JP2007282033A - マイクロストリップアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ特性を確保しつつ、組み立て作業効率の向上及び製品コストの低減化が図られるマイクロストリップアンテナを提供する。
【解決手段】放射導体１７を基板１２に固定する固定手段として、金属材料により形成されたねじ１８を採用するとともに、給電スタブ１５には単一のねじ１８を挿通可能とした挿通孔１５ａを形成した。そして、前記単一のねじ１８を放射導体１７の外方から当該放射導体１７の中央部を貫通するように挿通するとともに、当該挿通された単一のねじ１８を給電スタブ１５に接触しないように挿通孔１５ａを通じて基板１２に締め付けることにより、放射導体１７を、スペーサ１６を介して基板１２に固定するようにした。このため、アンテナ性能を確保しつつ、金属材料により形成された単一のねじ１８により放射導体１７を基板１２に対してある程度の固定強度をもって固定することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁結合型のマイクロストリップアンテナに関するものである。

従来、各種の無線通信機器の送受信アンテナとして、例えば特許文献１に示されるようなマイクロストリップアンテナが多く使用されている。このマイクロストリップアンテナは、平板状の放射導体と、当該放射導体に絶縁スペーサを介して対向配置された平板状の接地導体とを備えている。放射導体の接地導体側の側面には給電点が突設されるとともに、当該給電点は、絶縁スペーサ及び接地導体にそれぞれ形成された孔を介して接地導体の表面から突出している。なお、給電点が接地導体に接触しないように、当該接地導体の孔の径等が設定されている。そして、前記給電点には給電線路が半田付け等により接続されるとともに、当該給電線路からの電力（励振電流）を給電点に供給することによりアンテナとして動作する。しかし、この特許文献１のマイクロストリップアンテナでは、放射導体の給電点に給電線路を半田付けにより接続するようにされていた。この半田付け作業は煩雑であるとともに、組み立て作業効率の低下の一因となっていた。

また、特許文献１のマイクロストリップアンテナと異なり、給電線路と放射導体とを電磁結合させることにより当該放射素子に間接的に電力を供給するいわゆる電磁結合型のマイクロストリップアンテナも知られている。そして、本出願人は、従来、例えば次のような構成の電磁結合型のマイクロストリップアンテナを提案している。即ち、図６（ａ），（ｂ）に示されるように、マイクロストリップアンテナ５１は、誘電体により平板状に形成された基板５２を備えるとともに、当該基板５２の一方面（裏面）には平板状の接地導体５３が設けられている。また、基板５２の前記一方面と反対側の側面である他方面（表面）には、給電線路５４が設けられるとともに、当該給電線路５４の先端部には給電スタブ５５が形成されている。

基板５２の他方面には、誘電体により形成された直方体状のスペーサ５６を介して平板状の放射導体５７が配設されている。即ち、複数個（図６（ａ），（ｂ）では、２つ）のねじ５８を放射導体５７側から挿通するとともに、スペーサ５６、基板５２及び接地導体５３を貫通して当該接地導体５３の裏面から突出したねじ５８の先端部をナット５９で締め付けることにより、放射導体５７は基板５２に固定されている。そして、給電線路５４を介して給電スタブ５５に電力を供給することにより、当該給電スタブ５５と放射導体５７とがスペーサ５６を介して電磁結合してアンテナとして機能するようになっている。この構成によれば、給電線路５４（正確には、給電スタブ５５）と放射導体５７とを半田付け等により直接的に接続する必要がないので、特許文献１に示されるいわゆる直接接続型のマイクロストリップアンテナに比べて、構成の簡素化、ひいては組み立て作業効率の向上が図られる。
特開平１０−２０９７４１号公報

ところが、図６（ａ），（ｂ）に示されるマイクロストリップアンテナ５１においては、次のような問題があった。即ち、当該マイクロストリップアンテナ５１では、放射導体５７の中央部の直下には、給電スタブ５５が配設されている。このため、放射導体５７を基板５２に固定する際には、給電スタブ５５を避けるように、即ち放射導体５７の中央部から外れた部位において、ねじ５８を締め付ける必要があった。そして、放射導体５７をバランスよく固定するためには、図６（ａ），（ｂ）に示されるように、複数個（２個）のねじ５８を、給電スタブ５５を間に挟むようにして均等に締め付ける必要があった。近年では、部品点数削減及び組み立て作業効率向上の観点から、ねじ５８の使用個数の低減化の要望があるものの、放射導体５７を安定して固定するためには少なくとも２つのねじ５８が必要となることから、ねじ５８の使用個数の削減には自ずと限界があった。

また、放射導体５７の固定用のねじには、非導電性を有する合成樹脂材料により形成されたねじ５８が採用されていた。これは、放射導体５７の固定用のねじとして、導電性を有する金属材料により形成されたねじを使用するようにした場合には、当該金属製のねじを介して、放射導体５７と接地導体５３とが短絡し、これに起因してアンテナの共振周波数が変化して所望の通信特性が得られないおそれがあるからである。

しかし、一般に、樹脂製のねじ５８は、汎用性のある金属製のねじに比べて単価が高く、また、ねじの締め付けに対する強度についても、樹脂製のねじ５８は金属製のねじに劣る。このため、放射導体５７を基板５２に固定する際、樹脂製のねじは、金属製のねじに比べて十分に強く締め付けることが困難であった。即ち、樹脂製のねじ５８を締め付ける際には、当該締め付けによるねじ切れ等の破損を回避するために、締め付けトルクを厳重に管理する必要があった。このことは、マイクロストリップアンテナ５１の組み立て作業効率を向上する上での阻害要因の一つとなっていた。

さらに、樹脂製のねじは、金属製のねじに比べて製造精度（ねじ山の精度、ねじ自体が曲がっている等）が劣る傾向が一般的に見られる。このねじの製造精度の低さに起因して、放射導体５７の基板５２に対する固定位置及び取付け状態等が製品毎に異なるおそれがあった。そして、放射導体５７と基板５２（正確には、給電スタブ５５）との相対的な位置関係がずれると、そのずれに起因してアンテナ特性が変化する。このため、製品間でアンテナ特性にばらつきが発生するとともに、当該アンテナ特性に対する信頼性の低下が懸念されていた。

このような樹脂製のねじ５８の製造精度に起因するアンテナ特性の変動を、マイクロストリップアンテナ５１を構成する樹脂製のねじ５８以外の、他の部品の製造精度及び組み付け精度等を高い水準で確保することにより抑制することも考えられる。しかし、この場合、マイクロストリップアンテナ５１を構成する樹脂製のねじ５８以外の他の部品コストが増大し、ひいてはマイクロストリップアンテナ５１の製品コスト増大に繋がる。また、樹脂製のねじの製造精度に起因するアンテナ特性のばらつき等を、他の部材の製造精度及び組み付け精度等により補うにも限界があった。

このような現状にあって、マイクロストリップアンテナ５１の組み立て作業効率の向上及び製品コストの低減の観点から、放射導体５７と基板５２との固定用のねじとして金属製のねじを使用すること、しかも、なるべく少ない数の金属製のねじを使用して、放射導体５７を基板５２にある程度の固定強度をもって固定することが強く望まれていた。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、アンテナ特性を確保しつつ、組み立て作業効率の向上及び製品コストの低減化が図られるマイクロストリップアンテナを提供することにある。

請求項１に記載の発明は、絶縁基板上に設けられた給電スタブと、当該給電スタブに絶縁スペーサを介して対向するように配設された放射導体とを備えるとともに、当該放射導体の外方から挿通された締結部材を、前記絶縁スペーサを通じて前記絶縁基板に締め付けることにより、前記放射導体を、前記絶縁スペーサを介して前記絶縁基板に固定するようにしたマイクロストリップアンテナであって、前記締結部材は金属材料により形成するとともに、前記給電スタブには、単一の締結部材を挿通可能とした挿通部を形成し、前記単一の締結部材を前記放射導体の外方から当該放射導体の中央部を貫通するように挿通するとともに、当該挿通された単一の締結部材を前記給電スタブに接触しないように前記挿通部を通じて前記絶縁基板に締め付けることにより、前記放射導体を、前記絶縁スペーサを介して前記絶縁基板に固定するようにしたことをその要旨とする。

この構成によれば、放射導体は単一の締結部材により基板に固定される。単一の締結部材による固定であるものの、放射導体の中央部で固定することにより、放射導体はバランスよく安定して基板に固定されるため、締結部材の使用数量の低減化が図られる。これに伴って、締結部材の締め付け作業工数の低減化が図られ、マイクロストリップアンテナの組み立て作業効率が向上する。

また、一般に、金属製の締結部材は、樹脂製の締結部材に比べて単価が安く、また、締結部材の締結強度についても、金属製の締結部材は樹脂製の締結部材に勝る。このため、本発明のように、金属材料により形成された締結部材を使用することにより、放射導体を基板に好適に締結可能となる。さらに、金属製の締結部材は、樹脂製の締結部材に比べて、部品強度が確保可能であるので、放射導体の絶縁基板に対する締結作業時における当該締結部材の破損も少ない。従って、放射導体の絶縁基板に対する締結作業時において、締結部材が破損しないように厳密に作業を行う必要はなく、マイクロストリップアンテナの組み立て作業効率が向上する。

ここで、放射導体の中央部は、常に零電位となる。即ち、放射導体の中央部は常に接地導体と同じ電位になる。このため、放射導体の中央部であれば、金属製の締結部材を使用可能となる。即ち、金属製の締結部材を介して、放射導体と接地導体とが短絡した場合であれ、これに起因してアンテナの共振周波数が変化することはなく、通信特性が損なわれることもない。

また、金属製の締結部材は、樹脂製の締結部材に比べて、寸法及び形状等について高い製造精度を確保可能である。このため、締結部材の製造精度に起因する、放射導体の基板に対する取付け精度の低下が抑制される。即ち、放射導体と絶縁基板（正確には、給電スタブ）との相対的な位置関係のずれ、ひいては当該ずれに起因するアンテナ特性の変化が抑制される。このため、製品間でのアンテナ特性のばらつきの発生が抑制されるとともに、当該アンテナ特性に対する信頼性を確保することができる。そして、金属製の締結部材を使用することにより、当該締結部材の製造精度に起因するアンテナ特性の変動を、当該締結部材以外の他の部品の製造精度及び組み付け精度などを高い水準で確保することにより抑制する必要性も少なくなる。このため、締結部材以外の他の部品コスト、ひいてはマイクロストリップアンテナの製品コストがいたずらに増大することもない。

以上のように、金属材料により形成された単一の締結部材により、アンテナ性能を確保しつつ、放射導体を基板に対してある程度の固定強度をもって固定することが可能となることにより、マイクロストリップアンテナの組み立て作業効率の向上及び製品コストの低減化が図られる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のマイクロストリップアンテナにおいて、前記給電スタブは、その長手方向へ延びる中心線を対称軸とする線対称となるように形成するようにしたことをその要旨とする。

この構成によれば、給電スタブに供給される電流の流れの均一化が図られる。このため、給電スタブと放射導体との磁気的な結合が好適に行われるとともに、アンテナ特性が好適に確保される。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のマイクロストリップアンテナにおいて、前記挿通部の内縁部と前記締結部材の外周面との間には、所定の隙間が形成されるように当該挿通部を形成するようにしたことをその要旨とする。

この構成によれば、給電スタブと金属製の締結部材との接触を回避することができるので、アンテナ特性を好適に確保することができる。即ち、給電スタブと金属製の締結部材とは、それらの間に形成された隙間（空気）により絶縁される。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のマイクロストリップアンテナにおいて、前記挿通部の内縁部を電気絶縁体により覆うようにしたことをその要旨とする。

この構成によれば、給電スタブと金属製の締結部材とは、電気絶縁体、及び当該電気絶縁体と締結部材との間に形成された隙間（空気）及びにより絶縁される。電気絶縁体を設けるようにした分、挿通部の内縁部と締結部材との離間距離の短縮化が可能となる。即ち、給電スタブに形成する挿通部の面積を小さくすることができる。給電スタブに形成する挿通部の面積が大きいほどアンテナ特性の変動は大きくなり、その変動に伴う給電スタブの長さ及び幅等の寸法の調節量も増大する。この点、本発明によれば、挿通部の面積の縮小が図られるので、挿通部の形成に伴うアンテナ特性の変動も少なくなる。また、当該変動を打ち消すための給電スタブの長さ及び幅等の寸法の調節量も少なくてよい。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のマイクロストリップアンテナにおいて、前記挿通部は、所定形状の孔、又は前記給電スタブの先端縁に形成された切欠であることをその要旨とする。

この構成によれば、挿通部は、孔又は切欠といった簡単な構成となる。

本発明によれば、アンテナ特性を確保しつつ、組み立て作業効率の向上及び製品コストの低減化が図られる。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明を例えば有料道路の料金所に設置されるＥＴＣ（ノンストップ自動料金支払いシステム）等の無線通信機器において、車両側に送受信アンテナとして搭載されるマイクロストリップアンテナ（「パッチアンテナ」とも呼ばれる。）に具体化した一実施の形態を図１に基づいて説明する。

図１（ａ），（ｂ）に示されるように、マイクロストリップアンテナ１１は、例えばガラスエポキシ樹脂等の誘電体により平板状に形成された基板１２を備えるとともに、当該基板１２には、孔１２ａが形成されている。そして、当該基板１２の一方面（裏面）には平板状の接地導体１３が設けられるとともに、当該接地導体１３には孔１３ａが形成されている。接地導体１３は、孔１３ａが基板１２の孔１２ａに一致するように配設されている。

一方、基板１２の前記一方面と反対側の側面である他方面（表面）には、帯状の給電線路１４が設けられるとともに、当該給電線路１４の先端部には長方形板状の給電スタブ１５が形成されている。給電線路１４及び給電スタブ１５は、基板１２上のパターンとしてエッチング等により形成されている。給電スタブ１５は、給電線路１４よりも幅が広くなるように形成されるとともに、当該給電スタブ１５には円形の挿通孔１５ａが形成されている。当該挿通孔１５ａは、その直径方向へ延びる中心線が、長方形状の給電スタブ１５の長手方向へ延びる中心線に一致するように設けられている。即ち、給電スタブ１５は、その長手方向へ延びる中心線を対称軸とする線対称となるように形成されている。そして、給電スタブ１５は、その挿通孔１５ａが基板１２の孔１２ａに一致するように、基板１２上に配設されている。なお、給電スタブ１５は接地導体１３には接続されていない。

また、基板１２の他方面には、誘電体により形成された直方体状のスペーサ１６が配設されるとともに、当該スペーサ１６の中央部には貫通孔１６ａが形成されている。スペーサ１６は、貫通孔１６ａが給電スタブ１５の挿通孔１５ａに一致するように設けられている。そして、当該スペーサ１６の上面には、四角平板状（正確には、正方形の板状）の放射導体１７が配設されている。即ち、放射導体１７は、スペーサ１６を介して給電スタブ１５に対向するように設けられている。また、放射導体１７の中央部には、透孔１７ａが形成されるとともに、当該透孔１７ａがスペーサ１６の貫通孔１６ａに一致するように配設されている。

そして、放射導体１７は、導電性を有する金属材料により形成されたねじ１８により、スペーサ１６を介して基板１２の表面に固定されている。即ち、ねじ１８の先端部を放射導体１７の透孔１７ａ、スペーサ１６の貫通孔１６ａ、給電スタブ１５の挿通孔１５ａ、基板１２の孔１２ａ及び接地導体１３の孔１３ａを通して、接地導体１３の表面から突出させる。そして、当該突出したねじ１８の先端部にナット１９を締め付けることにより、放射導体１７はスペーサ１６を介して基板１２の表面に固定されている。給電スタブ１５と放射導体１７との間隔はスペーサ１６により一定に保持される。なお、この固定状態において、接地導体１３は、ナット１９及びねじ１８を介して放射導体１７に接続されているものの、本来、接地導体１３と放射導体１７とを接続する必要はない。本実施の形態では、ねじ１８を使用して放射導体１７を基板１２に固定するようにした結果、接地導体１３と放射導体１７とが接続されているにすぎない。

ここで、図１（ａ）に示されるように、放射導体１７を基板１２に固定した状態において、給電スタブ１５の給電線路１４側の基端縁は放射導体１７の一側縁に対して面一となるとともに、当該基端縁の反対側の端縁である先端縁は、放射導体１７の透孔１７ａが形成された中央部を越える位置まで延出されている。給電スタブ１５は、原則、マイクロストリップアンテナ１１により送受信する電波の周波数の波長の１／２の長さに設定される。また、放射導体１７の１辺の長さもマイクロストリップアンテナ１１により送受信する電波の周波数の波長の１／２の長さに設定される。ただし、放射導体１７は誘電体製のスペーサ１６を介して空気中に浮いている状態であるので、実際には、放射導体１７の一辺の長さは、給電スタブ１５の長さよりも若干大きく設定される。いずれにしても、給電スタブ１５の先端縁は、放射導体１７の中央部の直下を経由して当該中央部を越える位置まで延出されることになる。

これを前提として、本実施の形態では、図２に示されるように、給電スタブ１５は、所望のアンテナ特性が得られるように、幅ｄ及び長さｌ並びに挿通孔１５ａの内径φ等が設定されている。即ち、電流が流れる給電スタブ１５に挿通孔１５ａを形成すると、当該挿通孔１５ａが形成されないスタブを使用したマイクロストリップアンテナに対して、アンテナ特性が変化する。本実施の形態では、挿通孔１５ａを形成したことに起因するアンテナ特性の変化が打ち消されるように、給電スタブ１５の幅ｄ及び長さｌ並びに挿通孔１５ａの内径φ等が調節されている。具体的には、給電スタブ１５の長さ及び挿通孔１５ａの内径φが変わると、当該給電スタブ１５を流れる電流量が変化する。そして給電スタブ１５を流れる電流量が減少するように変化した場合には、アンテナ特性が損なわれる。このため、給電スタブ１５を流れる電流量が損なわれないように、当該給電スタブ１５の幅ｄ、長さｌ及び挿通孔１５ａの内径φが設定されている。これにより、挿通孔１５ａを形成しないスタブを使用した場合と同様のアンテナ特性が得られる。

また、図２に示されるように、給電スタブ１５の挿通孔１５ａの内径φは、ねじ１８の雄ねじ部の外径よりも大きく設定されている。このため、放射導体１７を基板１２に固定した状態においては、給電スタブ１５の挿通孔１５ａの内縁部とねじ１８の外周面との間には、環状の隙間２０が形成されるとともに、当該隙間２０が形成されることにより給電スタブ１５とねじ１８との電気的に接続することが回避される。

さらに、挿通孔１５ａは内径φが大きくなるほどアンテナ特性に対する影響がある。このため、アンテナ特性に対する影響を抑えるためには、挿通孔１５ａの内径φは、なるべく小さくすることが望ましい。しかし、挿通孔１５ａの内径φを小さくしすぎると、給電スタブ１５を流れる電流に起因して、当該給電スタブ１５とねじ１８とが磁気的に結合し、ひいては放射導体１７と導通するおそれがある。従って、本実施の形態において、給電スタブ１５の挿通孔１５ａの内周縁とねじ１８の外周面との間の隙間２０の幅は、給電スタブ１５に電力が供給された際に、当該給電スタブ１５とねじ１８とが磁気的に結合することのない最小の距離に設定されている。

＜本実施の形態の作用＞
次に、前述のように構成したマイクロストリップアンテナ１１の動作を説明する。
何らかの信号を送信する場合には、車両側又はマイクロストリップアンテナ１１のケース内に設けられた図示しない送受信回路から所定の送信信号を含んだ電流が、給電線路１４を介して給電スタブ１５に供給される。すると、当該給電スタブ１５の周囲に磁場が形成されるとともに、当該磁場を受けて放射導体１７には渦電流（誘導電流）が生じて電波が放射される。即ち、給電スタブ１５と放射導体１７とがスペーサ１６を介して電磁結合して共振し、アンテナとして機能する。

ここで、放射導体１７の中央部の電位は、常に零電位となる。即ち、放射導体１７の中央部の電位は、接地導体１３と同じ電位となる。このため、放射導体１７に生じた渦電流が金属製のねじ１８を介して接地導体１３に流れることはなく、アンテナ特性が変化することもない。従って、金属製のねじ１８は、放射導体１７の中央部であれば、アンテナ特性に何ら影響を及ぼすことなく使用可能となる。ちなみに、放射導体１７の中央部から外れた部位において金属製のねじを使用するようにした場合には、放射導体１７に生じた渦電流が金属製のねじを介して接地導体１３に流れることにより、アンテナ特性が変化する。また、給電スタブ１５の挿通孔１５ａとねじ１８との間に所定の隙間２０が形成されることにより、給電スタブ１５とねじ１８とが電気的（磁気的）に接続されることがない。このため、給電スタブ１５に供給された電力がねじ１８を介して放射導体１７に直接的に供給されることはない。従って、アンテナ特性が確保される。

なお、何らかの信号を受信する場合には、マイクロストリップアンテナ１１は、信号を送信する場合と逆の動作を行う。即ち、放射導体１７に電波（受信信号）が到来した場合には、当該電波を受けて放射導体１７には所定の電流が生じるとともに、当該電流により放射導体１７の周囲には磁場が形成される。この磁場を受けて給電スタブ１５には、渦電流（誘導電流）が生じるとともに、当該電流は給電線路１４を介して車両側又はマイクロストリップアンテナ１１のケース内に設けられた図示しない送受信回路へ送られる。

＜実施の形態の効果＞
従って、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）放射導体１７を基板１２に固定する固定手段として、金属材料により形成されたねじ１８を採用するとともに、給電スタブ１５には単一のねじ１８を挿通可能とした挿通孔１５ａを形成した。そして、前記単一のねじ１８を放射導体１７の外方から当該放射導体１７の中央部を貫通するように挿通するとともに、当該挿通された単一のねじ１８を給電スタブ１５に接触しないように挿通孔１５ａを通じて基板１２に締め付けることにより、放射導体１７を、スペーサ１６を介して基板１２に固定するようにした。

この構成によれば、放射導体１７は単一のねじ１８の締め付けにより基板１２に固定される。単一のねじ１８による固定であるものの、放射導体１７の中央部で固定することにより、放射導体１７はバランスよく安定して基板１２に固定される。このため、ねじ１８の使用数量の低減化が図られる。これに伴って、ねじ１８の締め付け作業個数の低減化が図られるとともに、マイクロストリップアンテナ１１の組み立て作業効率が向上する。

一般に、金属製のねじ１８は、樹脂製のねじに比べて単価が安く、また、ねじの締め付けに対する強度についても、金属製のねじ１８は樹脂製のねじに勝る。本実施の形態では、放射導体１７を基板１２に固定する固定手段として、金属製のねじ１８を使用するようにしたことにより、放射導体１７を基板１２に固定する際には、樹脂製のねじに比べて十分に強く締め付けることが可能となる。即ち、樹脂製のねじを使用する場合と異なり、締め付け過ぎによる破損等を回避するための締め付けトルクの管理の程度を緩和可能となる。従って、マイクロストリップアンテナ１１の組み立て作業効率が向上する。

ここで、放射導体１７の中央部は、常に零電位となる部位である。即ち、放射導体１７の中央部は常に接地導体１３と同じ電位になる。このため、放射導体１７の中央部であれば、金属製のねじ１８を使用可能となる。即ち、金属製のねじ１８を介して、放射導体１７と接地導体１３とが短絡した場合であれ、これに起因してマイクロストリップアンテナ１１の共振周波数が変化することはない。ひいては、マイクロストリップアンテナ１１の通信特性が損なわれることもない。

また、金属製のねじ１８は、樹脂製のねじに比べて、寸法及び形状等について高い製造精度を確保可能であるため、ねじの製造精度に起因する、放射導体１７の基板１２に対する取付け精度の低下が抑制される。即ち、放射導体１７と基板１２（正確には、給電スタブ１５）との相対的な位置関係のずれ、ひいては当該ずれに起因するアンテナ特性の変化が抑制される。このため、製品間でのアンテナ特性のばらつきの発生が抑制されるとともに、当該アンテナ特性に対する信頼性を確保することができる。そして、金属製のねじ１８を使用することにより、ねじ１８の製造精度に起因するアンテナ特性の変動を抑えるために、ねじ１８以外の他の部品の製造精度及び組み付け精度等を高い水準で確保する必要もなくなる。このため、ねじ１８以外の他の部品コスト、ひいてはマイクロストリップアンテナ１１の製品コストをいたずらに増大することもない。

従って、本実施の形態によれば、アンテナ性能を確保しつつ、金属材料により形成された単一のねじ１８により放射導体１７を基板１２に対してある程度の固定強度をもって固定することが可能となる。これにより、マイクロストリップアンテナ１１の組み立て作業効率の向上及び製品コストの低減化が図られる。

（２）給電スタブ１５は、その長手方向へ延びる中心線を対称軸とする線対称となるように形成するようにした。このため、給電スタブ１５に供給される電流の流れの均一化が図られる。従って、給電スタブ１５と放射導体１７との磁気的な結合が好適に行われるとともに、アンテナ特性が好適に確保される。

（３）給電スタブ１５の挿通孔１５ａの内縁部とねじ１８の外周面との間には、所定の隙間２０が形成されるように、当該挿通孔１５ａを形成するようにした。
このようにすれば、給電スタブ１５と金属製のねじ１８との接触を回避することができるので、アンテナ特性を好適に確保することができる。即ち、給電スタブ１５と金属製のねじ１８とは、それらの間に形成された隙間２０（空気）により絶縁される。

（４）給電スタブ１５に挿通孔１５ａを形成することにより、放射導体１７側から挿通されたねじ１８と、給電スタブ１５との接触を回避するようにした。このため、簡単な構成で、給電スタブ１５とねじ１８との接触を回避することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、給電スタブの形状の点で、前記第１の実施の形態と異なる。即ち、図３に示すように、給電スタブ２１の先端部の中央には、四角形状の切欠２２が形成されている。当該切欠２２は、給電スタブ２１の長手方向へ延びるように形成されるとともに、当該切欠２２内には基板１２の孔１２ａが開口している。また、切欠２２は、その長手方向へ延びる中心線が、給電スタブ２１の長手方向へ延びる中心線と一致するように形成されている。即ち、給電スタブ２１はその長手方向へ延びる中心線を対称軸とする線対称となるように形成されている。さらに、放射導体１７及びスペーサ１６を貫通したねじ１８を基板１２の孔１２ａに挿通した状態において、切欠２２の内側縁（内縁部）とねじ１８との間に所定の間隔ｓだけ離間するように、当該切欠２２の幅は設定されている。

このようにしても、アンテナ性能を確保しつつ、金属材料により形成された単一のねじ１８により放射導体１７を基板１２に対してある程度の固定強度をもって固定することが可能となる。これにより、マイクロストリップアンテナ１１の組み立て作業効率の向上及び製品コストの低減化が図られる。

＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は、給電スタブの挿通孔の内縁部を電気絶縁体により覆うようにした点で、前記第１の実施の形態と異なる。即ち、図４（ａ）に示すように、給電スタブ１５の挿通孔１５ａの内縁部には、絶縁ゴム等の電気絶縁体により円環状に形成された絶縁部材３１が設けられるとともに、当該絶縁部材３１の内周面とねじ１８との間には、円環状に連続する隙間３２が形成されている。

このため、給電スタブ１５と金属製のねじ１８とは、絶縁部材３１及び当該絶縁部材３１とねじ１８との間に形成された隙間３２（空気）により絶縁される。そして、電気絶縁体である絶縁部材３１を設けるようにした分、給電スタブ１５の挿通孔１５ａの内縁部とねじ１８との離間距離の短縮化が可能となる。即ち、給電スタブ１５に形成する挿通孔１５ａの開口面積を小さくすることができる。給電スタブ１５に形成する挿通孔１５ａの開口面積が大きいほどアンテナ特性の変動は大きくなり、その変動に伴う給電スタブ１５の長さｌ及び幅ｄ等の寸法の調節量も増大する。この点、本実施の形態によれば、挿通孔１５ａの開口面積の縮小が図られるので、当該挿通孔１５ａの形成に伴うアンテナ特性の変動も少なくなる。また、当該変動を打ち消すための給電スタブ１５の長さｌ及び幅ｄ等の寸法の調節量も少なくてよい。

なお、第２の実施の形態において、給電スタブ１５の切欠の内縁部を電気絶縁体により覆うようにしてもよい。例えば、図４（ｂ）に示すように、絶縁ゴム等の電気絶縁体によりＵ字状に形成された絶縁部材３３を給電スタブ１５の切欠２２の内周縁に設ける。

＜他の実施の形態＞
なお、前記第１〜第３の実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・第１〜第３の実施の形態において、放射導体１７は四角板状に形成するようにしたが、円板状、多角形状（五角形、六角形、・・・）及び楕円状等、任意の形状に形成するようにしてもよい。

・第１〜第３の実施の形態において、給電スタブ１５は、所定の中心線を対称軸とする線対称形状であれば、任意の形状に変更して形成するようにしてもよい。
・第１及び第３の実施の形態において、給電スタブ１５の挿通孔１５ａは、任意の形状に形成するようにしてもよい。例えば、図５（ａ）に示されるような四角形、図５（ｂ）に示されるような三角形、図５（ｃ）に示されるような六角形等の多角形、図５（ｄ）に示されるような楕円形等に、挿通孔１５ａを形成する。図５（ａ）〜図５（ｄ）のいずれの形状にする場合であれ、給電スタブ１５が、その長手方向へ延びる中心線を対称軸とする線対称形状となるように、挿通孔１５ａを設ける。

・第１及び第３の実施の形態において、給電スタブ１５を、例えば図５（ｅ）に示されるような形状としてもよい。即ち、給電スタブ１５は、挿通孔１５ａが形成された円形の挿通孔形成部位４１、及び挿通孔形成部位４１の外周縁において互いに反対側へ延びる２つの線路４２，４２から構成するようにしてもよい。この２つの線路４２，４２の幅は、挿通孔形成部位４１の外径よりも小さく設定されている。このようにすれば、給電スタブ１５（正確には、２つの線路４２，４２）の幅が、第１及び第３の実施の形態の給電スタブ１５の幅よりも小さくなる。そして、給電スタブ１５の幅が小さくなった分だけ、放射導体１７（正確には、その面積）を大きくすることができる。また、マイクロストリップアンテナの利得、即ち指向性が鋭くなる。

・第１〜第３の実施の形態では、接地導体１３の表面から突出するねじ１８の先端部にナット１９を締め付けることにより放射導体１７を、スペーサ１６を介して基板１２の表面に固定するようにしたが、基板１２に雌ねじを形成し、当該雌ねじにねじ１８の先端部を締め付けるようにしてもよい。

・第１〜第３の実施の形態では、放射導体１７を基板１２に固定するための締結部材として、金属製のねじ１８を採用するようにしたが、リベット、ピン等を採用するようにしてもよい。

・第１〜第３の実施の形態では、本発明を、有料道路の料金所に設置されるＥＴＣ（ノンストップ自動料金支払いシステム）等の無線通信機器（システム）において、車両側に送受信アンテナとして搭載されるマイクロストリップアンテナ１１に具体化したが、他のシステムの車載アンテナとして具体化してもよい。例えば、ＩＴＳ（高度道路交通システム）、ＧＰＳ（衛生測位システム）、及びＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）等の車載用平面アンテナとして、第１〜第３の実施の形態のマイクロストリップアンテナ１１を採用してもよい。なお、これは、マイクロストリップアンテナ１１の搭載先を車両に限定するものではない。

（ａ）は、第１の実施の形態のマイクロストリップアンテナの平面図、（ｂ）は、図１（ａ）の１−１線断面図。 図１（ｂ）の２−２線断面図。 第２の実施の形態の給電スタブの平面図。 （ａ），（ｂ）は、第３の実施の形態の給電スタブの平面図。 （ａ）〜（ｅ）は、他の実施の形態の挿通孔の形状を示す給電スタブの平面図。 （ａ）は、従来のマイクロストリップアンテナの平面図、（ｂ）は、図６（ａ）の３−３線断面図。

符号の説明

１１…マイクロストリップアンテナ、１２…基板（絶縁基板）、１５，２１…給電スタブ、１５ａ…挿通孔（挿通部）、１６…スペーサ（絶縁スペーサ）、１７…放射導体、
１８…ねじ（締結部材）、２０，３２…隙間、３１，３３…電気絶縁体、２２…切欠（挿通部）。

Claims (5)

1. 絶縁基板上に設けられた給電スタブと、当該給電スタブに絶縁スペーサを介して対向するように配設された放射導体とを備えるとともに、当該放射導体の外方から挿通された締結部材を、前記絶縁スペーサを通じて前記絶縁基板に締め付けることにより、前記放射導体を、前記絶縁スペーサを介して前記絶縁基板に固定するようにしたマイクロストリップアンテナであって、
   前記締結部材は金属材料により形成するとともに、前記給電スタブには、単一の締結部材を挿通可能とした挿通部を形成し、
   前記単一の締結部材を前記放射導体の外方から当該放射導体の中央部を貫通するように挿通するとともに、当該挿通された単一の締結部材を前記給電スタブに接触しないように前記挿通部を通じて前記絶縁基板に締め付けることにより、前記放射導体を、前記絶縁スペーサを介して前記絶縁基板に固定するようにしたマイクロストリップアンテナ。
2. 請求項１に記載のマイクロストリップアンテナにおいて、
   前記給電スタブは、その長手方向へ延びる中心線を対称軸とする線対称となるように形成するようにしたマイクロストリップアンテナ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のマイクロストリップアンテナにおいて、
   前記挿通部の内縁部と前記締結部材の外周面との間には、所定の隙間が形成されるように当該挿通部を形成するようにしたマイクロストリップアンテナ。
4. 請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のマイクロストリップアンテナにおいて、
   前記挿通部の内縁部を電気絶縁体により覆うようにしたマイクロストリップアンテナ。
5. 請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のマイクロストリップアンテナにおいて、
   前記挿通部は、所定形状の孔、又は前記給電スタブの先端縁に形成された切欠であるマイクロストリップアンテナ。

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