JP2008236362A

JP2008236362A - パッチアンテナ及びその特性調整方法

Info

Publication number: JP2008236362A
Application number: JP2007072952A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Suzuki; 秀史鈴木; Manabu Wakita; 学脇田; Katsuhisa Murakami; 勝久村上; Munetaka Kamiya; 宗孝神谷
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2008-10-02

Abstract

【課題】パッチアンテナ製造における不良品の救済を図り、歩留まりを向上させる
【解決手段】パッチアンテナ１は、誘電体基板１１と、誘電体基板１１の表面に形成された略矩形状の放射電極１２とを備えている。放射電極１２の矩形を構成する４つの辺２１，２２，２３，２４のそれぞれには、深さ寸法Ｄ１のほうが幅寸法Ｗ１より大きいスリット状の切り欠き部３１，３２，３３，３４が形成されている。この切り欠き部３１，３２，３３，３４は、切り欠き部３１，３２，３３，３４を形成する前のパッチアンテナ１を一旦製造した後に、このパッチアンテナ１の共振周波数を測定し、測定した共振周波数が、所望の共振周波数の規格範囲より高い場合に、放射電極１２を研削する切欠工程を行うことにより形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話等の移動通信機器に用いられるパッチアンテナ及びその特性調整方法に関する。

携帯電話等の移動通信機器で使用するアンテナとして、誘電体基板の一面に放射電極を、他面に接地電極を配置して構成されるパッチアンテナが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなパッチアンテナの共振周波数は、放射電極の寸法により大きく変動する。このため、パッチアンテナ製造工程における放射電極の寸法精度のぱらつき等により、所望の共振周波数の規格範囲（以下、規格共振周波数範囲という）から外れたパッチアンテナ（以下、規格外パッチアンテナという）が製造されることがある。

このような規格外パッチアンテナの共振周波数を規格共振周波数範囲内に調整するために、従来は、図６に示すように、規格外パッチアンテナ１００における矩形状の放射電極１１０の周縁部に、幅寸法Ｗ１１のほうが深さ寸法Ｄ１１より大きい切り欠き部１２０を形成する作業を行っていた。
特開平６−２７６０１３号公報

しかし、上記のような切り欠き部を形成することによる周波数調整方法では、共振周波数を上昇させることはできるが、共振周波数を下げることはできない。このため、規格共振周波数範囲より高い共振周波数のパッチアンテナが製造された場合には、規格共振周波数範囲内に調整することができず、不良品となってしまうという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、パッチアンテナ製造における不良品の救済を図り、歩留まりを向上させる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、略矩形状の放射電極を有するパッチアンテナであって、放射電極は、放射電極の一辺から、該一辺に対して略垂直な方向で、且つ該一辺に対向する一辺に向かって延びるスリット状の切り欠き部を備えることを特徴とするパッチアンテナである。

このように構成されたパッチアンテナは、放射電極に切り欠き部が形成されていない状態で当該パッチアンテナを製造し、このパッチアンテナの共振周波数が規格共振周波数範囲より高い場合において、切り欠き部を形成することにより共振周波数を規格共振周波数範囲としたものである。このため、パッチアンテナ製造における不良品の救済を図り、歩留まりを向上させることができるものである。

或いは、当該パッチアンテナの設計段階で放射電極に切り欠き部が形成されたものを適用することにより、共振周波数を規格共振周波数範囲内にするようにしてもよい。これにより、切り欠き部が形成されていない状態で共振周波数が規格共振周波数範囲内にあるパッチアンテナよりも、切り欠き部が形成されている分、放射電極の減量が可能となり、より少ない電極材料で放射電極を製造することができる。

更に、当該パッチアンテナの設計段階で、パッチアンテナの誘電体基板の大きさを小さくすることにより共振周波数を高くし、これにより共振周波数が高くなった分を、放射電極に切り欠き部を形成して共振周波数を低くすることによって、共振周波数を規格共振周波数範囲内にすることができる。つまり、誘電体基板の減量が可能となり、より少ない誘電体材料で誘電体基板を製造することができる。

また請求項２に記載の発明は、略矩形状の放射電極を有するパッチアンテナの特性調整方法であって、放射電極の一辺から、該一辺に対して略垂直な方向で、且つ該一辺に対向する一辺に向かって延びるスリット状の切り欠き部を放射電極に形成する切欠工程を備えることを特徴とするパッチアンテナの特性調整方法である。

このように構成されたパッチアンテナの特性調整方法によれば、パッチアンテナの共振周波数の下げることができる。このため、放射電極に切り欠き部が形成されていない状態でパッチアンテナを製造し、このパッチアンテナの共振周波数が規格共振周波数範囲より高い場合において、切り欠き部を形成することにより共振周波数を規格共振周波数範囲内にすることができる。これにより、パッチアンテナ製造における不良品の救済を図り、歩留まりを向上させることができる。

また請求項２に記載のパッチアンテナの特性調整方法においては、請求項３に記載のように、切欠工程は、放射電極の四辺のうち、少なくとも隣り合う二辺に切り欠き部を形成するようにしてもよい。

このように構成されたパッチアンテナの特性調整方法によれば、放射電極に切り欠き部を形成する前の共振周波数特性の形状を大きく変えることなく共振周波数を下げることができる。

以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図１は本発明が適用されたパッチアンテナ１の平面図である。
パッチアンテナ１は、図１に示すように、例えばセラミックスを材料として形成された誘電体基板１１と、誘電体基板１１の表面に形成された略矩形状の放射電極１２と、誘電体基板１１の裏面に形成された接地電極（不図示）と、放射電極１２に給電するための給電ピン１３とを備えている。

これらのうち給電ピン１３は、誘電体基板１１を貫通する貫通孔（不図示）に挿通されて、誘電体基板１１の裏面から突出するように配設される。なお給電ピン１３は、放射電極１２とは電気的に接続されるとともに接地電極とは電気的に絶縁されている。

また、放射電極１２の矩形を構成する４つの辺２１，２２，２３，２４のそれぞれには、深さ寸法Ｄ１のほうが幅寸法Ｗ１より大きいスリット状の切り欠き部３１，３２，３３，３４が形成されている。

この切り欠き部３１，３２，３３，３４は、切り欠き部３１，３２，３３，３４を形成する前のパッチアンテナ１を一旦製造した後に、このパッチアンテナ１の共振周波数を測定し、測定した共振周波数が規格共振周波数範囲より高い場合に、放射電極１２を研削する切欠工程を行うことにより形成される。

このように構成されたパッチアンテナ１と、切り欠き部３１，３２，３３，３４を形成する前のパッチアンテナ１（以下、パッチアンテナ５１という）（図３を参照）の共振周波数特性を図２に示す。

図２に示すように、パッチアンテナ１の共振周波数のピークＫＰ１は、パッチアンテナ５１の共振周波数のピークＫＰ２よりも低くなる。
つまり、深さ寸法Ｄ１のほうが幅寸法Ｗ１より大きいスリット状の切り欠き部３１，３２，３３，３４を形成することにより、パッチアンテナの共振周波数を下げることができる。

このように構成されたパッチアンテナ１は、放射電極１２に切り欠き部３１，３２，３３，３４が形成されていない状態でパッチアンテナ１を製造し、このパッチアンテナ１の共振周波数が規格共振周波数範囲より高い場合において、切り欠き部３１，３２，３３，３４を形成することにより共振周波数を規格共振周波数範囲としたものである。このため、パッチアンテナ製造における不良品の救済を図り、歩留まりを向上させることができるものである。

また、パッチアンテナ１の設計段階で放射電極１２に切り欠き部３１，３２，３３，３４が形成されたものを適用することにより、共振周波数を規格共振周波数範囲内にするようにしてもよい。これにより、切り欠き部３１，３２，３３，３４が形成されていない状態で共振周波数が規格共振周波数範囲内にあるパッチアンテナよりも、切り欠き部３１，３２，３３，３４が形成されている分、放射電極１２の減量が可能となり、より少ない電極材料で放射電極１２を製造することができる。

更に、パッチアンテナ１の設計段階で、パッチアンテナ１の誘電体基板１１の大きさを小さくすることにより共振周波数を高くし、これにより共振周波数が高くなった分を、放射電極１２に切り欠き部３１，３２，３３，３４を形成して共振周波数を低くすることによって、共振周波数を規格共振周波数範囲内にすることができる。つまり、誘電体基板１１の減量が可能となり、より少ない誘電体材料で誘電体基板１１を製造することができる。

また、上記切欠工程によって、パッチアンテナの共振周波数の下げることができる。このため、放射電極１２に切り欠き部３１，３２，３３，３４が形成されていない状態でパッチアンテナ１を製造し、このパッチアンテナ１の共振周波数が規格共振周波数範囲より高い場合において、切り欠き部３１，３２，３３，３４を形成することにより共振周波数を規格共振周波数範囲内にすることができる。これにより、パッチアンテナ製造における不良品の救済を図り、歩留まりを向上させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記実施形態では、切り欠き部を４つの辺２１，２２，２３，２４の中央部に形成したが、これに限るものではなく、スリット状であれば、辺２１，２２，２３，２４の何処に形成してもよい。

例えば、図４に示すように、各辺について中央部から離れた位置に形成された４つの切り欠き部７１，７２，７３，７４が形成されたパッチアンテナ６１についての、切り欠き部を形成する前と後の共振周波数特性を図５に示す。

図５に示すように、切り欠き部を形成した後の共振周波数のピークＫＰ３は、切り欠き部を形成する前の共振周波数のピークＫＰ４よりも低くなる。
また上記実施形態では、放射電極１２の各辺について１個の切り欠き部を形成したものを示したが、全ての辺に切り欠き部を設ける必要はなく、例えば、４つの辺のうち１つの辺にのみ切り欠き部を形成するようにしてもよい。

また、放射電極１２に切り欠き部を形成する前の共振周波数特性の形状を大きく変えることなく共振周波数を下げる場合には、隣り合う二辺に切り欠き部を形成するようにするとよい。

パッチアンテナ１の平面図である。パッチアンテナ１とパッチアンテナ５１の共振周波数特性である。パッチアンテナ５１の平面図である。パッチアンテナ６１の平面図である。切り欠き部の形成前後のパッチアンテナ６１の共振周波数特性である。パッチアンテナ１００の平面図である。

符号の説明

１，５１，６１…パッチアンテナ、１１…誘電体基板、１２…放射電極、１３…給電ピン、２１，２２，２３，２４…辺、３１，３２，３３，３４，７１，７２，７３，７４…切り欠き部

Claims

略矩形状の放射電極を有するパッチアンテナであって、
前記放射電極は、
前記放射電極の一辺から、該一辺に対して略垂直な方向で、且つ該一辺に対向する一辺に向かって延びるスリット状の切り欠き部を備える
ことを特徴とするパッチアンテナ。
略矩形状の放射電極を有するパッチアンテナの特性調整方法であって、
前記放射電極の一辺から、該一辺に対して略垂直な方向で、且つ該一辺に対向する一辺に向かって延びるスリット状の切り欠き部を前記放射電極に形成する切欠工程を備える
ことを特徴とするパッチアンテナの特性調整方法。
前記切欠工程は、
前記放射電極の四辺のうち、少なくとも隣り合う二辺に前記切り欠き部を形成する工程である
ことを特徴とする請求項２に記載のパッチアンテナの特性調整方法。