JP2012049767A

JP2012049767A - Antenna device

Info

Publication number: JP2012049767A
Application number: JP2010189206A
Authority: JP
Inventors: Takuto Nakamura; 拓人中村; Hiroyasu Itako; 裕康潮来; Takayoshi Tanaka; 崇義田中; Kiyotaka Fujiyama; 清隆藤山
Original assignee: Nihon Dengyo Kosaku Co Ltd
Current assignee: Nihon Dengyo Kosaku Co Ltd
Priority date: 2010-08-26
Filing date: 2010-08-26
Publication date: 2012-03-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna device which is smaller than conventional antenna devices.SOLUTION: An antenna device has a reflector plate 1 and a radiation element disposed on the reflector plate 1. The reflector plate 1 and the radiation element are covered with a resin 6 (for example, thermosetting resin) and embedded in the resin 6. The radiation element serves as a patch antenna 3, and a hole is formed at the center part of the patch antenna 3. Further, at least one hole is formed in the reflector plate 1.

Description

本発明は、アンテナ装置に係り、特に、従来のアンテナ装置よりも小型のアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device, and more particularly to an antenna device that is smaller than a conventional antenna device.

図６、図７は、従来のアンテナ装置を説明するための図であり、
図６は、従来のアンテナ装置の概略構成を示す斜視図、
図７は、従来のアンテナ装置の概略断面構造を示す断面図である。
図６、図７において、１は反射板、２は誘電体基板、３はパッチアンテナ、４は無給電素子、５はカバー、２０は空気層である。
図６、図７に示す従来のアンテナ装置では、反射板１上に、表面にパッチアンテナ３が形成された誘電体基板２が配置される。そして、パッチアンテナ３上には、周波数帯域を拡大するための無給電素子４が配置される。
また、パッチアンテナ３を保護するために、反射板１、パッチアンテナ３が形成された誘電体基板２、および、無給電素子４は、カバー５で覆われている。 6 and 7 are diagrams for explaining a conventional antenna device.
FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of a conventional antenna device,
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic cross-sectional structure of a conventional antenna device.
6 and 7, reference numeral 1 denotes a reflector, 2 denotes a dielectric substrate, 3 denotes a patch antenna, 4 denotes a parasitic element, 5 denotes a cover, and 20 denotes an air layer.
In the conventional antenna device shown in FIGS. 6 and 7, a dielectric substrate 2 having a patch antenna 3 formed on the surface thereof is disposed on a reflector 1. A parasitic element 4 for expanding the frequency band is disposed on the patch antenna 3.
Further, in order to protect the patch antenna 3, the reflector 1, the dielectric substrate 2 on which the patch antenna 3 is formed, and the parasitic element 4 are covered with a cover 5.

特開２００８−１１３１６８号公報JP 2008-113168 A

図６、図７に示す従来のアンテナ装置では、パッチアンテナ３を保護するためのカバー５が使用される。この場合、パッチアンテナ３とカバー５との間には空気層２０が存在するため、小型化が困難である。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、従来のアンテナ装置よりも小型のアンテナ装置提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。 In the conventional antenna apparatus shown in FIGS. 6 and 7, a cover 5 for protecting the patch antenna 3 is used. In this case, since the air layer 20 exists between the patch antenna 3 and the cover 5, it is difficult to reduce the size.
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an antenna device that is smaller than the conventional antenna device.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）反射板と、前記反射板上に配置される放射素子とを有するアンテナ装置であって、前記反射板と前記放射素子とは、樹脂（例えば、熱硬化性樹脂）で覆われており、前記樹脂内に埋め込まれている。
（２）（１）において、前記放射素子は、パッチアンテナである。
（３）（２）において、前記パッチアンテナは、中心部に孔が形成されている。
（４）（１）において、前記放射素子は、ダイポールアンテナである。
（５）（１）ないし（４）の何れかにおいて、前記反射板は、少なくとも１個の孔が形成されている。 Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
(1) An antenna device having a reflecting plate and a radiating element disposed on the reflecting plate, wherein the reflecting plate and the radiating element are covered with a resin (for example, a thermosetting resin). Embedded in the resin.
(2) In (1), the radiating element is a patch antenna.
(3) In (2), the patch antenna has a hole formed in the center.
(4) In (1), the radiating element is a dipole antenna.
(5) In any one of (1) to (4), at least one hole is formed in the reflection plate.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、従来のアンテナ装置よりも小型のアンテナ装置を提供することが可能となる。 The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide an antenna device smaller than the conventional antenna device.

本発明の実施例のアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the antenna apparatus of the Example of this invention. 本発明の実施例のアンテナ装置の概略断面構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic sectional structure of the antenna apparatus of the Example of this invention. 本発明の実施例の反射板と、パッチアンテナのより具体的な構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the more specific structure of the reflecting plate of the Example of this invention, and a patch antenna. 本発明の実施例のアンテナ装置のパッチアンテナの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the patch antenna of the antenna apparatus of the Example of this invention. 本発明の実施例のアンテナ装置の反射板の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the reflecting plate of the antenna apparatus of the Example of this invention. 従来のアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the conventional antenna device. 従来のアンテナ装置の概略断面構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic sectional structure of the conventional antenna device.

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１、図２は、本発明の実施例のアンテナ装置を説明するための図であり、
図１は、本実施例のアンテナ装置の概略構成を示す斜視図、
図２は、本実施例のアンテナ装置の概略断面構造を示す断面図である。
図１、図２において、１は反射板、３はパッチアンテナ、６は樹脂である。
本実施例では、パッチアンテナ３は、黄銅の金属板で構成され、例えばスペーサにより反射板１上に固定される。また、樹脂６は、例えば、シリコン系の熱硬化性樹脂で構成される。
図１、図２に示すように、本実施例のアンテナ装置では、反射板１とパッチアンテナ３とは、樹脂６で覆われており、樹脂６内に埋め込まれている。そして、本実施例では、反射板１とパッチアンテナ３との間隔を、図６、図７に示す従来のアンテナ装置よりも広げて、広帯域化を実現できるので、無給電素子４は省略されている。
本実施例では、パッチアンテナ３は樹脂６内に埋め込まれているため、パッチアンテナ３の寸法が、樹脂６の比誘電率（εr）に応じた値だけ短くでき、しかも、無給電素子４を省略して全体の厚さを薄くできるので、その結果として、本実施例では、従来のアンテナ装置よりも小型化を図ることができる。
また、本実施例では、カバー５が必要ないので、部品を削減することができるばかりか、本実施例では、耐熱性、耐寒性、防水性、耐候性、耐油性にも優れたものとなる。その上、撥水性を有するので、雨、雪等による電気特性の劣化を少なくすることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
1 and 2 are diagrams for explaining an antenna device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an antenna device according to the present embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic cross-sectional structure of the antenna device of the present embodiment.
1 and 2, 1 is a reflector, 3 is a patch antenna, and 6 is a resin.
In this embodiment, the patch antenna 3 is made of a brass metal plate, and is fixed on the reflection plate 1 by a spacer, for example. The resin 6 is made of, for example, a silicon-based thermosetting resin.
As shown in FIGS. 1 and 2, in the antenna device of this embodiment, the reflector 1 and the patch antenna 3 are covered with a resin 6 and embedded in the resin 6. In this embodiment, since the distance between the reflector 1 and the patch antenna 3 can be increased as compared with the conventional antenna device shown in FIGS. 6 and 7, the broadband element can be realized, so the parasitic element 4 is omitted. Yes.
In this embodiment, since the patch antenna 3 is embedded in the resin 6, the size of the patch antenna 3 can be shortened by a value corresponding to the relative dielectric constant (εr) of the resin 6, and the parasitic element 4 can be reduced. Since it can be omitted and the entire thickness can be reduced, as a result, in this embodiment, it is possible to achieve a smaller size than the conventional antenna device.
Further, in this embodiment, since the cover 5 is not necessary, not only can the number of parts be reduced, but also in this embodiment, the heat resistance, cold resistance, waterproofness, weather resistance, and oil resistance are excellent. . In addition, since it has water repellency, deterioration of electrical characteristics due to rain, snow, etc. can be reduced.

図３は、本発明の実施例の反射板と、パッチアンテナのより具体的な構成を説明するための図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側面図である。
図３において、７は同軸ケーブル、８は外部導体、９は内部導体、１０は半田、１１はスペーサである。
図３に示すように、パッチアンテナ３は、スペーサ１１により反射板１上に固定される。また、同軸ケーブル７の外部導体８が、半田１０により反射板１に電気的・機械的に接続され、同軸ケーブル７の内部導体９が、半田１０によりパッチアンテナ３に電気的・機械的に接続される。
本実施例のアンテナ装置は、図３に示すように、反射板１と、スペーサ１１により反射板１上に固定されたパッチアンテナ３とを、金型内に配置し、この金型内に、熱硬化性樹脂を流し込んだ後に、熱を加えて、熱硬化性樹脂を硬化させて形成される。
図４は、本発明の実施例のアンテナ装置のパッチアンテナ３の変形例を示す平面図である。図４に示すパッチアンテナ３は、円偏波用のパッチアンテナであり、中心部に孔１２が形成されていることを特徴とする。
図５は、本発明の実施例のアンテナ装置の反射板１の変形例を示す平面図である。図５に示す反射板１は、中心部と、その周囲の４カ所に孔１２が形成されていることを特徴とする。なお、図４、図５において、１３はスペーサを取り付けるための孔である。
図４に示すパッチアンテナ３の孔１２と、図５に示す反射板１の孔１２とは、反射板１と、スペーサ１１により反射板１上に固定されたパッチアンテナ３とを、金型内に配置し、アンテナ装置を形成する際に、熱硬化性樹脂を、金型内に速やかに充填させるために形成される。 3A and 3B are diagrams for explaining a more specific configuration of the reflector and the patch antenna according to the embodiment of the present invention, where FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a side view. .
In FIG. 3, 7 is a coaxial cable, 8 is an outer conductor, 9 is an inner conductor, 10 is solder, and 11 is a spacer.
As shown in FIG. 3, the patch antenna 3 is fixed on the reflector 1 by a spacer 11. Further, the outer conductor 8 of the coaxial cable 7 is electrically and mechanically connected to the reflector 1 by the solder 10, and the inner conductor 9 of the coaxial cable 7 is electrically and mechanically connected to the patch antenna 3 by the solder 10. Is done.
As shown in FIG. 3, the antenna device of the present embodiment includes a reflector 1 and a patch antenna 3 fixed on the reflector 1 by a spacer 11 in a mold. After pouring the thermosetting resin, heat is applied to cure the thermosetting resin.
FIG. 4 is a plan view showing a modification of the patch antenna 3 of the antenna apparatus according to the embodiment of the present invention. The patch antenna 3 shown in FIG. 4 is a circularly polarized patch antenna, and is characterized in that a hole 12 is formed at the center.
FIG. 5 is a plan view showing a modification of the reflector 1 of the antenna device according to the embodiment of the present invention. The reflecting plate 1 shown in FIG. 5 is characterized in that holes 12 are formed at the central portion and four locations around the central portion. 4 and 5, reference numeral 13 denotes a hole for attaching a spacer.
The holes 12 of the patch antenna 3 shown in FIG. 4 and the holes 12 of the reflector 1 shown in FIG. 5 are formed by connecting the reflector 1 and the patch antenna 3 fixed on the reflector 1 by the spacer 11 in the mold. When the antenna device is formed, the thermosetting resin is formed in order to quickly fill the mold.

なお、本実施例では、図４に示す円偏波用のパッチアンテナに限らず、直線偏波用の矩形形状のパッチアンテナ、あるいは、円形形状のパッチアンテナを使用する場合にも、熱硬化性樹脂を金型内に速やかに充填させることを目的として、中心部に孔１２を形成してもよいことはいうまでもない。
また、本実施例において、パッチアンテナ３を、黄銅の金属板で構成する代わりに、図６、図７に示すように、例えば、ホトエッチング等により誘電体基板に形成された金属パターンで構成するようにしてもよい。
また、パッチアンテナ３に代えて、ダイポールアンテナを使用するようにしてもよい。この場合、ダイポールアンテナは、黄銅の金属板で構成してもよく、あるいは、例えば、ホトエッチング等により誘電体基板に形成された金属パターンで構成するようにしてもよい。
さらに、パッチアンテナ３に代えて、モノポールアンテナを使用するようにしてもよい。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。 In this embodiment, not only the circularly polarized patch antenna shown in FIG. 4 but also a linearly polarized rectangular antenna or a circular patch antenna is used. Needless to say, the hole 12 may be formed in the center for the purpose of quickly filling the mold with resin.
Further, in this embodiment, the patch antenna 3 is constituted by a metal pattern formed on a dielectric substrate by, for example, photoetching or the like, as shown in FIGS. 6 and 7, instead of being constituted by a brass metal plate. You may do it.
Further, a dipole antenna may be used instead of the patch antenna 3. In this case, the dipole antenna may be made of a brass metal plate, or may be made of a metal pattern formed on the dielectric substrate by, for example, photoetching or the like.
Further, a monopole antenna may be used instead of the patch antenna 3.
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.

１反射板
２誘電体基板
３パッチアンテナ
４無給電素子
５カバー
６樹脂
７同軸ケーブル
８外部導体
９内部導体
１０半田
１１スペーサ
１２，１３孔
２０空気層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflector 2 Dielectric board 3 Patch antenna 4 Parasitic element 5 Cover 6 Resin 7 Coaxial cable 8 Outer conductor 9 Inner conductor 10 Solder 11 Spacer 12,13 Hole 20 Air layer

Claims

A reflector,
An antenna device having a radiating element disposed on the reflector,
The antenna device, wherein the reflecting plate and the radiating element are covered with a resin and embedded in the resin.

The antenna device according to claim 1, wherein the radiating element is a patch antenna.

The antenna device according to claim 2, wherein the patch antenna has a hole formed in a central portion thereof.

The antenna device according to claim 1, wherein the radiating element is a dipole antenna.

The antenna device according to claim 1, wherein at least one hole is formed in the reflecting plate.

The antenna device according to claim 1, wherein the resin is a thermosetting resin.