JP2017046134A - 誘電体アンテナ - Google Patents
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Abstract
Description
柔軟性を有するとともに誘電性セラミックス粉末が分散された誘電部を、当該誘電部よりも高硬度の基材に積層させてなる誘電体と、
前記誘電体に設けられた電極と、
を備えることを特徴とする。
なお、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
まず、本発明の第一実施形態について説明する。
図1は、第一実施形態における誘電体アンテナ1を示す図であり、このうち(a)が表面側から見た斜視図、(b)が裏面側から見た斜視図、(c)が側面図である。また図2は、図1(a)のII−II線での誘電体アンテナ1の断面図である。
本第一実施形態における誘電体アンテナ1は、図示しない携帯機器に搭載されて所定周波数帯域の電波を送受信するものであり、図1及び図2に示すように、誘電体2と、2つの電極3とを備えて構成されている。
このうち、基材21は、2つの誘電部22を支持する支持部材であり、高硬度の樹脂で構成されている。但し、この基材21の硬度は、誘電部22の硬度よりも高ければよい。また、基材21は、非導電性樹脂で構成されていることが好ましい。
そして、このような誘電部22を備えることにより、誘電体2は、全体として所定の誘電率と所定レベル以下の誘電正接とを有するとともに、耐衝撃性に優れるものとなっている。
各電極3は、本実施形態では、銀ペーストを印刷した平面電極となっている。但し、当該電極3は、金属板の貼り付けやインサート成形、或いは金属膜のめっきや蒸着などによるものであってもよいし、所定のパターン状に形成されていてもよい。
これら2つの電極3は、図示は省略するが、半田付けされた接点や接続端子などを介して、機器本体の回路基板とそれぞれ電気的に接続されている。但し、半田付け等の加熱による接点の作成では、その熱によってエラストマーである誘電部22を軟化・変質させてしまうおそれがあるため、接続端子を用いるなどの他の手法によることが望ましい。
したがって、誘電体2に高誘電率と耐衝撃性とを具備させつつ、誘電体がエラストマーだけで構成されていた従来に比べて、当該誘電体2の変形を抑制することができ、ひいては受信感度を良好に保つことができる。
また、基材21と誘電部22とは、互いに同じ範囲(正面視での面積範囲)に亘って積層されていなくともよく、例えば誘電部22が基材21よりも広い範囲に亘って設けられていてもよいし、その逆であってもよい。但し、基材21は、正面視で少なくとも2つの電極3を含む範囲に設けられていることが好ましい。
続いて、本発明の第二実施形態について説明する。
なお、本第二実施形態は、誘電体中の基材の構成が上記第一実施形態と異なるものであるため、以下においては、主にこの異なる点について説明し、上記第一実施形態と同一の構成のものには同一の符号を付すなどして、その説明を省略する。
本第二実施形態における誘電体アンテナ4は、図3及び図4に示すように、上記第一実施形態における誘電体2に代えて誘電体5を備えており、この誘電体5に2つの電極3が設けられた構成となっている。
但し、誘電体アンテナ4では、2つの電極3が、正面視で互いに対応する(つまり、正面視で略一致する)各接点位置3aにおいて、機器本体に設けられた2つの接続端子Tと個別に電気的に接続されるようになっている。これら2つの接続端子Tは、誘電体アンテナ4を厚さ方向に挟むように設けられるとともに、いずれもバネを内蔵した押圧式のものであり、誘電体アンテナ4を厚さ方向に押圧しつつ、対向する電極3と接触して電気的に接続される。
また、基材51は、誘電体5の両側方に延出する2つの固定部512を有している。各固定部512には、厚さ方向に貫通する貫通孔512aが形成されており、この貫通孔512aに挿通させたビスSを機器本体に締結することにより、誘電体アンテナ4が機器本体に位置決め固定されるようになっている。なお、この固定部512は、基材51のうち、誘電部52が積層されていない部分であって、かつ電極3も設けられていない部分に設けられていればよい。
また、基材51は、これら以外の点については、上記第一実施形態における基材21と同様に構成されている。
また、2つの誘電部52は、これ以外の点については、上記第一実施形態における2つの誘電部22と同様に構成されている。
すなわち、誘電体5が、柔軟性を有するとともに誘電性セラミックス粉末が分散された誘電部52を、当該誘電部52よりも高硬度の基材21に積層させて構成されているので、誘電体5に高誘電率と耐衝撃性とを具備させつつ、誘電体がエラストマーだけで構成されていた従来に比べて、当該誘電体5の変形を抑制することができ、ひいては受信感度を良好に保つことができる。
これにより、電極3のうち接続端子Tに押圧される部分を基材51の突設部511で裏側から支持して、この接続端子Tの押圧力による誘電体5の変形を抑制することができる。
これにより、機器本体に対して誘電体アンテナ4を容易に固定することができる。
また、図示は省略するが、2つの突設部511は、対応する接続端子Tの位置に応じて、表面側のものと裏面側のものとで正面視位置が異なっていてもよい。
具体的には、図5(b)に示すように、例えば誘電体アンテナ4の裏面側から2つの接続を得る場合には、誘電体アンテナ4の裏面に設けた電極3のうち、突設部511の範囲内の一部を他の部分とは独立させて設け、当該一部を放射用電極321とし、他の部分を接地用電極322とする。そして、放射用電極321が給電用の接続端子Tと接続され、接地用電極322が接地用の接続端子Tと接続されるようにする。このとき、2つの接続端子Tがいずれも突設部511の範囲内で放射用電極321及び接地用電極322と接触するように、必要に応じて突設部511を大きめに形成することが好ましい。
さらにこの場合、接続端子Tに押圧されない表裏いずれか一方側(図5(b)では表面側)の突設部511は、設けられていなくともよい。
続いて、本発明の第三実施形態について説明する。
なお、本第三実施形態は、誘電体中の基材の構成が上記第一,第二実施形態と異なるものであるため、以下においては、主にこの異なる点について説明し、上記第一,第二実施形態と同一の構成のものには同一の符号を付すなどして、その説明を省略する。
本第三実施形態における誘電体アンテナ6は、図6及び図7に示すように、上記第二実施形態における誘電体5に代えて誘電体7を備えており、この誘電体7に2つの電極3が設けられた構成となっている。
また、誘電体アンテナ6では、上記第二実施形態における誘電体アンテナ4と同様に、2つの電極3が、正面視で互いに対応する各接点位置3aにおいて、機器本体に設けられた押圧式の2つの接続端子Tと個別に電気的に接続されるようになっている。
また、基材71には、外周面の中程の高さ位置に突設された突起711が、当該外周面の全周に亘って形成されている。この突起711は、基材71と誘電部72との結合性を向上させるためのものであり、基材71が誘電部72から脱落することを防止する。
したがって、柔軟性を有するとともに誘電性セラミックス粉末が分散された誘電部72により誘電体7に高誘電率と耐衝撃性を具備させつつ、受信感度を良好に保つことができる。
この場合には、例えば図8(a),(b)に示すように、基材71として、誘電部72(誘電体7)の外形形状(図8(a)では円形、(b)では矩形)に応じた形状の枠体部712と、電極3の接点位置3aに対応する電極支持部714に連なりつつ枠体部712の内側に架設された梁部713とを有するものとする。誘電部72は、枠体部712内の空間71aに設けられ、その外周縁が枠体部712及び梁部713に支持される。また、必要に応じて、上記第二実施形態のものと同様の固定部512を枠体部712に設けてもよい。
このように基材71を構成することにより、接続端子Tの押圧力による誘電体5の変形を抑制しつつ、誘電部72を好適に支持することができる。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
柔軟性を有するとともに誘電性セラミックス粉末が分散された誘電部を、当該誘電部よりも高硬度の基材に積層させてなる誘電体と、
前記誘電体に設けられた電極と、
を備えることを特徴とする誘電体アンテナ。
<請求項2>
前記基材が板状に形成され、
前記誘電部が前記基材の両面それぞれに積層されていることを特徴とする請求項1に記載の誘電体アンテナ。
<請求項3>
前記誘電部が樹脂またはゴムであることを特徴とする請求項1または2に記載の誘電体アンテナ。
<請求項4>
前記基材は、前記電極の所定の位置において前記誘電部側に突設された突設部を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の誘電体アンテナ。
<請求項5>
前記基材は、前記誘電部が積層されていない部分であって、かつ前記電極が設けられていない部分に、当該誘電体アンテナを固定するための固定部を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の誘電体アンテナ。
<請求項6>
前記基材が非導電性樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の誘電体アンテナ。
2、5、7 誘電体
21、51、71 基材
511 突設部
512 固定部
22、52、72 誘電部
3 電極
31 放射用電極
32 接地用電極
3a 接点位置
T 接続端子
Claims (6)
- 柔軟性を有するとともに誘電性セラミックス粉末が分散された誘電部を、当該誘電部よりも高硬度の基材に積層させてなる誘電体と、
前記誘電体に設けられた電極と、
を備えることを特徴とする誘電体アンテナ。 - 前記基材が板状に形成され、
前記誘電部が前記基材の両面それぞれに積層されていることを特徴とする請求項1に記載の誘電体アンテナ。 - 前記誘電部が樹脂またはゴムであることを特徴とする請求項1または2に記載の誘電体アンテナ。
- 前記基材は、前記電極の所定の位置において前記誘電部側に突設された突設部を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の誘電体アンテナ。
- 前記基材は、前記誘電部が積層されていない部分であって、かつ前記電極が設けられていない部分に、当該誘電体アンテナを固定するための固定部を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の誘電体アンテナ。
- 前記基材が非導電性樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の誘電体アンテナ。
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