JP2019193079A - アンテナ、モジュール基板およびモジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】利得を向上可能なアンテナを提供する。【解決手段】アンテナ1は、線路導体9、板状導体11、線路導体9に接続される第1主導体13A、板状導体11に接続される第2主導体13B、を有している。第1主導体13Aは、第2主導体13Bに対してx方向の正側に位置している。板状導体11は、x方向において、接続導体9からx方向負側の端部11aまでの第1距離Dt1がx方向正側の端部11bまでの第2距離Dt2より小さくなっている。【選択図】図2

Description

本開示は、アンテナ、モジュール基板およびモジュールに関する。
電波を送受信するためのアンテナとして、ダイポールアンテナ又はこれに類するものが知られている(例えば特許文献1)。ダイポールアンテナは、互いに隣接する位置から互いに逆方向に延びる1対のアンテナ導体を有している。
特許文献1のアンテナは、アレーアンテナに関し、個々のダイポールアンテナの素子長をかえ、故意にインピーダンス不整合を起こさせることで、アレーアンテナの各アンテナ素子間の相互結合を小さく抑え、所望のアンテナ放射パターンを得ることが開示されている。
特開平10−032428号公報
利得を向上可能なアンテナが提供されることが望まれる。
本開示の一態様に係るアンテナは、第1主導体と第2主導体と板状導体と線路導体と接続線とを備えている。前記第1主導体は、第1端部、および当該第1端部に対して第1方向の一方側に位置している第2端部を有している。第2主導体は、前記第1端部に隣接する第3端部、および当該第3端部に対して前記第1方向の他方側に位置している第4端部を有している。前記線路導体は、前記第1主導体に接続されており、前記板状導体と対向しているとともに前記板状導体に沿って延びている。前記接続線は前記板状導体と前記第2主導体とを電気的に接続している。前記第1および第2主導体は、前記第1方向を長手方向とする形状である。また、前記第1方向において、前記板状導体の前記他方側の端部から前記接続線までの距離である第1距離は、前記板状導体の一方側の端部から前記接続線までの距離である第2距離に比べ小さい。
本開示の一態様に係るアンテナは、第1主導体と第2主導体とを含む複数のアンテナ導体と、板状導体と、前記第1主導体のそれぞれに接続されており、前記板状導体と対向しているとともに前記板状導体に沿って延びている線路導体と前記板状導体と前記第2主導体とを電気的に接続している接続線と、を含む。そして、前記第1主導体は、第1端部、および当該第1端部に対して第1方向の一方側に位置している第2端部を有している、前記第1方向を長手方向とする形状である。前記第2主導体は、前記第1端部に隣接する第3端部、および当該第3端部に対して前記第1方向の他方側に位置している第4端部を有している、前記第1方向を長手方向とする形状である。前記複数のアンテナ導体は、前記第1方向に沿って配列されている。さらに、前記第1方向において、複数の前記アンテナ導体のうち、最も前記他方側に位置している前記アンテナ導体に接続されている前記線路導体と前記板状導体の前記他方側の端部までの距離である第1距離は、複数の前記アンテナ導体のうち、最も前記一方側に位置している前記アンテナ導体に接続されている前記線路導体と前記板状導体の前記一方側の端部までの距離である第2距離に比べ小さい。
本開示の一態様に係るモジュール基板は、上記のアンテナと、前記誘電体を含む絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に位置しているランドと、を備えている。
本開示の一態様に係るモジュールは、上記のモジュール基板と、前記ランドに実装されている電子部品と、を備えている。
上記の構成によれば、利得を向上させることができる。
第1実施形態に係るアンテナの全体構成を示す斜視図である。 図2(a)は図1の一部拡大図、図2(b)は図1のIIb−IIb線における断面図、図2(c)は図1のIIc−IIc線における断面図である。 図3は第2実施形態に係るアンテナの要部構成を示す上面図である。 図4は第3実施形態に係るアンテナの要部構成を示す断面図である。 図5(a),図5(b)は第4実施形態に係るアンテナの要部構成を示す上面図である。 図6(a)および図6(b)はアンテナの利用例としてのアセンブリを示す斜視図であり、図6(c)はアセンブリに含まれるモジュール基板の、図6(a)のVI−VI線における断面図である。 実施例に係るアンテナの利得と第1距離Dt1との関係を示す線図である。 実施例に係るアンテナの利得と第1距離Dt1との関係を示す線図である。 実施例に係るアンテナの利得と第1距離Dt1との関係を示す線図である。
以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
また、便宜上、図面に直交座標系xyzを付し、これを参照することがある。アンテナは、いずれの方向が上方または下方とされてもよいが、便宜上、z方向の正側を上方として、上面または下面等の語を用いることがある。
第2実施形態以降の説明においては、先に説明された実施形態の構成と同様または類似する構成について、先に説明された実施形態の構成に付した符号を付し、また、説明を省略することがある。なお、先に説明された実施形態の構成に対応(類似)する構成に対して、先に説明された実施形態の構成に付した符号と異なる符号を付した場合においても、特に言及しない事項については、先に説明された実施形態と同様である。
互いに類似する構成については、「第1主導体13A」および「第2主導体13B」のように、同一名称に対して互いに異なる番号(「第1」、「第2」)、ならびに互いに異なる大文字のアルファベット等からなる付加符号(「A」、「B」)を付すことがある。また、この場合において、単に「主導体13」といい、両者を区別しないことがある。
<第1実施形態>
(アンテナの全体構成)
図1は、アンテナ1の全体構成を示す斜視図である。この図では、アンテナ1の電位を端的に示すために電源を示す記号(2)を図示している。なお、実際には、アンテナ1には、例えば、IC(Integrated Circuit)3(図6(b))が接続される。
アンテナ1は、波長に応じた長さをx方向に有するダイポールアンテナである。従って、アンテナ1は、x方向を電界の振動の方向とする直線偏波の電波の放射および/または受信に供される。ただし、アンテナ1は、円偏波(そのうちの直線的な成分)に対しても対応可能である。アンテナ1が利用される周波数帯は任意である。
アンテナ1の大きさは、アンテナ1が利用される周波数帯の波長等に応じて適宜に設定されてよい。以下の説明では、アンテナ1が比較的高い周波数帯で利用される比較的小さいものである場合を例にとる。例えば、細線で示す矩形(アンテナ基板5)の平面視における1辺の長さは1mm以上10mm以下、厚さは0.1mm以上1mm以下である。
アンテナ1は、例えば、誘電体(絶縁体)からなるアンテナ基板5(誘電体の一例)と、アンテナ基板5に設けられた導体からなる、アンテナ導体7、線路導体9(伝送線路)および板状導体11とを備えている。
板状導体11には基準電位が付与される。この例では、板状導体11は、グラウンド(接地)の役割を有する。電波を放射する場合においては、IC3は、板状導体11に付与されている電位に対して電位差を有する信号を線路導体9に送信する(線路導体9に給電する)。アンテナ導体7は、線路導体9からの信号(電流)を電波に変換して放射する。また、電波を受信する場合においては、アンテナ導体7は、電波を電流に変換する。この電流は、板状導体11に付与されている基準電位と電位差を有する信号として、線路導体9を介してIC3に入力される。
アンテナ基板5は、例えば、概ね板状の部材である。その平面形状は、適宜な形状とされてよい。アンテナ基板5は、単一の材料から構成されていてもよいし、複数の材料から構成されていてもよい。複数の材料から構成される場合、例えば、アンテナ基板5は、異なる材料からなる誘電体層が厚み方向に積層された部分を含んでいてもよいし、かつ/またはガラス布等からなる基材に誘電体を含浸させた部分を含んでいてもよい。アンテナ基板5の誘電体は、例えば、セラミックおよび/または樹脂である。アンテナ基板5は、例えば、アンテナ導体7、線路導体9及び板状導体11の保持に寄与しているとともに、少なくともアンテナ導体7に接する部分が誘電体からなることによって、電波の波長の短縮に寄与している。
アンテナ導体7、線路導体9および板状導体11の材料は、例えば、金属である。金属は、CuまたはAlなど、適宜なものとされてよい。アンテナ導体7、線路導体9および板状導体11は、互いに同一の材料から構成されていてもよいし、互いに異なる材料から構成されていてもよい。アンテナ導体7、線路導体9および板状導体11それぞれは、単一の材料から構成されていてもよいし、複数の材料から構成されていてもよい。複数の材料から構成される場合、例えば、各部は、互いに異なる金属からなる導体層がアンテナ基板5の厚み方向(z方向)に積層されて構成されていてもよい。
アンテナ導体7の一部および線路導体9は、例えば、アンテナ基板5に埋設されている。アンテナ導体7の他の一部および板状導体11は、例えば、アンテナ基板5の下面に位置している。線路導体9および板状導体11は、例えば、アンテナ基板5の平面方向(y方向)においてアンテナ導体7から離れている。線路導体9および板状導体11は、例えば、アンテナ基板5の厚み方向(z方向)において互いに対向している。
線路導体9と板状導体11とが対向していることによって、いわゆるマイクロストリップ線路が構成されている。線路導体9と板状導体11との距離は、例えば、一定である。線路導体9の形状は、適宜に設定されてよい。図1の例では、線路導体9は、アンテナ基板5に平行な層状パターンによって構成されており、一定の幅で直線状に延びている。板
状導体11の形状も適宜に設定されてよい。図1の例では、板状導体11は、アンテナ基板5に平行な層状パターンによって構成されており、アンテナ導体7および線路導体9に比較して広い面積を有する板状である。線路導体9および板状導体11それぞれの寸法、および両者の距離は、アンテナ1が利用される周波数帯等に応じて適宜に設定されてよい。
なお、上記の説明では、線路導体9および板状導体11を含んでアンテナ1を定義している。
(アンテナ導体の全体構成)
図2(a)は、アンテナ1のうち、アンテナ導体7を含む一部を拡大して示す斜視図である。図2(b)は、図1のIIb−IIb線における断面図である。図2(c)は、図1のIIc−IIc線における断面図である。なお、図2(a)では、アンテナ基板5の図示は省略されている。
アンテナ導体7は、例えば、1対の主導体13(13Aおよび13B)を有している。アンテナ導体7と、線路導体9および板状導体11との間には、両者を接続するための1対の接続線19(19Aおよび19B)が設けられている。接続線19Aは線路導体9の一部とみることもできる。
アンテナ導体7は、例えば、概ね、y方向に平行な不図示の対称軸に関して180°回転対称の形状とされている。すなわち、第1主導体13Aと第2主導体13Bとは、概ね、互いに180°回転対称の位置および形状である。1対の接続線19も、例えば、概ね、y方向に平行な不図示の対称軸に関して180°回転対称の形状である。
1対の主導体13は、アンテナ導体7がダイポールアンテナとして機能する基本となる構成である。そして、板状導体11は、x方向に見たときに第2主導体13Bが伸びる方向の端部11aがアンテナ基板5の外周よりも内側に位置している。このような構成により、アンテナ1の利得が向上する。これらの具体的な構成は、例えば、以下のとおりである。
(主導体)
1対の主導体13は、互いに隣接する位置からx方向において互いに逆側に長さL1(図2(c))を有している。換言すれば、図2(a)において符号を付すように、第1主導体13Aは、端部13dと、この端部13dに対してx方向の正側に位置する端部13eとを有しており、第2主導体13Bは、第1主導体13Aの端部13dに対して隣接する端部13dと、この第2主導体13Bの端部13dに対してx方向の負側に位置する端部13eとを有している。
ここで、第1主導体13Aの端部13dと端部13eとは、第1端部、および当該第1端部に対して第1方向の一方側に位置している第2端部に相当する。第2主導体13Bの端部13dと端部13eとは、第1端部に隣接する第3端部、および第3端部に対して第1方向の他方側に位置している第4端部に相当する。
1対の主導体13それぞれは、例えば、互いに隣接する側の端部である端部13dにおいて、1対の接続線19と接続されている。長さL1は、送信および/または受信の対象としている電波の波長の概ね1/4とされている。ひいては、1対の主導体13の全体としてのx方向における長さ(L1+L1)は、概ね半波長とされている。このような構成により、1対の主導体13は、半波長ダイポールアンテナに類する構成となっている。
なお、半波長ダイポールアンテナの1対の導体(ここでは1対の主導体13)の長さは、原理上は1/4波長であるが、実際には、インピーダンス整合等を考慮して1/4波長よりも短くされてよい。短縮率は、例えば、1/4波長の数%以下である。以下の説明では、特に断りがない限りは、このような実際のアンテナにおける調整量については無視する。
本実施形態では、アンテナ導体7は、基本的にアンテナ基板5に接しており、アンテナ基板5を介して電波の放射および/または受信を行うことが可能である。従って、アンテナ1の長さに関していう波長は、自由空間におけるものではなく、アンテナ基板5内におけるものである。例えば、一般には、アンテナ基板5内における波長λは、下記式で表わされる。
λ=1/√ε×λ=c/(√ε×f)
ここで、εは、アンテナ基板5(誘電体)の比誘電率、λは、自由空間における波長、cは自由空間における(真空中の)光速、fは、周波数である。
主導体13は、例えば、1対の主導体13が互いに逆側に長さを有する方向(x方向)に平行な層状導体によって構成されている。その平面形状は、例えば、x方向を長手方向とする形状であり、より具体的には、例えば、x方向を長手方向とする長方形である。ただし、接続部19と接続される端部においては、屈曲の外周側となる角部が面取りされていてもよい。長辺の長さは、基本的には対象とする波長に応じて設定される。短辺の長さおよび主導体13の厚さは適宜に設定されてよい。この際、これらの寸法が利得に及ぼす影響が考慮されてもよい。
なお、主導体13および接続線19は幅を有しているから、両者の境界は必ずしも明確ではない。主導体13の長さL1を設計したり、実際の製品において長さL1を特定したりする必要があるときは、例えば、長さL1の接続線19側の端部は、主導体13および接続線19を構成する導体の接続線19側の縁部とされてもよいし、接続線19の中心線(不図示)とされてもよい。なお、図2(c)では、接続線19の中心線を主導体13の接続線19側の端部と考えて長さL1を示している。
第1主導体13Aは、例えば、アンテナ基板5に埋設されている。具体的には、例えば、第1主導体13Aは、線路導体9と同一平面内に設けられている。第2主導体13Bは、例えば、アンテナ基板5の下面(表面)に重なっている。ひいては、アンテナ基板5は、板状導体11と同一平面内に設けられている。別の観点では、第1主導体13Aと第2主導体13Bとは、その平面に直交する方向(z方向、アンテナ基板5の厚み方向)の位置が互いに異なっている。
典型的なダイポールアンテナにおいては、2つの導体は同一直線上に位置しているから、2つの導体は、短絡しないように互いに離れている。本実施形態においては、1対の主導体13は、z方向の位置が互いに異なるから、x方向において(z方向に見て)、互いに離れていてもよいし、隙間無く隣接していてもよいし、互いに重複していてもよい。図示の例では、主導体13と接続線19との境界の定義にもよるが、図2(c)で長さL1が示されているように、接続線19の不図示の中心線で境界を考えると、1対の主導体13はx方向において互いに隙間無く隣接している。
第1主導体13Aは線路導体9と接続されており、第2主導体13Bは板状導体11と接続されている。従って、信号に対応する主導体13(13A)がアンテナ基板5に埋設されており、基準電位に対応する主導体13(13B)がアンテナ基板5の表面に位置している。別の観点では、信号に対応する主導体13(13A)は、基準電位に対応する主
導体13(13B)よりもアンテナ基板5の厚み方向の中央に近い。
(接続線)
第1接続線19Aは、例えば、第1主導体13Aおよび線路導体9と同一平面内に位置しており、これらを接続している。第2接続線19Bは、例えば、第2主導体13Bおよび板状導体11と同一平面内に位置しており、これらを接続している。接続線19は、例えば、一定の幅で直線状に延びる層状パターンによって構成されており、1対の主導体13が互いに逆側に長さを有する方向(x方向)に対して直交する方向(y方向)に延びている。1対の接続線19は、例えば、1対の主導体13の対向方向(z方向)において互いに対向しており、また、例えば、互いに同一の形状である。
言い換えると、接続線19は、上面透視したときに、板状導体11と主導体13との間に位置している。
接続線19の長さ(アンテナ導体7の板状導体11からの距離)は、適宜に設定されてよい。例えば、アンテナ1を利用する周波数における波長(アンテナ基板5内)をλとしたときに、接続線19の長さは1/4λとされてよい。この場合、例えば、接続線19もアンテナのように機能させることが可能であり、その結果、利得が向上する。また、例えば、アンテナ1を利用する周波数において電圧定在波比(VSWR:Voltage Standing Wave Ratio)を低減させることができる。接続線19の幅は、適宜に設定されてよい。図示の例では、接続線19の幅は、線路導体9の幅と同等とされているが、線路導体9の幅と異なっていてもよい。
(板状導体と接続線との相対位置関係)
図1に戻って、x方向における板状導体11の端部11a,11bと接続線19との相対位置について説明する。ここで、接続線19の位置とは、接続線19のうち最も主導体13に近い部位における位置をいうものとする。端部11aは、x方向負側(第1主導体13Aに対して第2主導体13Bが位置する側)に位置する。端部11bは、x方向正側(第2主導体13Bに対して第1主導体13Aが位置する側)に位置する。そして、x方向において、端部11aと接続線19との距離Dt1は、端部11bと接続線19との距離Dt2に比べて小さい。この例では、x方向正側において、端部11bはアンテナ基板の端面5aと同じ位置にあるのに対して、x方向負側において、板状導体11の端部11aはアンテナ基板5の端面5aよりも内側に位置している。
このように、端部11aと接続線19との距離Dt1を短くすることで、+x方向(第2主導体13Bに対して、給電される第1主導体13A側)に出ることができずに−x方向に進行する平面波が、端部11aおよび端面5a側に回り込むことを抑制することができる。これにより、−y方向に放射せずに−x方向に進行し板状導体11の角部を通り端部11a側に回り込み+y方向に進行する信号量を減らすことができるので、アンテナ1の利得を向上させることができる。指向性を高めることでできるともいえる。
板状導体11の端部11aから接続線19までの距離(より厳密には接続線19の中心までの距離)Dt1は、例えば、主導体13の長さL1(別の観点ではλ/4)程度とされてよい。すなわち、Dt1はL1に応じて調整する。詳しくは後述する。
なお、板状導体11の端部11bと接続線19との距離はDt2はDt1よりも大きい。すなわち、接続線9から板状導体11の端部11bまでの距離は主導体13の長さL1(別の観点ではλ/4)以上としてもよい。より好ましくは1λ以上としてもよい。また、例えば、板状導体11の端部11bとアンテナ基板5の端面5bとが平面視で一致していてもよい。このように給電される側の主導体13Aが延びる方向においては、板状導体11を多くとることでアンテナ1の利得を向上させることができる。
(アンテナを含む多層基板)
図2(b)および図2(c)に示すように、上述したアンテナ1の構成は、例えば、多層基板と同様の構造によって実現されてよい。具体的には、例えば、アンテナ基板5は、複数の誘電体層21(21Aおよび21B。誘電体の一例。)が積層されて構成されている。主導体13、線路導体9、板状導体11および接続線19は、例えば、最下層の誘電体層21(第1誘電体層21A)の下面に位置する第2導体層23B、または、互いに重なる誘電体層21(21Aおよび21B)の間に位置する第1導体層23Aによって構成されている。
図示の例では、第2誘電体層21Bは、第1誘電体層21Aに比較して厚い。ただし、第2誘電体層21Bは、第1誘電体層21Aと同等の厚さを有する複数の誘電体層が積層されて構成されていてもよい。第1誘電体層21Aについても、複数の誘電体層が積層されて構成されていてもよい。なお、第2誘電体層21Bの厚さは、第1誘電体層21Aの厚さ以下とされてもよい。
複数の誘電体層21(21Aおよび21B)は、互いに同一の材料から構成されていてもよいし、互いに異なる材料から構成されていてもよい。互いに同一の材料から構成される場合、互いに重なる誘電体層21の境界は一体化によって判別不可能となっていてもよい。誘電体層21の材料は、既に言及したように、例えば、セラミックおよび/または樹脂である。一の誘電体層21は、単一の材料から構成されていてもよいし、複数の材料から構成されていてもよい。複数の材料から構成される場合、例えば、一の誘電体層21は、樹脂層と無機絶縁層とを重ねあわせたものであってもよい。また、複数の誘電体層21は、互いに同一の厚さであってもよいし、互いに異なる厚さであってもよい。
複数の導体層23(23Aおよび23B)は、互いに同一の材料から構成されていてもよいし、互いに異なる材料から構成されていてもよい。また、複数の導体層23は、互いに同一の厚さであってもよいし、互いに異なる厚さであってもよい。一層の導体層23は、単一の金属材料から構成されていてもよいし、互いに異なる材料からなる金属層が積層されて構成されていてもよい。一層の導体層23は、例えば、部位に限らず同一の材料および厚さである。ただし、一層の導体層23は、部位によって異なる材料および/または厚さを有していてもよい。
第1誘電体層21Aは、概ねその平面方向の全体に亘って概ね一定の厚さとなっている。従って、第1誘電体層21Aを挟んで対向する第1導体層23Aと第2導体層23Bとは概ね互いに平行になっている。ひいては、1対の主導体13は概ね互いに平行になっている。
なお、特に図示しないが、アンテナ1は、第1導体層23Aを覆う不図示の絶縁膜を有していてもよい。当該絶縁膜は、例えば、第1誘電体層21Aよりも薄い。また、当該絶縁膜は、例えば、ソルダーレジストからなる。
同様に、上述の例では、第2導体層23Bは第2誘電体層21Bの厚み方向の内部に位置するが、第2誘電体層21B上に位置し露出していてもよい。
(アンテナ1の製造方法)
アンテナ1の製造方法は、例えば、具体的な形状等を除いては、多層基板の製造方法と同様とされてよい。また、多層基板の製造方法も種々存在するが、そのいずれが利用されてもよい。
例えば、アンテナ1は、いわゆるビルドアップ法によって作製されてよい。ビルドアップ法では、一の誘電体層21を形成するとともに当該一の誘電体層21に対して必要に応じて導体層23を形成する工程を繰り返すことによって、複数の誘電体層21が順に積層されて固定される。一の誘電体層21に対して導体層23とともに貫通導体を形成してもよい。
また、例えば、アンテナ1は、誘電体層21となるセラミックグリーンシートに貫通導体および導体層23となる導電ペーストを配置したものを積層して焼成する一括積層法によって作製されてよい。
上記の各種の方法において、誘電体層21の形成、導体層23の形成方法も、公知の種々の方法とされてよい。
例えば、誘電体層21は、未硬化(液状またはフィルム状)の熱硬化性樹脂を基材または先に形成されている誘電体層21上に配置し、これを硬化させて形成したり、セラミックグリーンシートを焼成して形成したりしてよい。
また、例えば、導体層23は、無電解めっき法および/または電解めっき法によって形成したり、導電ペーストの印刷によって形成したりしてよい。また、導体層23は、誘電体層21の全面に形成されてからマスクを介してエッチングされてパターニングされてもよいし、マスクを介して誘電体層21上に形成され、マスクとともにマスク上の部分が除去されてパターニングされてもよい。
以上のとおり、本実施形態に係るアンテナ1は、互いに隣接する位置からx方向において互いに逆側に長さを有している1対の主導体13と、基準電位が印加される側の主導体13が伸びる方向の板状導体11の端部11aと接続線19との距離Dt1を、給電される側の主導体13が伸びる方向の板状導体11の端部11bと接続線19との距離Dt2に比べ小さくしている。
従って、例えば、距離Dt1と距離Dt2とが等しい場合、すなわち、この例では板状導体11の端部11aがアンテナ基板5の外周と一致している場合に比較して総合利得が向上する。このことは、本願発明者が行ったシミュレーション計算によって確認されている。板状導体11の形状による総合利得の向上の理由としては、例えば、端部11a側への平面波の回り込みを抑制することが挙げられる。
本実施形態では、特に、板状導体11の端部11aは、x方向において主導体13Bの端部と同程度の位置にある。さらに、x方向において、アンテナ基板5の外周から略λg/4の位置に端部11aが位置している。このような構成により、アンテナ1の利得をさらに向上させることができる。
また、本実施形態では、板状導体11の+x方向(反対側)の端部11bは主導体13よりも外側に延びている。より具体的には、アンテナ基板5の外周と一致している。
従って、例えば、板状導体11の端部11bが端部11aと同様にアンテナ基板5の外周よりも内側に位置している態様に比較して、ピークゲインが向上する。このことは、本願発明者が行ったシミュレーション計算によって確認されている。
また、本実施形態では、1対の主導体13は、z方向(主導体13と対向導体15との対向方向)の位置が互いに異なる。
従って、例えば、1対の主導体13同士の短絡のおそれを低減し、1対の主導体13をx方向(1対の主導体13が互いに逆側に長さを有する方向)において近づけることができる。その結果、例えば、1対の主導体13全体として、隙間無く半波長の長さが実現される。
また、本実施形態では、アンテナ1は、1対の主導体13が内部または表面に位置している誘電体(アンテナ基板5)を更に備えている。
従って、アンテナ導体7の周囲の波長が短くなり、アンテナ1を小型化することができる。また、多層基板を用いてアンテナ1を構成することもできる。
<第2実施形態>
図3は、第2実施形態に係るアンテナ51の要部構成を示す上面図である。図3において、板状導体11等、一部の構成を破線で示している。
アンテナ51は、アンテナ導体57が複数存在するアレーアンテナである点のみが第1実施形態のアンテナ1と相違する。
アンテナ51のアンテナ導体57は複数(この例では3個)あり、x方向に沿って配列されている。具体的には、+x方向から−x方向に向かって、順に第1アンテナ導体57A,第2アンテナ導体57B,第3アンテナ導体57Cが配列されている。各アンテナ導体57の配列間隔(ピッチ)は、略1λとしてもよい。この場合には、1λ未満とする場合に比べて、利得を向上させることができる。なお、第1アンテナ57A〜第3アンテナ57Cは、y方向において位置を揃えて配置されている。
なお、この例では、各アンテナ導体57の構成は同じである。すなわち、第1主導体13Aおよび第2主導体13Bの形状、配置は同一であり、いずれのアンテナ導体57も第1主導体13Aに対して第2主導体13Bが−x方向に位置している。第1主導体13Aおよび第2主導体13Bの形状・大きさは必ずしも同一である必要はなく、各アンテナ導体57毎に異ならせてもよい。
そして、アンテナ51において、距離Dt1は、板状導体11の−x方向における端部11aと、アンテナ導体57のうち、最も−x方向に位置しているアンテナ導体(第3アンテナ導体57C)に接続される接続線19との距離である。同様に、距離Dt2は、板状導体11の+x方向における端部11bと、アンテナ導体57のうち、最も+x方向に位置しているアンテナ導体(第1アンテナ導体57A)に接続される接続線19との距離である。距離Dt1が距離Dt2よりも小さいことから、アレーアンテナの場合であっても、指向性を高め、利得を向上させることができる。距離Dt1は、略λ/4とすると、さらに利得を向上させることができる。
なお、アレーアンテナとしたときに、第2主導体13B側へ進行する平面波を削減することを目的として、最も−x方向側に位置している第3アンテナ導体57Cのみ、第1主導体13Aに対して第2主導体13Bを+x方向に位置させたとしても利得は向上しなかった。また、距離Dt2を略λ/4とした場合にも利得は悪化した。さらに、最も−x方向側に位置している第3アンテナ導体57Cのみ、出力を押さえるために第2アンテナ導体57Cとの配置間隔(ピッチ)を狭くしても利得は悪化した。以上より、全てのアンテナ導体57について第1主導体17Aと第2主導体17Bとの方向を揃え、かつ、距離Dt1のみを短くすることで初めて、アレーアンテナとしての利得向上に結び付くものであり、本実施形態は画期的なものであるといえる。
<第3実施形態>
図4は、第3実施形態に係るアンテナ101の要部構成を示す、図3のIV−IV線に相当する部分における断面図であり、図2(c)と同様の図である。
アンテナ101は、複数のアンテナ導体107(この例では3つのアンテナ導体107A〜107C)において、1対の主導体113(113Aおよび113B)のz方向における間隔は、最も−x方向側に位置するアンテナ導体107Cが他のアンテナ導体107A,107Bに比べて大きくなっている点のみが第2実施形態のアンテナ51と相違する。具体的には、以下のとおりである。
アンテナ101を構成するアンテナ基板105は、誘電体層121A〜121Cが積層されており、第2主導体113Bは、最下層の誘電体層121(第1誘電体層121A)の下面に位置する。一方で、第1主導体113Aは、第1誘電体層121Aと第2誘電体層121Bとの間に位置するものと、第2誘電体層121Bと第3誘電体層121Cとの間に位置するものがある。
第1主導体113Aを第2誘電体層121Bと第3誘電体層121Cとの間に位置させるアンテナ導体107(第3アンテナ導体107C)は、複数のアンテナ導体107のうち、x方向において第1主導体113Aに対して第2主導体113B側に位置するものである。
このような構成とすることで、アンテナ導体107の1対の主導体113は、基準電位が付与される第2主導体113Bは、z方向においていずれも同じ位置にあるが、第1主導体113Aの位置は異ならせることができる。すなわち、複数のアンテナ導体107のうち、第1主導体113Aに対して第2主導体113B側に位置するアンテナ導体107の主導体113のz方向の間隔を他のアンテナ導体107に比べて大きくしている。
このような構成により、アレーアンテナとしての利得を向上させることができる。なお、複数のアンテナ導体107のうち、第1主導体113Aに対する第2主導体113B側と反対側(+x方向側、中央側)に位置するアンテナ導体107の主導体間隔を広げてもよいが、最も利得向上に寄与するのは−x方向側に位置するアンテナ導体に適用する場合である。
ここで、第3アンテナ導体107Cの主導体113のz方向における間隔Dz1は、他のアンテナ導体107の主導体113の間隔Dz2に比べて1.5倍〜5倍程度としてもよい。特に2倍以上とした場合には利得向上の効果を高めることができる。4倍以下とした場合には、アンテナ101の低背化に寄与することができる。
なお、上述の例では複数のアンテナ導体107のうち最も−x方向に位置するもののみ、主導体113のz方向の間隔を大きくしているが、この例に限らない。例えば、複数のアンテナ導体107のうち中央に位置するアンテナ導体107よりも−x方向に位置する複数のアンテナ導体107において主導体113のz方向の間隔を広げてもよい。また、一つのアンテナ導体107よりも−x方向に位置するアンテナ導体107において主導体113のz方向の間隔を広げたものがあればよい。
また、上述の例では、接続線119A〜119Cの線幅は同じであるが、アンテナ導体107Cおよびこれに接続される接続線119Cの線幅を太くしてもよい。アンテナ導体107Cは、主導体113の間隔が厚くなっていることから、インピーダンスが高くなる。これに対して導体の縁幅を太くすることでインピーダンスを低下させて反射を減らすことができ、その結果利得を向上させることができる。具体的には、間隔Dz1が間隔Dz2に対して1.8〜2.2倍程度となったときに、アンテナ導体107Cおよびこれに接続される接続線119Cの線幅を他のアンテナ導体107に比べて2.3倍〜2.7倍程度の太さにしてもよい。
上述の例では接続線119Cの線幅を太くすることでインピーダンスを調整したが、接続線119Cの厚みを厚くすることでも同様に調整可能である。
なお、第2誘電体層121Bは、第1誘電体層121Aよりも誘電率の小さい材料を用いてもよい。その場合には第1誘電体層121Aと同じ材料を用いた場合に比べて、インピーダンスを大きくすることができるので、同じ特性を出すために要する第2誘電体層121Bの厚みを薄くすることができる。
<第4実施形態>
上述の例では、−y方向の一方向に出射するアンテナを例に説明したが、図5(a)および図5(b)に示すように、2方向以上に出射するアンテナとしてもよい。図5(a)および図5(b)は、一部透視状態の上面図である。
図5(a)に示すアンテナ201は、アンテナ基板5の+y方向の端部にもアンテナ導体57を有する点のみで図3に示すアンテナ51と異なる。具体的には+y方向の端部側において、x方向に配列されたアンテナ導体57D〜57Fを備えている。このようなアンテナ201によれば、−y方向に加え、+y方向にも高周波信号を出射することができる。
そして、アンテナ導体57D〜57Fは、第1主導体13Aに対して第2主導体13Bが位置する方向が、アンテナ導体57A〜57Cと同じになるようにしている。すなわち、アンテナ導体57D〜57Fとアンテナ導体57A〜57Cとでは、主導体13が延びる向きが逆になっている。
このような構成することで、アンテナ導体57A〜57C,アンテナ導体57D〜57F共に、第1主導体13Aに対して第2主導体13Bが位置する方向が−x方向となり、板状導体11の一端11aによりy方向に回り込む平面波を抑制することができるものとなる。
図5(b)に示すアンテナ301は、アンテナ基板5の−x方向の端部にもアンテナ導体57を有する点のみで図3に示すアンテナ51と異なる。具体的には−x方向の端部側において、y方向に配列されたアンテナ導体57G〜57Iを備えている。このようなアンテナ301によれば、−y方向に加え、−x方向にも高周波信号を出射することができる。
そして、アンテナ導体57G〜57Iは、第1主導体13Aに対して第2主導体13Bが位置する方向が、アンテナ導体57A〜57Cと逆になっており、すなわち−y方向となっている。
ここで、アンテナ導体57G〜57Iのうち、最も−y方向に位置するアンテナ導体57Gと、板状導体11の−y方向の一端11cと、の距離を調整可能となる。その結果、アンテナ導体57G〜57Iで発生し−y方向に伝搬する平面波が一端11cに沿って+x方向に進むことを抑制することができ、アンテナ301の利得を向上させることができる。
なお、上述の各実施形態は、互いに組みあわせても構わない。
<アンテナの利用例>
(アセンブリ)
図6(a)は、アンテナ1を含むアセンブリ501を示す斜視図である。図6(b)は、アセンブリ501の側面図である。なお、以下の説明では、第1実施形態のアンテナ1の符号を用いるが、アンテナ1に代えて、他の実施形態に係るアンテナが設けられてもよい。
アセンブリ501は、例えば、携帯端末等の電子機器に含まれるものであり、電波を介した通信を行うものである。アセンブリ501は、例えば、メイン基板503と、アンテナ1を含み、メイン基板503に実装されモジュール505と、メイン基板503に実装されているその他の電子部品507とを含んでいる。
メイン基板503は、例えば、リジッド式のプリント配線基板またはFPC(FlexiblePrinted Circuits)であり、特に図示しないが、絶縁基板に配線およびパッド等が設けられて構成されている。電子部品507は、例えば、IC、抵抗素子、キャパシタ、インダクタ、スイッチ、コネクタまたはセンサである。これらの電子部品507のいずれかは、メイン基板503を介してモジュール505と電気的に接続されていてもよい。
(モジュール)
モジュール505は、例えば、アンテナ1を含むモジュール基板509と、モジュール基板509に実装されたIC3とを含んでいる。なお、モジュール505は、IC3以外に、モジュール基板509に実装された電子部品507を備えていてもよい。IC3は、図示とは異なり、モジュール基板509以外の基板(例えばメイン基板503)に実装されることによりアンテナ1と接続されてもよい。
モジュール基板509は、例えば、その主面(板形状の最も広い面。以下、他の基板についても同様。)をメイン基板503の主面に対向させて、バンプ511を介してメイン基板503に実装されている。なお、モジュール基板509は、メイン基板503に設けられたコネクタに挿入されるなど、図6とは異なる方法によってメイン基板503と接続されてもよい。
IC3は、例えば、モジュール基板509のメイン基板503に対向する主面にバンプ513を介して実装されている。バンプ513は、例えば、IC3の表面に形成された不図示のパッドと、モジュール基板509のパッド515(広義のランドの一種。図6(c))との間に介在してこれらを接合する。なお、IC3は、モジュール基板509のメイン基板503とは反対側の主面に実装されてもよい。また、IC3は、その表面に層状に設けられたパッドに代えて、突出するように形成されたリードを有し、リードがモジュール基板509に挿入されるスルーホール実装によって実装されたり、リードとパッド515とが接合されて実装されたりしてもよい。
(モジュール基板)
図6(c)は、モジュール基板509を示す断面図であり、図6(a)のVIc−VIc線に対応している。
モジュール基板509は、例えば、リジッド式のプリント配線基板によって構成されており、絶縁体からなる絶縁基板517と、絶縁基板517に設けられた各種の導体とを有している。モジュール基板509は、例えば、多層基板であり、図6(a)および図6(c)に示すように、その一部としてアンテナ1を構成する多層基板を含むものである。従って、アンテナ1を構成する多層基板についての既述の説明は、細部を除いてモジュール基板509の説明に適用してよい。
例えば、絶縁基板517は、互いに積層された複数の誘電体層21(図2(b)および図2(c)参照)を有している。その複数の誘電体層21の一部または全部の層は、その一部の領域がアンテナ1を構成することに利用されている。すなわち、絶縁基板517は、アンテナ基板5を含んでいる。また、絶縁基板517に設けられる導体は、貫通導体(符号省略)および導体層23であり、その一部は、アンテナ導体7、線路導体9および板状導体11等を構成することに利用されている。
モジュール基板509は、例えば、アンテナ1を側面の側に有している。例えば、アンテナ導体7は、平面視において、モジュール基板509の図形中心よりもモジュール基板の側面に近い。また、例えば、図1におけるアンテナ基板5の−y側の側面は、絶縁基板517の一の側面の一部を構成している。別の観点では、例えば、アンテナ導体7と、絶縁基板517の前記一の側面のうち当該一の側面に直交する方向に見てアンテナ導体7と重なる領域との間には他の導体が介在していない、またはアンテナ導体7よりも前記一の側面の側には当該一の側面の全面に亘って他の導体が存在しない。
また、モジュール基板509は、例えば、平面視において矩形状であり、互いに交差する2つの側面のそれぞれについて、上記のように側面の側に位置するアンテナ1を有している。これら2つのアンテナ1は、例えば、互いに同一の周波数の電波に対応するものである。
なお、アンテナ1の数は適宜であり、例えば、1つの側面に1つだけ設けてもよいし複数設けてもよい。
パッド515は、例えば、絶縁基板517の主面に位置する導体層23によって構成されている。なお、パッド515として、IC3以外の電子部品507を実装するためのものが設けられていてもよい。また、モジュール基板509は、パッド515に代えて、または加えて、IC3または他の電子部品507をスルーホール実装するための不図示の狭義のランドを有していてもよい。
なお、ランドの語は、スルーホール実装のための導体パターンを指す場合(狭義)と、部品の取付け及び接続に用いる導体パターンを指し、表面実装のためのパッドも含む場合(広義)とがあるが、本開示においては、特に断りがない限りは、広義のランドを指すものとする。
配線521は、例えば、貫通導体(符号省略)および/または導体層23によって構成されている。配線521としては、例えば、線路導体9と複数のパッド515のいずれかとを接続するもの、および板状導体11と複数のパッド515の他のいずれかとを接続するもの等が設けられている。この他、複数のアンテナ1の線路導体9同士を接続する配線521および/または複数のアンテナ1の板状導体11同士を接続する配線521が設けられるなどしてもよい。
(ICの動作)
モジュール基板509におけるIC3の動作は、以下のとおりである。
IC3は、例えば、送信すべき情報を含む信号の変調および周波数の引き上げ(搬送波周波数の高周波信号への変換)を行い、当該信号をアンテナ1に出力する。当該動作に代えて、または加えて、IC3は、例えば、アンテナ1および/またはアンテナ519から
信号が入力されると、当該信号の周波数ダウンコンバートおよび復調を行う。
なお、IC3からアンテナ1へ信号を出力するときの電位、およびアンテナ1からIC3へ信号を入力するときの電位については、図1を参照して既に述べたとおりである。また、特に図示しないが、IC3の内部、またはIC3とアンテナ1との間において、信号のフィルタリングおよび増幅が適宜に行われてよい。また、特に図示しないが、アンテナ1が送信および受信の双方に利用される場合においては、IC3の内部、またはIC3とアンテナ1との間において、分波器が設けられる。
なお、以上の実施形態において、第1主導体13Aの端部13dおよび端部13eならびに第2主導体13Bの端部13dおよび端部13eは、順に、第1端部、第2端部、第3端部および第4端部の一例、または第3端部、第4端部、第1端部および第2端部の一例である。x方向は第1方向の一例である。z方向は第2方向の一例である。y方向は第3方向の一例である。
<実施例>
上述した複数の実施形態のアンテナに対して具体的な寸法を設定した複数の実施例について、シミュレーション計算によって利得を調べた。その結果を以下に示す。
(比較例1,2および実施例1,参考例1:アンテナ導体1個)
実施例および比較例の構成は、以下のとおりである。
比較例1:板状導体の端部11a,11bがアンテナ基板の端部と一致(Dt1=Dt2=1.56λ
比較例2:Dt1=Dt2>2λ
実施例1:第1実施形態の構成(図2),Dt1=λ/3.7
参考例1:主導体のz方向間隔を広げて主導体線幅を太くする構成(インピーダンス調整した構成)
比較例1は、板状導体の形状に工夫を施していない構成であり、比較例2は、Dt1,Dt2共に比較例1よりも大幅に大きくした構成である。実施例1はDt1を小さくした構成であり、参考例1は比較例1の構成において主導体のz方向における間隔を広げるとともに、導体線幅を広げてインピーダンスを50Ωに整合させたものである。比較例1、2および実施例1、参考例1の各種の寸法は互いに同一である。
シミュレーション計算で得られた総合利得は以下のとおりである。単位はdBiである(以下、同様)。
比較例1 4.0
比較例2 4.28
実施例1 4.15
参考例1 4.15
上記のように、実施例1において、比較例1に比較して、利得を向上させることができた。さらに、実施例1は、アンテナを小型化しつつ、大型化を招く比較例2の構成に迫る利得を得ることができた。
また、参考例1に示すように、主導体のZ方向における間隔を大きくすることで、板状導体の端部位置を調整するのと同様の効果を奏することを確認できた。このことから、実施例1の構成において、参考例1の構成を備えることで、比較例2の利得に近付くことができることが分かる。
(比較例3〜5および実施例2,参考例2,3:アンテナ導体3個)
次に、アンテナ導体を複数備えるアレーアンテナの場合について同様にシミュレーションを行なった。
実施例および比較例の構成は、以下のとおりである。
比較例3:板状導体の端部11a,11bがアンテナ基板の端部と一致(Dt1=Dt2≠λ/4)
比較例4:第3アンテナ導体13Cのみ−x方向に第1主導体が位置する構成
比較例5:Dt1=Dt2≒λ/4
実施例2:第2実施形態の構成(図3),Dt1=λ/3.7
実施例3:実施例2において第3アンテナ導体13Cのみ主導体のz方向間隔を広げて主導体線幅を太くする構成(インピーダンス調整した構成),Dt1=λ/4.29
参考例2:第3アンテナ導体13Cのみ主導体間隔を広げる構成
参考例3:第3アンテナ導体13Cのみ主導体間隔を広げて主導体線幅を太くする構成(インピーダンス調整した構成)
比較例3は実施例2に比べDt1が大きい構成であり、比較例4は比較例3と比べて第3アンテナ導体の形状が異なる構成であり、比較例5は実施例2の構成から主導体11の端部11bの位置も調整しDt2をDt1と同等とした構成である。
また、参考例2は、比較例3の構成に対して第3アンテナ導体17Cの主導体のz方向の間隔を広げた構成であり、参考例3は、参考例2の構成から、主導体等の線幅を調整してインピーダンス整合をとった構成である。
実施例3は、参考例3からDt1を小さくした構成である。
比較例3〜5および実施例2、参考例2,3の上述以外の各種の寸法は互いに同一である。
これらの各モデルについてシミュレーション計算で得られた総合利得は以下のとおりである。単位はdBiである。
比較例3 6.78
比較例4 5.20
比較例5 6.82
実施例2 7.07
実施例3 7.68
参考例2 6.95
参考例3 7.36
上記のように、実施例2において、比較例3,4に比較して利得が向上した。また、実施例2の構成からDt2を変更した比較例5は、実施例2と比較して利得が低下した。すなわち、Dt2については短くすると利得が悪化することが分かった。なお、実施例2よりもDt2を大きくすると、比較例5の値までは低下しないが、若干利得が悪化した。このことから、Dt2はλ/4(L1=Dt1)よりも大きくすることで利得を向上させることができる。具体的には0.5λ以上としてもよい。
さらに、参考例2,3は、主導体のZ方向における間隔を大きくすることで、板状導体の端部位置を調整するのと同様の効果を奏することを確認できた。このことから、実施例2の構成において、参考例2,3の構成を備えることで、さらに利得を向上できることが分かった。
参考例3からさらにDt1を調整した実施例3では、実施例2、参考例3に比べて、利得が向上することを確認した。
なお、参考例3においては、最も−x方向側に位置する主導体間隔を広げた例についてシミュレーションを行なった。これに対して、中央側、+x方向側に位置するアンテナ導体において主導体の間隔を広げると、総合利得は低下してくことを確認した。より具体的には、中央のアンテナ導体のみ主導体の間隔を広げた場合には、総合利得は5.81であり、最も+x方向側のアンテナ導体のみ主導体の間隔を広げた場合には、総合利得は6.92であった。
次に、実施例2においては、Dt1をλ/3.7とした場合について計算したが、Dt1をλ/17,λ/4.2,λ/3.7,λ/2.9,λ/2.8,λ/2.24,λ/2.1,λ/1.67,λ/1.4とまで変化させたときの利得の変化を計算した。その結果を図7に示す。図7において横軸はDt1の大きさ、縦軸は利得(単位:dBi)である。また、比較例3はDt1が1.56λであることから、比較例3の特性も合わせてプロットした。
図7からも明らかなように、アンテナの利得は0.2λ〜0.3λのときに極大値をとり、その値から離れるにつれ悪化していく様子を確認できた。より具体的には、Dt1をλ/4よりも若干小さい値(L1よりも若干小さい値)とするときに利特が最も高くなることが分かった。ここで、Dt1を0.1λ〜0.75λとした場合には、Dt2も調整したとき、すなわち、−x方向と+x方向で対称構造の板状導体を備える場合(比較例3,5)に比べて利得を向上させることができるものとなる。
同様に図8に、第1の実施形態に示す構成(図2参照)において、Dt1を変化させたときの利得の変化の様子を示す。具体的には、Dt1をλ/3.96,λ/2.64,λ/1.98,λ/1.32と変化させた場合について、それぞれの利得をシミュレーションして求めた。また、実施例1の値も合わせて図8中に示している。
図8において、横軸はDt1(単位:λ)の大きさ、縦軸は利得(単位:dBi)である。図8から明らかなように、λ/4+n×λ/2のときに利得が大きくなることが分かった。nとの関係に着目すると、λ/4近傍で最も大きくなり(n=0)、nが大きくなるに従い利得が小さくなる傾向が確認された。同様に、(n+1)×λ/2のときに利得が小さくなる傾向が確認された。
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
例えば、アンテナは、適宜な周波数帯で利用されてよく、具体的には、30kHz〜300kHzの周波数帯、300kHz〜3000kHzの周波数帯、3MHz〜30MHzの周波数帯、30MHz〜300MHzの周波数帯、300MHz〜3000MHzの周波数帯、3GHz〜30GHzの周波数帯または30GHz〜300GHzの周波数帯で利用されてよい。
また、上記から理解されるように、アンテナは、比較的小型なものに限定されない。例えば、アンテナは、主導体の長さが数十cm以上または数m以上で、鉄塔または家屋等の不動産に設けられたり、または船舶等の移動手段に設けられたりしてよい。また、アンテナは、数cm以上または数+cm以上で、電子機器の筐体外部に設けられるものであってもよい。
実施形態では、アンテナを半波長ダイポールアンテナのように機能させることを想定し
て、1対の主導体13それぞれの長さL1を原理上λ/4であるものとして説明した。ただし、長さL1は、nを0以上の整数としたときに、λ/4+n×λ/2とすることが可能である。
図9に、主導体のL1の長さをλ/4+n×λ/2としたときのDt1と利得との関係を示す。ただし、図9において、シミュレーションはn=1で行なっている。図9中には参考までに、Dt1を調整しなかったときの利得と、Dt1=L1=λg/4のときの値も記している。
図9からも明らかなように、Dt1をλ/4+m×λ/2かそれよりも若干短くすると利得が大きくなり、中でもm=nとした場合(L1と同等とした場合)に利得が最大となることが分かる。なお、mはn以上の整数である。
逆に、Dt1をλ/4+m×λ/2±λ/4とした場合に利得が減少することが確認できた。なお、Dt1がL1よりも短くする場合(例えばλg/8以上短くする場合)には、利得が小さくなることが確認できた。具体的には、Dt1がL1よりも+λ/4長い場合よりも、Dt1がL1よりも短くする場合(すなわち、L1−λ/4の場合)の方が利得が小さくなることが確認できた。
なお、主導体のL1の長さをλ/4+n×λ/2であり、かつnを1以上とした場合には、n=0とした場合よりも利得が大きくなっている。これは、導体を構成する金属の面積が大きくなり、結果として利得が向上したものと推察される。ただし、nを大きくする場合には、アンテナサイズは大きくなるため、アンテナに求められるサイズと利得とを勘案の上適宜設計すればよい。
アンテナ導体は、180°回転対称の形状でなくてもよい。例えば、1対の主導体の第2方向(z方向)の位置を同一とし、1対の対向導体のz方向の位置を同一とし、線対称の形状としてもよい。また、利得の微調整のために対称性を崩してもよい。
また、本開示からは、例えば、以下の技術を抽出可能である。
(概念1)
第1主導体と第2主導体とを含む複数のアンテナ導体と
板状導体と、
前記第1主導体のそれぞれに接続されており、前記板状導体と対向しているとともに前記板状導体に沿って延びている線路導体と、
前記第2主導体のそれぞれと前記板状導体とを接続する接続線と、
を含み、
前記第1主導体は、第1端部、および当該第1端部に対して第1方向の一方側に位置している第2端部を有している、前記第1方向を長手方向とする形状であり、
前記第2主導体は、前記第1端部に隣接する第3端部、および当該第3端部に対して前記第1方向の他方側に位置している第4端部を有している、前記第1方向を長手方向とする形状であり、
前記複数のアンテナ導体は、前記第1方向に沿って配列されており、
前記複数の前記アンテナ導体は、第1導体と前記第1導体よりも前記第1方向の他方側
に位置する第2導体とを含み、
前記第1方向と直交する第2方向において、前記第1導体の前記第1主導体と前記第2主導体と距離は、前記第2導体の前記第1主導体と前記第2主導体との距離に比べ小さい、アンテナ。
1…アンテナ、13A…第1主導体、13B…第2主導体、13d…端部、13e…端部、15A…第1対向導体、15B…第2対向導体。

Claims (10)

  1. 第1端部、および当該第1端部に対して第1方向の一方側に位置している第2端部を有している第1主導体と、
    前記第1端部に隣接する第3端部、および当該第3端部に対して前記第1方向の他方側に位置している第4端部を有している第2主導体と、
    板状導体と、
    前記第2主導体と前記板状導体とを電気的に接続する接続線と、
    前記第1主導体に接続されており、前記板状導体と対向しているとともに前記板状導体に沿って延びている線路導体と、
    を備えており、
    前記第1および第2主導体は、前記第1方向を長手方向とする形状であり、
    前記第1方向において、
    前記板状導体の前記他方側の端部から前記接続線までの距離である第1距離は、前記板状導体の一方側の端部から前記接続線までの距離である第2距離に比べ小さい、
    アンテナ。
  2. 第1主導体と第2主導体とを含む複数のアンテナ導体と
    板状導体と、
    前記第1主導体のそれぞれに接続されており、前記板状導体と対向しているとともに前記板状導体に沿って延びている線路導体と、
    前記第2主導体のそれぞれと前記板状導体とを接続する接続線と、
    を含み、
    前記第1主導体は、第1端部、および当該第1端部に対して第1方向の一方側に位置している第2端部を有している、前記第1方向を長手方向とする形状であり、
    前記第2主導体は、前記第1端部に隣接する第3端部、および当該第3端部に対して前記第1方向の他方側に位置している第4端部を有している、前記第1方向を長手方向とする形状であり、
    前記複数のアンテナ導体は、前記第1方向に沿って配列されており、
    前記第1方向において、
    複数の前記アンテナ導体のうち、最も前記他方側に位置している前記アンテナ導体に接続されている前記接続線と前記板状導体の前記他方側の端部までの距離である第1距離は、
    複数の前記アンテナ導体のうち、最も前記一方側に位置している前記アンテナ導体に接続されている前記接続線と前記板状導体の前記一方側の端部までの距離である第2距離に比べ小さい、
    アンテナ。
  3. 前記第1距離は、波長比で0.1〜0.75である、請求項1または2に記載のアンテナ。
  4. 前記第1距離は、波長比で0.2〜0.3である、請求項1乃至3のいずれかに記載のアンテナ。
  5. 前記第2距離は、波長比で0.5以上である、請求項1乃至4のいずれかに記載のアンテナ。
  6. 前記第1および第2主導体が内部または表面に位置している誘電体を更に備えている、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のアンテナ。
  7. 前記第1および前記第2主導体、前記線路導体、および前記板状導体は、前記誘電体に接する層状導体である、請求項6に記載のアンテナ。
  8. 前記複数の前記アンテナ導体は、第1アンテナ導体と前記第1アンテナ導体よりも前記
    第1方向の他方側に位置する第2アンテナ導体とを含み、
    前記第1方向と直交する第2方向において、前記第1アンテナ導体の前記第1主導体と前記第2主導体との距離は、前記第2アンテナ導体の前記第1主導体と前記第2主導体との距離に比べ小さい、
    請求項2および請求項2を引用する請求項3乃至7のいずれかに記載のアンテナ。
  9. 請求項6または7に記載のアンテナと、
    前記誘電体を含む絶縁基板と、
    前記絶縁基板の表面に位置しているランドと、を備えている、モジュール基板。
  10. 請求項9に記載のモジュール基板と、
    前記ランドに実装されている電子部品と、を備えている、モジュール。
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