JP3082710B2 - Planar antenna - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は平面アンテナに関
し、特にミリ波帯等の高い周波数において用いる平面ア
ンテナに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar antenna, and more particularly to a planar antenna used at a high frequency such as a millimeter wave band.
【０００２】[0002]
【従来の技術】平面アンテナは誘電体基板の表面に導体
膜を所要のパターンに形成したアンテナパターンを設け
た構成とされているが、特にミリ波帯等の高い周波数に
おいて用いる平面アンテナでは、誘電体基板の有する容
量が問題とされるため、誘電体基板が薄く形成されてい
る。例えば、図４は従来のこの種の平面アンテナの一例
を示す図であり、誘電体基板１１の表面にアンテナパタ
ーン１２が形成され、裏面に接地導体１３が形成され
る。そして、前記誘電体基板１１はその平坦度を確保す
るために、非導電性接着剤や非導電性接着シート１５に
より平面度のある筐体１４の表面に接着されている。し
かしながら、この構成では、誘電体基板１１の接地導体
１３と、筐体１４を構成する導体との２つの接地導体が
生じるため、特性が安定しなくなるという問題が生じ
る。2. Description of the Related Art A planar antenna has an antenna pattern in which a conductor film is formed in a required pattern on the surface of a dielectric substrate. In particular, a planar antenna used at a high frequency such as a millimeter wave band has a dielectric antenna. Since the capacitance of the body substrate is a problem, the dielectric substrate is formed thin. For example, FIG. 4 shows an example of a conventional planar antenna of this type. An antenna pattern 12 is formed on the surface of a dielectric substrate 11, and a ground conductor 13 is formed on the back. The dielectric substrate 11 is adhered to a flat surface of the housing 14 by a non-conductive adhesive or a non-conductive adhesive sheet 15 in order to secure the flatness. However, in this configuration, since two ground conductors, that is, the ground conductor 13 of the dielectric substrate 11 and the conductor forming the housing 14 are generated, there is a problem that the characteristics become unstable.
【０００３】このため、図５に示すように、誘電体基板
１１の裏面の接地導体を省略し、非導電性接着シート１
５により筐体１４の表面に直接に接着し、この筐体１４
を接地導体として利用する構成が提案されている。しか
しながら、この構成では、筐体１４からなる接地導体と
アンテナパターン１２との間に、誘電体基板１１の他に
非導電性接着シート１５が存在されることになり、この
接着シート１５が給電線路あるいはアンテナ部分におい
て損失となるという問題が生じる。For this reason, as shown in FIG. 5, the ground conductor on the back surface of the dielectric substrate 11 is omitted, and the non-conductive adhesive sheet 1 is removed.
5 directly adheres to the surface of the housing 14.
There has been proposed a configuration in which is used as a ground conductor. However, in this configuration, a non-conductive adhesive sheet 15 exists in addition to the dielectric substrate 11 between the ground conductor formed of the housing 14 and the antenna pattern 12, and the adhesive sheet 15 Alternatively, there is a problem that loss occurs in the antenna portion.
【０００４】さらに、図６に示すように、裏面に接地導
体を形成していない誘電体基板１１を筐体１４の表面上
に載置し、誘電体基板１１の上面から発泡剤１６などで
押さえ付けて誘電体基板１１の裏面と筐体１４とを密接
状態とした構成も提案されている。この構成では、前記
したような特性が不安定になることや、非導電性接着剤
による損失の低下が生じることがない。Further, as shown in FIG. 6, a dielectric substrate 11 on which a ground conductor is not formed on the back surface is placed on the front surface of a housing 14 and pressed from above the dielectric substrate 11 with a foaming agent 16 or the like. A configuration in which the back surface of the dielectric substrate 11 and the housing 14 are in close contact with each other has also been proposed. With this configuration, the above-described characteristics do not become unstable and the loss due to the non-conductive adhesive does not decrease.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この改
良された構成においては、誘電体基板１１の裏面を筐体
１４の表面に圧接させている構成であるため、誘電体基
板１１の裏面と筐体１４の表面の間には若干の空気層が
存在することは避けられず、この空気層が特性に影響を
与えることになる。特に、薄い誘電体基板の場合には空
気層の厚みが誘電体基板の厚みに比較して無視できず、
特性が著しく劣化されるおそれがある。また、このよう
に誘電体基板の接地導体を筐体で構成した場合には、平
坦度を確保するために筐体が厚い導電材で構成されてい
るため、筐体自身をエッチングすることが困難であり、
そのため平面アンテナの接地導体側でインタフェースを
持たせることができないという問題も生じる。However, in this improved structure, the rear surface of the dielectric substrate 11 is pressed against the surface of the housing 14, so that the rear surface of the dielectric substrate 11 is It is inevitable that there will be some air layer between the surfaces of the fourteen, and this air layer will affect the properties. In particular, in the case of a thin dielectric substrate, the thickness of the air layer cannot be ignored compared to the thickness of the dielectric substrate,
Characteristics may be significantly deteriorated. In addition, when the ground conductor of the dielectric substrate is formed of the housing as described above, it is difficult to etch the housing itself because the housing is formed of a thick conductive material to ensure flatness. And
Therefore, there arises a problem that an interface cannot be provided on the ground conductor side of the planar antenna.
【０００６】本発明の目的は、薄い誘電体基板上に構成
されたアンテナにおける特性の安定化を図るとともにそ
の損失を最小にし、かつアンテナの利得の向上を図るこ
とを可能にした平面アンテナを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a planar antenna capable of stabilizing characteristics of an antenna formed on a thin dielectric substrate, minimizing its loss, and improving the antenna gain. Is to do.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】 本発明の平面アンテナ
は、ミリ波帯等の高周波信号を送受信する薄い誘電体基
板を用いた平面アンテナであって、平面度を有する導電
性の筐体と、前記薄い誘電体基板の裏面に形成された接
地導体と前記薄い誘電体基板の表面に形成されたアンテ
ナパターンとを有する平面アンテナ部とは、前記筐体と
前記平面アンテナ部間に設けられた導電性接着剤シート
を媒体として平面度が得られるように加圧処理と加熱処
理にて接着されることを特徴とする。Means for Solving the Problems A planar antenna according to the present invention is a planar antenna using a thin dielectric substrate for transmitting and receiving a high-frequency signal in a millimeter wave band or the like, comprising: a conductive casing having flatness; A flat antenna portion having a ground conductor formed on the back surface of the thin dielectric substrate and an antenna pattern formed on the front surface of the thin dielectric substrate is provided with a conductive member provided between the housing and the flat antenna portion. It is characterized in that it is bonded by a pressure treatment and a heat treatment so as to obtain flatness using the conductive adhesive sheet as a medium.
【０００８】また、本発明において、前記筐体及び前記
誘電体基板を連通する穴が開設され、前記穴に同軸コネ
クタが取着され、この同軸コネクタの外部導体が前記筐
体及び接地導体に接続され、その中心導体が前記アンテ
ナパターンに接続されて、同軸−マイクロストリップ線
路変換のインターフェースを構成することも可能であ
る。あるいは、前記筐体及び前記誘電体基板を連通する
穴が開設され、前記開口に望んで導波管が接続され、か
つ前記アンテナパターンの一部は前記開口内にプローブ
として突出位置されて、導波管−マイクロストリップ線
路変換のインターフェースを構成することも可能であ
る。In the present invention, a hole communicating with the housing and the dielectric substrate is formed, a coaxial connector is attached to the hole, and an outer conductor of the coaxial connector is connected to the housing and the ground conductor. it is, is connected the center conductor to the antenna pattern, a coaxial - it is also possible to constitute a microstrip line conversion interface. Alternatively, a hole communicating with the housing and the dielectric substrate is opened, a waveguide is connected to the opening as desired, and a part of the antenna pattern is protruded into the opening as a probe, and is guided. Namikan - it is also possible to constitute a microstrip line conversion interface.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施形
態の断面図、同図（ｂ）はその部分分解断面図である。
誘電体基板１の表面にアンテナパターン２が形成され、
また裏面に接地導体３が形成されている。そして、前記
誘電体基板１の裏面は、平面度のある導電性材料からな
る筐体４の表面に導電性接着シート５により接着されて
いる。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a sectional view of a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a partially exploded sectional view thereof.
An antenna pattern 2 is formed on the surface of the dielectric substrate 1,
The ground conductor 3 is formed on the back surface. The back surface of the dielectric substrate 1 is adhered to the surface of a housing 4 made of a conductive material having flatness by a conductive adhesive sheet 5.
【００１０】なお、この導電性接着シート５を用いて前
記誘電体基板１を筐体４に接着するには、筐体４の表面
上に前記導電性接着シート５、誘電体基板１を順次載置
し、その上で平面度がある重石６を誘電体基板１のアン
テナパターン２の上方から載せて５００ｇ／ｃｍ2 程度
に加重し、この状態で１５０〜２００℃で加熱すると、
前記導電性接着シート５が溶融され、誘電体基板１の接
地導体２と平面度のある筐体４が導電性接着剤を媒体と
して、機械的かつ電気的に一体化される。In order to bond the dielectric substrate 1 to the housing 4 using the conductive adhesive sheet 5, the conductive adhesive sheet 5 and the dielectric substrate 1 are sequentially placed on the surface of the housing 4. And a weight 6 having flatness is placed on the antenna substrate 2 of the dielectric substrate 1 from above the antenna pattern 2 and weighted to about 500 g / cm 2 , and heated at 150 to 200 ° C.
The conductive adhesive sheet 5 is melted, and the ground conductor 2 of the dielectric substrate 1 and the housing 4 having flatness are mechanically and electrically integrated using the conductive adhesive as a medium.
【００１１】この構成によれば、誘電体基板１の接地導
体３と導体からなる筐体４は導電性接着シート５によっ
て一体的な接地導体として構成されるため、図４に示し
た従来構成のように２つの接地導体による特性の不安定
化が防止される。また、接地導体３とアンテナパターン
２との間には誘電体基板１の他に非導電性部材が介在さ
れることがないため、図５に示した従来構成のような給
電部分やアンテナ部分における損失が生じることもな
い。さらに、誘電体基板１の接地導体３と筐体４とは、
重石を利用して加重して接着しているため、誘電体基板
１の接地導体３と筐体４の表面の間に空気層が存在する
ことがなく、図６に示した従来構成のように、薄い誘電
体基板の場合に、空気層の厚みが誘電体基板の厚みに比
較して無視できず、特性が著しく劣化されることもな
い。According to this configuration, since the ground conductor 3 of the dielectric substrate 1 and the housing 4 formed of the conductor are formed as an integral ground conductor by the conductive adhesive sheet 5, the conventional structure shown in FIG. In this way, the instability of the characteristics due to the two ground conductors is prevented. Since no non-conductive member other than the dielectric substrate 1 is interposed between the ground conductor 3 and the antenna pattern 2, the power supply portion and the antenna portion as in the conventional configuration shown in FIG. There is no loss. Further, the ground conductor 3 of the dielectric substrate 1 and the housing 4
Since a weight is used for bonding, the air layer does not exist between the ground conductor 3 of the dielectric substrate 1 and the surface of the housing 4, as in the conventional configuration shown in FIG. In the case of a thin dielectric substrate, the thickness of the air layer is not negligible compared to the thickness of the dielectric substrate, and the characteristics are not significantly degraded.
【００１２】図２（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施
形態の断面図とその部分分解斜視図である。この実施形
態においても、誘電体基板１の表面にアンテナパターン
２が形成され、裏面に接地導体３が形成され、この接地
導体３が導電性接着シート５により導電材からなる筐体
４に接着されている。なお、この接着に際しては図１
（ｂ）のように、重石を利用することは同じである。ま
た、この実施形態では、前記筐体４には予め同軸コネク
タ７の寸法に合わせて板厚方向に穴４ａがあけられてお
り、この穴４ａに対応して前記誘電体基板１、接地導体
３、および導電性接着シート５のそれぞれに前記穴１ａ
の径よりも大径の逃げ穴１ａ，３ａ，５ａが形成されて
いる。FIGS. 2A and 2B are a sectional view and a partially exploded perspective view of a second embodiment of the present invention. Also in this embodiment, the antenna pattern 2 is formed on the front surface of the dielectric substrate 1, the ground conductor 3 is formed on the back surface, and the ground conductor 3 is bonded to the housing 4 made of a conductive material by the conductive adhesive sheet 5. ing. In this connection, FIG.
As in (b), using a weight is the same. In this embodiment, the housing 4 is provided with a hole 4a in the thickness direction in advance in accordance with the dimensions of the coaxial connector 7, and the dielectric substrate 1, the ground conductor 3 and the hole 4a correspond to the hole 4a. , And the conductive adhesive sheet 5 in each of the holes 1a
The relief holes 1a, 3a, 5a having a diameter larger than the diameter of the hole are formed.
【００１３】この第２の実施形態によれば、導電性接着
シート５により接地導体３と筐体４とが一体的な接地導
体として構成されるため、前記第１の実施形態と同様に
特性の安定化や損失を防止することができる。また、接
地導体３と筐体４とが密着状態で接着されるため、特性
の劣化が生じることもない。さらに、この実施形態で
は、筐体４の穴４ａに装着される同軸コネクタ７によ
り、筐体４及び接地導体３が外導体として機能し、かつ
その中心導体７ａが誘電体基板１の逃げ穴１ａを貫通し
してアンテナパターン２、すなわちアンテナパターンの
一部で構成されるマイクロストリップ線路構成の給電部
に接続され、同軸−マイクロストリップ線路変換を有す
る平面アンテナを実現することができる。これにより、
筐体４及び接地導体３側にインタフェースを構成するこ
とができ、給電回路を外部に露呈することがなく、した
がって筐体４の内部に設けた回路との接続を好適に行う
ことが可能となる。また、このインターフェースを構成
する際には、筐体４と誘電体基板３とをそれぞれ独立に
加工した後、両者を接着すればよいため、その製造も容
易にできるという利点も得られる。According to the second embodiment, since the grounding conductor 3 and the housing 4 are formed as an integral grounding conductor by the conductive adhesive sheet 5, characteristics similar to those of the first embodiment are obtained. Stabilization and loss can be prevented. In addition, since the ground conductor 3 and the housing 4 are adhered in close contact with each other, the characteristics do not deteriorate. Further, in this embodiment, the housing 4 and the ground conductor 3 function as outer conductors, and the center conductor 7a serves as the clearance hole 1a of the dielectric substrate 1 by the coaxial connector 7 attached to the hole 4a of the housing 4. , And connected to the antenna pattern 2, that is, a feeder having a microstrip line configuration constituted by a part of the antenna pattern, to realize a planar antenna having a coaxial-microstrip line conversion. This allows
An interface can be configured on the housing 4 and the ground conductor 3 side, and the power supply circuit is not exposed to the outside. Therefore, connection with a circuit provided inside the housing 4 can be suitably performed. . Further, when configuring this interface, the casing 4 and the dielectric substrate 3 may be separately processed and then bonded to each other, so that there is an advantage that the manufacture can be facilitated.
【００１４】図３は本発明の第３の実施形態の組立状態
の断面図であり、前記第１及び第２の各実施形態と等価
な部分には同一符号を付してある。この実施形態では、
筐体４に板厚方向に貫通する開口４ｂが設けられ、かつ
この開口４ｂに対応する位置の誘電体基板１に開口部１
ｂが設けられる。そして、誘電体基板４のアンテナパタ
ーン２の一部はこの開口部１ｂ内に突出されてプローブ
２ａとして構成され、かつ前記誘電体基板１の一側部に
は接地導体３に接続されて前記開口部１ｂを覆うように
導体キャップ９が取着される。そして、誘電体基板１が
導電性接着シート５により筐体４に接着されたときに、
前記筐体４の開口４ｂと誘電体基板１の開口部１ｂとが
互いに連通されるように構成される。FIG. 3 is a sectional view of an assembled state of a third embodiment of the present invention, in which parts equivalent to those of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals. In this embodiment,
The housing 4 is provided with an opening 4b penetrating in the plate thickness direction, and the opening 1b is formed in the dielectric substrate 1 at a position corresponding to the opening 4b.
b is provided. A part of the antenna pattern 2 of the dielectric substrate 4 is protruded into the opening 1b to constitute a probe 2a, and one side of the dielectric substrate 1 is connected to a ground conductor 3 and connected to the ground conductor 3. A conductor cap 9 is attached so as to cover the portion 1b. When the dielectric substrate 1 is bonded to the housing 4 by the conductive adhesive sheet 5,
The opening 4b of the housing 4 and the opening 1b of the dielectric substrate 1 are configured to communicate with each other.
【００１５】この第３の実施形態によれば、筐体４の内
面において開口４ｂに導波管８を接続することにより、
筐体４の開口４ｂ及び誘電体基板１の開口部１ｂがそれ
ぞれ導波管の一部として構成され、プローブ２ａにおい
てアンテナパターン、すなわちアンテナパターンの一部
で構成されるマイクロストリップ線路構成の給電部に接
続され、これにより、導波管−マイクロストリップ線路
変換を有する平面アンテナを実現することができる。こ
れにより、筐体４及び接地導体３側にインタフェースを
構成することができ、給電回路を外部に露呈することが
なく、したがって筐体内部に設けた回路との接続を好適
に行うことが可能となる。According to the third embodiment, by connecting the waveguide 8 to the opening 4b on the inner surface of the housing 4,
The opening 4b of the housing 4 and the opening 1b of the dielectric substrate 1 are each configured as a part of the waveguide, and the probe 2a has an antenna pattern, that is, a feeding part having a microstrip line configuration formed by a part of the antenna pattern. , Thereby realizing a planar antenna having a waveguide-microstrip line conversion. As a result, an interface can be configured on the housing 4 and the ground conductor 3 side, and the power supply circuit is not exposed to the outside, and therefore, it is possible to preferably perform connection with a circuit provided inside the housing. Become.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、誘電体基
板の接地導体と筐体とを導電性接着シートを加熱、加重
して接着しているので、接地導体と筐体とが一体化され
た１つの接地導体として機能することになり、電気的な
安定性を高めることができるとともに、アンテナパター
ンと筐体との間に接着剤や空気が介在されることはな
く、特性の劣化を防止することができ、所望の特性を実
現した平面アンテナを得ることができる。また、接地導
体に一体化された筐体にインターフェースを構成を構成
しているので、インターフェースにおける電気的な特性
の安定化を図り、かつ特性の向上を実現することも可能
となる。As described above, according to the present invention, the grounding conductor of the dielectric substrate and the housing are heated and weighted by the conductive adhesive sheet.
Since the adhesive and, it is possible to become a function as one ground conductor and the ground conductor and the housing are integrated, enhanced electrical stability, between the antenna pattern and the housing Since no adhesive or air is interposed in the antenna, deterioration of characteristics can be prevented, and a planar antenna having desired characteristics can be obtained. In addition, since the interface is configured in a housing integrated with the ground conductor, the electrical characteristics of the interface can be stabilized and the characteristics can be improved.
【図１】本発明の平面アンテナの第１の実施形態の断面
図とその部分分解断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a planar antenna according to a first embodiment of the present invention and a partially exploded sectional view thereof.
【図２】本発明の平面アンテナの第２の実施形態の断面
図とその部分分解断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a planar antenna according to a second embodiment of the present invention and a partially exploded sectional view thereof.
【図３】本発明の平面アンテナの第３の実施形態の断面
図である。FIG. 3 is a sectional view of a planar antenna according to a third embodiment of the present invention.
【図４】従来の平面アンテナの一例の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of an example of a conventional planar antenna.
【図５】従来の平面アンテナの他の例の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of another example of the conventional planar antenna.
【図６】従来の改善された平面アンテナの一例の断面図
である。FIG. 6 is a cross-sectional view of an example of a conventional improved planar antenna.
１ 誘電体基板 ２ アンテナパターン ３ 接地導体 ４ 筐体 ５ 導電性接着シート ６ 重石 ７ 同軸コネクタ ８ 導波管 ９ 導体キャップ REFERENCE SIGNS LIST 1 dielectric substrate 2 antenna pattern 3 ground conductor 4 housing 5 conductive adhesive sheet 6 weight 7 coaxial connector 8 waveguide 9 conductor cap
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 13/08 H01P 5/08 H01P 5/107 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 13/08 H01P 5/08 H01P 5/107
Claims (3)
誘電体基板を用いた平面アンテナであって、 平面度を有する導電性の筐体と、前記薄い誘電体基板の
裏面に形成された接地導体と前記薄い誘電体基板の表面
に形成されたアンテナパターンとを有する平面アンテナ
部とは、前記筐体と前記平面アンテナ部間に設けられた
導電性接着剤シートを媒体として平面度が得られるよう
に加圧処理と加熱処理にて接着されることを特徴とする
平面アンテナ。1. A planar antenna using a thin dielectric substrate for transmitting and receiving a high-frequency signal in a millimeter wave band or the like, comprising: a conductive casing having flatness ;
Ground conductor formed on the back surface and the surface of the thin dielectric substrate
Antenna having an antenna pattern formed on a flat surface
Part is provided between the housing and the planar antenna part
To obtain flatness using conductive adhesive sheet as a medium
A planar antenna characterized by being bonded to a substrate by a pressure treatment and a heat treatment .
が開設させ、前記穴に同軸コネクタが取着され、この同
軸コネクタの外部導体が前記筐体及び接地導体に接続さ
れ,その中心導体が前記アンテナパターンに接続され
て、同軸−マイクロストリップ線路変換のインターフェ
ースを構成していることを特徴とする請求項１に記載の
平面アンテナ。2. A hole for communicating the housing and the dielectric substrate is opened, a coaxial connector is attached to the hole, an outer conductor of the coaxial connector is connected to the housing and a ground conductor, and The planar antenna according to claim 1, wherein a conductor is connected to the antenna pattern to form an interface for coaxial-microstrip line conversion.
が開設させ、前記開口に望んで導波管が接続され、かつ
前記アンテナパターンの一部は前記開口内にプローブと
して突出位置されて、導波管−マイクロストリップ線路
変換のインターフェースを構成していることを特徴とす
る請求項１に記載の平面アンテナ。3. A hole communicating with the housing and the dielectric substrate is opened, a waveguide is connected to the opening as desired, and a part of the antenna pattern is protruded into the opening as a probe. 2. The planar antenna according to claim 1, wherein the planar antenna forms a waveguide-microstrip line conversion interface.
Priority Applications (1)
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| JP09146906A JP3082710B2 (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Planar antenna |
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| JP09146906A JP3082710B2 (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Planar antenna |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10335925A JPH10335925A (en) | 1998-12-18 |
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1997
- 1997-06-04 JP JP09146906A patent/JP3082710B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH10335925A (en) | 1998-12-18 |
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