JP3282388B2 - antenna - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＡＭ（Amplitude Mod
ulation ，振幅変調）やＰＷＭ(Pulse WaveModulatio
n，パルス波変調）等により変調された電波の検波に用
いられるアンテナに関するものである。The present invention relates to an AM (Amplitude Mod)
ulation, amplitude modulation) and PWM (Pulse WaveModulatio)
The present invention relates to an antenna used for detecting a radio wave modulated by (n, pulse wave modulation) or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のアンテナを図７に示す。図７にお
いて、１はセラミックや樹脂からなる誘電体基板であ
り、誘電体基板１の表面に、その一部がくりぬかれた開
口部２を有する放射電極３が形成され、放射電極３の端
部から誘電体基板１の端部にかけて延出した出力電極４
が形成されている。また、放射電極３の開口部２内の誘
電体基板１の表面には、島状の接続電極５が形成され、
接続電極５から誘電体基板１の裏面にかけてスルーホー
ル電極６が形成されている。一方、誘電体基板１の裏面
には、スルーホール電極６と接続されたグランド電極７
が形成されている。そして、放射電極３の開口部２内の
誘電体基板１の表面に、放射電極３とアノードとが接続
され接続電極５とカソードとが接続されたダイオード８
が取り付けられ、アンテナ１０が構成されている。2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a conventional antenna. In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a dielectric substrate made of ceramic or resin. A radiation electrode 3 having an opening 2 which is partially cut out is formed on the surface of the dielectric substrate 1. Output electrode 4 extending from the end to the end of the dielectric substrate 1
Are formed. An island-shaped connection electrode 5 is formed on the surface of the dielectric substrate 1 in the opening 2 of the radiation electrode 3.
A through-hole electrode 6 is formed from the connection electrode 5 to the back surface of the dielectric substrate 1. On the other hand, on the back surface of the dielectric substrate 1, a ground electrode 7 connected to the through-hole electrode 6 is provided.
Are formed. Then, on the surface of the dielectric substrate 1 in the opening 2 of the radiation electrode 3, a diode 8 in which the radiation electrode 3 is connected to the anode and the connection electrode 5 is connected to the cathode.
Are attached, and the antenna 10 is configured.
【０００３】このように構成されたアンテナ１０は、図
８(a）に示すように、ＡＭやＰＷＭで変調された電波を
放射電極３で受信し、変調電波のレベルによりダイオー
ド８がＯＮ又はＯＦＦ状態になり、図８(b）に示すよう
に、変調電波を検波して検波波を出力電極４より出力す
るものである。As shown in FIG. 8A, the antenna 10 configured as described above receives a radio wave modulated by AM or PWM at the radiation electrode 3, and turns the diode 8 on or off according to the level of the modulated radio wave. Then, as shown in FIG. 8B, the modulated radio wave is detected and the detected wave is output from the output electrode 4.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
アンテナ１０において、変調電波の搬送波が高周波の場
合のダイオード８の等価回路は、図９に示すように表さ
れ、このうち、変調電波のレベルがハイのときはダイオ
ード８がＯＮ状態となり、図９(a) に示すように、自己
インダクタンス成分Ｌｏと動作抵抗Ｒｏとの直列回路を
形成しインピーダンスが上昇する。一方、変調電波のレ
ベルがローのときはダイオード８がＯＦＦ状態となり、
図９(b) に示すように、自己インダクタンス成分Ｌｏと
端子間の静電容量Ｃｏとの直列回路を形成しインピーダ
ンスが低下する。すなわち、ＯＮ又はＯＦＦのどちらの
状態でも自己インダクタンス成分Ｌｏが影響するため、
ＯＮ及びＯＦＦ状態のインピーダンスが接近し、図１０
に示すように、検波出力レベルが低下するという問題が
あった。However, in the conventional antenna 10, the equivalent circuit of the diode 8 when the carrier of the modulated radio wave is a high frequency is shown in FIG. Is high, the diode 8 is turned on, forming a series circuit of the self-inductance component Lo and the operating resistor Ro, as shown in FIG. On the other hand, when the level of the modulated radio wave is low, the diode 8 is turned off,
As shown in FIG. 9B, a series circuit of the self-inductance component Lo and the capacitance Co between the terminals is formed, and the impedance is reduced. That is, the self-inductance component Lo affects both the ON and OFF states.
The impedances in the ON and OFF states approach each other, and FIG.
As shown in (1), there is a problem that the detection output level is reduced.
【０００５】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、放射電極とグランド電極との間
に可変容量ダイオードを接続し、該可変容量ダイオード
に逆バイアスをかけることにより、高周波でも十分な検
波出力が得られ検波感度が高いアンテナを提供すること
を目的とするものである。The present invention has been made to solve such a problem. A variable capacitance diode is connected between a radiation electrode and a ground electrode, and a reverse bias is applied to the variable capacitance diode. It is an object of the present invention to provide an antenna having a high detection sensitivity by obtaining a sufficient detection output even at a high frequency.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、少なくとも誘電体基板の表裏面
に放射電極とグランド電極とを備え、前記放射電極によ
り変調電波を受信し検波するアンテナにおいて、前記放
射電極とグランド電極との間に可変容量ダイオードを接
続し、該可変容量ダイオードに逆バイアスをかけること
により、変調電波の信号レベルに応じて可変容量ダイオ
ードの静電容量を変化させたことを特徴とする。In order to achieve the above object, according to the present invention, a radiation electrode and a ground electrode are provided on at least the front and back surfaces of a dielectric substrate, and a modulated radio wave is received and detected by the radiation electrode. In the antenna, connecting a variable capacitance diode between the radiation electrode and the ground electrode and applying a reverse bias to the variable capacitance diode
The variable capacitance diode according to the signal level of the modulated radio wave
It is characterized in that the capacitance of the circuit is changed .
【０００７】また、前記可変容量ダイオードと直列にイ
ンダクタンスを接続し、前記変調電波のレベルに応じ
て、前記可変容量ダイオードの静電容量と前記インダク
タンスとにより共振させたことを特徴とするものであ
る。Further, an inductance is connected in series with the variable capacitance diode, and resonance is performed by the capacitance of the variable capacitance diode and the inductance according to the level of the modulated radio wave. .
【０００８】また、前記可変容量ダイオードと並列にイ
ンダクタンスを接続し、前記変調電波のレベルに応じ
て、前記可変容量ダイオードの静電容量と前記インダク
タンスとにより共振させたことを特徴とするものであ
る。Further, an inductance is connected in parallel with the variable capacitance diode, and resonance is performed by the capacitance of the variable capacitance diode and the inductance according to the level of the modulated radio wave. .
【０００９】また、前記インダクタンスを前記誘電体基
板上に電極パターンにより形成したことを特徴とするも
のである。Further, the invention is characterized in that the inductance is formed by an electrode pattern on the dielectric substrate.
【００１０】[0010]
【作用】上記の構成によれば、放射電極とグランド電極
との間に可変容量ダイオードを接続し、該可変容量ダイ
オードに逆バイアスをかけたことにより、変調電波の信
号レベルに応じて可変容量ダイオードの静電容量が変化
し、放射電極３と接続電極５間のインピーダンスが変わ
り検波出力が得られる。According to the above arrangement, the variable capacitance diode is connected between the radiation electrode and the ground electrode, and the reverse bias is applied to the variable capacitance diode. , The impedance between the radiation electrode 3 and the connection electrode 5 changes, and a detection output is obtained.
【００１１】また、可変容量ダイオードと直列にインダ
クタンスを接続し、変調電波のレベルに応じて、可変容
量ダイオードの静電容量とインダクタンスとにより共振
させたものは、放射電極とグランド電極との間のインピ
ーダンスが０に近付くため、検波波のハイレベルが上昇
する。In addition, an inductor connected in series with the variable capacitance diode and resonated by the capacitance and the inductance of the variable capacitance diode according to the level of the modulated radio wave is provided between the radiation electrode and the ground electrode. Since the impedance approaches 0, the high level of the detection wave increases.
【００１２】また、可変容量ダイオードと並列にインダ
クタンスを接続し、変調電波のレベルに応じて、可変容
量ダイオードの静電容量とインダクタンスとにより共振
させたものは、放射電極とグランド電極との間のインピ
ーダンスが無限大に近付くため、検波波のローレベルが
低下する。[0012] An inductance connected in parallel with the variable capacitance diode and resonated by the capacitance and the inductance of the variable capacitance diode according to the level of the modulated radio wave is provided between the radiation electrode and the ground electrode. Since the impedance approaches infinity, the low level of the detection wave decreases.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明によるアンテナの実施例を図面
を用いて説明する。なお、従来例と同一若しくは相当す
る部分には、同一符号を付しその説明を省略する。本発
明は、放射電極とグランド電極との間に可変容量ダイオ
ードを接続し、該可変容量ダイオードに逆バイアスをか
けたことを特徴とするものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the antenna according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Parts that are the same as or correspond to those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. According to the present invention, a variable capacitance diode is connected between the radiation electrode and the ground electrode, and a reverse bias is applied to the variable capacitance diode.
【００１４】図１に本発明の第一の実施例によるアンテ
ナを示す。図１において、放射電極３の開口部２内の誘
電体基板１の表面に、放射電極３とアノードとが接続さ
れ接続電極５とカソードとが接続された可変容量ダイオ
ード１１が取り付けられ、可変容量ダイオード１１に逆
バイアス電圧がかけられて、アンテナ１５が構成され
る。FIG. 1 shows an antenna according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a variable capacitance diode 11 in which the radiation electrode 3 is connected to the anode and the connection electrode 5 is connected to the cathode is attached to the surface of the dielectric substrate 1 in the opening 2 of the radiation electrode 3. The antenna 15 is configured by applying a reverse bias voltage to the diode 11.
【００１５】このように構成されたアンテナ１５は、変
調電波のレベルに応じて可変容量ダイオードの静電容量
が変化し、放射電極３とグランド電極７間のインピーダ
ンスが変わるため、検波出力が十分得られる。In the antenna 15 configured as described above, the capacitance of the variable capacitance diode changes according to the level of the modulated radio wave, and the impedance between the radiation electrode 3 and the ground electrode 7 changes. Can be
【００１６】図２に本発明の第二の実施例によるアンテ
ナを示す。図２において、放射電極３の開口部２内の誘
電体基板１の表面に、放射電極３から電極パターンで形
成されたインダクタンス電極１８が延設され、インダク
タンス電極１８とアノードとが接続され接続電極５とカ
ソードとが接続された可変容量ダイオード１１が取り付
けられ、可変容量ダイオード１１に逆バイアス電圧が印
加されて、アンテナ２０が構成される。FIG. 2 shows an antenna according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, an inductance electrode 18 formed in an electrode pattern extends from the radiation electrode 3 to the surface of the dielectric substrate 1 in the opening 2 of the radiation electrode 3, and the inductance electrode 18 and the anode are connected to each other. A variable capacitance diode 11 in which the cathode 5 and the cathode are connected is attached, and a reverse bias voltage is applied to the variable capacitance diode 11 to configure the antenna 20.
【００１７】このように構成されたアンテナ２０は、ア
ンテナ１５と同一の作用、効果を有するとともに、図３
に示すように、可変容量ダイオード１１とインダクタン
ス電極１８のインダクタンスＬ１とが直列に接続される
ため、変調電波のレベルがハイの場合において、インダ
クタンス電極１８のインダクタンスＬ１と可変容量ダイ
オード１１の自己インダクタンス成分Ｌｏとの合成イン
ダクタンスＬと、可変容量ダイオード１１の静電容量Ｃ
H との直列共振周波数を、変調電波の搬送波の周波数と
一致させることにより、放射電極３とグランド電極７間
のインピーダンスが０に近付き、検波波のハイレベルが
上昇し、より検波出力を高めることができる。The antenna 20 configured as described above has the same operation and effect as the antenna 15, and
As shown in FIG. 7, since the variable capacitance diode 11 and the inductance L1 of the inductance electrode 18 are connected in series, when the level of the modulated radio wave is high, the inductance L1 of the inductance electrode 18 and the self-inductance component of the variable capacitance diode 11 are increased. Lo and the combined inductance L and the capacitance C of the variable capacitance diode 11
By matching the series resonance frequency with H with the frequency of the carrier of the modulated radio wave, the impedance between the radiation electrode 3 and the ground electrode 7 approaches 0, the high level of the detection wave increases, and the detection output further increases. Can be.
【００１８】図４に本発明の第三の実施例によるアンテ
ナを示す。図４において、放射電極３の開口部２内の誘
電体基板１の表面に、放射電極３とアノードとが接続さ
れ接続電極５とカソードとが接続された可変容量ダイオ
ード１１が取り付けられるとともに、放射電極３の開口
部２内の誘電体基板１の表面に、放射電極３から電極パ
ターンで形成されたインダクタンス電極２２が延設さ
れ、インダクタンス電極２２の先端がスルーホール電極
２３により、誘電体基板１の裏面のグランド電極７に接
続され、可変容量ダイオード１１に逆バイアス電圧が印
加されて、アンテナ２５が構成される。FIG. 4 shows an antenna according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 4, a variable capacitance diode 11 in which the radiation electrode 3 is connected to the anode and the connection electrode 5 is connected to the cathode is attached to the surface of the dielectric substrate 1 in the opening 2 of the radiation electrode 3. On the surface of the dielectric substrate 1 in the opening 2 of the electrode 3, an inductance electrode 22 formed in an electrode pattern from the radiation electrode 3 extends, and the tip of the inductance electrode 22 is formed by a through-hole electrode 23. The reverse bias voltage is applied to the variable capacitance diode 11 to form the antenna 25.
【００１９】このように構成されたアンテナ２５は、ア
ンテナ１５と同一の作用、効果を有するとともに、図５
に示すように、可変容量ダイオード１１とインダクタン
ス電極２２のインダクタンスＬ２とが並列に接続される
ため、変調電波のレベルがローの場合において、可変容
量ダイオード１１の静電容量ＣL とインダクタンス電極
２２のインダクタンスＬ２との並列共振周波数を、変調
電波の搬送波の周波数と一致させることにより、放射電
極３とグランド電極７との間のインピーダンスが無限大
に近付き、検波波のローレベルが低下し、より検波出力
を高めることができる。The antenna 25 thus configured has the same operation and effect as the antenna 15, and
As shown in the figure, since the variable capacitance diode 11 and the inductance L2 of the inductance electrode 22 are connected in parallel, when the level of the modulated radio wave is low, the capacitance C L of the variable capacitance diode 11 and the inductance L2 of the inductance electrode 22 are low. By matching the parallel resonance frequency with the inductance L2 to the frequency of the carrier of the modulated radio wave, the impedance between the radiation electrode 3 and the ground electrode 7 approaches infinity, the low level of the detection wave decreases, and the detection is further improved. Output can be increased.
【００２０】なお、図６に示すように、可変容量ダイオ
ード１１にかける逆バイアス電圧ＶB は、逆方向電圧Ｖ
に対して静電容量Ｃの変化が著しい領域に設定すること
により、検波出力をより高めることができる。As shown in FIG. 6, the reverse bias voltage V B applied to the variable capacitance diode 11 is the reverse voltage V
By setting the capacitance C in a region where the change in the capacitance C is remarkable, the detection output can be further increased.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるア
ンテナによれば、放射電極とグランド電極との間に可変
容量ダイオードを接続し、可変容量ダイオードに逆バイ
アスをかけ、変調電波の信号レベルに応じて可変容量ダ
イオードの静電容量を変化させて検波を行うため、ダイ
オードの自己インダクタンス成分の影響を受けずに十分
な検波出力が得られる。As described above, according to the antenna of the present invention, the variable capacitance diode is connected between the radiation electrode and the ground electrode, the reverse bias is applied to the variable capacitance diode, and the signal level of the modulated radio wave is increased. Since the detection is performed by changing the capacitance of the variable capacitance diode according to the above, a sufficient detection output can be obtained without being affected by the self-inductance component of the diode.
【００２２】また、可変容量ダイオードと直列にインダ
クタンスを接続し、変調電波のレベルがハイのときに、
可変容量ダイオードの静電容量とインダクタンスとによ
り直列共振させたものは、放射電極とグランド電極との
間のインピーダンスが０に近付くため、検波波のハイレ
ベルが上昇し検波出力が高くなる。An inductance is connected in series with the variable capacitance diode, and when the level of the modulated radio wave is high,
In the case of series resonance using the capacitance and inductance of the variable capacitance diode, since the impedance between the radiation electrode and the ground electrode approaches zero, the high level of the detection wave increases and the detection output increases.
【００２３】また、可変容量ダイオードと並列にインダ
クタンスを接続し、変調電波のレベルがローのときに、
可変容量ダイオードの静電容量とインダクタンスとによ
り並列共振させたものは、放射電極とグランド電極との
間のインピーダンスが無限大に近付くため、検波波のロ
ーレベルが低下し検波出力が高くなる。したがって、検
波感度の高いアンテナを提供することができる。Also, an inductance is connected in parallel with the variable capacitance diode, and when the level of the modulated radio wave is low,
In the case of the parallel resonance using the capacitance and the inductance of the variable capacitance diode, since the impedance between the radiation electrode and the ground electrode approaches infinity, the low level of the detection wave decreases and the detection output increases. Therefore, an antenna having high detection sensitivity can be provided.
【図１】本発明の第一の実施例によるアンテナの平面図
である。FIG. 1 is a plan view of an antenna according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第二の実施例によるアンテナの平面図
である。FIG. 2 is a plan view of an antenna according to a second embodiment of the present invention.
【図３】図２の可変容量ダイオードにおける、変調電波
のレベルがハイの場合の等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram when the level of a modulated radio wave is high in the variable capacitance diode of FIG. 2;
【図４】本発明の第三の実施例によるアンテナの平面図
である。FIG. 4 is a plan view of an antenna according to a third embodiment of the present invention.
【図５】図４の可変容量ダイオードにおける、変調電波
のレベルがローの場合の等価回路図である。5 is an equivalent circuit diagram of the variable capacitance diode in FIG. 4 when a level of a modulated radio wave is low.
【図６】可変容量ダイオードの逆方向電圧−静電容量特
性と変調電波との関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a reverse voltage-capacitance characteristic of a variable capacitance diode and a modulated radio wave.
【図７】従来のアンテナの（ａ）は平面図であり、
（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。FIG. 7A is a plan view of a conventional antenna,
(B) is a sectional view taken along line AA.
【図８】（ａ）は変調電波であり、（ｂ）は理想的な検
波波である。8A is a modulated radio wave, and FIG. 8B is an ideal detection wave.
【図９】図７のダイオードの等価回路図であり、（ａ）
はＯＮ状態を示し、（ｂ）はＯＦＦ状態を示す。FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of the diode of FIG. 7;
Indicates an ON state, and (b) indicates an OFF state.
【図１０】図７のアンテナの検波波である。FIG. 10 is a detection wave of the antenna of FIG. 7;
１ 誘電体基板 ２ 開口部 ３ 放射電極 ４ 出力電極 ７ グランド電極 １１ 可変容量ダイオード １５，２０，２５ アンテナ １８，２２ インダクタンス電極 REFERENCE SIGNS LIST 1 dielectric substrate 2 opening 3 radiation electrode 4 output electrode 7 ground electrode 11 variable capacitance diode 15, 20, 25 antenna 18, 22 inductance electrode
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 21/00 - 23/00 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 21/00-23/00
Claims (4)
とグランド電極とを備え、前記放射電極により変調電波
を受信し検波するアンテナにおいて、前記放射電極とグ
ランド電極との間に可変容量ダイオードを接続し、該可
変容量ダイオードに逆バイアスをかけることにより、変
調電波の信号レベルに応じて可変容量ダイオードの静電
容量を変化させたことを特徴とするアンテナ。An antenna for providing a radiation electrode and a ground electrode on at least the front and back surfaces of a dielectric substrate, and receiving and detecting a modulated radio wave by the radiation electrode, wherein a variable capacitance diode is provided between the radiation electrode and the ground electrode. Connected and reverse biased the variable capacitance diode to
The capacitance of the variable capacitance diode depends on the signal level of the harmonic wave.
An antenna having a changed capacity .
クタンスを接続し、前記変調電波のレベルに応じて、前
記可変容量ダイオードの静電容量と前記インダクタンス
とにより共振させたことを特徴とする請求項１に記載の
アンテナ。2. The variable capacitance diode is connected in series with an inductance, and resonates with the capacitance of the variable capacitance diode and the inductance according to the level of the modulated radio wave. Antenna.
クタンスを接続し、前記変調電波のレベルに応じて、前
記可変容量ダイオードの静電容量と前記インダクタンス
とにより共振させたことを特徴とする請求項１に記載の
アンテナ。3. The variable capacitance diode according to claim 1, wherein an inductance is connected in parallel with the variable capacitance diode, and the capacitance of the variable capacitance diode and the inductance resonate in accordance with the level of the modulated radio wave. Antenna.
に電極パターンにより形成したことを特徴とする請求項
２または請求項３のいずれかに記載のアンテナ。4. The antenna according to claim 2, wherein said inductance is formed by an electrode pattern on said dielectric substrate.
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