JP4045459B2

JP4045459B2 - ANTENNA ELEMENT AND RADIO COMMUNICATION DEVICE USING THE SAME

Info

Publication number: JP4045459B2
Application number: JP2006077788A
Authority: JP
Inventors: 博志青山; 幸治深町; 利正河村; 寛岡部; 健武井
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2019-11-08
Also published as: JP2006217650A

Description

本発明はマイクロ波、準マイクロ波あるいはミリ波を用いる携帯無線通信等の無線システムに適するアンテナ素子に関し、特に各種の携帯電話、無線LAN（ローカルエリアネットワーク）、道路交通情報通信システム（VICS＝Vehicle Information ＆Communications System）やノンストップ自動料金収受システム（ETC＝Electronic Toll Collection system）等の道路・交通・車両インテリジェント化システム（ITS＝Intelligent Transport system）等のマイクロ波無線通信機に内蔵するタイプのアンテナ素子に関し、さらにそれに用いる無線通信装置に関する。 The present invention relates to an antenna element suitable for a wireless system such as portable wireless communication using microwaves, quasi-microwaves, or millimeter waves, and in particular, various mobile phones, wireless LANs (local area networks), road traffic information communication systems (VICS = Vehicle). Information & Communications System) and non-stop automatic toll collection system (ETC = Electronic Toll Collection system) etc. Road / Traffic / Vehicle Intelligent System (ITS = Intelligent Transport system) etc. Further, the present invention relates to a wireless communication apparatus used therefor.

近年マイクロ波無線通信機に対する小型化及び低価格化の要求にともない、マイクロ波無線通信機に搭載されるアンテナも小型化の要請が強い。例えば携帯電話端末機で使用するアンテナとして、一般に電話機筐体に収容され引き出し可能なモノポールアンテナ等が使用されているが、携帯性を向上させる観点からアンテナの更なる小形軽量化とともに電話機筐体への内蔵化が望まれている。 In recent years, with the demand for miniaturization and price reduction for microwave radio communication devices, there is a strong demand for miniaturization of antennas mounted on microwave radio communication devices. For example, a monopole antenna or the like that is generally housed in a telephone case and can be pulled out is used as an antenna used in a mobile phone terminal. However, from the viewpoint of improving portability, the antenna case is further reduced in size and weight. It is desired to be built in.

従来内蔵アンテナとして、モノポールアンテナを地板と平行に折り曲げて小型・薄肉化を図った逆Ｆアンテナやマイクロストリップアンテナが広く用いられている。しかしながら、この種のアンテナは電話機筐体を地板として利用しているため、電話機筐体の寸法がアンテナの放射指向性に影響を与えたり、アンテナからの電磁波の放射にともない電話機筐体に誘起される電流が一部手等に流れ込む等の問題がある。また十分な帯域及び利得が得られないため、モノポールアンテナ程度に帯域及び利得を確保するためには外形寸法を大きくすることが必要であり、最近の携帯電話のような小型の端末機に内蔵させるのが困難である。 Conventionally, as a built-in antenna, an inverted-F antenna or a microstrip antenna in which a monopole antenna is bent in parallel with the ground plane to reduce the size and thickness has been widely used. However, since this type of antenna uses the phone casing as the ground plane, the size of the phone casing affects the radiation directivity of the antenna or is induced in the phone casing due to the radiation of electromagnetic waves from the antenna. There is a problem that some current flows into the hand. In addition, since sufficient bandwidth and gain cannot be obtained, it is necessary to increase the outer dimensions in order to secure the bandwidth and gain to the same level as a monopole antenna, and it is built in small terminals such as recent mobile phones. Difficult to do.

このようにポールアンテナは不便であるのみならず、デザインの自由度が制限されるという問題がある。そのため帯状導体層を扁平箱状導体と絶縁して導体箱内の内部空間に配置した構造を有し、TEM（Transverse Electromagnetic）姿態で動作する同軸共振型スロットアンテナが提案された（米国特許5,914,693号）。このスロットアンテナの構造を図50(a) 及び(b) に示す。このスロットアンテナは、導体膜502をエッチングによりパターン加工してスロット503を形成した絶縁基板501aと、導体膜をエッチングして帯状導体層504を形成した絶縁基板501bとを接着して形成している。 Thus, the pole antenna is not only inconvenient, but also has a problem that the degree of freedom of design is limited. Therefore, a coaxial resonant slot antenna has been proposed which has a structure in which a strip-shaped conductor layer is insulated from a flat box-shaped conductor and arranged in the inner space of the conductor box, and operates in a TEM (Transverse Electromagnetic) mode (US Pat. No. 5,914,693). ). The structure of this slot antenna is shown in FIGS. 50 (a) and 50 (b). This slot antenna is formed by bonding an insulating substrate 501a in which a conductor film 502 is patterned by etching to form a slot 503 and an insulating substrate 501b in which the conductor film is etched to form a strip-like conductor layer 504. .

この同軸共振型スロットアンテナにより送信する場合、給電部から供給される高周波信号は帯状導体層504に沿って進行してスロット503の下部まで導かれ、スロット503の共振現象により空中に電波として放射される。また受信の場合、スロット503より導体箱内に入射した電磁波（受信信号）は帯状導体層504に沿って上記と逆方向に進行し、給電部により高周波信号としてピックアップされる。 When transmitting by this coaxial resonance type slot antenna, the high frequency signal supplied from the power feeding section travels along the strip conductor layer 504 and is guided to the lower part of the slot 503, and is radiated as a radio wave in the air by the resonance phenomenon of the slot 503. The In the case of reception, an electromagnetic wave (received signal) that has entered the conductor box from the slot 503 travels in the opposite direction along the strip-shaped conductor layer 504 and is picked up as a high-frequency signal by the power feeding unit.

しかしながら、この同軸共振型スロットアンテナは、スロット503を形成した絶縁基板501aと帯状導体層504を形成した絶縁基板501bを貼り合わせた構造であるので、貼り合わせの際に生じるスロット503と帯状導体層504との相対的な位置ずれにより、電磁気的な結合度が変化し易く、共振周波数やインピーダンス整合状態を表すVSWR（電圧定在波比）が大きくばらつくという問題がある。VSWRのばらつきを低減するためには、絶縁基板501a、501bやスロット部503、帯状導体層504を精度よく形成するとともに、絶縁基板501a、501bの貼り合わせを高精度に行わなければならず、製造工程が複雑化するという問題がある。 However, since this coaxial resonance type slot antenna has a structure in which the insulating substrate 501a in which the slot 503 is formed and the insulating substrate 501b in which the strip-like conductor layer 504 is attached, the slot 503 and the strip-like conductor layer that are generated at the time of bonding are combined. There is a problem that the electromagnetic coupling degree is likely to change due to the relative displacement with respect to 504, and the VSWR (voltage standing wave ratio) representing the resonance frequency and impedance matching state varies greatly. In order to reduce variations in VSWR, the insulating substrates 501a and 501b, the slot portion 503, and the strip conductor layer 504 must be accurately formed, and the insulating substrates 501a and 501b must be bonded together with high accuracy. There is a problem that the process becomes complicated.

またスロットアンテナを実装する場合には、スロットアンテナに接する地板パターンとマイクロ波無線通信機の筐体との間に生じる浮遊容量により、アンテナの見掛けのインピーダンスが変化するため、スロットアンテナと給電系とをインピーダンス整合させる必要があるが、上記同軸共振型スロットアンテナでは帯状導体層を導体箱内に配置する構造であるため、インピーダンス調整が困難である。その上、同軸共振型スロットアンテナはマイクロ波無線通信機の基板や筐体の形状に合わせて設計する必要があるので、頻繁に仕様変更される携帯電話等では著しく製造コストが増大するという問題もある。 When a slot antenna is mounted, the apparent impedance of the antenna changes due to the stray capacitance generated between the ground plane pattern in contact with the slot antenna and the case of the microwave radio communication device. However, it is difficult to adjust the impedance of the coaxial resonance type slot antenna because the band-like conductor layer is disposed in the conductor box. In addition, the coaxial resonant slot antenna needs to be designed according to the shape of the substrate and the case of the microwave radio communication device, so that there is a problem that the manufacturing cost is remarkably increased in a mobile phone or the like whose specifications are frequently changed. is there.

上記のような同軸共振型スロットアンテナの他に、図51に示す形状の方形空洞型のスロットアンテナもある（「アンテナ工学ハンドブック」,89頁参照）。この方形空洞型のスロットアンテナは、扁平状の第一導体層２の上面にスロット部３を有し、スロット部３の両端に高周波電力端子OSCが設けられ、そこから給電を行い、電波を放射するものである。 In addition to the above-described coaxial resonance type slot antenna, there is a rectangular cavity type slot antenna having the shape shown in FIG. 51 (see “Antenna Engineering Handbook”, page 89). This rectangular hollow slot antenna has a slot portion 3 on the upper surface of a flat first conductor layer 2 and is provided with high-frequency power terminals OSC at both ends of the slot portion 3, and feeds power therefrom to radiate radio waves. To do.

以上のような内蔵アンテナに要求されるスペックは、それを用いるシステムに依存する。例えば1.9 GHz帯の携帯電話方式（なお世界標準のCDMA方式では２GHz帯）であるUS-PCS（米国）又はKPCS（韓国）においては、下記表１のような周波数の帯域幅が必要である。 The specifications required for the built-in antenna as described above depend on the system using the built-in antenna. For example, in US-PCS (United States) or KPCS (Korea), which is a cellular phone system of 1.9 GHz band (which is 2 GHz in the case of the global standard CDMA system), bandwidths of frequencies as shown in Table 1 below are required.

表１
周波数仕様 US-PCS（帯域幅） K-PCS（帯域幅）
送信周波数 1850〜1910 MHz(60 MHz) 1750〜1780 MHz(30 MHz)
受信周波数 1939〜1990 MHz(60 MHz) 1840〜1870 MHz(30 MHz) Table 1
Frequency specification US-PCS (bandwidth) K-PCS (bandwidth)
Transmission frequency 1850 to 1910 MHz (60 MHz) 1750 to 1780 MHz (30 MHz)
Reception frequency 1939 to 1990 MHz (60 MHz) 1840 to 1870 MHz (30 MHz)

ところが図51に示すような方形空洞型スロットアンテナは上記アンテナ仕様を満たせない。また携帯電話に内蔵される小型アンテナにおいては、帯域幅が広いほど使用環境の変更による性能劣化を防止する効果があるため、広帯域化が重要である。帯域幅を大きくとるための原理は以下の通りである。帯域幅をBwとすると、
Bw∝１／Ｑ・・・(1)
が成り立ち、Ｑ値が小さい程、帯域幅Bwが大きくなる。 However, the rectangular hollow slot antenna as shown in FIG. 51 cannot satisfy the antenna specifications. In addition, in a small antenna built in a mobile phone, the wider the bandwidth, the more effective it is to prevent performance degradation due to changes in the usage environment. The principle for increasing the bandwidth is as follows. If the bandwidth is Bw,
Bw∝1 / Q (1)
Thus, the smaller the Q value, the greater the bandwidth Bw.

また放射効率をηとすると、
η＝１／（１＋Ｑr／Ｑi）・・・(2)
（ただし、Ｑi＝Ｑc＋Ｑdであり、Ｑc及びＱdはそれぞれ導体損及び誘電体損によるＱ値であり、Ｑrは放射によるＱ値である。）。従って、Ｑrが小さい場合、放射効率ηは大きい。 If the radiation efficiency is η,
η = 1 / (1 + Qr / Qi) (2)
(However, Qi = Qc + Qd, Qc and Qd are Q values due to conductor loss and dielectric loss, respectively, and Qr is Q value due to radiation.) Therefore, when Qr is small, the radiation efficiency η is large.

以上のように、帯域幅を大きくするためには素子のＱ値を小さくする必要があり、また放射効率を大きくするためにはＱrを小さくする必要がある。一例として、携帯電話用アンテナの場合、最低20 MHzの帯域幅が必要である。
Ｑ∝ωＣ・・・(3)
Ｃ＝ａ・εr ・・・(4)
（ただし、ωは角振動数であり、Ｃは容量であり、ａはアンテナ形状による定数であり、εrは比誘電率である。） As described above, in order to increase the bandwidth, it is necessary to decrease the Q value of the element, and in order to increase the radiation efficiency, it is necessary to decrease Qr. As an example, a cellular phone antenna requires a minimum bandwidth of 20 MHz.
Q∝ωC (3)
C = a · εr (4)
(Where ω is an angular frequency, C is a capacitance, a is a constant depending on the antenna shape, and εr is a relative dielectric constant.)

式(3) 及び(4) から下記関係が成り立つ。
Ｑ∝ω・ａ・εr ・・・(5)
式(5) より、Ｑ値を低くするには誘電率の小さな材料を用いる必要があることが分かる。 From equations (3) and (4), the following relationship holds:
Q∝ω ・ a ・ εr (5)
From equation (5), it can be seen that it is necessary to use a material having a low dielectric constant in order to lower the Q value.

またＱrとアンテナの厚さ（高さ）との間には、
Ｑr∝１／t ・・・(6)
（ただし、tはアンテナの厚さ（高さ）である。）の関係が成り立つので、Ｑrを小さくするためアンテナを厚くすることが必要である。 In addition, between Qr and the thickness (height) of the antenna,
Qr∝1 / t (6)
(Where t is the thickness (height) of the antenna). Therefore, it is necessary to increase the thickness of the antenna in order to reduce Qr.

また図51に示す形状のスロットアンテナでは、アンテナから放射される電波の電力（以下「放射利得」という）が小さいという問題もある。そこで従来のスロットアンテナでは、Ｑ値を下げるためにガラス充填エポキシ樹脂やテフロン（登録商標）等の比誘電率の小さな材料を使用し、帯域幅を大きくしていた。ここで、図51に示すスロット長をＬとすると、下記の関係が成り立つ。
Ｌ＝λ／２・・・(7)
λ＝λ₀／√ε ・・・(8)
ε＝（１＋εr）／２・・・(9)
（ただし、λ₀は真空中の波長であり、λは誘電体により圧縮された波長であり、εは実効誘電率であり、εrは比誘電率である。） In addition, the slot antenna having the shape shown in FIG. 51 has a problem that the electric power of the radio wave radiated from the antenna (hereinafter referred to as “radiation gain”) is small. Therefore, in the conventional slot antenna, in order to lower the Q value, a material having a small relative dielectric constant such as glass-filled epoxy resin or Teflon (registered trademark) is used to increase the bandwidth. Here, if the slot length shown in FIG. 51 is L, the following relationship is established.
L = λ / 2 (7)
λ = λ ₀ / √ε (8)
ε = (1 + εr) / 2 (9)
(Where λ ₀ is the wavelength in vacuum, λ is the wavelength compressed by the dielectric, ε is the effective dielectric constant, and εr is the relative dielectric constant.)

すなわち、比誘電率が小さな材料では波長圧縮率が小さいため、アンテナ内で共振する信号の波長が短く、アンテナのスロット長Ｌを小さくできない。また比誘電率が大きな材料を使用するときは、アンテナを厚くすることによりＱ値を下げて、帯域幅を大きくしなければならなかった。しかし背高のスロットアンテナを内蔵すると、携帯電話全体が大型化したり設計の自由度が小さくなる。また放射利得が小さいと電波が遠くまで届かないため、通信エラーが増加するという問題が生じる。このため放射利得の大きなアンテナも必要である。 That is, a material with a small relative dielectric constant has a small wavelength compression ratio, so that the wavelength of a signal that resonates within the antenna is short, and the slot length L of the antenna cannot be reduced. Also, when using a material with a large relative dielectric constant, the Q value must be lowered by increasing the thickness of the antenna to increase the bandwidth. However, if a tall slot antenna is built in, the entire mobile phone becomes larger and the degree of freedom in design becomes smaller. In addition, if the radiation gain is small, radio waves do not reach far, causing a problem that communication errors increase. For this reason, an antenna having a large radiation gain is also required.

電子情報通信学会編「アンテナ工学ハンドブック」、オーム社、89頁The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers “Antenna Engineering Handbook”, Ohmsha, p. 89

従って、本発明の目的は、Ｑ値が低くて周波数帯域幅及び放射利得が大きな小型・薄肉のアンテナ素子を提供することであり、特に共振周波数やVSWRのばらつきが小さく、給電系とインピーダンス整合が容易であるとともに製造工数が少ないアンテナ素子を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a small and thin antenna element having a low Q value, a large frequency bandwidth and a large radiation gain, and in particular, there is little variation in resonance frequency and VSWR, and impedance matching with the feeding system is small. It is an object of the present invention to provide an antenna element that is easy and has few manufacturing steps.

以上に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、絶縁基板の上面にスロット部を有する放射導体層を形成するとともに底面に接地導体層を形成し、スロット部のほぼ中央部から絶縁基板の側面に直角に延びる帯状の絶縁延長部内に放射導体層と電気的に絶縁された帯状の導体層を形成し、絶縁基板の側面に放射導体層と接地導体層を連結する複数の導体層を設けることにより得られるスロットアンテナ型のアンテナ素子は、共振周波数やVSWRのばらつきが小さく、小型・薄肉であるとともにＱ値が低くて周波数帯域幅及び放射利得が大きく、かつ製造工数が少ないことを発見し、本発明に想到した。 As a result of diligent research in view of the above, the present inventor formed a radiation conductor layer having a slot portion on the upper surface of the insulating substrate and formed a ground conductor layer on the bottom surface, and from the substantially central portion of the slot portion to the side of the insulating substrate. By forming a strip-shaped conductor layer that is electrically insulated from the radiation conductor layer in a strip-shaped insulation extension that extends at right angles, and providing a plurality of conductor layers that connect the radiation conductor layer and the ground conductor layer on the side surface of the insulating substrate. slot antenna type of the antenna device obtained is found that small variations in the resonance frequency and VSWR, compact · Q value as well as a thin-walled frequency bandwidth and radiation gain is low large active, and the number of manufacturing steps is small, The present invention has been conceived.

すなわち、本発明のアンテナ素子は、(a) 絶縁基板と、(b) 前記絶縁基板の外表面を覆う第一導体層であって、前記絶縁基板の上面に設けられた放射導体層と、底面に設けられた接地導体層と、側面に非導体層部を挟んで複数設けられ、前記放射導体層と前記接地導体層とを連結する連結導体層とからなる第一導体層と、(c) 前記放射導体層に形成された帯状のスロット部と、(d) 前記スロット部のほぼ中央部から前記絶縁基板の側面に直角に延びる帯状の絶縁延長部と、(e) 前記絶縁延長部内に設けられて前記第一導体層と電気的に絶縁された帯状の第二導体層とを有し、前記第二導体層は給電系と電気的に接続することを特徴とする。
That is, the antenna element of the present invention includes: (a) an insulating substrate; and (b) a first conductor layer that covers an outer surface of the insulating substrate, a radiation conductor layer provided on the upper surface of the insulating substrate, and a bottom surface. A first conductor layer comprising a grounding conductor layer provided on the side surface and a connecting conductor layer provided on the side surface with a non-conductor layer portion sandwiched between the radiation conductor layer and the grounding conductor layer; and (c) A strip-shaped slot formed in the radiation conductor layer; (d) a strip-shaped insulating extension extending from a substantially central portion of the slot to a side surface of the insulating substrate; and (e) provided in the insulating extension. And a band-shaped second conductor layer that is electrically insulated from the first conductor layer, and the second conductor layer is electrically connected to a feeding system.

第二導体層は先端に長さを調節するためのトリミング用延出部を有するのが好ましい。複数のスリット状空隙部を設けることにより、第一導体層に前記スロット部と不連続な方形状又は文字状の開口部が設けられているのが好ましい。 The second conductor layer preferably has a trimming extension portion for adjusting the length at the tip. By providing a plurality of slit-shaped gaps, it is preferable that the first conductor layer is provided with a rectangular or character-like opening that is discontinuous with the slot.

本発明のアンテナ素子は、絶縁基板の上面に放射導体層を形成するとともに放射導体層にスロット部を設け、スロット部のほぼ中央部から絶縁基板の側面に直角に延びる帯状の絶縁延長部内に放射導体層と電気的に絶縁された帯状の導体層を設けるとともに、側面に非導体層部を挟んで設けられ、前記放射導体層と前記接地導体層とを連結する複数の導体層を設けているので、共振周波数やVSWRのばらつきが小さく、帯域幅が広く、放射利得が大きく、またスロットアンテナの設計自由度が高く、給電系とインピーダンス整合が容易である。
In the antenna element of the present invention, a radiation conductor layer is formed on the upper surface of an insulating substrate, and a slot portion is provided in the radiation conductor layer. A strip-shaped conductor layer that is electrically insulated from the conductor layer is provided, and a plurality of conductor layers that are provided on the side surface with a non-conductor layer portion interposed therebetween and connect the radiation conductor layer and the ground conductor layer are provided. Therefore, the variation in resonance frequency and VSWR is small, the bandwidth is wide, the radiation gain is large, the degree of freedom in designing the slot antenna is high, and impedance matching with the feed system is easy.

その上、誘電率の高い絶縁基板の外表面に第一導体層及び第二導体層をスクリーン印刷等の方法により形成することができるので、スロットアンテナの製造コストを著しく低減することができる。また本発明のアンテナ素子は、一体的集合体にスクリーン印刷等の方法により導体層を形成した後、複数個取りすることができるため、製造工数を少なくすることができる。以上の構造を有する本発明のスロットアンテナは、小型・薄肉化が容易であるという利点も有する。 In addition, since the first conductor layer and the second conductor layer can be formed on the outer surface of the insulating substrate having a high dielectric constant by a method such as screen printing, the manufacturing cost of the slot antenna can be significantly reduced. In addition, since the antenna element of the present invention can be obtained by forming a plurality of conductor layers on a single assembly by a method such as screen printing, the number of manufacturing steps can be reduced. The slot antenna of the present invention having the above structure also has an advantage that it can be easily reduced in size and thickness.

本発明のアンテナ素子の構成要素は、絶縁基板と、第一導体層と、第二導体層であるが、以下の実施例においてこれらの構成要素の材質は共通で良い。各構成要素の材質は以下の通りである。 The components of the antenna element of the present invention are an insulating substrate, a first conductor layer, and a second conductor layer, but the materials of these components may be common in the following embodiments. The material of each component is as follows.

スロットアンテナの特性の観点から、絶縁基板はチタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸カルシウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミナ等の誘電体セラミックスや低損失のガラス充填エポキシ樹脂やテフロン（登録商標）等の誘電体材料が好ましい。アンテナ素子を使用する周波数が１GHzまでの周波数帯であれば、絶縁基板を比透磁率が10未満のNi-Cu-Znフェライト等の軟磁性材料で形成してもよい。 From the standpoint of slot antenna characteristics, the insulating substrate is made of dielectric ceramics such as barium titanate, calcium titanate, calcium zirconate, lead titanate, lead zirconate titanate, and alumina, low-loss glass-filled epoxy resin and Teflon ( A dielectric material such as a registered trademark is preferable. If the frequency using the antenna element is a frequency band up to 1 GHz, the insulating substrate may be formed of a soft magnetic material such as Ni—Cu—Zn ferrite having a relative permeability of less than 10.

第一導体層及び第二導体層はいずれも、例えばAu，Pt，Ag，Cu，又はこれらの合金等の電気抵抗の小さな金属材料により形成するのが好ましい。こられの導体層は、絶縁基板に前記金属材料を主成分とするペーストをスクリーン印刷したり、前記金属材料を蒸着又はメッキすることにより形成することができる。 Both the first conductor layer and the second conductor layer are preferably formed of a metal material having a low electrical resistance, such as Au, Pt, Ag, Cu, or an alloy thereof. These conductor layers can be formed by screen-printing a paste containing the metal material as a main component on an insulating substrate, or vapor-depositing or plating the metal material.

図１(a) は参考例のアンテナ素子であるスロットアンテナを示す斜視図であり、図１(b) は図１(a) のスロットアンテナを裏面から見た斜視図であり、図１(c) は図１(a) のＡ−Ａ断面図である。このスロットアンテナは、絶縁基板１の外表面を覆う第一導体層２と、第一導体層２に形成されたスロット部３と、スロット部３のほぼ中央部から絶縁基板１の辺の方向に直角に延びる帯状の絶縁延長部31と、絶縁延長部31内に設けられて第一導体層２と電気的に絶縁された帯状の第二導体層４とを有する。 FIG. 1 (a) is a perspective view showing a slot antenna as an antenna element of a reference example , and FIG. 1 (b) is a perspective view of the slot antenna of FIG. ) Is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. The slot antenna includes a first conductor layer 2 covering the outer surface of the insulating substrate 1, a slot portion 3 formed in the first conductor layer 2, and a direction from the substantially central portion of the slot portion 3 to the side of the insulating substrate 1. A strip-shaped insulating extension 31 extending at right angles and a strip-shaped second conductor layer 4 provided in the insulating extension 31 and electrically insulated from the first conductor layer 2 are provided.

第一導体層２は、絶縁基板１の上面にある放射導体層21と、絶縁基板１の底面にある接地導体層部22と、絶縁基板１の側面にあって放射導体層21と接地導体層部22とを接続する連結導体層23とからなる。図１(b) に示す例では、絶縁延長部31は絶縁基板１の底部ではほぼ半円形であり、その中心に位置する第二導体層４が周囲の第一導体層２及び回路基板の地板と接触するのを防止している。 The first conductor layer 2 includes a radiation conductor layer 21 on the top surface of the insulating substrate 1, a ground conductor layer portion 22 on the bottom surface of the insulation substrate 1, and a radiation conductor layer 21 and a ground conductor layer on the side surface of the insulation substrate 1. The connecting conductor layer 23 is connected to the portion 22. In the example shown in FIG. 1 (b), the insulating extension 31 is substantially semicircular at the bottom of the insulating substrate 1, and the second conductor layer 4 located at the center thereof is the surrounding first conductor layer 2 and the ground plane of the circuit board. To prevent contact.

図２は本発明の一実施例によるスロットアンテナを示す。このスロットアンテナは、絶縁基板１の側面にスロット部３に連続する絶縁延長部31と、非導体層部11を挟んで設けられた複数の連結導体層５とを有する。なおこのスロットアンテナは、絶縁基板１の側面に設けた複数の連結導体層５以外、図１のスロットアンテナと実質的に同じである。
FIG. 2 shows a slot antenna according to an embodiment of the present invention. This slot antenna includes an insulating extension 31 that is continuous with the slot 3 on the side surface of the insulating substrate 1 and a plurality of connecting conductor layers 5 that are provided with a non-conductor layer 11 interposed therebetween . This slot antenna is substantially the same as the slot antenna of FIG. 1 except for the plurality of connecting conductor layers 5 provided on the side surface of the insulating substrate 1.

図３はスロットアンテナを複数個取りできるようにした一体的集合体30を示す斜視図である。一体的集合体30を分割することにより図２のスロットアンテナを作製することができる。一体的集合体30は、大型の絶縁基板301と、その上面に形成された導体膜32とからなり、導体膜32にはスロット部３及び絶縁延長部31に対応したパターンに空所が設けられている。また絶縁基板301には、導体層５に対応する位置に複数のスルーホール55が形成されており、その中に導体が充填されている。そのため図３に示す一体的集合体30を分割すると、切断面に複数の連結導体層５が現れる。
FIG. 3 is a perspective view showing an integrated assembly 30 in which a plurality of slot antennas can be taken. The slot antenna shown in FIG. 2 can be manufactured by dividing the integral assembly 30. The integrated assembly 30 includes a large insulating substrate 301 and a conductor film 32 formed on the upper surface thereof. The conductor film 32 is provided with a space in a pattern corresponding to the slot portion 3 and the insulating extension portion 31. ing. The insulating substrate 301 is formed with a plurality of through holes 55 at positions corresponding to the conductor layer 5 and filled with conductors. Therefore, when the integrated assembly 30 shown in FIG. 3 is divided, a plurality of connecting conductor layers 5 appear on the cut surface.

図４は別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。このスロットアンテナにおいては、帯状の第二導体層４のスロット部３側の端部にトリミングすべき延出部4aが設けられている。延出部4aは第二導体層４と一体的であり、スロット部３内に突出している。延出部4aを例えばYAGレーザ、エキシマレーザ、炭酸ガスレーザ等のレーザ光あるいは機械的手段を用いて、所定量だけトリミングする。延出部4aのトリミング量は例えばレーザ光の絞り込みを適宜調節して行うことができる。また帯状の第二導体層４の材質によってレーザ光の吸収率が異なるので、レーザ光の種類は第二導体層４の材質によって適宜選択するのが好ましい。なおこのスロットアンテナは、第二導体層４の延出部4a以外図１のスロットアンテナと実質的に同じである。 FIG. 4 is a perspective view showing a slot antenna of another reference example . In this slot antenna, an extension 4a to be trimmed is provided at the end of the strip-shaped second conductor layer 4 on the slot 3 side. The extending portion 4 a is integral with the second conductor layer 4 and protrudes into the slot portion 3. The extending portion 4a is trimmed by a predetermined amount using laser light such as a YAG laser, excimer laser, carbon dioxide gas laser, or mechanical means. The trimming amount of the extending portion 4a can be performed by appropriately adjusting the narrowing of the laser beam, for example. Further, since the absorption rate of the laser beam varies depending on the material of the strip-shaped second conductor layer 4, it is preferable to select the type of laser beam as appropriate depending on the material of the second conductor layer 4. The slot antenna is substantially the same as the slot antenna of FIG. 1 except for the extended portion 4a of the second conductor layer 4.

図５は別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。このスロットアンテナはスロット部３と不連続な方形状の開口部11を有する。図６は開口部11の形状を文字とした態様のスロットアンテナを示す斜視図である。図６に示すように、スロット部３と不連続の開口部11をスロットアンテナが特定できるような識別マークとすれば、製造工程における取り違え等の問題を解消することができる。 FIG. 5 is a perspective view showing a slot antenna of another reference example . This slot antenna has a slot portion 3 and a discontinuous rectangular opening 11. FIG. 6 is a perspective view showing a slot antenna in which the shape of the opening 11 is a character. As shown in FIG. 6, if the slot 3 and the discontinuous opening 11 are made to be identification marks that allow the slot antenna to be specified, problems such as mistakes in the manufacturing process can be solved.

開口部11が矩形状の場合、その幅はスロット部３の全長の１／４以下であるのが好ましく、また開口部11の一辺の長さは電磁波の波長の1/100以下であるのが好ましい。このように構成することにより、開口部11からの電磁波の滲出を抑制することができる。なおこれらのスロットアンテナは、開口部11以外図１のスロットアンテナと実質的に同じである。 When the opening 11 is rectangular, the width is preferably ¼ or less of the total length of the slot 3, and the length of one side of the opening 11 is 1/100 or less of the wavelength of the electromagnetic wave. preferable. By configuring in this way, it is possible to suppress the exudation of electromagnetic waves from the opening 11. These slot antennas are substantially the same as the slot antenna of FIG.

図７は別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。このスロットアンテナは、絶縁基板１の上面に放射導体層21、底面に接地導体層及び側面に連結導体層23が連続して形成された第一導体層２と、連結導体層23が形成された側面と対向する側面に形成された帯状の第二導体層４とを有する。連結導体層23が形成された側面を導体層側面と呼び、それ以外の側面部分をスロット部３と呼ぶことにする。絶縁基板１の上面の第二導体層４側の縁部には第二導体層４に対して直交する方向に帯状に延在した非導体層部1aが設けられており、放射導体層21は非導体層部1aを除き絶縁基板１の上面全体に形成されている。 FIG. 7 is a perspective view showing a slot antenna of another reference example. In this slot antenna, a radiation conductor layer 21 is formed on the top surface of the insulating substrate 1, a ground conductor layer is formed on the bottom surface, and a connection conductor layer 23 is continuously formed on the side surface, and a connection conductor layer 23 is formed. And a belt-like second conductor layer 4 formed on the side surface opposite to the side surface. The side surface on which the connecting conductor layer 23 is formed is referred to as a conductor layer side surface, and the other side surface portion is referred to as a slot portion 3. A non-conductor layer portion 1a extending in a strip shape in a direction perpendicular to the second conductor layer 4 is provided on the edge of the upper surface of the insulating substrate 1 on the second conductor layer 4 side. It is formed on the entire top surface of the insulating substrate 1 except for the non-conductive layer portion 1a.

導体層側面に対向する側面10a及びそれに隣接する側面には導体層が形成されておらず、スロット部３として作用する。また帯状の第二導体層４は側面10aのほぼ中央において絶縁基板１の厚さ方向に延びている。 No conductor layer is formed on the side surface 10a facing the side surface of the conductor layer and the side surface adjacent to the side surface 10a, and acts as the slot portion 3. Further, the strip-shaped second conductor layer 4 extends in the thickness direction of the insulating substrate 1 at the approximate center of the side surface 10a.

図８は図７のスロットアンテナの等価回路を示す。放射導体層21によるアンテナ共振器は放射損失及び共振器の等価回路で表され、この等価回路は抵抗R₁、容量C₁及びコイルL₁からなる。また第二導体層４の等価回路は、容量C₂及びコイルL₂からなる整合回路である。 FIG. 8 shows an equivalent circuit of the slot antenna of FIG. The antenna resonator formed by the radiation conductor layer 21 is represented by a radiation loss and an equivalent circuit of the resonator, and this equivalent circuit includes a resistor R ₁ , a capacitor C _1, and a coil L ₁ . The equivalent circuit of the second conductor layer 4 is a matching circuit composed of a capacitor C ₂ and a coil L ₂ .

Ｑ値はＱ∝ωR₁により表されるので、R₁を小さくすることにより、Ｑを小さくできる。図７のスロットアンテナでは側面にスロット部３を大きくとるので、図51に示す従来のスロットアンテナと比較して抵抗R₁が小さくなり、アンテナの周波数帯域幅及び放射利得が大きくなる。この等価回路による周波数帯域幅の測定結果の例を図11に実線で示す。 Since the Q value is represented by Q∝ωR ₁ , Q can be reduced by reducing R ₁ . In the slot antenna of FIG. 7, since the slot portion 3 is made larger on the side surface, the resistance R ₁ is smaller than that of the conventional slot antenna shown in FIG. 51, and the frequency bandwidth and radiation gain of the antenna are increased. An example of the measurement result of the frequency bandwidth by this equivalent circuit is shown by a solid line in FIG.

次に図９に示すように、アンテナ共振器と整合回路の間に容量C₃を直列に接続する。この等価回路を使用した周波数帯域幅の測定結果の例を図11に点線で示す。図11の実線の曲線と点線の曲線を比較すると、点線の曲線の方が周波数帯域幅が広いことが分かる。 Next, as shown in FIG. 9, a capacitor C ₃ is connected in series between the antenna resonator and the matching circuit. An example of the measurement result of the frequency bandwidth using this equivalent circuit is shown by a dotted line in FIG. Comparing the solid curve and the dotted curve in FIG. 11, it can be seen that the dotted curve has a wider frequency bandwidth.

さらに図10に示すように、容量C₃にR₂を並列に接続する。この等価回路を使用した周波数帯域幅の測定結果を図11に一点鎖線で示す。図11の一点鎖線の曲線が示すように、図10の等価回路とすることにより、周波数帯域幅は著しく広がる。また放射損失R₂による電波の放射があるため、放射利得も増加する。 Further, as shown in FIG. 10, R ₂ is connected in parallel to the capacitor C ₃ . The measurement result of the frequency bandwidth using this equivalent circuit is shown by a one-dot chain line in FIG. As indicated by the one-dot chain line curve in FIG. 11, the frequency bandwidth is remarkably increased by using the equivalent circuit in FIG. Also because of the radio wave radiated by the radiation loss R _2, radiation gain also increases.

以上の結果から、第二導体層４と放射導体層21との間に容量C₃や放射損失R₂を直列に挿入すれば、スロットアンテナの周波数帯域幅が大きくなることが分かる。図12(a) は、かかる観点から構成された別の参考例によるスロットアンテナを示す斜視図であり、図12(b) は図12(a) のスロットアンテナの平面図であり、図12(c) は図12(b) のＢ−Ｂ断面図である。 From the above results, it can be seen that the frequency bandwidth of the slot antenna increases if a capacitor C ₃ or a radiation loss R ₂ is inserted in series between the second conductor layer 4 and the radiation conductor layer 21. FIG. 12 (a) is a perspective view showing a slot antenna according to another reference example configured from this viewpoint, FIG. 12 (b) is a plan view of the slot antenna of FIG. 12 (a), and FIG. c) is a sectional view taken along line BB in FIG.

この参考例によるスロットアンテナにおいては、絶縁基板１の上面の放射導体層21は、第二導体層４に対して直交する方向に延在するスリット状空隙部15により、第一放射導体層21a及び第二放射導体層21bの二つに分割されている。なおこのスロットアンテナは、絶縁基板１の上面に設けたスリット状空隙部15以外、図７のスロットアンテナと実質的に同じである。 In the slot antenna according to this reference example, the radiating conductor layer 21 on the upper surface of the insulating substrate 1 has a first radiating conductor layer 21a and a slit-like gap portion 15 extending in a direction orthogonal to the second conductor layer 4. The second radiation conductor layer 21b is divided into two. This slot antenna is substantially the same as the slot antenna of FIG. 7 except for the slit-shaped gap 15 provided on the upper surface of the insulating substrate 1.

スリット状空隙部15は、電流の流れ方向（矢印Ｘにより示す）に対して直交する方向に延在しており、分割された放射導体層21a及び21bの間に直列の容量が生じるとともに、そこから電波が放射されるために放射損失が生じので、スロットアンテナの放射損失を制御できる。なお図12(c) 中の矢印は電気力線を示す。以上の原理により、スロットアンテナのＱ値を低下させるとともに、周波数帯域幅及び放射利得の両方を大きくできる。 The slit-shaped gap 15 extends in a direction perpendicular to the direction of current flow (indicated by the arrow X), and a series capacitance is generated between the divided radiation conductor layers 21a and 21b. Since radio waves are radiated from the antenna, radiation loss occurs, so that the radiation loss of the slot antenna can be controlled. Note that the arrows in FIG. 12 (c) indicate lines of electric force. Based on the above principle, the Q value of the slot antenna can be reduced, and both the frequency bandwidth and the radiation gain can be increased.

図12(b) において、放射導体層21の縦方向（電流の流れ方向と平行）の長さａに対するスリット状空隙部15の幅（電流の流れ方向と平行）ｂの比ｂ／ａは、0.05以上であるのが好ましい。この範囲の比ｂ／ａにおいて、帯域幅が広くて放射効率が大きい小型で薄肉のアンテナ素子が得られる。より好ましい比ｂ／ａは0.1 〜0.4 である。 In FIG. 12 (b), the ratio b / a of the width (parallel to the current flow direction) b of the slit-shaped gap portion 15 to the length a in the longitudinal direction (parallel to the current flow direction) of the radiation conductor layer 21 is It is preferably 0.05 or more. When the ratio b / a is within this range, a small and thin antenna element with a wide bandwidth and high radiation efficiency can be obtained. A more preferable ratio b / a is 0.1 to 0.4.

本参考例では、第二導体層４からスリット状空隙部15までの距離ｃと、第二導体層４から連結導体層23が設けられた側面までの距離ａとの比ｃ／ａを0.1以上とすると、帯域幅が広く、放射効率が大きな小型で薄肉のスロットアンテナが得られる。より好ましい比ｃ／ａは0.4〜0.6である。 In this reference example, the ratio c / a between the distance c from the second conductor layer 4 to the slit-shaped gap 15 and the distance a from the second conductor layer 4 to the side surface on which the connecting conductor layer 23 is provided is 0.1 or more. Then, a small and thin slot antenna having a wide bandwidth and high radiation efficiency can be obtained. A more preferable ratio c / a is 0.4 to 0.6.

本参考例ではまた、帯域幅及び放射効率の観点から、スリット状空隙部15の面積Ｓｂと、放射導体層21の面積Ｓａとの比率Ｓｂ／Ｓａは0.05以上であるのが好ましい。Ｓｂ／Ｓａのより好ましい範囲は0.2〜0.6である。 In this reference example, the ratio Sb / Sa between the area Sb of the slit-shaped gap 15 and the area Sa of the radiation conductor layer 21 is preferably 0.05 or more from the viewpoint of bandwidth and radiation efficiency. A more preferable range of Sb / Sa is 0.2 to 0.6.

スリット状空隙部15の数は１つに限定されず、図13に示すように複数のスリット状空隙部15を設けることにより、さらにＱ値を下げて、周波数帯域幅及び放射利得の大きなスロットアンテナを得ることができる。 The number of slit-shaped gaps 15 is not limited to one, and by providing a plurality of slit-like gaps 15 as shown in FIG. Can be obtained.

上記原理に基づきスリット状空隙部15を設けたスロットアンテナの構成例を図14〜図42に示す。 Examples of the configuration of the slot antenna provided with the slit-shaped gap 15 based on the above principle are shown in FIGS.

図14に示すスロットアンテナでは、放射導体層21がスリット状空隙部15により分割されて第一放射導体層21aと第二放射導体層21bとなり、導体層側面側を除いて両放射導体層21a，21bの縁部が絶縁基板１の側縁から僅かに後退している。それ以外は図12に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 In the slot antenna shown in FIG. 14, the radiating conductor layer 21 is divided by the slit-shaped gap portion 15 to become the first radiating conductor layer 21a and the second radiating conductor layer 21b, and both the radiating conductor layers 21a, The edge of 21b is slightly retracted from the side edge of the insulating substrate 1. The rest is substantially the same as the slot antenna shown in FIG.

図15に示すスロットアンテナは、第一放射導体層21aの縁部が絶縁基板１の側縁から僅かに後退している以外、図12に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 15 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 12 except that the edge of the first radiating conductor layer 21a slightly recedes from the side edge of the insulating substrate 1.

図16に示すスロットアンテナは、第二放射導体層21bの縁部が導体層側面側を除いて絶縁基板１の側縁から僅かに後退している以外、図12に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 16 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 12 except that the edge of the second radiating conductor layer 21b is slightly retracted from the side edge of the insulating substrate 1 except for the side surface of the conductor layer. The same.

図17に示すスロットアンテナは、(1) 第一放射導体層21aのスロット部３側の縁部の後退が大きく、(2) その縁部中央に突出部25が設けられており、その突出部25と第二導体層４との間隔が狭くかつ調整可能である以外、図12に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 17 has (1) a large retreat of the edge of the first radiating conductor layer 21a on the slot 3 side, and (2) a protrusion 25 is provided at the center of the edge. 12 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 12, except that the distance between 25 and the second conductor layer 4 is narrow and adjustable.

図18に示すスロットアンテナは、(1) 第一放射導体層21aのスロット部３側の縁部が第二導体層４を有する側面10aの側縁に達しており、(2) 第一放射導体層21aのスロット部３側の縁部の中央に長方形又は半円形の切欠き部26が設けられており、その切欠き部26と第二導体層４との間にギャップがある以外、図12に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 In the slot antenna shown in FIG. 18, (1) the edge on the slot 3 side of the first radiation conductor layer 21a reaches the side edge of the side surface 10a having the second conductor layer 4, and (2) the first radiation conductor A rectangular or semicircular cutout 26 is provided at the center of the edge of the layer 21a on the slot 3 side, except that there is a gap between the cutout 26 and the second conductor layer 4. FIG. Is substantially the same as the slot antenna shown in FIG.

図19に示すスロットアンテナは、(1) 第一放射導体層21aのスロット部３側の縁部の後退が大きく、(2) 第二導体層４が第一放射導体層21aの方向に突出した延出部4aを有しており、第二導体層４の延出部4aと第一放射導体層21aとの間隔が狭くかつ調整可能である以外、図12に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 In the slot antenna shown in FIG. 19, (1) the retreat of the edge of the first radiating conductor layer 21a on the slot 3 side is large, and (2) the second conductor layer 4 protrudes in the direction of the first radiating conductor layer 21a. The slot antenna shown in FIG. 12 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 12 except that the extension portion 4a is provided and the distance between the extension portion 4a of the second conductor layer 4 and the first radiation conductor layer 21a is narrow and adjustable. It is.

図20に示すスロットアンテナは、第一放射導体層21a及び第二放射導体層21bの縁部が導体層側面側を除いて後退している以外、図19に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 20 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 19 except that the edges of the first radiating conductor layer 21a and the second radiating conductor layer 21b recede except for the conductor layer side surface side. is there.

図21に示すスロットアンテナは、第一放射導体層21aの縁部が後退している以外、図19に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 21 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 19 except that the edge of the first radiation conductor layer 21a is retracted.

図22に示すスロットアンテナは、第二放射導体層21bの縁部が導体層側面側を除いて後退している以外、図19に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 22 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 19 except that the edge of the second radiating conductor layer 21b recedes except for the side surface of the conductor layer.

図23に示すスロットアンテナは、第二導体層４が第一放射導体層21aの方向に突出しており、第二導体層４の延出部4aと第一放射導体層21aの突出部25との間隔が狭くかつ調整可能である以外、図17に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 In the slot antenna shown in FIG. 23, the second conductor layer 4 protrudes in the direction of the first radiating conductor layer 21a, and the extension portion 4a of the second conductor layer 4 and the protruding portion 25 of the first radiating conductor layer 21a It is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 17 except that the interval is narrow and adjustable.

図24に示すスロットアンテナは、(1) 第一放射導体層21aのスロット部３側の縁部に長方形又は半円形の切欠き部26が設けられており、(2) 第二導体層４の延出部4aが第一放射導体層21aの切欠き部26の方向に突出しており、第二導体層４の延出部4aと第一放射導体層21aの切欠き部26との間隔が狭くかつ調整可能である以外、図12に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 24 is provided with (1) a rectangular or semicircular cutout 26 at the edge of the first radiating conductor layer 21a on the slot 3 side, and (2) the second conductor layer 4 The extension 4a protrudes in the direction of the notch 26 of the first radiating conductor layer 21a, and the distance between the extension 4a of the second conductor layer 4 and the notch 26 of the first radiating conductor 21a is narrow. The slot antenna is substantially the same as that shown in FIG. 12 except that it can be adjusted.

図25に示すスロットアンテナは、第二導体層４の先端に長方形又は半円形状に拡径した延出部4aが設けられている以外、図19に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 25 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 19 except that an extended portion 4a whose diameter is expanded in a rectangular or semicircular shape is provided at the tip of the second conductor layer 4.

図26に示すスロットアンテナは、第二導体層４の先端に長方形又は半円形状に拡径した延出部4aが設けられている以外、図14に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 26 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 14 except that an extended portion 4a whose diameter is expanded in a rectangular or semicircular shape is provided at the tip of the second conductor layer 4.

図27に示すスロットアンテナは、第二導体層４の先端に長方形又は半円形状に拡径した延出部4aが設けられている以外、図15に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 27 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 15 except that an extended portion 4a whose diameter is expanded in a rectangular or semicircular shape is provided at the tip of the second conductor layer 4.

図28に示すスロットアンテナは、第二導体層４の先端に長方形又は半円形状に拡径した延出部4aが設けられている以外、図16に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 28 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 16 except that the extended portion 4a whose diameter is expanded in a rectangular or semicircular shape is provided at the tip of the second conductor layer 4.

図29に示すスロットアンテナは、(1) 第二導体層４の先端に長方形又は半円形状に拡径した延出部4aが設けられており、(2) 第一放射導体層21aの切欠き部26内に第二導体層４の延出部4aがギャップをもって進入している以外、図18に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 29 is provided with (1) an extended portion 4a whose diameter is expanded in a rectangular or semicircular shape at the tip of the second conductor layer 4, and (2) a notch in the first radiating conductor layer 21a. 18 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 18 except that the extended portion 4a of the second conductor layer 4 enters the portion 26 with a gap.

図30に示すスロットアンテナは、(1) 第一放射導体層21aのスロット部３側縁部の中央に長方形又は半円形の切欠き部26が設けられており、(2) 第二導体層４の先端に長方形又は半円形状に拡径した延出部4aが設けられており、(3) 第一放射導体層21aの切欠き部26内に第二導体層４の延出部4aがギャップをもって進入している以外、図12に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 30 has (1) a rectangular or semicircular cutout 26 provided in the center of the edge of the first radiating conductor layer 21a on the slot 3 side, and (2) the second conductor layer 4 An extended portion 4a whose diameter is expanded in a rectangular or semicircular shape is provided at the tip of the first conductor layer. (3) The extended portion 4a of the second conductor layer 4 is a gap in the notch 26 of the first radiation conductor layer 21a. The slot antenna is substantially the same as the slot antenna shown in FIG.

図31に示すスロットアンテナは、(1) 第一放射導体層21aのスロット部３側の縁部が側面10aの側縁部に達しており、(2) 第二導体層４が絶縁基板１の厚さより短くなっていて、(3) 第一放射導体層21aの縁部と第二導体層４との間にギャップがある以外、図12に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 In the slot antenna shown in FIG. 31, (1) the edge of the first radiating conductor layer 21a on the slot 3 side reaches the side edge of the side surface 10a, and (2) the second conductor layer 4 of the insulating substrate 1 is provided. 12 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 12 except that (3) there is a gap between the edge of the first radiating conductor layer 21a and the second conductor layer 4.

図32に示すスロットアンテナは、第一放射導体層21aの縁部がスロット部３側を除いて後退している以外、図31に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 32 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 31 except that the edge of the first radiating conductor layer 21a is retracted except for the slot 3 side.

図33に示すスロットアンテナは、第二導体層４が絶縁基板１の厚さより短い以外、図12に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 33 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 12 except that the second conductor layer 4 is shorter than the thickness of the insulating substrate 1.

図34に示すスロットアンテナは、第一放射導体層21aの縁部が後退している以外、図31に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 34 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 31 except that the edge of the first radiation conductor layer 21a is retracted.

図35に示すスロットアンテナは、導体層側面側を除いて第一放射導体層21a及び第二放射導体層21bの縁部が後退している以外、図31に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 35 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 31 except that the edges of the first radiating conductor layer 21a and the second radiating conductor layer 21b are retracted except for the side surface of the conductor layer. is there.

図36に示すスロットアンテナは、導体層側面側を除いて第一放射導体層21a及び第二放射導体層21bの縁部が後退している以外、図33に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 36 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 33 except that the edges of the first radiating conductor layer 21a and the second radiating conductor layer 21b are retracted except for the side surface of the conductor layer. is there.

図37に示すスロットアンテナは、導体層側面側を除いて第二放射導体層21bの縁部が後退している以外、図31に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 37 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 31 except that the edge portion of the second radiating conductor layer 21b is retracted except for the side surface of the conductor layer.

図38に示すスロットアンテナは、導体層側面側を除いて第二放射導体層21bの縁部が後退している以外、図33に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 38 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 33 except that the edge of the second radiating conductor layer 21b is retracted except for the conductor layer side face side.

図39に示すスロットアンテナは、第二導体層４が絶縁基板１の側面の幅より短い以外、図18に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 39 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 18 except that the second conductor layer 4 is shorter than the width of the side surface of the insulating substrate 1.

図40に示すスロットアンテナは、第一放射導体層21aのスロット部３側の縁部の中央に長方形又は半円形の切欠き部26が設けられている以外、図33に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 40 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 33 except that a rectangular or semicircular notch 26 is provided at the center of the edge of the first radiating conductor layer 21a on the slot 3 side. Is the same.

図41に示すスロットアンテナは、第一放射導体層21aの縁部が後退している以外、図39に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 41 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 39, except that the edge of the first radiation conductor layer 21a is retracted.

図42に示すスロットアンテナは、第一放射導体層21aの縁部が後退している以外、図40に示すスロットアンテナと実質的に同じである。 The slot antenna shown in FIG. 42 is substantially the same as the slot antenna shown in FIG. 40, except that the edge of the first radiation conductor layer 21a is retracted.

本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.

参考例１、比較例１
Al₂O₃，SiO₂，PbO，CaO，Na₂O及びK₂Oをアルミナ系セラミックスの組成となるように秤量し、湿式ボールミルで混合した後、乾燥・解砕し、仮焼した。得られた仮焼粉にバインダーとしてポリビニルアルコール（PVA）を添加した後、圧縮成形し、次いで焼結した。得られた焼結体をダイシングマシンで切断して、長さ15 mm、幅7.5 mm、高さ３mmの誘電体基板（比誘電率εr＝８，5.8 GHzにおける誘電損失tanδ＝0.0006）を得た。 Reference Example 1 and Comparative Example 1
_{_{_{Al 2 O 3, SiO 2,}}} PbO, CaO, Na ₂ O and K ₂ O were weighed to a composition of alumina-based ceramics, were mixed with a wet ball mill, dried and crushed, and calcined. After adding polyvinyl alcohol (PVA) as a binder to the obtained calcined powder, it was compression molded and then sintered. The obtained sintered body was cut by a dicing machine to obtain a dielectric substrate having a length of 15 mm, a width of 7.5 mm, and a height of 3 mm (dielectric constant εr = 8, dielectric loss tanδ = 0.006 at 5.8 GHz). .

得られた各誘電体基板１の外表面にスクリーン印刷法によりAgを主体とする導電ペーストを塗布し、図１に示すように誘電体基板１全体を覆う第一導体層２、スロット部３及び帯状の第二導体層４を形成し、850℃で焼き付けてETC用のスロットアンテナを作製した。ここで帯状導体層４は特性インピーダンスが50Ωで整合するように形成し、帯状導体層４の端部とスロット部３（幅１mm）とのギャップを0.5 mmとした。また比較例として、図50に示す従来のスロットアンテナも同数作製した。 A conductive paste mainly composed of Ag is applied to the outer surface of each obtained dielectric substrate 1 by a screen printing method, and as shown in FIG. 1, a first conductor layer 2 covering the entire dielectric substrate 1, a slot portion 3 and A band-shaped second conductor layer 4 was formed and baked at 850 ° C. to produce a slot antenna for ETC. Here, the strip-shaped conductor layer 4 was formed so as to match with a characteristic impedance of 50Ω, and the gap between the end of the strip-shaped conductor layer 4 and the slot portion 3 (width 1 mm) was set to 0.5 mm. As a comparative example, the same number of conventional slot antennas as shown in FIG. 50 were produced.

得られた各試料を測定評価用基板にはんだ付けして、ネットワークアナライザを用いて給電部41からの入力VSWRを評価した。図43(a) は参考例１のスロットアンテナのスミスチャートであり、図43(b) は同スロットアンテナの入力リターンロスの周波数特性である。図43から明らかなように、参考例１のスロットアンテナは、ETC車載仕様（受信周波数＝5.795〜5.805 GHz、送信周波数＝5.835〜5.845 GHz、リターンロス10 dBで規定される帯域幅＝5.775〜5.850 GHz）を充分満たすことが分かった。また参考例１の共振周波数は5.812〜5.815 GHzで、ばらつきの幅は約３MHzと極めて小さいが、比較例１の共振周波数は5.811〜5.827 GHzで、ばらつきの幅は約16 MHzと大きく、所望の帯域幅を得られない試料もあった。またVSWRも大きくばらついた。 Each obtained sample was soldered to the measurement evaluation board, and the input VSWR from the power feeding section 41 was evaluated using a network analyzer. FIG. 43 (a) is a Smith chart of the slot antenna of Reference Example 1, and FIG. 43 (b) shows the frequency characteristics of the input return loss of the slot antenna. As is clear from FIG. 43, the slot antenna of Reference Example 1 has an ETC in-vehicle specification (reception frequency = 5.795 to 5.805 GHz, transmission frequency = 5.835 to 5.845 GHz, bandwidth defined by a return loss of 10 dB = 5.775 to 5.850. GHz). In addition, the resonance frequency of Reference Example 1 is 5.812 to 5.815 GHz and the range of variation is very small, about 3 MHz, but the resonance frequency of Comparative Example 1 is 5.811 to 5.827 GHz, and the range of variation is about 16 MHz. Some samples failed to obtain bandwidth. The VSWR also varied greatly.

参考例２
Al₂O₃，SiO₂，ZrO₂，Bi₂O₃，HfO及びCaOをジルコン酸カルシウム系セラミックスの組成となるように秤量し、湿式ボールミルで混合した後、乾燥・解砕し、仮焼した。得られた仮焼粉にバインダーとしてPVAを添加し、圧縮成形した後、焼結した。得られた焼結体をダイシングマシンで切断して、長さ5 mm、幅7.5 mm、高さ３mmの誘電体基板（比誘電率εr＝30、2.5 GHzにおける誘電損失tanδ＝0.0002）を得た。 Reference example 2
Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , ZrO ₂ , Bi ₂ O ₃ , HfO and CaO were weighed so as to have a calcium zirconate ceramic composition, mixed with a wet ball mill, dried, crushed and calcined . PVA was added as a binder to the obtained calcined powder, compression molded, and then sintered. The obtained sintered body was cut with a dicing machine to obtain a dielectric substrate (relative permittivity εr = 30, dielectric loss tanδ = 0.0002 at 2.5 GHz) having a length of 5 mm, a width of 7.5 mm, and a height of 3 mm. .

各誘電体基板１の外表面にスクリーン印刷法によりAgを主体とする導電ペーストを塗布して、図１に示すように誘電体基板１全体を覆う第一導体層２、スロット部３（幅１mm）及び帯状導体層４を形成し、導電ペーストを850℃で焼き付けてVICS用のスロットアンテナを作製した。なお帯状導体層４は特性インピーダンスが50Ωで整合するように形成し、帯状導体層４の端部とスロット部３とのギャップを0.5 mmとした。 A conductive paste mainly composed of Ag is applied to the outer surface of each dielectric substrate 1 by screen printing, and as shown in FIG. 1, a first conductor layer 2 covering the entire dielectric substrate 1 and a slot portion 3 (width 1 mm) ) And a band-shaped conductor layer 4 were formed, and the conductive paste was baked at 850 ° C. to produce a slot antenna for VICS. The strip conductor layer 4 was formed so that the characteristic impedance matched with 50Ω, and the gap between the end of the strip conductor layer 4 and the slot portion 3 was 0.5 mm.

得られた各試料を測定評価用基板にはんだ付けして、ネットワークアナライザを用いて給電部からの入力VSWRのばらつきを評価した。図44(a) は参考例２によるスロットアンテナのスミスチャートを示し、図44(b) は同スロットアンテナの入力リターンロスの周波数特性を示す。参考例２のスロットアンテナは、VICS仕様（受信周波数＝2.499 GHz±１MHz、リターンロス10 dBで規定される帯域幅＝2.494〜2.503 GHz）を充分満たすことが分かった。 Each obtained sample was soldered to a measurement evaluation board, and the variation of the input VSWR from the power feeding unit was evaluated using a network analyzer. FIG. 44 (a) shows a Smith chart of the slot antenna according to the reference example 2, and FIG. 44 (b) shows frequency characteristics of input return loss of the slot antenna. It was found that the slot antenna of Reference Example 2 sufficiently satisfied the VICS specification (reception frequency = 2.499 GHz ± 1 MHz, bandwidth defined by a return loss of 10 dB = 2.494 to 2.503 GHz).

実施例１
参考例１と同じ組成となるように原料成分を秤量し、湿式ボールミルで混合した後、乾燥・解砕し、仮焼した。得られた仮焼粉にバインダーとしてポリビニルブチラール（PVB）を、可塑剤としてブチルフタリルグリコール酸ブチル（BPBG）を添加し、エチルアルコールを溶媒として、ボールミルにより混練した。混練後脱泡と粘度調整を行い、ドクターブレード法によりグリーンシートを作製した。 Example 1
The raw material components were weighed so as to have the same composition as in Reference Example 1, mixed with a wet ball mill, dried, crushed, and calcined. Polyvinyl butyral (PVB) as a binder and butyl phthalyl glycolate (BPBG) as a plasticizer were added to the obtained calcined powder, and kneaded by a ball mill using ethyl alcohol as a solvent. After kneading, defoaming and viscosity adjustment were performed, and a green sheet was produced by a doctor blade method.

グリーンシートを所定の形状に切断した後、直径が約0.5 mmと約0.8 mmの打ち抜きピンを有する金型内に配置して打ち抜き、複数のスルーホール55を形成した。図45は複数のスルーホール55を形成したグリーンシート301を示す。グリーンシート301にAgペーストをスクリーン印刷するとともに、スルーホール55内にAgペーストを吸引により充填した。Agペーストが乾燥した後、Ag導体膜が形成された複数枚のグリーンシート301を積層し、圧着した。 After the green sheet was cut into a predetermined shape, the green sheet was placed in a mold having punch pins having diameters of about 0.5 mm and about 0.8 mm, and punched to form a plurality of through holes 55. FIG. 45 shows a green sheet 301 in which a plurality of through holes 55 are formed. The green sheet 301 was screen-printed with an Ag paste, and the through-hole 55 was filled with the Ag paste by suction. After the Ag paste was dried, a plurality of green sheets 301 on which an Ag conductor film was formed were stacked and pressure-bonded.

このようにして得られた積層体にAgペーストを印刷し、その上面に放射導体層21、スロット部３及び帯状導体層４を形成し、底面に接地導体層23を形成した。得られた一体的集合体30を所定形状に切断し、各個片をアルミナからなる焼成治具に配列し、大気中600℃で脱脂後、900℃で焼成して、図２に示す形状の５mm×7.5 mm×３mmのETC用スロットアンテナを作製した。このスロットアンテナは側面にスロット部３（幅１mm）と不連続の非導体層部12を有し、その一辺は2.7 mmであった。得られた試料について参考例１と同様の手段で給電部からの入力VSWRを評価したところ、参考例１とほぼ同等の特性が得られた。 Ag paste was printed on the laminate thus obtained, and the radiation conductor layer 21, the slot portion 3, and the strip conductor layer 4 were formed on the top surface, and the ground conductor layer 23 was formed on the bottom surface. The obtained integral assembly 30 is cut into a predetermined shape, and the individual pieces are arranged on a firing jig made of alumina, degreased at 600 ° C. in the atmosphere, and then fired at 900 ° C. to obtain a 5 mm shape as shown in FIG. A slot antenna for ETC of × 7.5 mm × 3 mm was produced. This slot antenna had a slot portion 3 (width 1 mm) and a discontinuous non-conductive layer portion 12 on a side surface, and one side thereof was 2.7 mm. The obtained sample was evaluated input VSWR from the feeding portion in the same way as in Reference Example 1, substantially the same characteristics as in Reference Example 1 were obtained.

実施例２
実施例１と同様の手順で作製した一体的集合体30の絶縁基板の外周にあたる位置にスナップライン38を形成した後、大気中600℃で脱脂し、900℃で焼成し、スナップライン38を利用して個片に分割し、15 mm×7.5 mm×３mmの側面に非導体層部12を有するETC用スロットアンテナを作製した。得られた試料について、参考例１と同じ方法で給電部からの入力VSWRを評価したところ、参考例１とほぼ同等の特性を有することが分かった。 Example 2
After forming the snap line 38 at a position corresponding to the outer periphery of the insulating substrate of the integral assembly 30 produced in the same procedure as in the first embodiment, degreasing at 600 ° C. in the atmosphere, baking at 900 ° C., and using the snap line 38 Then, it was divided into individual pieces, and an ETC slot antenna having a non-conductive layer portion 12 on the side of 15 mm × 7.5 mm × 3 mm was produced. When the input VSWR from the power feeding unit was evaluated for the obtained sample in the same manner as in Reference Example 1, it was found that the sample had substantially the same characteristics as Reference Example 1.

参考例３
参考例１と同様にして、絶縁基板１上に第一導体層２、帯状導体層４、スロット部３（幅１mm）、及びスロット部３と不連続でETCのアルファベット文字（一辺３mm）からなる開口部11を有するパターンに導体膜をスクリーン法により形成し、さらに850℃で焼き付けて、図６に示す形状のETC用スロットアンテナを作製した。このスロットアンテナに対して参考例１と同様の方法で入力VSWRを評価したところ、参考例１と同等の特性を有することが分かった。 Reference example 3
In the same manner as in Reference Example 1, the first conductor layer 2, the strip-like conductor layer 4, the slot portion 3 (width 1 mm), and the slot portion 3 are discontinuous from the ETC alphabet letters (side 3 mm) on the insulating substrate 1. A conductor film was formed on the pattern having the openings 11 by a screen method, and further baked at 850 ° C., so that an ETC slot antenna having the shape shown in FIG. 6 was produced. Evaluation of the input VSWR in the same manner as in Reference Example 1 with respect to the slot antenna was found to have the same characteristics as Example 1.

参考例４
ジルコン酸カルシウムの原料成分を配合し、湿式ボールミルにより混合した後、乾燥・解砕し、仮焼した。得られた仮焼粉にバインダーとしてPVAを添加した後、圧縮成形した。得られた成形体を焼結した後、焼結体をダイシングマシンにより切断し、ジルコン酸カルシウム系誘電体セラミックからなる絶縁基板１とした。絶縁基板１の比誘電率は30であった。 Reference example 4
The raw material components of calcium zirconate were blended, mixed by a wet ball mill, dried, crushed and calcined. The obtained calcined powder was compression molded after adding PVA as a binder. After the obtained molded body was sintered, the sintered body was cut by a dicing machine to obtain an insulating substrate 1 made of a calcium zirconate-based dielectric ceramic. The relative dielectric constant of the insulating substrate 1 was 30.

この絶縁基板１の外表面にスクリーン印刷によりAgを主体とする導電ペーストを印刷し、850℃で焼き付けて、図７に示す形状の10 mm×15 mm×４mmのスロットアンテナを作製した。帯状導体層４の幅は１mmであり、非導体層部1aの幅は0.5 mmであった。得られたスロットアンテナの周波数帯域幅を測定したところ８MHzであり、従来のスロットアンテナの6.6 MHzの帯域幅より広いことが確認できた。 A conductive paste mainly composed of Ag was printed on the outer surface of the insulating substrate 1 by screen printing and baked at 850 ° C. to produce a 10 mm × 15 mm × 4 mm slot antenna having the shape shown in FIG. The width of the strip-shaped conductor layer 4 was 1 mm, and the width of the non-conductive layer portion 1a was 0.5 mm. The frequency bandwidth of the obtained slot antenna was measured and found to be 8 MHz, which was wider than the 6.6 MHz bandwidth of the conventional slot antenna.

参考例５
参考例１と同様にして、ジルコン酸カルシウム系誘電体セラミックからなる縦10 mm×横15 mm×高さ４mmの絶縁基板に導体層を形成し、図12(a) 〜(c) に示す形状及び下記寸法のスロットアンテナを作製した。
ａ＝10 mm、
ｂ＝2.5 mm、
ｃ＝５mm、
ｄ＝15 mm、及び
帯状導体層４の幅＝１mm。 Reference Example 5
In the same manner as in Reference Example 1, a conductor layer is formed on an insulating substrate made of a calcium zirconate-based dielectric ceramic with a length of 10 mm, a width of 15 mm, and a height of 4 mm. The shapes shown in FIGS. And the slot antenna of the following dimension was produced.
a = 10 mm,
b = 2.5 mm,
c = 5 mm,
d = 15 mm, and the width of the strip conductor layer 4 = 1 mm.

参考例４及び参考例５のスロットアンテナのVSWR（電圧定在波比）を測定した。結果を図46に示す。図46のグラフ中、縦軸はVSWRを表し、横軸は周波数を表す。また実線は参考例４を表し、点線は参考例５を表す。図46においてVSWRが２以下である周波数範囲を帯域幅とする。参考例４のスロットアンテナの帯域幅８MHzであるのに対し、参考例５のスロットアンテナの帯域幅は12 MHzと広かった。 The VSWR (voltage standing wave ratio) of the slot antennas of Reference Example 4 and Reference Example 5 was measured. The results are shown in FIG. In the graph of FIG. 46, the vertical axis represents VSWR and the horizontal axis represents frequency. The solid line represents Reference Example 4 , and the dotted line represents Reference Example 5 . In FIG. 46, the frequency range where VSWR is 2 or less is defined as the bandwidth. The bandwidth of the slot antenna of Reference Example 5 was as wide as 12 MHz, while the bandwidth of the slot antenna of Reference Example 4 was 8 MHz.

また参考例４及び参考例５のスロットアンテナの放射利得を測定した。結果を図47に示す。図47のグラフにおいて縦軸は放射利得を示し、横軸は放射利得を測定する角度を示す。また実線は参考例４を表し、点線は参考例５を表す。参考例４のスロットアンテナの放射利得は0.8 [dBi]であるのに対し、参考例５のスロットアンテナの放射利得は２[dBi]と高かった。 Further, the radiation gain of the slot antennas of Reference Example 4 and Reference Example 5 was measured. The results are shown in FIG. In the graph of FIG. 47, the vertical axis represents the radiation gain, and the horizontal axis represents the angle at which the radiation gain is measured. The solid line represents Reference Example 4 , and the dotted line represents Reference Example 5 . The slot antenna of Reference Example 4 has a radiation gain of 0.8 [dBi], whereas the slot antenna of Reference Example 5 has a high gain of 2 [dBi].

以上の実験結果から、第一導体層に電流の流れ方向に直交するスリット状空隙部を設けることにより、周波数帯域幅及び放射利得のいずれも向上することが確認できた。 From the above experimental results, it was confirmed that both the frequency bandwidth and the radiation gain were improved by providing the first conductor layer with a slit-like gap perpendicular to the direction of current flow.

参考例６
図12に示すスロットアンテナにおいて、ｃ＝ａ／2、及び0.1≦ｂ／ａ≦0.4として、帯域幅及び放射効率を測定した。ｂ／ａ＝0.1の場合は比帯域が0.57％であるのに対し、ｂ／ａ≧0.15とすると0.63％以上に向上し、放射効率も0.8 dB以上に向上した。またｂ／ａ＞0.35において、1.9 GHzで20 MHzの帯域幅を確保するのに必要な比帯域は１％以上であった。従って、好ましいｂ／ａの範囲は0.1〜0.4である。 Reference Example 6
In the slot antenna shown in FIG. 12, bandwidth and radiation efficiency were measured with c = a / 2 and 0.1 ≦ b / a ≦ 0.4. When b / a = 0.1, the specific band is 0.57%, but when b / a ≧ 0.15, the ratio is improved to 0.63% or more, and the radiation efficiency is also improved to 0.8 dB or more. Further, when b / a> 0.35, the specific bandwidth necessary for securing a bandwidth of 20 MHz at 1.9 GHz was 1% or more. Therefore, the preferable range of b / a is 0.1 to 0.4.

参考例７
図12に示すスロットアンテナにおいて、ｂ／a＝0.25、及び0.2≦ｃ／ａ≦0.8とした。ｃ／ａ＝0.2の場合は比帯域が0.36％であるのに対し、ｃ／ａ＞0.4とすると0.55％以上に向上し、放射効率も1.5 dB以上に向上した。またｃ／ａ＞0.6になると比帯域及び放射効率の両方とも飽和した。 Reference Example 7
In the slot antenna shown in FIG. 12, b / a = 0.25 and 0.2 ≦ c / a ≦ 0.8. When c / a = 0.2, the specific band is 0.36%, whereas when c / a> 0.4, the ratio is improved to 0.55% or more, and the radiation efficiency is also improved to 1.5 dB or more. When c / a> 0.6, both the specific band and the radiation efficiency were saturated.

参考例８
参考例４と同じ導体、誘電体セラミック材料及び印刷方法を用いて、図13に示すように電流の流れ方向と直交する２本又は３本の平行なスリット状空隙部15を有するスロットアンテナを作製した。本参考例のスロットアンテナは縦10 mm×横15 mm×高さ４mmの大きさであり、各スリット状空隙部15は全長15 mm×幅0.5 mmであり、また帯状導体層４の幅は１mmであった。 Reference Example 8
Using the same conductor, dielectric ceramic material, and printing method as in Reference Example 4 , a slot antenna having two or three parallel slit-shaped gaps 15 perpendicular to the current flow direction as shown in FIG. did. The slot antenna of this reference example is 10 mm long x 15 mm wide x 4 mm high, each slit-shaped gap 15 is 15 mm long x 0.5 mm wide, and the width of the strip conductor layer 4 is 1 mm. Met.

本参考例のスロットアンテナのVSWR（電圧定在波比）及び放射利得を測定した。図48はVSWRから求まる帯域幅を示し、図49は放射利得とそれを測定する角度との関係を示す。各図において、実線はスリット状空隙部15が２本の場合を示し、点線はスリット状空隙部15が３本の場合を示す。スリット状空隙部15が２本の時は帯域幅が16 MHzで、放射利得が2.8 [dBi]であった。またスリット状空隙部が３本の時は帯域幅が22 MHzで、放射利得が3.1 [dBi]と向上した。これから、スリット状空隙部15の数が多いほどアンテナの性能が向上することが分かった。 The VSWR (voltage standing wave ratio) and radiation gain of the slot antenna of this reference example were measured. FIG. 48 shows the bandwidth obtained from VSWR, and FIG. 49 shows the relationship between the radiation gain and the angle at which it is measured. In each figure, the solid line shows the case where there are two slit-like gaps 15 and the dotted line shows the case where there are three slit-like gaps 15. When there were two slit-like gaps 15, the bandwidth was 16 MHz and the radiation gain was 2.8 [dBi]. When there were three slit-shaped gaps, the bandwidth was 22 MHz and the radiation gain was improved to 3.1 [dBi]. From this, it was found that the performance of the antenna is improved as the number of the slit-like gaps 15 is increased.

スロットアンテナの参考例を示し、(a) は上方から見た斜視図であり、(b) は底面側から見た斜視図であり、(c) は図１(a) のＡ−Ａ断面図である。 A reference example of a slot antenna is shown, (a) is a perspective view seen from above, (b) is a perspective view seen from the bottom side, and (c) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 (a). It is. 本発明の一実施例によるスロットアンテナを示す斜視図である。 1 is a perspective view showing a slot antenna according to an embodiment of the present invention . 図２のスロットアンテナを複数同時に作製するための一体的集合体を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an integral assembly for simultaneously producing a plurality of slot antennas of FIG. 2. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example . 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example . 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example . 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 図７に示すスロットアンテナの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the slot antenna shown in FIG. 帯域幅が広がるように容量を加えたスロットアンテナの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the slot antenna which added the capacity | capacitance so that the bandwidth might spread. 帯域幅及び放射効率が大きくなるように容量及び抵抗を加えたスロットアンテナの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the slot antenna which added the capacity | capacitance and resistance so that a bandwidth and radiation efficiency might become large. 図８〜10に示す等価回路における帯域幅の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the bandwidth in the equivalent circuit shown in FIGS. 別の参考例のスロットアンテナを示し、(a) は上方から見た斜視図であり、(b) は平面図であり、(c) は図12(b) のＢ−Ｂ断面図である。The slot antenna of another reference example is shown, (a) is a perspective view seen from above, (b) is a plan view, and (c) is a BB cross-sectional view of FIG. 12 (b). 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 別の参考例のスロットアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slot antenna of another reference example. 参考例１のスロットアンテナの特性の測定結果を示すグラフであり、(a) はスミスチャートであり、(b) は入力リターンロスと周波数との関係を示す。It is a graph which shows the measurement result of the characteristic of the slot antenna of the reference example 1, (a) is a Smith chart, (b) shows the relationship between input return loss and frequency. 参考例２のスロットアンテナの特性の測定結果を示すグラフであり、(a) はスミスチャートであり、(b) は入力リターンロスと周波数との関係を示す。It is a graph which shows the measurement result of the characteristic of the slot antenna of the reference example 2, (a) is a Smith chart, (b) shows the relationship between input return loss and frequency. 実施例１及び２において作製した一体的集合体用グリーンシートを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the green sheet for integral assemblies produced in Example 1 and 2. FIG. 参考例４及び参考例５のスロットアンテナにおいてVSWRと周波数との関係を示すグラフであり、実線は参考例４を表し、点線は参考例５を表す。 5 is a graph showing the relationship between VSWR and frequency in the slot antennas of Reference Example 4 and Reference Example 5 , where the solid line represents Reference Example 4 and the dotted line represents Reference Example 5. FIG. 参考例４及び参考例５のスロットアンテナにおいて放射利得とそれを測定する角度との関係を示すグラフであり、実線は参考例４を表し、点線は参考例５を表す。 5 is a graph showing the relationship between the radiation gain and the angle at which the slot gain is measured in the slot antennas of Reference Example 4 and Reference Example 5 , where the solid line represents Reference Example 4 and the dotted line represents Reference Example 5 . 参考例８のスロットアンテナにおいてVSWRと周波数との関係を示すグラフであり、実線はスリット状空隙部が２本の場合を示し、点線はスリット状空隙部が３本の場合を示す。It is a graph which shows the relationship between VSWR and a frequency in the slot antenna of the reference example 8 , a continuous line shows the case where there are two slit-shaped air gaps, and a dotted line shows the case where there are 3 slit-like air gaps. 参考例８のスロットアンテナにおいて放射利得とそれを測定する角度との関係を示すグラフであり、実線はスリット状空隙部が２本の場合を示し、点線はスリット状空隙部が３本の場合を示す。It is a graph which shows the relationship between the radiation gain and the angle which measures it in the slot antenna of the reference example 8. A solid line shows the case where there are two slit-like gaps, and a dotted line shows the case where there are three slit-like gaps. Show. 従来のスロットアンテナの一例を示し、(a) は斜視図であり、(b) は図50(a) のＣ−Ｃ断面図である。An example of a conventional slot antenna is shown, (a) is a perspective view, and (b) is a sectional view taken along the line CC in FIG. 50 (a). 従来のスロットアンテナの別の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of the conventional slot antenna.

Explanation of symbols

１：絶縁基板
1a：絶縁基板の上面における第二導体層側の非導体層部
２：第一導体層
21：放射導体層
21a ：第一放射導体層
21b ：第二放射導体層
22：接地導体層
23：連結導体層
３：スロット部
31：絶縁延長部
４：第二導体層（帯状導体層）
4a：第二導体層の延出部
５：連結導体層
55：スルーホール
11：開口部
11a ：開口部
12：絶縁基板の側面における非導体層部
15：スリット状空隙部
25：第一放射導体層の突出部
26：第一放射導体層の切欠き部 1: Insulated substrate
1a: Non-conductor layer portion on the second conductor layer side on the upper surface of the insulating substrate 2: First conductor layer
21: Radiation conductor layer
21a: First radiation conductor layer
21b: Second radiation conductor layer
22: Ground conductor layer
23: Connection conductor layer 3: Slot
31: Insulation extension 4: Second conductor layer (band conductor layer)
4a: Extension part of the second conductor layer 5: Connection conductor layer
55: Through hole
11: Opening
11a: opening
12: Non-conductive layer on the side of the insulating substrate
15: Slit gap
25: Projection of first radiating conductor layer
26: Notch in the first radiating conductor layer

Claims

(a) an insulating substrate; (b) a first conductor layer covering the outer surface of the insulating substrate, a radiation conductor layer provided on the top surface of the insulating substrate; a ground conductor layer provided on the bottom surface; A plurality of first conductor layers provided on the side surface with a non-conductor layer portion sandwiched between the radiation conductor layer and the ground conductor layer; and (c) a strip formed on the radiation conductor layer. (D) a strip-shaped insulating extension extending from a substantially central part of the slot part at right angles to the side surface of the insulating substrate; and (e) an electric extension provided in the insulating extension and the first conductor layer. An antenna element, wherein the second conductor layer is electrically connected to a feeding system.

2. The antenna element according to claim 1, wherein the second conductor layer has a trimming extension for adjusting a length at a tip. 3.

3. The antenna element according to claim 1, wherein the first conductor layer is provided with a rectangular or character-like opening discontinuous with the slot portion. 4.

A wireless communication apparatus comprising the antenna element according to claim 1.