JP4675914B2 - パッチアンテナ - Google Patents

Description

本発明は、パッチアンテナに関するものである。

特許文献１においてパッチアンテナが開示されている。このパッチアンテナを詳しく説明する。図１０に示すように、地板用基板（プリント基板）１００に対しアンテナエレメント用導電性板材１０１が離間して対向配置され、アンテナエレメント用導電性板材１０１においてその中央部に透孔（スリット）１０２が設けられている。ここで、アンテナエレメント用導電性板材１０１を地板用基板１００に支えるための支持構造として、アンテナエレメント用導電性板材１０１における内周（透孔１０２の周端）上に給電端子１０３及び地板用基板１００への固定用端子１０４を設け、それぞれの端子１０３，１０４を地板用基板１００の方向に折り曲げて地板用基板１００のグランドパターンに非導通状態で固定している。これによって、地板用基板１００に対するアンテナエレメント用導電性板材１０１の固定が容易となると共に、固定用端子１０４がインダクタとして働くことで共振周波数が下がり、アンテナを小型化できる。また、他にも、図１１に示すように、アンテナエレメント用導電性板材１０１における内周（透孔１０２の周端）付近において固定用端子１０５を地板用基板１００の方向に折り曲げて形成して地板用基板１００のグランドパターンに非導通状態で固定している。
特開２００６−１２８８９８号公報

しかしながら、固定用端子１０４，１０５が設けられたアンテナエレメント用導電性板材１０１の内周部（透孔１０２の周端部）には、高周波電流が強く流れるため、固定用端子１０４，１０５にも高周波電流ｉが流れることにより不要な輻射が発生する。この不要輻射によって、指向性や偏波特性が所望の特性を満足しなくなる。

本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、その目的は、固定部材を用いた場合のアンテナ性能に与える影響を極力抑えることができるパッチアンテナを提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、アンテナエレメント用導電性板材における外周端と内周端の中点位置に、固定部材を、地板とアンテナエレメント用導電性板材とが非導通状態となるように配置したことを要旨とする。

請求項２に記載の発明では、アンテナエレメント用導電性板材における外周端と内周端の中点位置に、固定部材を、グランドパターンとしての導電性膜とアンテナエレメント用導電性板材とが非導通状態となるように配置したことを要旨とする。

請求項１，２に記載の発明によれば、以下の効果を奏する。
アンテナエレメント用導電性板材の中央部に透孔を設けたパッチアンテナでは、高周波電流がアンテナエレメント用導電性板材の外周部と内周部に集中して流れる。そのため、アンテナエレメント用導電性板材における、高周波電流の強い部分である、アンテナエレメント用導電性板材の外周付近と内周付近を避け、透孔によってループ状に形成されたアンテナエレメント用導電性板材の幅方向中点位置に固定部材を設けることで、固定部材を用いた場合のアンテナ性能に与える影響を極力抑えることができる。

請求項３に記載のように、請求項１に記載のパッチアンテナにおいて、アンテナエレメント用導電性板材における給電点とアンテナエレメント用導電性板材の中心を結ぶ線に対し、アンテナエレメント用導電性板材の外周端と内周端が対称形をなすと共に固定部材が対称となる位置に配置されてなると、よりアンテナ性能への影響を少なくすることができる。

請求項４に記載のように、請求項１に記載のパッチアンテナにおいて、アンテナエレメント用導電性板材は、方形をなし、透孔は、方形をなすアンテナエレメント用導電性板材と中心が同じで、かつアンテナエレメント用導電性板材と相似形の方形をなし、固定部材は、方形のアンテナエレメント用導電性板材における所定の辺での中点と方形の透孔における対応する辺での中点とを結ぶ線上に配置されてなる構成とすると、よりアンテナ性能に与える影響を抑えることができる。

請求項５に記載のように、請求項１，３，４のいずれか１項に記載のパッチアンテナにおいて、固定部材は、地板とアンテナエレメント用導電性板材の間に介在され、電気絶縁性を有するスペーサーと、アンテナエレメント用導電性板材を通してスペーサーに螺合する第１のネジと、地板を通してスペーサーに螺合する第２のネジと、を有すると、地板とアンテナエレメント用導電性板材とを非導通状態にする上で好ましい。

請求項６に記載のように、請求項１，３，４のいずれか１項に記載のパッチアンテナにおいて、固定部材は、地板とアンテナエレメント用導電性板材の間に介在され、導電性を有するスペーサーと、スペーサーとアンテナエレメント用導電性板材との間、または、スペーサーと地板との間に配置され、電気絶縁性を有するワッシャと、アンテナエレメント用導電性板材とワッシャとスペーサーと地板を貫通し、電気絶縁性を有するボルトと、ボルトに螺合するナットと、を有すると、地板とアンテナエレメント用導電性板材とを非導通状態にする上で好ましい。

請求項７に記載のように、請求項２に記載のパッチアンテナにおいて、アンテナエレメント用導電性板材における給電点とアンテナエレメント用導電性板材の中心を結ぶ線に対し、アンテナエレメント用導電性板材の外周端と内周端が対称形をなすと共に固定部材が対称となる位置に配置されてなると、よりアンテナ性能への影響を少なくすることができる。

請求項８に記載のように、請求項２に記載のパッチアンテナにおいて、アンテナエレメント用導電性板材は、方形をなし、透孔は、方形をなすアンテナエレメント用導電性板材と中心が同じで、かつアンテナエレメント用導電性板材と相似形の方形をなし、固定部材は、方形のアンテナエレメント用導電性板材における所定の辺での中点と方形の透孔における対応する辺での中点とを結ぶ線上に配置されてなる構成とすると、よりアンテナ性能に与える影響を抑えることができる。

請求項９に記載のように、請求項２，７，８のいずれか１項に記載のパッチアンテナにおいて、固定部材は、アンテナエレメント用導電性板材の一部を地板用基板側に折り曲げることにより構成され、かつ、その折り曲げにより形成されたスリットの延設方向が、給電点から透孔の外周側を通る電流経路に沿う方向となっていると、折り曲げにより形成されたスリットの延設方向が電流経路に直交する方向である場合に比べ高周波電流による影響を受けにくくすることができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。
図１には本実施形態におけるパッチアンテナ１を示し、図１（ａ）はパッチアンテナ１の平面図であり、図１（ｂ）はパッチアンテナ１の正面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図である。図２は同じくパッチアンテナ１の分解斜視図である。本パッチアンテナ１は、例えば、ＲＦＩＤ用に使用することができる。

図２に示すように、パッチアンテナ１は、地板２と、アンテナエレメント用導電性板材３と、この両部材２，３間に配置されるスペーサー４と、締結部材としてのネジ５，６と、給電端子（給電線）７と、コネクタ８（図１参照）から構成されている。

地板２は正方形の金属板よりなり、具体的には鉄板または銅板よりなる。地板２は、図１に示すように水平方向に延びるようにして、即ち、横にして配置されている。アンテナエレメント用導電性板材３は金属板よりなり、具体的には鉄板または銅板よりなる。

アンテナエレメント用導電性板材３は全体の形状として正方形をなし、縦横のサイズは地板２よりも小さい。正方形をなすアンテナエレメント用導電性板材３の各辺を、Ｓｏ１，Ｓｏ２，Ｓｏ３，Ｓｏ４とする。アンテナエレメント用導電性板材３は、地板２の上方において地板２に離間した状態で、地板２と対向して配置されている。

図１（ａ）の平面図において、正方形をなすアンテナエレメント用導電性板材３は、中央部に透孔１０が形成されている。透孔１０は、正方形をなすアンテナエレメント用導電性板材３と中心が同じで、かつアンテナエレメント用導電性板材３と相似形の正方形をなしている。これにより、正方形をなす透孔１０の各辺Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｉ３，Ｓｉ４が、正方形のアンテナエレメント用導電性板材３の各辺Ｓｏ１，Ｓｏ２，Ｓｏ３，Ｓｏ４と平行をなしている。図１，２では、辺Ｓｏ１と辺Ｓｉ１、辺Ｓｏ２と辺Ｓｉ２、辺Ｓｏ３と辺Ｓｉ３、辺Ｓｏ４と辺Ｓｉ４が、それぞれ平行となっている。

アンテナエレメント用導電性板材３における内周端３ｂにおいて辺Ｓｉ１から給電端子７が下方に延びている。この給電端子７は帯板状をなし、アンテナエレメント用導電性板材３の一部を折り曲げることにより形成したものである。給電端子７は、アンテナエレメント用導電性板材３での辺Ｓｉ１の中点位置に設けられている。

スペーサー４に関して、４つのスペーサー４により地板２とアンテナエレメント用導電性板材３とが所定の間隔を隔てて離間した状態で対向配置されている。スペーサー４は円筒状をなし、スペーサー４の内面（円筒材の内面）は雌ネジ部となっており、ネジ５，６を螺入することができるようになっている。スペーサー４は絶縁材料よりなり、具体的にはＡＢＳ樹脂製である。

図２に示すように、アンテナエレメント用導電性板材３には、４つの透孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが形成されている。透孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、図１（ａ）に示すように、アンテナエレメント用導電性板材３における外周端３ａと内周端３ｂの中点位置で、かつ、正方形のアンテナエレメント用導電性板材３における辺Ｓｏ１，Ｓｏ２，Ｓｏ３，Ｓｏ４での中点と正方形の透孔１０における対応する辺Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｉ３，Ｓｉ４での中点とを結ぶ線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４上に形成されている。

図２に示すように、地板２においても、アンテナエレメント用導電性板材３の透孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと対応する位置に透孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが形成されている。

ネジ５がアンテナエレメント用導電性板材３を通してスペーサー４に螺合していると共にネジ６が地板２を通してスペーサー４に螺合している。詳しくは、ネジ５，６が、アンテナエレメント用導電性板材３と地板２を貫通する状態でスペーサー４に螺入され、地板２とアンテナエレメント用導電性板材３とが固定されている。つまり、地板２の上にスペーサー４を載せ、更にその上にアンテナエレメント用導電性板材３を配置し、アンテナエレメント用導電性板材３の上側からネジ５をアンテナエレメント用導電性板材３に設けた透孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを通してスペーサー４の雌ネジ部に螺入するとともに、地板２の下側からネジ６を地板２に設けた透孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを通してスペーサー４の雌ネジ部に螺入することにより、地板２とアンテナエレメント用導電性板材３とが固定されている。

また、図２に示すように、地板２には透孔１３が形成され、この透孔１３を通して給電端子７が地板２の下面に突出している。図１（ｃ）に示すように、地板２の下面にはコネクタ８が設置され、給電用コネクタ８は給電端子７と接続されている。図１（ａ）に示すように、給電端子７の基端（折曲部）が給電点Ｐとなっている。

本実施形態においては、スペーサー４とネジ５とネジ６により一組の固定部材が構成され、４つのスペーサー４と４つのネジ５と４つのネジ６により、地板２とアンテナエレメント用導電性板材３とを固定するための複数の固定部材が構成されている。この固定部材が、アンテナエレメント用導電性板材３における外周端３ａと内周端３ｂの中点位置に、地板２とアンテナエレメント用導電性板材３とが非導通状態となるように配置されている。図１（ｃ）で説明すると、アンテナエレメント用導電性板材３の外周端と内周端の距離を「Ｌ０」としたとき、アンテナエレメント用導電性板材３の外周端と内周端との間における中間位置（距離Ｌｄ＝Ｌ０／２）にスペーサー４とネジ５，６が設けられている。特に、図１，２に示すように、固定部材（４，５，６）は、正方形のアンテナエレメント用導電性板材３における辺Ｓｏ１，Ｓｏ２，Ｓｏ３，Ｓｏ４での中点と正方形の透孔１０における対応する辺Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｉ３，Ｓｉ４での中点とを結ぶ線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４上に配置されている。また、電気絶縁性を有するスペーサー４を用いてネジ５，６を螺入する方式を採っており、地板２とアンテナエレメント用導電性板材３とは非導通状態で固定されている。

図３には、パッチアンテナの平面図におけるシミュレーションによる高周波電流の流れを示す。
図３において、アンテナエレメント用導電性板材３の中央部に透孔（スリット）１０を設けたパッチアンテナでは、高周波電流がアンテナエレメント用導電性板材３の外周部と内周部に集中して流れる。そのため、アンテナエレメント用導電性板材３における、高周波電流の強い部分である、アンテナエレメント用導電性板材３の外周付近と内周付近を避け、透孔（スリット）１０によってループ状に形成されたアンテナエレメント用導電性板材３の幅方向中点位置に固定部材を設けることで、固定部材を用いた場合のアンテナ性能に与える影響を最小限にすることができる（固定部材によるアンテナの性能悪化を防ぐことができる）。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（イ）アンテナエレメント用導電性板材３における外周端３ａと内周端３ｂの中点位置に、固定部材（４，５，６）を、地板２とアンテナエレメント用導電性板材３とが非導通状態となるように配置した。よって、図３を用いて説明したように、固定部材を用いた場合のアンテナ性能に与える影響を極力抑えることができる。より詳しくは、従来では固定用端子の形状や位置によって共振周波数や利得のばらつきが生じるが、本実施形態では量産時の性能をばらつきを小さくすることができる。また、図１０，１１の従来ではアンテナエレメント用導電性板材１０１の内周（透孔１０２の周端）付近に固定用端子１０４，１０５が設けられたので、固定用端子に流れる電流によってアンテナ性能を悪化させ設計が難しくなってしまっていたが、本実施形態ではアンテナエレメント用導電性板材３における高周波電流の弱い場所に固定部材を設けるためアンテナ性能に影響を与えにくく設計も容易となる。

（ロ）特に、図１（ａ）に示すようにアンテナエレメント用導電性板材３における給電点Ｐとアンテナエレメント用導電性板材３の中心を結ぶ線に対し、アンテナエレメント用導電性板材３の外周端３ａと内周端３ｂが対称形をなすと共に固定部材（４，５，６）が対称となる位置に配置されている。よって、給電点Ｐとアンテナエレメント用導電性板材３の中心を結ぶ線を基準として左右対称に電流を流すという観点から好ましく、よりアンテナ性能への影響を少なくすることができる。

（ハ）アンテナエレメント用導電性板材３は、方形をなし、透孔１０は、方形をなすアンテナエレメント用導電性板材３と中心が同じで、かつアンテナエレメント用導電性板材３と相似形の方形をなし、固定部材（４，５，６）は、方形のアンテナエレメント用導電性板材３における所定の辺Ｓｏ１，Ｓｏ２，Ｓｏ３，Ｓｏ４での中点と方形の透孔１０における対応する辺Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｉ３，Ｓｉ４での中点とを結ぶ線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４上に配置されているので、よりアンテナ性能に与える影響を抑えることができる。

（ニ）固定部材は、地板２とアンテナエレメント用導電性板材３の間に介在され、電気絶縁性を有するスペーサー４と、アンテナエレメント用導電性板材３を通してスペーサー４に螺合する第１のネジ５と、地板２を通してスペーサー４に螺合する第２のネジ６と、を有しているので、地板２とアンテナエレメント用導電性板材３とを非導通状態にする上で好ましいものとなる。
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図４には本実施形態におけるパッチアンテナ１を示し、図４（ａ）はパッチアンテナ１の平面図であり、図４（ｂ）はパッチアンテナ１の正面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図である。図５は同じくパッチアンテナ１の分解斜視図である。

第１の実施の形態においては固定部材としてスペーサー４およびネジ５，６を用い、かつ、アンテナエレメント用導電性板材３と地板２とを非導通の状態にて固定すべく、樹脂製スペーサー４とした。これに対し、本実施形態では、固定部材として金属製スペーサー２０、樹脂製ワッシャ２１、樹脂製ボルト２２、ナット（例えば金属製ナット）２３を用いている。

つまり、アンテナエレメント用導電性板材３と地板２の間において円筒状の金属製スペーサー２０および樹脂製ワッシャ２１を重ねて配置し、樹脂製ボルト２２を、アンテナエレメント用導電性板材３の上面側から、アンテナエレメント用導電性板材３の透孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ、樹脂製ワッシャ２１、金属製スペーサー２０、地板２の透孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを通して地板２の下面に突出させ、ナット２３を螺入する。

このようにして、アンテナエレメント用導電性板材３と地板２とを非導通の状態にて固定する。
ワッシャ２１は、図４，５ではスペーサー２０とアンテナエレメント用導電性板材３との間に配置したが、スペーサー２０と地板２との間に配置してもよい。

以上のように、固定部材は、地板２とアンテナエレメント用導電性板材３の間に介在され、導電性を有するスペーサー２０と、スペーサー２０とアンテナエレメント用導電性板材３との間、または、スペーサー２０と地板２との間に配置され、電気絶縁性を有するワッシャ２１と、アンテナエレメント用導電性板材３とワッシャ２１とスペーサー２０と地板２を貫通し、電気絶縁性を有するボルト２２と、ボルト２２に螺合するナット２３と、を有している。これにより、地板２とアンテナエレメント用導電性板材３とを非導通状態にする上で好ましいものとなる。
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態を、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図６には本実施形態におけるパッチアンテナ１を示し、図６（ａ）はパッチアンテナ１の平面図であり、図６（ｂ）はパッチアンテナ１の正面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図である。図７は同じくパッチアンテナ１の分解斜視図である。

第１の実施の形態においては地板２を用いるとともに、固定部材として樹脂製スペーサー４、ネジ５，６を用いた。これに対し、本実施形態では、地板用基板４０を用いるとともに、固定部材としてアンテナエレメント用導電性板材３の一部を折り曲げた固定用端子３０ａ〜３０ｄを用いている。

地板用基板４０に関して、図８には地板用基板４０の単体を示す。図８において、絶縁基板４１の下面には導電性膜４２が全面に形成されている。本実施形態では絶縁基板４１としてガラスエポキシ基板を用いるとともに、導電性膜４２として銅箔を用いている。地板用基板４０には図２の透孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに代わり、方形の透孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄが形成されている。また、絶縁基板４１の下面の導電性膜４２において透孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの周りには環状のスリット（切り欠き）４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄが形成され、スリット４４ａ〜４４ｄの外方の導電性膜４２ａがグランドパターン（接地導体）となっている。スリット４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄの内方の導電性膜４２ｂは、スリット４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄにより、外方の導電性膜４２ａ（グランドパターン）と電気的に分離されている。

このようにして、地板用基板４０は、絶縁基板４１の表面にグランドパターンとしての導電性膜４２ａが形成されている。
図６においてアンテナエレメント用導電性板材３は、地板用基板４０に離間した状態で地板用基板４０と対向して配置され、中央部に透孔１０が形成されている。

固定用端子３０ａ〜３０ｄに関して、図６，７に示すように、アンテナエレメント用導電性板材３の一部が下方に折り曲げられて棒状の端子が形成され、この端子の先端が地板用基板４０の透孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを通して地板用基板４０の下面に突出している。この部位は導電性膜４２ｂと半田付けされている。これにより、地板用基板に固定する部分は地板用基板４０のグランドパターン（４２ａ）と非導通状態にて固定されている。

このようにして、複数の固定部材（３０ａ〜３０ｄ）により地板用基板４０とアンテナエレメント用導電性板材３とが固定されている。
本実施形態においても、アンテナエレメント用導電性板材３における外周端３ａと内周端３ｂの中点位置に、固定部材（３０ａ〜３０ｄ）が、グランドパターンとしての導電性膜４２ａとアンテナエレメント用導電性板材３とが非導通状態となるように配置されている。これにより前述の（イ）の作用効果を奏する。

また、本実施形態においても、アンテナエレメント用導電性板材３における給電点Ｐとアンテナエレメント用導電性板材３の中心を結ぶ線に対し、アンテナエレメント用導電性板材３の外周端３ａと内周端３ｂが対称形をなすと共に固定部材（３０ａ〜３０ｄ）が対称となる位置に配置されているので、前述の（ロ）の作用効果を奏する。

また、本実施形態においても、アンテナエレメント用導電性板材３は、正方形をなし、透孔１０は、正方形をなすアンテナエレメント用導電性板材３と中心が同じで、かつアンテナエレメント用導電性板材３と相似形の正方形をなし、固定部材（３０ａ〜３０ｄ）は、正方形のアンテナエレメント用導電性板材３における所定の辺Ｓｏ１，Ｓｏ２，Ｓｏ３，Ｓｏ４での中点と正方形の透孔１０における対応する辺Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｉ３，Ｓｉ４での中点とを結ぶ線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４上に配置されている。これにより前述の（ハ）の作用効果を奏する。

アンテナエレメント用導電性板材３の一部を折り曲げて固定用端子として使用することにより、低コストで生産性を高めることができる。
また、アンテナエレメント用導電性板材３において固定用端子３０ｃ，３０ｄを折り曲げた後の折り曲げにより形成されたスリット３１ｃ，３１ｄは、図６（ａ）において、長方形をなし、かつ、給電点Ｐから透孔１０の外周側を通る電流経路に沿って延びている。つまり、図３と図６（ａ）の比較において図６（ａ）でのスリット３１ｃ，３１ｄの延設方向は図３での給電点Ｐから透孔１０の外周側を通る電流経路に沿う方向である（高周波電流の流れの方向に一致している）。

よって、固定部材としての固定用端子３０ｃ，３０ｄは、アンテナエレメント用導電性板材３の一部を地板用基板４０側に折り曲げることにより構成され、かつ、その折り曲げにより形成されたスリット３１ｃ，３１ｄの延設方向が、給電点Ｐから透孔１０の外周側を通る電流経路に沿う方向となっているので、折り曲げにより形成されたスリットの延設方向が電流経路に直交する方向である場合に比べ高周波電流による影響を受けにくくすることができる。

なお、前記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記各実施形態では直線偏波アンテナであったが、円偏波アンテナであってもよい。
・前記各実施形態では給電点は１つであったが２つであってもよい。このとき、図６に代わる図９に示すように、給電端子７ａ，７ｂおよびコネクタ８ａ，８ｂを設けることにより２つの給電点Ｐ１，Ｐ２を有し、かつ、４つのスリット３１ａ，３１ｂ，３１ｃの延設方向を辺Ｓｏ１，Ｓｏ２，Ｓｏ３，Ｓｏ４と平行とするとよい。

・前記各実施形態ではアンテナエレメント用導電性板材３が正方形であったが、長方形であってもよく、あるいは、円形でもよい。
・前記各実施形態ではアンテナエレメント用導電性板材３の中央に形成する透孔（スリット）１０は方形であったが、方形以外の形状、例えば円形等の他の形状であってもよい。

・前記各実施形態では固定部材（４，５，６、２０，２１，２２，２３、３０ａ〜３０ｄ）を４箇所に配置したが、３箇所以下でも、５箇所以上でもよい。例えば、第３の実施形態での図６において、固定用端子３０ｃ，３０ｄのみ設けてもよい。

（ａ）は第１の実施形態におけるパッチアンテナの平面図、（ｂ）はパッチアンテナの正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図。 第１の実施形態におけるパッチアンテナの分解斜視図。 パッチアンテナの平面図におけるシミュレーションによる高周波電流の流れを示す図。 （ａ）は第２の実施形態におけるパッチアンテナの平面図、（ｂ）はパッチアンテナの正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図。 第２の実施形態におけるパッチアンテナの分解斜視図。 （ａ）は第３の実施形態におけるパッチアンテナの平面図、（ｂ）はパッチアンテナの正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図。 第３の実施形態におけるパッチアンテナの分解斜視図。 第３の実施形態における地板用基板の正面および下面図。 （ａ）は別例のパッチアンテナの平面図、（ｂ）はパッチアンテナの正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図。 （ａ）は背景技術を説明するためのパッチアンテナの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線でのパッチアンテナの縦断面図。 （ａ）は背景技術を説明するためのパッチアンテナの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線でのパッチアンテナの縦断面図。

符号の説明

２…地板、３…アンテナエレメント用導電性板材、３ａ…外周端、３ｂ…内周端、４…スペーサー、５…ネジ、６…ネジ、１０…透孔、２０…スペーサー、２１…ワッシャ、２２…ボルト、２３…ナット、３０ａ…固定用端子、３０ｂ…固定用端子、３０ｃ…固定用端子、３０ｄ…固定用端子、４０…地板用基板、４１…絶縁基板、４２ａ…導電性膜、Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｉ３，Ｓｉ４…辺、Ｓｏ１，Ｓｏ２，Ｓｏ３，Ｓｏ４…辺。

Claims (9)

1. 地板（２）と、
   前記地板（２）に離間した状態で地板（２）と対向して配置され、中央部に透孔（１０）が形成されたアンテナエレメント用導電性板材（３）と、
   前記地板（２）とアンテナエレメント用導電性板材（３）とを固定するための複数の固定部材（４，５，６、２０，２１，２２，２３）と、
   を備えたパッチアンテナであって、
   前記アンテナエレメント用導電性板材（３）における外周端（３ａ）と内周端（３ｂ）の中点位置に、前記固定部材（４，５，６、２０，２１，２２，２３）を、前記地板（２）と前記アンテナエレメント用導電性板材（３）とが非導通状態となるように配置したことを特徴とするパッチアンテナ。
2. 絶縁基板（４１）の表面にグランドパターンとしての導電性膜（４２ａ）が形成された地板用基板（４０）と、
   前記地板用基板（４０）に離間した状態で地板用基板（４０）と対向して配置され、中央部に透孔（１０）が形成されたアンテナエレメント用導電性板材（３）と、
   前記地板用基板（４０）とアンテナエレメント用導電性板材（３）とを固定するための複数の固定部材（３０ａ〜３０ｄ）と、
   を備えたパッチアンテナであって、
   前記アンテナエレメント用導電性板材（３）における外周端（３ａ）と内周端（３ｂ）の中点位置に、前記固定部材（３０ａ〜３０ｄ）を、前記グランドパターンとしての導電性膜（４２ａ）と前記アンテナエレメント用導電性板材（３）とが非導通状態となるように配置したことを特徴とするパッチアンテナ。
3. 請求項１に記載のパッチアンテナにおいて、
   前記アンテナエレメント用導電性板材（３）における給電点（Ｐ）とアンテナエレメント用導電性板材（３）の中心を結ぶ線に対し、アンテナエレメント用導電性板材（３）の外周端（３ａ）と内周端（３ｂ）が対称形をなすと共に前記固定部材（４，５，６、２０，２１，２２，２３）が対称となる位置に配置されてなることを特徴とするパッチアンテナ。
4. 請求項１に記載のパッチアンテナにおいて、
   前記アンテナエレメント用導電性板材（３）は、方形をなし、前記透孔（１０）は、前記方形をなすアンテナエレメント用導電性板材（３）と中心が同じで、かつアンテナエレメント用導電性板材（３）と相似形の方形をなし、前記固定部材（４，５，６、２０，２１，２２，２３）は、前記方形のアンテナエレメント用導電性板材（３）における所定の辺（Ｓｏ１，Ｓｏ２，Ｓｏ３，Ｓｏ４）での中点と前記方形の透孔（１０）における対応する辺（Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｉ３，Ｓｉ４）での中点とを結ぶ線（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）上に配置されてなることを特徴とするパッチアンテナ。
5. 請求項１，３，４のいずれか１項に記載のパッチアンテナにおいて、
   前記固定部材は、
   前記地板（２）とアンテナエレメント用導電性板材（３）の間に介在され、電気絶縁性を有するスペーサー（４）と、
   前記アンテナエレメント用導電性板材（３）を通して前記スペーサー（４）に螺合する第１のネジ（５）と、
   前記地板（２）を通して前記スペーサー（４）に螺合する第２のネジ（６）と、
   を有するパッチアンテナ。
6. 請求項１，３，４のいずれか１項に記載のパッチアンテナにおいて、
   前記固定部材は、
   前記地板（２）とアンテナエレメント用導電性板材（３）の間に介在され、導電性を有するスペーサー（２０）と、
   前記スペーサー（２０）と前記アンテナエレメント用導電性板材（３）との間、または、前記スペーサー（２０）と前記地板（１）との間に配置され、電気絶縁性を有するワッシャ（２１）と、
   前記アンテナエレメント用導電性板材（３）と前記ワッシャ（２１）と前記スペーサー（２０）と前記地板（２）を貫通し、電気絶縁性を有するボルト（２２）と、
   前記ボルト（２２）に螺合するナット（２３）と、
   を有するパッチアンテナ。
7. 請求項２に記載のパッチアンテナにおいて、
   前記アンテナエレメント用導電性板材（３）における給電点（Ｐ）とアンテナエレメント用導電性板材（３）の中心を結ぶ線に対し、アンテナエレメント用導電性板材（３）の外周端（３ａ）と内周端（３ｂ）が対称形をなすと共に前記固定部材（３０ａ〜３０ｄ）が対称となる位置に配置されてなることを特徴とするパッチアンテナ。
8. 請求項２に記載のパッチアンテナにおいて、
   前記アンテナエレメント用導電性板材（３）は、方形をなし、前記透孔（１０）は、前記方形をなすアンテナエレメント用導電性板材（３）と中心が同じで、かつアンテナエレメント用導電性板材（３）と相似形の方形をなし、前記固定部材（３０ａ〜３０ｄ）は、前記方形のアンテナエレメント用導電性板材（３）における所定の辺（Ｓｏ１，Ｓｏ２，Ｓｏ３，Ｓｏ４）での中点と前記方形の透孔（１０）における対応する辺（Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｉ３，Ｓｉ４）での中点とを結ぶ線（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）上に配置されてなることを特徴とするパッチアンテナ。
9. 請求項２，７，８のいずれか１項に記載のパッチアンテナにおいて、
   前記固定部材（３０ｃ，３０ｄ）は、前記アンテナエレメント用導電性板材（３）の一部を前記地板用基板（４０）側に折り曲げることにより構成され、かつ、その折り曲げにより形成されたスリット（３１ｃ，３１ｄ）の延設方向が、給電点（Ｐ）から前記透孔（１０）の外周側を通る電流経路に沿う方向となっているパッチアンテナ。

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