JPH04322504A - 平面アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、平面アンテナの構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来公知の平面アンテナとしては、例え
ば「電子情報通信学会技術研究報告１９８７年　Ｖｏｌ
．５３号　第２１〜２４頁　金田、後藤、他、“軸対称
モード円環パッチアンテナとその給電法”」に記載され
ているものがある。

【０００３】また、本出願人は、アンテナエレメントと
なるパッチの平面形状を菱形、六角形もしくは八角形と
した平面アンテナを既に出願している（特願平２−７７
７４０号）。

【０００４】また、本出願人は、給電軸をテーパ形状に
することによって帯域幅を拡大した平面アンテナを既に
出願している（特願平１−９０６８１号）。図７は、上
記の平面アンテナの平面図および断面図である。図７に
おいて、１１はアース板となる導電体の地板、１２はア
ンテナエレメントである導電体のパッチ、１３はパッチ
１２に送信電力を供給する給電軸、１４はパッチ１２と
地板１１とを短絡するためのショートピンである。なお
、給電軸は例えば円錐形状をしており、同軸ケーブルの
中心導体（心線）に接続される。また、該同軸ケーブル
の外部導体（網状の接地線）が地板１１に接続される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のごとき従来の平
面アンテナは、試験、研究用のものであり、実用化を考
慮した量産に適した構造ではなかった。そのため、実際
に製造すると製造工数が多く、コスト高になると共に量
産に適していない、という問題があった。また、上記の
ごとき平面アンテナを実際に使用する場合には、雨等か
ら保護するためにアンテナ全体をケースに収納して使用
するのが一般的である。しかし、従来のアンテナケース
においては、使用中に外部から雨等の水滴が入り込むこ
とがあり、また、外部から入り込まない場合でも、温度
の変化によってケース内の空気中の水分が結露して水滴
となることがあり、このような水滴がアンテナの給電部
と地板との間に入り込むと、その部分が短絡してアンテ
ナが動作しなくなる畏れがある、という問題もあった。

【０００６】本発明は、上記のごとき従来技術の問題を
解決するためになされたものであり、ケース内の水分に
よる異常を生じることがなく、しかも安価に製造するこ
とが出来、量産に適した平面アンテナを提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。すなわち、本発明においては、平板状
の発泡スチロールでアンテナ本体を形成し、該アンテナ
本体の表面やアンテナ本体に設けた孔に導電性塗料を塗
布するか、または金属箔を貼付することによってパッチ
、給電軸、ショートピンなどを形成し、またアンテナ本
体の下面に金属板若しくは金属箔を貼付することによっ
て地板を形成するように構成したものである。

【０００８】

【作用】上記のように、本発明の平面アンテナは、発泡
スチロール製のアンテナ本体の必要な個所に導電性塗料
を塗布したり、金属箔を貼付することによって平面アン
テナを製造することが出来るので、製造工程が簡略であ
り、かつ部品の加工も容易なので、安価にできると共に
量産に適している。また、アンテナ構造体内の空間が発
泡スチロールによって充填されており、隙間がないので
、空気中の水分が結露して水滴となる畏れがなく、また
、外部から水が侵入する畏れもない。したがって水滴に
よる短絡などの不都合を生じることがない。

【０００９】

【発明の実施例】図１は、本発明の一実施例の透視斜視
図である。図１において、１は平板状の発泡スチロール
製のアンテナ本体である。このアンテナ本体１には、給
電軸４を設置すべき個所には給電軸の形状（例えば円錐
形）の第１の孔Ｃが設けられ、また、ショートピン５を
設置すべき複数の個所にはショートピンの形状（例えば
細い円筒形）の第２の孔Ｄが設けられている。なお、ア
ンテナ本体１として用いる発泡スチロールは、なるべく
誘電率の低いもの（１に近いもの）を用いた方が良い。 ただし、発泡スチロールをアンテナの中に入れたことで
アンテナの性能が変化する場合には、エネルギーロスが
生じないことを確認の上、最初からそれを見越したアン
テナチューニングを行なっておけばよい。

【００１０】また、２はアンテナエレメントとなるパッ
チである。このパッチ２は、アンテナ本体１の上面Ａに
導電性塗料（例えばドータイトなど）を塗布するか、ま
たは金属箔を貼付することによって形成する。なお、パ
ッチの平面形状は、円形、菱形、六角形、八角形などで
ある。また、アンテナ本体の平面形状をパッチと同じ形
状にしてもよいし、アンテナ本体の上面の一部にパッチ
を形成してもよい。例えば円形のアンテナ本体の上面に
菱形のパッチを形成してもよい。

【００１１】また、３はアース板となる地板である。こ
の地板３は、アンテナ本体１の下面Ｂに金属板若しくは
金属箔を貼付することによって形成する。なお、地板３
を導電性塗料の塗布によって形成することもできるが、
給電軸と地板とを外部に電気的に接続する給電部６を安
定に固定するためには、金属板の方がよい。

【００１２】また、４はテーパ形状（円錐形）の給電軸
である。この給電軸４は、アンテナ本体１の第１の孔Ｃ
の内表面に導電性塗料を塗布するか、若しくは金属箔を
貼付することによって形成する。また、５はパッチ２と
地板３とを接続するショートピンである。このショート
ピン５は、アンテナ本体１の第２の孔Ｄに導電性塗料を
充填するか、または金属棒若しくは金属パイプを埋設す
ることによって形成する。また、６は給電軸４と地板３
とを外部に接続する給電部である。この給電部６は、地
板３に固定され、同軸ケーブル７を介して給電軸４と地
板３を外部に電気的に接続する。なお、同軸ケーブルは
、装着後にアンテナ本体１と接着剤で固定する。

【００１３】上記の給電軸４とパッチ２、およびショー
トピン５とパッチ２、地板３は導電的に接合される。こ
の接合方法としては、例えば下記の方法がある。まず、
給電軸４とパッチ２との接続方法は、■パッチ２と給電
軸４を共に導電性塗料の塗布によって形成する場合は、
連続して塗布することによって自動的に接合される。■
給電軸４が金属箔の場合は、図２に示すように、糊代部
４’を設け、その部分に金属箔のパッチ２を接着する。 パッチ２が導電性塗料の場合も上記の糊代部４’に接す
るように導電性塗料を塗布すればよい。■給電軸４が導
電性塗料で、パッチ２が金属箔の場合には、第１の孔Ｃ
に導電性塗料を塗布する際に、上面Ａの一部（図２の糊
代部４’の部分に相当）にはみ出して塗布し、その部分
に金属箔のパッチ２を接着すればよい。■パッチ２と給
電軸４が共に金属箔の場合は、図３に示すように、パッ
チ２と給電軸４とを予め導電的に接合しておき、それら
を一体としてアンテナ本体１に貼付してもよい。

【００１４】また、ショートピン５とパッチ２、地板３
との接続方法は、■ショートピン５として導電性塗料を
用いる場合は、前記給電軸の場合と同様である。■ショ
ートピン５として金属棒や金属パイプを用いる場合には
、図４（ａ）に示すように、糊代部５’を設けて接着す
るか、または図４（ｂ）に示すように、端にねじ部を設
けてナットで止めることが出来る。

【００１５】次に、図６は、給電部６の詳細構造の断面
図である。図６において、７’は同軸ケーブル７の芯線
、２０は同軸ケーブル７の芯線に接続された圧着端子、
２１は同軸ケーブル７の外被に接続された圧着端子、２
２は樹脂製のボルト、２３は樹脂板（例えばテフロン板
）、２４は接着剤、２５は六角ナットである。また、地
板３、給電軸４の端部および樹脂板２３にはボルト孔が
設けられている。

【００１６】図示のごとく、本実施例においては、同軸
ケーブル７を地板３とパッチ２との間に配置し、芯線７
’と給電軸４とは圧着端子２０を介して接触させ、また
、同軸ケーブル７の外被と地板３とは圧着端子２１を介
して接触させる。また、圧着端子２０と圧着端子２１と
の接触を避けるため、圧着端子２０と圧着端子２１との
間に樹脂板２３を設けている。そして地板３に設けたボ
ルト孔から上記パッチ２側へ樹脂製のボルト２２を挿入
し、地板３、圧着端子２１、樹脂板２３、圧着端子２０
、テーパ状給電軸４の順序に積層し、ボルト２２の端部
を六角ナット２５で固定している。また、上記の各部品
を安定に固定させるために、ボルト２２と六角ナット２
５の締め付け部分を接着材２４を用いて固定している。

【００１７】上記のように構成したことにより、同軸ケ
ーブル７がパッチ２と地板３との間に配置され、かつ、
地板３の下部にはボルトの頭が出る（埋め込みにすれば
全く平らにすることも出来る）だけなので、給電部の取
付けによってアンテナの全高が高くなることがなくなる
。また、各部品を所定の順序で積層してボルト止めする
だけなので、組立てが極めて簡単であると共に、常に同
じ状態に組み立てることが出来るので、特性の均一性、
安定性も優れており、量産に適している。また、構造的
に堅牢なので耐久性にも優れている。

【００１８】次に、図５は、本発明の平面アンテナをケ
ースに収納した場合を示す透視斜視図である。図５にお
いて、８は発泡スチロール製のケースである。このケー
ス８は、予め発泡スチロールでケース状に成形しておき
、組み立てが完了したアンテナ構造体を該ケースに収納
してもよい。その場合には、例えばケースを上部と下部
との二つに分けて成形し、アンテナ構造体を収納した後
に上部下部の両者を接合する。なお、給電軸４が円錐形
状のように中空の場合には、その部分にも発泡スチロー
ルが入るようにケースを成形するとよい。

【００１９】また、組み立てが完了したアンテナ構造体
の全体を発泡スチロールで包込んで成形してもよい。こ
の場合には、ケースの形状の型を用い、その型内にアン
テナ構造体入れた後、発泡スチロール原液を型内に注入
して固化させればよい。この場合には、給電軸等の中空
部分には自動的に発泡スチロールが充填されるので、密
閉性はさらに向上する。また、製造も極めて容易である
。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したごとく、本発明においては
、発泡スチロール製のアンテナ本体の必要な個所に導電
性塗料を塗布したり、金属箔を貼付することによって平
面アンテナを製造することが出来るので、製造工程が簡
略であり、かつ部品の加工も容易なので、安価にできる
と共に量産に適している。またアンテナ構造体内の空間
が発泡スチロールによって充填されており、隙間がない
ので、空気中の水分が結露して水滴となる畏れがなく、
また外部から水が侵入する畏れもない。したがって水滴
による短絡などの不都合が生じることがない、という効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の透視斜視図。

【図２】給電軸とパッチとの接合方法を示す斜視図。

【図３】給電軸とパッチとの他の接合方法を示す斜視図
。

【図４】ショートピンとパッチ、地板との接合方法を示
す斜視図。

【図５】アンテナケースの一実施例の透視斜視図。

【図６】給電部の一実施例の断面図。

【図７】従来の平面アンテナの平面図および断面図。

【符号の説明】

１…アンテナ本体 Ａ…上面 Ｂ…下面 Ｃ…第１の孔 Ｄ…第２の孔 ２…パッチ ３…地板 ４…給電軸（円錐形） ４’…糊代部 ５…ショートピン ５’…糊代部 ６…給電部 ７…同軸ケーブル ７’…同軸ケーブル７の芯線 １１…地板 １２…パッチ １３…給電軸 １４…ショートピン ２０、２１…圧着端子 ２２…樹脂製のボルト ２３…樹脂板 ２４…接着剤 ２５…六角ナット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アンテナエレメントである平面状のパッチ
   と、該パッチと平行に配設されたアース板である地板と
   、上記パッチに給電する給電軸と、上記パッチと地板を
   導通させるショートピンとを備えた平面アンテナにおい
   て、給電軸を設置すべき個所に給電軸の形状の第１の孔
   を有し、かつ、ショートピンを設置すべき複数の個所に
   ショートピンの形状の第２の孔を有する平板状の発泡ス
   チロールからなるアンテナ本体と、上記アンテナ本体の
   上面に導電性塗料を塗布するか、または金属箔を貼付す
   ることによって形成したパッチと、上記アンテナ本体の
   下面に金属板若しくは金属箔を貼付することによって形
   成した地板と、上記アンテナ本体の第１の孔の内表面に
   導電性塗料を塗布するか、若しくは金属箔を貼付するこ
   とによって形成した給電軸と、上記アンテナ本体の第２
   の孔に導電性塗料を充填するか、または金属棒若しくは
   金属パイプを埋設することによって形成したショートピ
   ンと、上記地板に固定され、上記給電軸と上記地板とを
   外部に電気的に接続する給電部と、を備えたことを特徴
   とする平面アンテナ。
2. 【請求項２】請求項１に記載の平面アンテナにおいて、
   上記給電部は、上記アンテナ本体の下面付近に設けられ
   た孔に配設された同軸ケーブルと、上記同軸ケーブルの
   芯線に接続された第１の圧着端子と、上記同軸ケーブル
   の外被に接続された第２の圧着端子と、ボルト孔の開い
   た樹脂板と、樹脂製のボルトと、ナットと、を備え、か
   つ、上記地板と上記給電軸の端部とにボルト孔を設け、
   上記地板のボルト孔から上記パッチ側へ上記ボルトを挿
   入し、地板、第２の圧着端子、樹脂板、第１の圧着端子
   、給電軸の端部の順序に積層し、上記ボルトの端部を上
   記ナットで固定した構造を有するものである、ことを特
   徴とする平面アンテナ。