JPH04323905A - 平面アンテナ及び車輌用アンテナ - 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】本発明は、車輌用等に適した高周
波，マイクロ波に適した平面アンテナ及び車輌用アンテ
ナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高周波，マイクロ波用アンテナ（
以下ＭＳアンテナという）としては三次元形状に形成し
た誘電体基板と、該誘電体基板の表面及び裏面の少なく
とも一方に所定形状のマスキングをした後表面及び裏面
に真空蒸着して形成した導体層から成る放射素子及び接
地導体と、該接地導体に接続した接地線と、前記放射素
子に接続した給電線とを備えたものが特開平　２−１７
２３０４号公報により知られている。

【０００３】しかし、このＭＳアンテナはＧＰＳ衛星等
からの微弱信号を受信するには感度が不十分であった。 また、このＭＳアンテナは車外に設置されるために経時
変化を生じた。更には、このＭＳアンテナは真空蒸着法
により生産されるために、生産性が悪いという欠点があ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は従来技
術が有していた前述の欠点を解消しようとするものであ
る。つまり微弱信号を確実に受信し、環境条件の変化が
少ない車室内、特に外来電波の伝播を妨げない車輌等の
開口部に設けられた窓ガラス等に装着することが可能で
あり、更に生産性良く製作することが可能なアンテナを
提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたものであり、誘電体基板と、該誘電体
基板の片面に形成された接地導体と、該誘電体基板の他
方の面に接地導体の形成領域と少なくとも一部又は全部
が重なり合うように形成された導体パターンからなる放
射素子と、該誘電体基板の近傍に配された増幅器とを備
え、該放射素子に誘起された受信信号を該増幅器に入力
させ、増幅させることを特徴とする平面アンテナを提供
するものである。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す斜視図であり
、図１中１はＧＰＳ平面アンテナ、２は誘電体基板たる
ガラス板、３は放射素子、４は接地導体、５は給電線、
６はガラス片、７は増幅基を構成する回路基板、８は同
軸ケーブル、９は導体層を示す。

【０００７】平面アンテナ１の構造は図１に示した如く
ガラス板２の一方の面に接地導体４を形成した。また他
方の面の設地導体４に相対向する領域には銀（Ａｇ　）
の導体パターンからなる放射素子３を形成した。

【０００８】放射素子３，接地導体４及び給電線５の形
成については、ガラス板２にＡｇペーストを使用して厚
膜印刷した後、乾燥，焼成して行い、凹部形状を持つよ
うに成形されたガラス片６の凹部内部に増幅器を積載し
た回路基板７と同軸ケ−ブル８の先端部が挿入されてお
り、ガラス板２とガラス片６を接着した構成とした。ガ
ラス片６はプラスチック、金属、セラミックス等ででき
た回路素子収納ケースい代替できる。

【０００９】放射素子の形成領域については、接地導体
４の相対向する領域の一部又は全部に放射素子３を形成
してもよいし、接地導体４の形成されていない領域に放
射素子の形成領域がはみ出していても使用できるが、接
地導体４の領域が放射素子３の領域よりも広く、放射素
子３の領域が接地導体４の領域の相対向領域に含まれて
いることが受信特性上望ましい。

【００１０】給電線５はガラス板２とガラス片６との接
着面まで延長し、その先端部と増幅器入力部をハンダ付
けすることにより電気的に接続した。ここで誘電体基板
たるガラス板２の材質はガラスが望ましいが、これに限
定されず、セラミックス，フッ素樹脂，フッ素ゴム，プ
ラスチックス等の他の誘電体物質でも使用できる。

【００１１】特に誘電体基板としてガラス板を用いた場
合は、ガラスの持つ優れた特性つまり周囲温度の変化や
外圧に対する高い寸法精度，透光性更に比誘電率が比較
的大きい為、アンテナを小型化できるという効果も得ら
れる。更に車輌開口部に設けられた窓ガラス板に装着す
る際、光硬化性接着剤の使用も容易となり、作業性の改
善が達成されると共に接着物及び被接着物の熱膨張係数
が同等の為、接着に対する高い信頼性が得られるという
効果も認められる。また、ガラス板２，ガラス片６の形
状は図１の形状に限定されず、丸型，多角形等他の形状
であってもよい。

【００１２】増幅器出力部は同軸ケーブル８の内部導体
とハンダ付けすることにより電気的に接続した。更に接
地導体４に接続した導体層９をガラス片６の凹部まで延
長し、同軸ケーブル８先端部の外部導体及び増幅器の回
路基板７の接地電極とハンダ付けにより接続した。

【００１３】平面アンテナ１は車輌開口部に設けられた
窓ガラス板等に放射素子３が車外に向くように取り付け
られる。

【００１４】放射素子３の形状は方形に限ることなく、
円形でも線条でも他のどのような形状であってもよい。 また接地導体４はガラス片６の凹部開放面と対向する面
の全面に広がっている必要はなく、必要に応じて任意形
状に設定できる。接地導体４と同軸ケーブル８の外部導
体は電気的に接続する必要がある。更に放射素子３，接
地導体４等の導体層に透明導体層を用いれば透光性を有
する為、車室内の採光、デザイン性の点において有効な
方式であるといえる。

【００１５】ガラス板２の板厚，比誘電率及び給電線５
の寸法を考慮して給電線５をマイクロストリップライン
で構成し、平面アンテナ１の給電インピーダンス及び増
幅器の入力インピーダンスに合致させることによりアン
テナから増幅器へ損失の少ない接続ができ、有効な方式
である。

【００１６】ガラス板２を増幅器を配することが可能な
大きさの板とし、ガラス板２の一部を凹部形状に成型し
その後各導体層を形成する一体構造とすると、接着工数
が不要となり有効な方法である。図２及び表１に一実施
例に係る寸法例を示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】増幅器回路はアルミナ基板を使用した。そ
の他ガラスエポキシ基板またはその他の材料基板が使用
できる。使用半導体はガリウム・ヒ素，ＦＥＴ及びマイ
クロ波用低雑音トランジスタを使用し、抵抗，コンデン
サ，インダクタ及び基板上に構成されたマイクロストッ
リプラインにより増幅器を構成した。

【００１９】車輌開口部に設けられたガラスに平面アン
テナ１を取り付ける方法として光硬化型接着剤，エポキ
シ系等の樹脂型接着剤及びハンダのうち少なくとも一つ
を使用すれば可能である。また同軸ケーブル８の内部導
体及び外部導体の接続方法はハンダ付けに限らず、導電
性接着剤を使用しても良い。更にガラス片６の形状を同
軸コネクタを取り付け得る構造とし、同軸ケーブル８に
換えて同軸コネクタを取り付けた構成としても良い。

【００２０】給電線５はガラス板２の放射素子３が形成
されている面に形成されていても良く、またガラス板２
にビアホールを設け放射素子３に接続されたビアホール
内の導体に給電線５を接続することにより接地導体４が
形成されている面に給電線５を配置しても良い。

【００２１】図３は平面アンテナ１の利得を示すデータ
である。ダイポールアンテナの利得を０ｄＢとした時の
ＧＰＳ平面アンテナの利得を示している。データ中に示
す角度は放射素子３の正面方向を０°としている。

【００２２】尚、本発明の平面アンテナは自動車，電車
等の車輌のみならず、建築物等に使用することも可能で
ある。

【００２３】

【発明の効果】本発明はＧＰＳ衛星から伝送される微弱
信号等を良好に受信可能にすると共にアンテアを環境条
件の変化の少ない車室内に設置することを可能にしてい
る。またアンテナを生産性良く製作できるという優れた
効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す斜視図。

【図２】実施例の各部の寸法を示す斜視図。

【図３】実施例の平面アンテナの利得の特性図。

【符号の説明】

２　　ガラス板 ３　　放射素子 ４　　接地導体 ５　　給電線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体基板と、該誘電体基板の片面に形成
   された接地導体と、該誘電体基板の他方の面に該接地導
   体の形成領域と少なくとも一部又は全部が重なり合うよ
   うに形成された導体パターンからなる放射素子と、該誘
   電体基板の近傍に配された増幅器とを備え、該放射素子
   に誘起された受信信号を該増幅器に入力させ、増幅させ
   ることを特徴とする平面アンテナ。
2. 【請求項２】請求項１の平面アンテナを放射素子が車外
   に向くように、車輌の窓ガラスに取りつけたことを特徴
   とする車輌用アンテナ。