JPH05102712A - マイクロストリツプアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】モード変換を行うことなく、マイクロストリッ
プアンテナ部とダウンコンバータを接続し得るマイクロ
ストリップアンテナを提供する。 【構成】マイクロストリップアンテナは、マイクロスト
リップアンテナ部１０の受電点１８とダウンコンバータ
３０とがマイクロストリップライン６０によって接続さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマイクロストリップアン
テナに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば衛星放送の受信アンテナと
してマイクロストリップアンテナが使用されつつある。
マイクロストリップアンテナは、絶縁体の表面に所定の
パッチパターンを有するマイクロストリップ部が形成さ
れそして裏面にアンテナアース部が形成されたマイクロ
ストリップアンテナ部を備えており、マイクロストリッ
プ部には受電点が設けられている。マイクロストリップ
アンテナ部はアンテナ筐体内に収納されている。

【０００３】通常、マイクロストリップアンテナによっ
て受信された高周波信号は、同軸ケーブルあるいは導波
管を経由してダウンコンバータの入力部に送られる。ダ
ウンコンバータは、局所発信器を使用して受信高周波信
号を中間周波数に変換し、ＢＳチューナー等に対して必
要な信号レベルを供給できるように、中間周波数に変換
された信号を増幅する。従来、ダウンコンバータはアン
テナ筐体の外部に配置されており、マイクロ波集積回路
から成る。ダウンコンバータの筐体は、耐候性がよく且
つ電磁的遮蔽が可能な材料、例えば金属から作られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】受電点とダウンコンバ
ータとの間を導波管で接続する場合、マイクロストリッ
プ部のマイクロストリップラインモードを導波管を介し
て導波管モードに一旦変換し、ダウンコンバータの入力
部の手前で導波管モードを再び導波管を介してマイクロ
ストリップラインモードに変換する必要がある。即ち、
モード変換を２回行う必要があり、変換損失が発生する
という問題がある。

【０００５】受電点とダウンコンバータとの間を同軸ケ
ーブルで接続する場合にも同様に、マイクロストリップ
部のマイクロストリップラインモードを同軸モードに一
旦変換し、ダウンコンバータの入力部の手前で同軸モー
ドを再びマイクロストリップラインモードに変換する必
要がある。即ち、モード変換を２回行う必要があるが、
変換損失は導波管を使用した場合よりも大きいという問
題がある。

【０００６】また、従来のマイクロストリップアンテナ
においては、ダウンコンバータがアンテナ筐体の外部に
配置されており、ダウンコンバータ筐体が必要とされ、
ダウンコンバータの設置場所も必要であるといった問題
もある。

【０００７】従って、本発明の目的は、モード変換を行
うことなく、マイクロストリップアンテナ部とダウンコ
ンバータを接続し得るマイクロストリップアンテナを提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明の
第１の態様により、マイクロストリップアンテナ部の受
電点とダウンコンバータとがマイクロストリップライン
によって接続されていることを特徴とするマイクロスト
リップアンテナによって達成することができる。

【０００９】マイクロストリップアンテナはアンテナ筐
体を備え、ダウンコンバータがアンテナ筐体内に収納さ
れていることが望ましい。

【００１０】マイクロストリップアンテナ部は平面状あ
るいは立体状であってもよい。しかしながら、マイクロ
ストリップアンテナ部が平面状であり、且つアンテナ筐
体の表面及び裏面は概ね平坦であることが、マイクロス
トリップアンテナの厚さを薄くできるという観点から一
層望ましい。

【００１１】上記の目的は、本発明の第２の態様によ
り、所定のパッチパターンが形成されたマイクロストリ
ップアンテナ部と、アンテナ筐体とから成るマイクロス
トリップアンテナであって、該アンテナ筐体内に収納さ
れたダウンコンバータを更に具備し、該マイクロストリ
ップアンテナ部の受電点がダウンコンバータの入力部に
直接接続されていることを特徴とするマイクロストリッ
プアンテナによって達成される。

【００１２】

【作用】本発明の第１の態様のマイクロストリップアン
テナにおいては、マイクロストリップアンテナ部の受電
点とダウンコンバータとがマイクロストリップラインに
よって接続されているので、モード変換を行う必要がな
く、モード変換損失が生じない。また、導波管あるいは
同軸を使用する必要もない。

【００１３】更に、ダウンコンバータをアンテナ筐体内
に収納することによって、ダウンコンバータの設置場所
が不要となるばかりか、ダウンコンバータの筐体が不要
となる。

【００１４】本発明の第２の態様のマイクロストリップ
アンテナにおいては、マイクロストリップアンテナ部の
受電点がダウンコンバータの入力部に直接接続されてい
るので、第１の態様のマイクロストリップアンテナより
部品点数を減少でき、しかもダウンコンバータがアンテ
ナ筐体内に収納されているので、ダウンコンバータの設
置場所が不要となるばかりか、ダウンコンバータの筐体
も不要となる。

【００１５】

【実施例】以下、まず本発明の第１の態様に関するマイ
クロストリップアンテナの第１の実施例について説明す
る。

【００１６】（実施例１）厚さ３８μｍのポリエステル
フィルムから成るマイクロストリップ部基材１６の片面
に１０μｍの銅箔を積層した材料をエッチングすること
によって、図２に示すようなパッチパターン１４を有す
るマイクロストリップ部１２を形成した。図２中、１８
は受電点である。

【００１７】図１に、本発明のマイクロストリップアン
テナ１の拡大された一部断面図を示す。発泡ポリエチレ
ンから成る厚さ２ｍｍの発泡体シート（誘電体層）２０
の表面にかかるマイクロストリップ部１２を積層し、裏
面にアンテナアース部２２を積層し、マイクロストリッ
プアンテナ部１０を作製した。アンテナアース部２２
は、厚さ３８μｍのポリエステルフィルムから成るアン
テナアース部基材２４の片面に１０μｍの銅箔から成る
金属層２６を積層したものである。マイクロストリップ
アンテナ部１０には、マイクロストリップラインを通す
ための開口部２８が設けられている。マイクロストリッ
プアンテナ部１０は平面状である。

【００１８】マイクロストリップアンテナ部１０の裏面
（アンテナアース部側）にマイクロ波集積回路から成る
ダウンコンバータ３０を配置する。ダウンコンバータ３
０は、図４に示すように、マイクロストリップラインの
形成された入力部３２、２〜３段で構成された低雑音増
幅器３４、バンドパスフィルター３６、ミキサ３８、局
所発信器４０、中間周波増幅器４２、及び出力部４４か
ら成る。これらの各部品はダウンコンバータ基板４６上
に形成されている。

【００１９】マイクロストリップ部１２の受電点１８と
ダウンコンバータ３０の入力部３２との接続を、マイク
ロストリップライン６０によって行う。マイクロストリ
ップライン６０は、３８μｍ厚さのポリエステルフィル
ムから成るマイクロストリップライン基材６２の片面に
１０μｍの銅箔から成るストリップ６４が形成されたも
のである。

【００２０】マイクロストリップライン６０のストリッ
プ６４と、受電点１８及びダウンコンバータの入力部３
２とは、例えば銀粉を含有する導電性接着剤にて電気的
に接続することができる。接続部の強度を増すために、
マイクロストリップライン基材６２と、マイクロストリ
ップ部基材１６及びダウンコンバータの基板４６とを接
着剤で接着することが望ましい。

【００２１】図３は、マイクロストリップライン６０の
ストリップ６４と受電点１８との接続状態を示す拡大平
面図である。図３中、斜線部は導電性接着剤を表し、黒
く塗りつぶした部分は接着剤を表す。尚、ストリップ６
４とダウンコンバータの入力部３２も同様にして接続す
ることができる。マイクロストリップライン６０は、開
口部２８を通して、受電点１８とダウンコンバータ３０
の入力部３２とを接続している（図１参照）。

【００２２】例えばマイクロストリップ部１０の受電点
１８とダウンコンバータ３０とを接続する方法と同様の
方法で、マイクロストリップアンテナ部１０のアンテナ
アース部２２とダウンコンバータ３０のアース部とを電
気的に接続することができる。

【００２３】図５に一部断面図を示すように、アンテナ
筐体７０は、前面レドーム７２及び後部ケース７４から
成る。レドームは、アクリロニトリル−ＥＰＤＭ−スチ
レンを主原料とするＡＥＳ樹脂から形成した。前面レド
ーム７２及び後部ケース７４は概ね平面形状である。

【００２４】アンテナ筐体７０内に、マイクロストリッ
プライン６０によって接続されたマイクロストリップア
ンテナ部１０及びダウンコンバータ３０を収納した。ア
ンテナ筐体７０に取り付けられた同軸コネクタ５２と、
ダウンコンバータ３０の出力部４４に接続された同軸コ
ネクタ４８とは、同軸ケーブル５０によって接続されて
いる。アンテナ筐体７０には取付部７６を設け、取付部
７６を支持部材７８に固定することによってマイクロス
トリップアンテナ１を設置することができる。

【００２５】図４に示すように、マイクロストリップ部
１２で受信された数１０ＧＨｚの高周波信号は、受電点
１８、マイクロストリップライン６０を経由してダウン
コンバータ３０の入力部３２に入力する。入力した高周
波信号は低雑音増幅器３４にて増幅され、バンドパスフ
ィルター３６を経由してミキサ３８へ送られる。ミキサ
３８において、高周波信号は局所発信器４０から送られ
て来た信号と混合され、１ＧＨｚ程度の中間周波数に変
換された信号がミキサ３８から出力される。ミキサ３８
から出力された信号は中間周波増幅器４２で増幅され、
出力部４４に送られる。かかる信号は、同軸コネクタ４
８、同軸ケーブル５０、同軸コネクタ５２、同軸ケーブ
ル５４を経由して屋内ユニット５６（例えばＢＳチュー
ナ）に送られる。尚、場合によっては、同軸コネクタ４
８を使用せずに、出力部４４に同軸ケーブル５０を直接
接続することもできる。

【００２６】次に、本発明の第２の態様に関するマイク
ロストリップアンテナの第２の実施例を説明する。

【００２７】（実施例２）５０μｍのポリエテルフィル
ムから成るマイクロストリップ部基材１１６の片面に２
５μｍのアルミニウム箔を積層した材料をエッチングす
ることによって、図６に示すようなパッチパターン１１
４を有するマイクロストリップ部１１２を形成した。マ
イクロストリップ部１１２には切り込み１３０が入れら
れている。１１８は受電点であり、受電点１１８を含む
マイクロストリップ部の中央部分の一部１３２は帯状に
なっている。

【００２８】図７に示すように、マイクロストリップア
ンテナ部１１０を構成する発泡体シート（誘電体層）１
２０及びアンテナアース部１２２には開口部１２８が設
けられている。発泡体シート１２０は厚さ２ｍｍの発泡
ポリエチレンから成る。アンテナアース部１２２とし
て、１ｍｍ厚さの亜鉛鋼板１２６を使用した。尚、アル
ミニウム板を使用することもできる。

【００２９】図７に示すように、マイクロストリップア
ンテナ部１１０の裏面（アンテナアース部側）にダウン
コンバータ３０を配置する。ダウンコンバータ３０の構
成、アンテナ筐体構成は実施例１と同様であり、それら
の説明は省略する。

【００３０】実施例１においては、受電点１８とダウン
コンバータ３０の入力部３２とはマイクロストリップラ
イン６０によって接続されている。これに対して、実施
例２においては、これらの接続のためにマイクロストリ
ップラインは不要であり、受電点がダウンコンバータの
入力部に直接接続されている。

【００３１】即ち、開口部１２８を通してマイクロスト
リップ部の帯状の部分１３２の先端部にある受電点１１
８をダウンコンバータの入力部３２に位置させる。そし
て、受電点１１８とダウンコンバータ３０の入力部３２
とを導電性接着剤１３４にて電気的に接続する。また、
マイクロストリップ部基材１１６とダウンコンバータ基
板４６とを接着剤にて接着すれば接続部分の強度を高く
することができる。

【００３２】以上、本発明のマイクロストリップアンテ
ナを好ましい実施例に基づいて説明したが、本発明はこ
れらの実施例に限定されものではない。

【００３３】図２及び図６に示したマイクロストリップ
部のパッチパターン及びパッチの形状は、要求されるマ
イクロストリップアンテナの特性によって、例えば角
形、丸形のパッチ等、適宜選択することができる。

【００３４】マイクロストリップ部基材、アンテナアー
ス部基材及びマイクロストリップライン基材として、通
常使用されている各種の絶縁フィルムを使用することが
できる。

【００３５】マイクロストリップ部並びにアンテナアー
ス部を構成する金属箔、及びマイクロストリップライン
のストリップ用の金属箔としては、銅、アルミニウムの
他に金等の各種金属箔をも使用することができる。

【００３６】マイクロストリップ部、アンテナアース部
及びマイクロストリップラインのそれぞれを構成する材
料は同一であっても、異なっていてもよい。

【００３７】発泡体シート（誘電体層）として、発泡ポ
リウレタン、発泡スチロール等を使用することができ
る。

【００３８】マイクロストリップアンテナ部及びマイク
ロストリップラインを構成する各種材料の厚さは、要求
されるアンテナ特性によって適宜選択することができ
る。

【００３９】アンテナ筐体のレドームの材料は、一定の
強度、耐久性、耐候性を有するＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ（ア
クリルゴム・アクリロニトリル・スチレン）樹脂、アク
リル樹脂、ポリプロピレン樹脂等の各種樹脂を使用する
ことができる。また、アンテナ筐体の一部、例えば後部
ケースにアルミニウム等の金属材料を使用することがで
きる。

【００４０】本発明の第１の態様にかかるマイクロスト
リップアンテナにおいては、マイクロストリップアンテ
ナ部を誘電体層の両面に金属箔を積層した材料から構成
することもできる。この場合、一方の面の金属箔をエッ
チングすることによってパッチパターンを形成すること
ができ、他方の面の金属箔はアンテナアース部の金属層
としての機能を果たす。

【００４１】あるいは、マイクロストリップ部及びアン
テナアース部を誘電体層の両面にめっきによって形成す
ることも可能である。この場合、誘電体層は平面状だけ
でなく、立体構造とすることもでき、マイクロストリッ
プアンテナを立体形状とすることができる。

【００４２】マイクロストリップ部のパッチパターン、
アンテナアース部の金属層、あるいはマイクロストリッ
プラインのストリップを、銀、銅、金等から成る導電性
ペーストを印刷、硬化させることによって形成すること
ができる。

【００４３】マイクロストリップライン基材上にめっき
によってマイクロストリップラインのストリップを形成
することもできる。また、エッチングあるいはめっきに
よってマイクロストリップライン基材の両面に所定長さ
のストリップを形成し、スルーホールめっきによって両
面に形成されたストリップを接続することもできる。

【００４４】アルミナ基板あるいはセラミック基板にス
パッタリングによって金属被膜を形成した後、エッチン
グを行うことによってパッチパターンを形成することも
できる。

【００４５】マイクロストリップアンテナ部の裏面（ア
ンテナアース側）にダウンコンバータを配置する例を説
明したが、ダウンコンバータをアンテナ筐体の内側に配
置することもできる。

【００４６】本発明の第１の態様にかかるマイクロスト
リップアンテナにおいては、ダウンコンバータをアンテ
ナ筐体内に収納することが望ましいが、これに限定され
る訳ではなく、ダウンコンバータをダウンコンバータ用
の筐体内に収納することも可能である。

【００４７】

【発明の効果】本発明の第１の態様のマイクロストリッ
プアンテナにおいては、マイクロストリップアンテナ部
の受電点とダウンコンバータとがマイクロストリップラ
インによって接続されているので、従来技術のように２
回のモード変換を行う必要がなく、モード変換損失が生
じない。また、導波管あるいは同軸を使用する必要がな
く、マイクロストリップアンテナの製造コストの低減を
図れる。

【００４８】更に、ダウンコンバータをアンテナ筐体内
に収納することによって、ダウンコンバータの設置場所
が不要となるばかりか、ダウンコンバータの筐体が不要
となり、マイクロストリップアンテナの製造コストをよ
り低減することができる。

【００４９】本発明の第２の態様のマイクロストリップ
アンテナにおいては、マイクロストリップアンテナ部の
受電点がダウンコンバータの入力部に直接接続されてい
るので、第１の態様のマイクロストリップアンテナより
更に部品点数を減少でき、しかもダウンコンバータがア
ンテナ筐体内に収納されているので、ダウンコンバータ
の設置場所が不要となるばかりか、ダウンコンバータの
筐体が不要となり、マイクロストリップアンテナの製造
コストの更に一層の低減をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイクロストリップアンテナの第１の
実施例の拡大された一部断面図である。

【図２】第１の実施例のマイクロストリップ部の平面図
である。

【図３】マイクロストリップラインのストリップと受電
点との接続状態を示す図である。

【図４】ダウンコンバータの構成を示す図である。

【図５】本発明のマイクロストリップアンテナの第１の
実施例の一部断面図である。

【図６】第２の実施例のマイクロストリップ部の平面図
である。

【図７】本発明のマイクロストリップアンテナの第２の
実施例の拡大された一部断面図である。

【符号の説明】

１ マイクロストリップアンテナ １０、１１０ マイクロストリップアンテナ部 １２、１１２ マイクロストリップ部 １４、１１４ パッチパターン １６、１１６ マイクロストリップ部基材 １８、１１８ 受電点 ２０、１２０ 発泡体シート ２２、１２２ アンテナアース部 ２８、１２８ 開口部 １３０ 切り込み １３２ 帯状の部分 １３４ 導電性接着剤 ３０ ダウンコンバータ ３２ 入力部 ３４ 低雑音増幅器 ３６ バンドパスフィルター ３８ ミキサ ４０ 局所発信器 ４２ 中間周波増幅器 ４４ 出力部 ４６ ダウンコンバータ基板 ４８、５２ 同軸コネクタ ５０、５４ 同軸ケーブル ５６ 屋内ユニット ６０ マイクロストリップライン ６２ マイクロストリップライン基材 ６４ ストリップ ７０ アンテナ筐体 ７２ 前面レドーム ７４ 後部ケース ７６ 取付部 ７８ 支持部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロストリップアンテナ部の受電点と
   ダウンコンバータとがマイクロストリップラインによっ
   て接続されていることを特徴とするマイクロストリップ
   アンテナ。
2. 【請求項２】マイクロストリップアンテナはアンテナ筐
   体を備え、ダウンコンバータが該アンテナ筐体内に収納
   されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ
   ストリップアンテナ。
3. 【請求項３】マイクロストリップアンテナ部が平面状で
   あり、アンテナ筐体の表面及び裏面が概ね平坦であるこ
   とを特徴とする請求項２に記載のマイクロストリップア
   ンテナ。
4. 【請求項４】所定のパッチパターンが形成されたマイク
   ロストリップアンテナ部と、アンテナ筐体とから成るマ
   イクロストリップアンテナであって、 該アンテナ筐体内に収納されたダウンコンバータを更に
   具備し、 該マイクロストリップアンテナ部の受電点がダウンコン
   バータの入力部に直接接続されていることを特徴とする
   マイクロストリップアンテナ。