JPH05121925A - マイクロストリツプアンテナの共振周波数調整方法 - Google Patents
マイクロストリツプアンテナの共振周波数調整方法Info
- Publication number
- JPH05121925A JPH05121925A JP30702191A JP30702191A JPH05121925A JP H05121925 A JPH05121925 A JP H05121925A JP 30702191 A JP30702191 A JP 30702191A JP 30702191 A JP30702191 A JP 30702191A JP H05121925 A JPH05121925 A JP H05121925A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonance frequency
- dielectric
- microstrip antenna
- radiation electrode
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0442—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular tuning means
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 電極に手を加えずに、共振周波数の調整を容
易に行うことができ、両方向への共振周波数調整が可能
な方法を提供する。 【構成】 放射電極１１の表面に誘電体膜１５を形成
し、誘電体基板１０の実効誘電率を上げるか、あるい
は、その誘電体膜１５を除去して実効誘電率を下げるこ
とによって、共振周波数を上下させて調整を行う。実効
誘電率が上がると共振周波数は下がり、逆に実効誘電率
が下がると共振周波数は上がる。
易に行うことができ、両方向への共振周波数調整が可能
な方法を提供する。 【構成】 放射電極１１の表面に誘電体膜１５を形成
し、誘電体基板１０の実効誘電率を上げるか、あるい
は、その誘電体膜１５を除去して実効誘電率を下げるこ
とによって、共振周波数を上下させて調整を行う。実効
誘電率が上がると共振周波数は下がり、逆に実効誘電率
が下がると共振周波数は上がる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ナビゲーションシステ
ム等に用いられるマイクロストリップアンテナにかかる
もので、特に、その共振周波数の調整方法に関するもの
である。
ム等に用いられるマイクロストリップアンテナにかかる
もので、特に、その共振周波数の調整方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】ＧＰＳナビゲーションシステムなどにお
いて、衛星からの信号を受信する小型アンテナが必要と
なり、その一種としてマイクロストリップアンテナの利
用が考えられている。
いて、衛星からの信号を受信する小型アンテナが必要と
なり、その一種としてマイクロストリップアンテナの利
用が考えられている。
【０００３】このマイクロストリップアンテナは、誘電
体の基板の表面に受信する波長の２分の１の寸法の放射
電極が具えられ、裏面には全面に接地電極が形成され
る。放射電極には角形、円形のものがあり、その形状を
工夫することによって受信周波数の広帯域化が図られて
いる。
体の基板の表面に受信する波長の２分の１の寸法の放射
電極が具えられ、裏面には全面に接地電極が形成され
る。放射電極には角形、円形のものがあり、その形状を
工夫することによって受信周波数の広帯域化が図られて
いる。
【０００４】図６は、そのような従来のマイクロストリ
ップアンテナの構造の一例を示す正面断面図である。誘
電体基板60の表面に放射電極61が形成され、裏面には接
地電極62が形成されている。放射電極の50オーム点から
導体が貫通穴を通して、同軸線路によって引き出されて
いる。角形の電極による場合その寸法Ｌは数１の式で
決定され、また、それを決定する実効誘電率εeff は
式で決定される。ここで、f0は共振周波数、εr は誘電
体基板の誘電率、Ｃは光速を表し、またｈは誘電体基板
の厚み、ｗは電極の幅を示している。
ップアンテナの構造の一例を示す正面断面図である。誘
電体基板60の表面に放射電極61が形成され、裏面には接
地電極62が形成されている。放射電極の50オーム点から
導体が貫通穴を通して、同軸線路によって引き出されて
いる。角形の電極による場合その寸法Ｌは数１の式で
決定され、また、それを決定する実効誘電率εeff は
式で決定される。ここで、f0は共振周波数、εr は誘電
体基板の誘電率、Ｃは光速を表し、またｈは誘電体基板
の厚み、ｗは電極の幅を示している。
【０００５】
【数１】
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】実際にマイクロストリ
ップアンテナを製造するにあたっては、周波数調整が必
要となり、一般には電極を削ることによって合わせ込む
作業が行われる。しかし、周波数の微調整が難しく、工
数の増加の大きな要因となっている。
ップアンテナを製造するにあたっては、周波数調整が必
要となり、一般には電極を削ることによって合わせ込む
作業が行われる。しかし、周波数の微調整が難しく、工
数の増加の大きな要因となっている。
【０００７】本発明は、マイクロストリップアンテナの
共振周波数の調整を容易に行うことができるようにする
とともに、周波数の上昇、低下のいずれの方向にも可能
な調整方法を提供するものである。
共振周波数の調整を容易に行うことができるようにする
とともに、周波数の上昇、低下のいずれの方向にも可能
な調整方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体を放射
電極表面に付加すること、およびこれを除去することに
よって、上記の課題を解決するものである。
電極表面に付加すること、およびこれを除去することに
よって、上記の課題を解決するものである。
【０００９】すなわち、誘電体基板の表面に波長の２分
の１の寸法の放射電極を、裏面に接地電極を具えたマイ
クロストリップアンテナの共振周波数調整方法におい
て、放射電極表面に誘電体材料を付加することによって
誘電体基板の誘電率に対する実効誘電率を上げ、これに
よって共振周波数を下げることに特徴を有するものであ
る。
の１の寸法の放射電極を、裏面に接地電極を具えたマイ
クロストリップアンテナの共振周波数調整方法におい
て、放射電極表面に誘電体材料を付加することによって
誘電体基板の誘電率に対する実効誘電率を上げ、これに
よって共振周波数を下げることに特徴を有するものであ
る。
【００１０】また、誘電体基板の表面に波長の２分の１
の寸法の放射電極を、裏面に接地電極を具えたマイクロ
ストリップアンテナの共振周波数調整方法において、放
射電極表面にあらかじめ誘電体材料を付加しておき、そ
の誘電体材料の少なくとも一部を除去することによって
誘電体基板の誘電率に対する実効誘電率を下げ、これに
よって共振周波数を上げることに特徴を有するものであ
る。
の寸法の放射電極を、裏面に接地電極を具えたマイクロ
ストリップアンテナの共振周波数調整方法において、放
射電極表面にあらかじめ誘電体材料を付加しておき、そ
の誘電体材料の少なくとも一部を除去することによって
誘電体基板の誘電率に対する実効誘電率を下げ、これに
よって共振周波数を上げることに特徴を有するものであ
る。
【００１１】
【作用】誘電体の付加または除去によって、誘電体基板
の実効誘電率（上記のεeff ）を変化させ、電極に手を
加えることなく、共振周波数を両方向に調整するもので
ある。
の実効誘電率（上記のεeff ）を変化させ、電極に手を
加えることなく、共振周波数を両方向に調整するもので
ある。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の実施例を示す正面断面図で
ある。誘電体基板10の表面に放射電極11を形成し、裏面
には接地電極12を形成したものである。放射電極11の表
面にはエポキシ系樹脂などのレジンまたはレジンに誘電
体粉末を分散させた誘電体膜15が塗布形成されている。
ある。誘電体基板10の表面に放射電極11を形成し、裏面
には接地電極12を形成したものである。放射電極11の表
面にはエポキシ系樹脂などのレジンまたはレジンに誘電
体粉末を分散させた誘電体膜15が塗布形成されている。
【００１３】誘電体膜15の付加によって、誘電体基板10
の実効誘電率が上がると、前記のの式より、同じ寸法
の電極による共振周波数は低下する。したがって、放射
電極の寸法をあらかじめ共振周波数より高めに設定して
おき、誘電体膜15の付加量を制御することによって、共
振周波数を合わせ込むことができる。
の実効誘電率が上がると、前記のの式より、同じ寸法
の電極による共振周波数は低下する。したがって、放射
電極の寸法をあらかじめ共振周波数より高めに設定して
おき、誘電体膜15の付加量を制御することによって、共
振周波数を合わせ込むことができる。
【００１４】図３は、36mm角、厚さ６mmの誘電体基板表
面に約20mm角の放射電極を覆うように約28mm角のエポキ
シ系レジストをを塗布したときの周波数の変化を示した
ものである。塗布前には1585MHz であった共振周波数
が、 300μm 塗布したとき、約10MHz 周波数が下がり
（）、ＧＰＳに用いる際の周波数1575MHzに合わせる
ことができた。
面に約20mm角の放射電極を覆うように約28mm角のエポキ
シ系レジストをを塗布したときの周波数の変化を示した
ものである。塗布前には1585MHz であった共振周波数
が、 300μm 塗布したとき、約10MHz 周波数が下がり
（）、ＧＰＳに用いる際の周波数1575MHzに合わせる
ことができた。
【００１５】また、誘電体粉末を混入したレジンを同様
に塗布した場合、約30MHz 共振周波数を下げることがで
きた（）。
に塗布した場合、約30MHz 共振周波数を下げることがで
きた（）。
【００１６】誘電体膜の材料としては、上記のレジンあ
るいはこれに誘電体粉末を分散させたもののほか、ガラ
スあるいは誘電体ペースト等を用いることができる。こ
れらを塗布し、焼付等によって硬化させて、安定した共
振周波数を得ることができる。
るいはこれに誘電体粉末を分散させたもののほか、ガラ
スあるいは誘電体ペースト等を用いることができる。こ
れらを塗布し、焼付等によって硬化させて、安定した共
振周波数を得ることができる。
【００１７】図２は、本発明の他の実施例を示す正面断
面図である。誘電体基板20に放射電極21と接地電極22を
形成したのは前記と同様であるが、放射電極21の表面に
あらかじめ誘電体膜25を形成しておき、これを削る例を
示したものである。誘電体膜25は上記の例と同様な材料
で図２の破線24で示したように塗布しておき、その後こ
れを削って厚みを薄くしたものである。
面図である。誘電体基板20に放射電極21と接地電極22を
形成したのは前記と同様であるが、放射電極21の表面に
あらかじめ誘電体膜25を形成しておき、これを削る例を
示したものである。誘電体膜25は上記の例と同様な材料
で図２の破線24で示したように塗布しておき、その後こ
れを削って厚みを薄くしたものである。
【００１８】誘電体膜25の除去によって、誘電体基板20
の実効誘電率が下がると、前記のの式より、同じ寸法
の電極による共振周波数は上昇する。したがって、誘電
体膜の量をあらかじめ共振周波数より低めに設定するよ
うに塗布しておき、誘電体膜25の削除量を制御すること
によって、共振周波数を合わせ込むことができる。
の実効誘電率が下がると、前記のの式より、同じ寸法
の電極による共振周波数は上昇する。したがって、誘電
体膜の量をあらかじめ共振周波数より低めに設定するよ
うに塗布しておき、誘電体膜25の削除量を制御すること
によって、共振周波数を合わせ込むことができる。
【００１９】図４は、誘電体粉末を混入したレジンをあ
らかじめ 300μm 塗布しておき、平面研削盤で50μm ず
つ段階的に削ったときの周波数の変化を示したものであ
る。当初、1557MHz であった共振周波数が徐々に上が
り、 150μm 削ったときに約10MHz共振周波数が上昇
し、ほぼ目標値に一致させることができた。
らかじめ 300μm 塗布しておき、平面研削盤で50μm ず
つ段階的に削ったときの周波数の変化を示したものであ
る。当初、1557MHz であった共振周波数が徐々に上が
り、 150μm 削ったときに約10MHz共振周波数が上昇
し、ほぼ目標値に一致させることができた。
【００２０】上記のように、本発明によれば±3MHz程度
の調整が可能となる。例えばＧＰＳのＣ／Ａコードは 1
575.42±1MHzの信号であるが、このアンテナの帯域はＶ
ＳＷＲ＝ 1.5で、およそ10MHz の幅を有しており、±3M
Hz程度の調整ができれば十分に実用化できる。
の調整が可能となる。例えばＧＰＳのＣ／Ａコードは 1
575.42±1MHzの信号であるが、このアンテナの帯域はＶ
ＳＷＲ＝ 1.5で、およそ10MHz の幅を有しており、±3M
Hz程度の調整ができれば十分に実用化できる。
【００２１】なお、誘電体の付加による効果は、放射電
極端面からの電磁界の漏れに対するものであるので、図
５に示したように、放射電極51の周囲を覆うように誘電
体55を形成しても、同様な効果がある。
極端面からの電磁界の漏れに対するものであるので、図
５に示したように、放射電極51の周囲を覆うように誘電
体55を形成しても、同様な効果がある。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、電極に手を加えること
なく、共振周波数の調整を容易に行うことができる。し
かも、電極を削ることもないので、微調整、再調整も容
易となり、工数の低減だけでなく、歩留りの向上も可能
となる。
なく、共振周波数の調整を容易に行うことができる。し
かも、電極を削ることもないので、微調整、再調整も容
易となり、工数の低減だけでなく、歩留りの向上も可能
となる。
【００２３】また、上げる方向と下げる方向の両方に調
整が可能となり、素子の特性のばらつきに対応すること
も容易となる。
整が可能となり、素子の特性のばらつきに対応すること
も容易となる。
【図１】 本発明の実施例を示す正面断面図
【図２】 本発明の他の実施例を示す正面断面図
【図３】 本発明による共振周波数の変化の説明図
【図４】 本発明による共振周波数の変化の説明図
【図５】 本発明の他の実施例を示す平面図
【図６】 従来例を示す正面断面図
10、20、50：誘電体基板 11、21、51：放射電極 12、22、 ：接地電極 15、25、 55：誘電体膜
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年６月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 勝好 埼玉県比企郡玉川村大字玉川字日野原828 番地 東光株式会社玉川工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 誘電体基板の表面に波長の２分の１の寸
法の放射電極を、裏面に接地電極を具えたマイクロスト
リップアンテナの共振周波数調整方法において、放射電
極を覆う誘電体材料を付加することによって誘電体基板
の誘電率に対する実効誘電率を上げ、これによって共振
周波数を下げることを特徴とするマイクロストリップア
ンテナの共振周波数調整方法。 - 【請求項２】 誘電体基板の表面に波長の２分の１の寸
法の放射電極を、裏面に接地電極を具えたマイクロスト
リップアンテナの共振周波数調整方法において、放射電
極を覆う誘電体材料をあらかじめ付加しておき、その誘
電体材料の少なくとも一部を除去することによって誘電
体基板の誘電率に対する実効誘電率を下げ、これによっ
て共振周波数を上げることを特徴とするマイクロストリ
ップアンテナの共振周波数調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30702191A JPH05121925A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | マイクロストリツプアンテナの共振周波数調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30702191A JPH05121925A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | マイクロストリツプアンテナの共振周波数調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121925A true JPH05121925A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17964075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30702191A Pending JPH05121925A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | マイクロストリツプアンテナの共振周波数調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05121925A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06350323A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | アンテナモジュール |
| JPH10215105A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-08-11 | Kazuo Kono | 地中・水中アンテナ |
| JPH11136023A (ja) * | 1997-10-27 | 1999-05-21 | Nec Corp | マイクロストリップアンテナ |
| EP1054467A1 (de) * | 1999-05-19 | 2000-11-22 | IMS Connector Systems GmbH | Verfahren zur Einstellung des Koppelfaktors eines Streifenleitungsrichtkopplers und Streifenleitungsrichtkoppler |
| EP1251588A2 (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Filtronic LK Oy | Method for tuning an antenna and an antenna |
| WO2005013418A1 (ja) * | 2003-08-01 | 2005-02-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | パッチアンテナ |
-
1991
- 1991-10-25 JP JP30702191A patent/JPH05121925A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06350323A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | アンテナモジュール |
| JPH10215105A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-08-11 | Kazuo Kono | 地中・水中アンテナ |
| JPH11136023A (ja) * | 1997-10-27 | 1999-05-21 | Nec Corp | マイクロストリップアンテナ |
| EP1054467A1 (de) * | 1999-05-19 | 2000-11-22 | IMS Connector Systems GmbH | Verfahren zur Einstellung des Koppelfaktors eines Streifenleitungsrichtkopplers und Streifenleitungsrichtkoppler |
| US6573806B1 (en) | 1999-05-19 | 2003-06-03 | Ims Connector Systems Gmbh | Method for adjusting the coupling factor of a strip line directional coupler and a strip line directional coupler |
| EP1251588A2 (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Filtronic LK Oy | Method for tuning an antenna and an antenna |
| EP1251588A3 (en) * | 2001-04-18 | 2004-01-28 | Filtronic LK Oy | Method for tuning an antenna and an antenna |
| US6738022B2 (en) | 2001-04-18 | 2004-05-18 | Filtronic Lk Oy | Method for tuning an antenna and an antenna |
| WO2005013418A1 (ja) * | 2003-08-01 | 2005-02-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | パッチアンテナ |
| JPWO2005013418A1 (ja) * | 2003-08-01 | 2006-09-28 | 三洋電機株式会社 | パッチアンテナ |
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