JPH05167335A - プリントアンテナ - Google Patents

プリントアンテナ

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JPH05167335A
JPH05167335A JP32926091A JP32926091A JPH05167335A JP H05167335 A JPH05167335 A JP H05167335A JP 32926091 A JP32926091 A JP 32926091A JP 32926091 A JP32926091 A JP 32926091A JP H05167335 A JPH05167335 A JP H05167335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
conductor layer
wiring board
antenna conductor
printed wiring
Prior art date
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Pending
Application number
JP32926091A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Kobayashi
敦 小林
Hiromichi Goto
弘道 後藤
Hiroaki Kato
宏明 加藤
Takahide Noguchi
孝英 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP32926091A priority Critical patent/JPH05167335A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘電率が一定の条件でも、取付用孔を四個確
保して設けつつ、プリントアンテナのプリント配線基板
の寸法を小さくする 【構成】 プリント配線基板1の一方の面にアース導体
層2を設ける。他方の面に正八角形状のアンテナ導体層
3を設ける。正八角形状のアンテナ導体層3はその大き
さを円形のものよりも小さく形成することができ。正八
角形のアンテナ導体層3の一つおきの各辺の部分におい
てプリント配線基板1に取付用孔13を設けるためのス
ペースを形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車など移動体に搭
載して使用される移動体通信機器への組み込みに適した
プリントアンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】GPS(Global Positio
ning System)受信システムなど移動体通信
機器に用いられるアンテナは、自動車などの移動体に搭
載するためにコンパクトで且つ薄い形態のものであるこ
とが必要とされる。そこで図8に示すようなプリントア
ンテナが提供されている。このプリントアンテナはマイ
クロストリップ形アンテナであり、両面銅張り積層板を
用いて、プリント配線基板1の対向する一方の片面に銅
箔パッチでアンテナ導体層3を設けると共に他方の片面
に銅箔でアース導体層2を設けることによって形成して
ある。図8において9は積層板で形成される誘電体層、
10はアンテナ導体層3の給電点11とアンテナ出力端
子部12とを接続するためのスルーホールである。この
ように両面銅張り積層板を用いて形成されたプリントア
ンテナは、特性が均一であり、しかも量産に適している
ために広く使用されている。
【0003】このプリントアンテナにおける銅箔パッチ
で形成されるアンテナ導体層3の大きさは使用する電波
の周波数によって定まる。すなわち、図8のように正方
形角形パッチでアンテナ導体層3を形成する場合には、
アンテナ導体層3の周囲長が約2波長(電気長)にな
る。また円形パッチでアンテナ導体層3を形成する場合
には周囲長(円周長)が約1.84波長(電気長)にな
る。
【0004】図8は直線偏波送受信用のプリントアンテ
ナを示すものであるが、図9(a)のように角形パッチ
のアンテナ導体層3に凹部4を対向させて設けたり、図
9(b)のように円形パッチのアンテナ導体層3に凹部
4を対向させて設けたりすることによって、円偏波送信
用プリントアンテナを作成することができる。縮退分離
用の凹部4で直交した2方向の偏波成分間の位相差を9
0°にして右旋又は左旋円偏波を発生させることができ
るのである。凹部4の代わりに凸部を設けるようにして
も同様に円偏波送信用プリントアンテナを作成すること
ができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように作成され
るプリントアンテナにあって、アンテナ基板となるプリ
ント配線基板1はアンテナ導体層3よりも小さくできな
いために、プリント配線基板1を小型化するためにはア
ンテナ導体層3を小さくする必要がある。プリント配線
基板1の誘電体層9の誘電率を高くすれば、波長短縮効
果でアンテナ導体層3を小さくすることが可能である
が、高誘電率材料は一般に高価であってコスト高になっ
てしまう。従って誘電率一定の条件ではプリント配線基
板1を小型化することは難しいという問題があった。
【0006】また、角形パッチのアンテナ導体層3でプ
リントアンテナを作成する場合、アンテナ導体層3の周
囲長が約2波長であるので一辺の長さL1 は約0.5波
長(0.5λ)になり、円形パッチのアンテナ導体層3
でプリントアンテナを作成する場合、アンテナ導体層3
の周囲長が約1.84波長であるので直径L2 は約0.
59波長(0.59λ)になる。図11にみられるよう
に角形パッチのアンテナ導体層3のほうが小型にするこ
とができるのであるが、通常矩形に形成されるプリント
配線基板1の四隅に図9のように取付用孔13を設ける
必要があり、この取付用孔13を設けるためのスペース
を含めると必要なプリント配線基板1の面積は角形パッ
チのほうが却って大きくなってしまうことになる。図1
0のように角形パッチのアンテナ導体層3に凹部4を設
ける場合には、この凹部4の位置において取付用孔13
を設けることができるが、この凹部4のスペースを利用
して設けることができる取付用孔13は二箇所だけであ
るので、取付けが二点止めになって確実な固定ができず
実用には適しない。一方、円形パッチのアンテナ導体層
3では矩形のプリント配線基板1の四隅に取付用孔13
を設けるスペースが図9(b)にみられるようにでき
る。このためにこのような問題はないが、既述のように
角形パッチのアンテナ導体層3より少し大きくなるとい
う問題がある。
【0007】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、誘電率が一定の条件でも、取付用孔を四個確保し
て設けつつ、プリント配線基板の寸法を小さくすること
ができるプリントアンテナを提供することを目的とする
ものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプリントア
ンテナは、プリント配線基板1の一方の面にアース導体
層2を設け、他方の面に正八角形状のアンテナ導体層3
を設けて成ることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】正八角形状のアンテナ導体層3はその大きさを
円形のものよりも小さく形成することができる。また正
八角形の一つおきの各辺の部分においてプリント配線基
板1に取付用孔を設けるためのスペースを形成すること
ができる。
【0010】
【実施例】以下本発明を実施例によって詳述する。図1
(a)は本発明の一実施例を示すものであり、両面銅張
り積層板を用いて各銅箔をエッチング加工することによ
って、プリント配線基板1の対向する一方の片面に銅箔
パッチでアンテナ導体層3を設けると共に他方の片面に
銅箔でアース導体層2を設けることによって形成してあ
る。構造は図8に示したものと同じである。このアンテ
ナ導体層3は正八角形のアンテナパッチとして形成して
ある。正八角形パッチのアンテナ導体層3は周囲長が等
しい円形パッチのアンテナと同じ周波数で共振する。す
なわち、既述のように円形パッチのアンテナの場合は周
囲長が約1.84波長であるが、正八角形のアンテナ導
体層3も周囲長が約1.84波長である。これは実験で
確認された事実である。
【0011】ここで、図1(b)に示すように、円形パ
ッチのアンテナ導体層3′の幅(直径)をAとすると周
囲長は3.14Aであり、同じ周囲長の正八角形のアン
テナ導体層3の場合は対向する辺間の幅は0.95Aと
なる。すなわち、プリント配線基板1の誘電体層9の誘
電率が一定でも、正八角形のアンテナ導体層3の幅は円
形パッチのものより5%その幅を狭くすることができる
ものであり、パッチを囲む矩形の面積では約10%小さ
くすることができることになる。従ってアンテナの基板
となる矩形に形成されるプリント配線基板1を円形パッ
チでアンテナ導体層3′を形成する場合よりも小型化す
ることが可能になるものであり、しかも、図1(a)に
示されるように正八角形のアンテナ導体層3の一つおき
の各辺の部分においてプリント配線基板1の四隅に取付
用孔13を設けるためのスペースを形成することがで
き、取付用孔13を設けるためのスペースを確保するた
めにプリント配線基板1を大きく形成する必要がなくな
る。このように取付用孔13を四個確保して設けつつ、
プリント配線基板1の寸法を小さくすることができるた
めに、定尺板からのプリント配線基板1の取り数を多く
することができて低価格化が実現できるものである。
【0012】図2(a)は本発明の他の実施例を示すも
のであり、このものでは正八角形のアンテナ導体層3の
一つおきの辺をアンテナ導体層3の中心を円の中心とす
る円弧で形成するようにしてある。図2(b)に示すよ
うに、円形パッチのアンテナ導体層3′の幅(直径)を
Aとすると、同じ周囲長のこの正八角形のアンテナ導体
層3の場合は対向する直線の辺間の幅は0.92Aとな
り、円形パッチのものより約8%その幅を狭くすること
ができ、またパッチを囲む矩形の面積では約15%小さ
くすることができることになる。従ってアンテナの基板
となる矩形に形成されるプリント配線基板1を図1の実
施例のものよりもさらに小型化することが可能になるも
のである。尚、アンテナ導体層3の一つおきの四つ辺の
うち少なくとも一つが円弧に形成されるようにすればよ
い。
【0013】図3は本発明のさらに他の実施例を示すも
のであり、円偏波送受信用パッチアンテナを形成するよ
うにしたものである。図3(a)は図1(a)の実施例
のプリントアンテナにおいて正六角形のアンテナ導体層
3の対向する二辺にそれぞれ縮退分離用の凹部4を切欠
して設けることによって、円偏波送受信用パッチアンテ
ナを形成するようにした例であり、図3(b)は図1
(a)の実施例のプリントアンテナにおいて正六角形の
アンテナ導体層3の対向する二辺にそれぞれ縮退分離用
の凸部5を付加して設けることによって、円偏波送受信
用パッチアンテナを形成するようにした例である。
【0014】さらに、図4(a)は図2(a)の実施例
のプリントアンテナにおいて正六角形のアンテナ導体層
3の対向する二辺にそれぞれ縮退分離用の凹部4を切欠
して設けることによって、円偏波送受信用パッチアンテ
ナを形成するようにした例であり、図4(b)は図2
(a)の実施例のプリントアンテナにおいて正六角形の
アンテナ導体層3の対向する二辺にそれぞれ縮退分離用
の凸部5を付加して設けることによって、円偏波送受信
用パッチアンテナを形成するようにした例である。
【0015】以上の各実施例のうち、図3(a)に示し
た実施例を代表として取り上げ、設計周波数1575.
42MHzの場合の具体的寸法を図5に示す。図5はア
ンテナ基板となるプリント配線基板1と銅箔パッチで形
成されるアンテナ導体層3の外形寸法を示すものであ
り、図中の数字の単位は「mm」である。使用したプリ
ント配線基板1の誘電体層9の誘電率は3.5、プリン
ト配線基板の厚さは5mmであり、アンテナ導体層3の
周囲長は凸部5を除いて約1.8波長(電気長)となっ
ている。図6(a)はこのプリントアンテナで157
5.42MHzの右旋円偏波を受信したときの指向特性
図である。この図はアンテナ導体層3のパッチ面に垂直
な平面(図6(b)のX−Z面)内の指向特性を示して
おり、上方がパッチに正対する方向であり、軸比1.5
dB、最大利得+5.8dBとなっている。図7はこの
プリントアンテナのインピーダンス特性を示すスミス図
表であり、中心は50Ωである。この図表に矢印aで示
した点が1575.42MHzであり、VSWRは約
1.3である。図6(a)と図7を参酌するとこのプリ
ントアンテナは実用に十分な特性を得ていることが確認
される。
【0016】
【発明の効果】上記のように本発明は、プリント配線基
板に正八角形状のアンテナ導体層を設けるようにしたの
で、プリント配線基板の誘電体層の誘電率が一定でも、
正八角形状のアンテナ導体層はその大きさを円形のもの
よりも小さく形成することができると共に、しかも正八
角形のアンテナ導体層の一つおきの各辺の部分において
プリント配線基板に取付用孔を設けるためのスペースを
形成することができるものであり、取付用孔を四個確保
して設けつつ、プリント配線基板の寸法を小さくするこ
とができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すものであり、
(a)はその斜視図、(b)は円形と正八角形のパッチ
の幅寸法を比較する図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示すものであり、
(a)はその斜視図、(b)は円形と正八角形のパッチ
の幅寸法を比較する図である。
【図3】本発明の第3の実施例を示すものであり、
(a),(b)はそれぞれ平面図である。
【図4】本発明の第4の実施例を示すものであり、
(a),(b)はそれぞれ平面図である。
【図5】図3(a)の実施例における具体的寸法を示す
平面図である。
【図6】(a)は図5のプリントアンテナの指向特性
図、(b)はプリントアンテナの縮小した斜視図であ
る。
【図7】プリントアンテナのインピーダンス特性を示す
スミス図表である。
【図8】従来例の一例を示すものであり、(a)は斜視
図、(b)は断面図である。
【図9】従来例の他例を示すものであり、(a),
(b)はそれぞれ斜視図である。
【図10】従来例のさらに他例を示すものである。
【図11】円形と正方形のパッチの寸法を比較する図であ
る。
【符号の説明】
1 プリント配線基板 2 アース導体層 3 アンテナ導体層 4 凹部 5 凸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 孝英 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント配線基板の一方の面にアース導
    体層を設け、他方の面に正八角形状のアンテナ導体層を
    設けて成ることを特徴とするプリントアンテナ。
  2. 【請求項2】 正八角形状のアンテナ導体層の一つおき
    の辺のうち少なくとも一つの辺を円弧で形成して成るこ
    とを特徴とする請求項1に記載のプリントアンテナ。
  3. 【請求項3】 正八角形状のアンテナ導体層の対向する
    二辺にそれぞれ凹部を設けて成ることを特徴とする請求
    項1又は2に記載のプリントアンテナ。
  4. 【請求項4】 正八角形状のアンテナ導体層の対向する
    二辺にそれぞれ凸部を設けて成ることを特徴とする請求
    項1又は2に記載のプリントアンテナ。
JP32926091A 1991-12-13 1991-12-13 プリントアンテナ Pending JPH05167335A (ja)

Priority Applications (1)

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JP32926091A JPH05167335A (ja) 1991-12-13 1991-12-13 プリントアンテナ

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JP32926091A JPH05167335A (ja) 1991-12-13 1991-12-13 プリントアンテナ

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JPH05167335A true JPH05167335A (ja) 1993-07-02

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ID=18219459

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JP32926091A Pending JPH05167335A (ja) 1991-12-13 1991-12-13 プリントアンテナ

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JP (1) JPH05167335A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7969381B2 (en) 2006-12-25 2011-06-28 Fujitsu Limited Patch antenna
WO2021065819A1 (ja) * 2019-10-04 2021-04-08 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 アンテナ装置及び無線通信装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20000523