JPH07106844A - 一体型プローブを有するパッチ・アンテナおよびその作成方法 - Google Patents
一体型プローブを有するパッチ・アンテナおよびその作成方法Info
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- JPH07106844A JPH07106844A JP23604494A JP23604494A JPH07106844A JP H07106844 A JPH07106844 A JP H07106844A JP 23604494 A JP23604494 A JP 23604494A JP 23604494 A JP23604494 A JP 23604494A JP H07106844 A JPH07106844 A JP H07106844A
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- conductive patch
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- 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
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】装置の高さに影響を与えず、信頼性を改善し製
造を容易にして、パッチとプローブとの間に物理的に頑
丈な結合を有する。 【構成】パッチ・マイクロ波アンテナ100は、一体型
プローブ104,106を有する導電性パッチ102を
用いる。この一体型プローブ104,106はパッチ1
02が使用するための励起を行い、接地および/または
同調プローブとなる。マイクロ波周波数電磁放射を発生
または受信する本アンテナは、導電性パッチを用いてお
り、このパッチはそれに一体化された少なくとも一個の
プローブを有する。一方の主表面上に接地面を有し、も
う一方の主表面上に導電性接触を有する誘電性基板が、
前記のプローブを介して導電性パッチに結合される。導
電性パッチは、板金作成作業、または、金属鋳造作業に
より作成される。一体型プローブは鋳造作業の一部とし
て鋳造されるか、あるいは、既知の板金作成作業により
作成される。
造を容易にして、パッチとプローブとの間に物理的に頑
丈な結合を有する。 【構成】パッチ・マイクロ波アンテナ100は、一体型
プローブ104,106を有する導電性パッチ102を
用いる。この一体型プローブ104,106はパッチ1
02が使用するための励起を行い、接地および/または
同調プローブとなる。マイクロ波周波数電磁放射を発生
または受信する本アンテナは、導電性パッチを用いてお
り、このパッチはそれに一体化された少なくとも一個の
プローブを有する。一方の主表面上に接地面を有し、も
う一方の主表面上に導電性接触を有する誘電性基板が、
前記のプローブを介して導電性パッチに結合される。導
電性パッチは、板金作成作業、または、金属鋳造作業に
より作成される。一体型プローブは鋳造作業の一部とし
て鋳造されるか、あるいは、既知の板金作成作業により
作成される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無線周波数(RF)アン
テナに関し、さらに詳しくは広い範囲の周波数上で電磁
エネルギを放出および受信する非常に薄い平坦なマイク
ロ波アンテナに関する。特に本発明は、機械的なプロー
ブ構造を有するこのようなアンテナとその作成方法とに
関する。
テナに関し、さらに詳しくは広い範囲の周波数上で電磁
エネルギを放出および受信する非常に薄い平坦なマイク
ロ波アンテナに関する。特に本発明は、機械的なプロー
ブ構造を有するこのようなアンテナとその作成方法とに
関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロ波パッチ・アンテナは周知のも
のである。小型化,コストの削減,信頼性の改善および
製造の容易さに対する必要性から、このようなアンテナ
の利用は産業界で広く受け入れられている。このアンテ
ナは通常、一方の主表面に接地面をもち、もう一方の主
表面上にストリップ導体を持つ誘電性基板(すなわちプ
リント回路板)により構成される。ストリップ導体によ
り、このストリップ導体に接続されるフィード・プロー
ブを介して、パッチと呼ばれる、より広い導電性領域に
対する結合が行われる。前記のフィード・プローブは通
常、誘電性基板を貫通して延在しパッチと接触する。パ
ッチは接地面上方に保持され誘電性基板に支持されて、
接地面に平行で、かつ、そこからは距離を隔てている。
Shapter 他の米国特許第4,691,206号の第4図
を参照のこと。
のである。小型化,コストの削減,信頼性の改善および
製造の容易さに対する必要性から、このようなアンテナ
の利用は産業界で広く受け入れられている。このアンテ
ナは通常、一方の主表面に接地面をもち、もう一方の主
表面上にストリップ導体を持つ誘電性基板(すなわちプ
リント回路板)により構成される。ストリップ導体によ
り、このストリップ導体に接続されるフィード・プロー
ブを介して、パッチと呼ばれる、より広い導電性領域に
対する結合が行われる。前記のフィード・プローブは通
常、誘電性基板を貫通して延在しパッチと接触する。パ
ッチは接地面上方に保持され誘電性基板に支持されて、
接地面に平行で、かつ、そこからは距離を隔てている。
Shapter 他の米国特許第4,691,206号の第4図
を参照のこと。
【0003】残念ながら、過去におけるパッチ・アンテ
ナの製造には、装置全体の高さの反復性と信頼性に関し
て問題があった。機械的プローブによりパッチが誘電性
基板のストリップ導体に接続される積層型アンテナ部品
によりアンテナ構造が構成される場合に特に、この問題
は顕著である。機械的プローブ群がパッチを含む複数の
層を貫通して延在しなければならないので、それぞれの
プローブが不可避の障害物となり、それがアンテナ全体
の高さに関わってくる。ここで用いるアンテナ全体の高
さとは、パッチ・アンテナの接地面と、そのすべての表
面フィーチャを含むパッチの上面との間の距離として定
義される。産業の動向として小型化が要求されているた
めに、装置の高さを低くすることが望ましい目標であ
る。
ナの製造には、装置全体の高さの反復性と信頼性に関し
て問題があった。機械的プローブによりパッチが誘電性
基板のストリップ導体に接続される積層型アンテナ部品
によりアンテナ構造が構成される場合に特に、この問題
は顕著である。機械的プローブ群がパッチを含む複数の
層を貫通して延在しなければならないので、それぞれの
プローブが不可避の障害物となり、それがアンテナ全体
の高さに関わってくる。ここで用いるアンテナ全体の高
さとは、パッチ・アンテナの接地面と、そのすべての表
面フィーチャを含むパッチの上面との間の距離として定
義される。産業の動向として小型化が要求されているた
めに、装置の高さを低くすることが望ましい目標であ
る。
【0004】しかし、組立中にプローブをパッチに固定
するためにクランプ,ネジ,リベット,溶接部,接着お
よび/またはハンダ接続その他の物理的接続部が用いら
れる場合に特に、この目標には困難が伴う。おわかりの
ように、プローブとパッチとの間の交点に位置するこの
ような物理的接続部はそれぞれ、パッチの表面から上方
に延び、パッチ上方にあるプローブの部分に接続する。
おわかりのように、このような物理的接続部によって装
置全体の高さが高くなる傾向がある。しかし、アンテナ
の高さが装置全体のパッケージ化上の要件に関して重要
である多くの用途においては、このような障害の存在を
許すことはできない。小型の携帯用手持ち式装置が標準
となりつつある無線周波数(RF)データ通信の分野で
は特にこれが問題となる。
するためにクランプ,ネジ,リベット,溶接部,接着お
よび/またはハンダ接続その他の物理的接続部が用いら
れる場合に特に、この目標には困難が伴う。おわかりの
ように、プローブとパッチとの間の交点に位置するこの
ような物理的接続部はそれぞれ、パッチの表面から上方
に延び、パッチ上方にあるプローブの部分に接続する。
おわかりのように、このような物理的接続部によって装
置全体の高さが高くなる傾向がある。しかし、アンテナ
の高さが装置全体のパッケージ化上の要件に関して重要
である多くの用途においては、このような障害の存在を
許すことはできない。小型の携帯用手持ち式装置が標準
となりつつある無線周波数(RF)データ通信の分野で
は特にこれが問題となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】それゆえ、装置の高さ
に影響を与えず、信頼性を改善し製造を容易にして、な
おかつ装置全体のコストを下げるような、パッチとプロ
ーブとの間に物理的に頑丈な結合を有するパッチ・アン
テナを提供することはきわめて有用である。
に影響を与えず、信頼性を改善し製造を容易にして、な
おかつ装置全体のコストを下げるような、パッチとプロ
ーブとの間に物理的に頑丈な結合を有するパッチ・アン
テナを提供することはきわめて有用である。
【0006】
【課題を解決するための手段】簡単に述べると、本発明
は、マイクロ波周波数電磁放射を発生または受信するパ
ッチ・アンテナおよびその製造方法である。本アンテナ
は、導電性パッチを用いており、このパッチはそれに一
体化された少なくとも1個のプローブを有する。一方の
主表面上に接地面を有し、もう一方の主表面上に導電性
接触を有する誘電性基板が、前記のプローブを介して導
電性パッチに結合されて、アンテナ・アセンブリを完成
する。
は、マイクロ波周波数電磁放射を発生または受信するパ
ッチ・アンテナおよびその製造方法である。本アンテナ
は、導電性パッチを用いており、このパッチはそれに一
体化された少なくとも1個のプローブを有する。一方の
主表面上に接地面を有し、もう一方の主表面上に導電性
接触を有する誘電性基板が、前記のプローブを介して導
電性パッチに結合されて、アンテナ・アセンブリを完成
する。
【0007】本発明の好適な実施例では、導電性パッチ
とその一体型プローブとは、周知の板金作成作業により
作成される。他の実施例では、導電性パッチは周知の金
属鋳造作業により作成される。一体型プローブは鋳造作
業の一部として鋳造されるか、あるいは、既知の板金作
成作業により作成される。
とその一体型プローブとは、周知の板金作成作業により
作成される。他の実施例では、導電性パッチは周知の金
属鋳造作業により作成される。一体型プローブは鋳造作
業の一部として鋳造されるか、あるいは、既知の板金作
成作業により作成される。
【0008】
【実施例】本発明により、電磁エネルギを放出および受
信するきわめて薄いパッチ・アンテナが提供される。こ
のアンテナには、パッチの一体部分として作成される少
なくとも1つの一体型プローブを有するパッチ放射器が
採用されており、そのためにパッチに対して電気的な結
合を行うために、機械的であってもなくても他の結合が
必要ない。たとえば、ページャ,RFモデム,パーソナ
ル・デジタル・アシスタント(PDA),パーソナル・
インテリジェント・コミュニケータ(PIC)などの小
型の携帯用手持ち式装置が、このようなアンテナ・アセ
ンブリを構成するために必要とされる部品の寸法と数と
を減らすことができた結果として寸法とコストの削減か
ら利益を得る重要なパッケージ化上の要件を有する無線
周波数(RF)データ通信の分野において、本件で説明
されるアンテナが用いられる。開示されるアンテナは、
約1ないし20ギガヘルツ(GHz)の周波数での使用
に適している。このようなアンテナが使用する動作周波
数の範囲に理論的な制限はないが、実際には約20GH
zを越えて動作されるとパッチ・アンテナは高い損失を
示し始める。1GHz未満の周波数においては、1/2
の波長のパッチ・アンテナを実現するために必要な寸法
上の要件のためにワイヤ・アンテナのほうが実用的であ
る。
信するきわめて薄いパッチ・アンテナが提供される。こ
のアンテナには、パッチの一体部分として作成される少
なくとも1つの一体型プローブを有するパッチ放射器が
採用されており、そのためにパッチに対して電気的な結
合を行うために、機械的であってもなくても他の結合が
必要ない。たとえば、ページャ,RFモデム,パーソナ
ル・デジタル・アシスタント(PDA),パーソナル・
インテリジェント・コミュニケータ(PIC)などの小
型の携帯用手持ち式装置が、このようなアンテナ・アセ
ンブリを構成するために必要とされる部品の寸法と数と
を減らすことができた結果として寸法とコストの削減か
ら利益を得る重要なパッケージ化上の要件を有する無線
周波数(RF)データ通信の分野において、本件で説明
されるアンテナが用いられる。開示されるアンテナは、
約1ないし20ギガヘルツ(GHz)の周波数での使用
に適している。このようなアンテナが使用する動作周波
数の範囲に理論的な制限はないが、実際には約20GH
zを越えて動作されるとパッチ・アンテナは高い損失を
示し始める。1GHz未満の周波数においては、1/2
の波長のパッチ・アンテナを実現するために必要な寸法
上の要件のためにワイヤ・アンテナのほうが実用的であ
る。
【0009】図面を参照すると、図1には本発明による
パッチ・アンテナの分解図が示される。このパッチ・ア
ンテナ100は、導電性材料層102で構成されるが、
この材料層を以下パッチと呼ぶ。パッチ102は、平行
四辺形の形状を有して図示される。好適な実施例では、
パッチの形状は実質的に矩形で、一般には正方形であ
る。しかし当業者にはご理解頂けるように、本発明は放
射パッチ102の形状にいかなる場合にも制限を持たな
い。そのため、パッチは任意の多角形,楕円形または円
形でもよい。
パッチ・アンテナの分解図が示される。このパッチ・ア
ンテナ100は、導電性材料層102で構成されるが、
この材料層を以下パッチと呼ぶ。パッチ102は、平行
四辺形の形状を有して図示される。好適な実施例では、
パッチの形状は実質的に矩形で、一般には正方形であ
る。しかし当業者にはご理解頂けるように、本発明は放
射パッチ102の形状にいかなる場合にも制限を持たな
い。そのため、パッチは任意の多角形,楕円形または円
形でもよい。
【0010】開示されたアンテナは、約2.4GHzで
動作するよう設計されている。従ってパッチ102の少
なくとも2辺は、動作周波数の1/2の波長に等しい長
さを持つようにする。
動作するよう設計されている。従ってパッチ102の少
なくとも2辺は、動作周波数の1/2の波長に等しい長
さを持つようにする。
【0011】パッチ102は、金属などの導電性材料で
作られる。好適な実施例では、パッチ102は銅,ニッ
ケル,ニッケル−銀,ベリリウム−銅,リン−青銅また
はステンレス鋼その他の非腐食性の導電性材料で作られ
る。
作られる。好適な実施例では、パッチ102は銅,ニッ
ケル,ニッケル−銀,ベリリウム−銅,リン−青銅また
はステンレス鋼その他の非腐食性の導電性材料で作られ
る。
【0012】図1に示されるように、パッチ102はさ
らに、一体型プローブ104,106をもつことを特徴
とする。好適な実施例では、各プローブ104,106
は実質的に矩形の形状で、パッチ102の面に対して実
質的に垂直に延在する。これらのプローブは、フィード
・プローブまたは接地プローブとして用いられる。フィ
ード・プローブは、パッチ102に対して望ましい励起
を与える。接地プローブは、当技術では周知の方法でパ
ッチ102内の特定の動作モードを強化または抑制する
ために用いられる。
らに、一体型プローブ104,106をもつことを特徴
とする。好適な実施例では、各プローブ104,106
は実質的に矩形の形状で、パッチ102の面に対して実
質的に垂直に延在する。これらのプローブは、フィード
・プローブまたは接地プローブとして用いられる。フィ
ード・プローブは、パッチ102に対して望ましい励起
を与える。接地プローブは、当技術では周知の方法でパ
ッチ102内の特定の動作モードを強化または抑制する
ために用いられる。
【0013】好適な実施例では、プローブ104,10
6は両方ともフィード型プローブである。説明される実
施例では、2個のフィード・プローブが採用されて、周
知の方法で偏波ダイバーシティ(polarization diversi
ty)を与える。二重フィードを採用し、偏波ダイバーシ
ティを示すパッチ・アンテナは既知のものであるので、
この装置に関する詳しい説明はここでは行わない。しか
し興味をもたれた読者は、この問題の詳細について以下
の文献を参照されたい。二重プローブ偏波ダイバーシテ
ィに関しては、M.HaneishiおよびY.Suzukiの「Circular
Polarizationand Bandwidth 」(Handbook of Microst
rip Antennas, Peter Peregrinus Ltd., 1989年ロ
ンドン, p.220 )を参照のこと。プローブの最適な配置
について興味をもたれた読者は、Mohamed A.Saedの「An
Optimization Procedure for aProbe-Fed Rectangular
Microstrip Patch Radiator CAD 」(Microwave Journ
al, 1993年1月, pp.116-124)を参照のこと。もち
ろん偏波ダイバーシティが望ましくない場合は、本発明
による単独のフィード・プローブ構造を採用することが
できることを当業者は理解されよう。
6は両方ともフィード型プローブである。説明される実
施例では、2個のフィード・プローブが採用されて、周
知の方法で偏波ダイバーシティ(polarization diversi
ty)を与える。二重フィードを採用し、偏波ダイバーシ
ティを示すパッチ・アンテナは既知のものであるので、
この装置に関する詳しい説明はここでは行わない。しか
し興味をもたれた読者は、この問題の詳細について以下
の文献を参照されたい。二重プローブ偏波ダイバーシテ
ィに関しては、M.HaneishiおよびY.Suzukiの「Circular
Polarizationand Bandwidth 」(Handbook of Microst
rip Antennas, Peter Peregrinus Ltd., 1989年ロ
ンドン, p.220 )を参照のこと。プローブの最適な配置
について興味をもたれた読者は、Mohamed A.Saedの「An
Optimization Procedure for aProbe-Fed Rectangular
Microstrip Patch Radiator CAD 」(Microwave Journ
al, 1993年1月, pp.116-124)を参照のこと。もち
ろん偏波ダイバーシティが望ましくない場合は、本発明
による単独のフィード・プローブ構造を採用することが
できることを当業者は理解されよう。
【0014】プローブ104,106は実質的に矩形で
構成されるが、他のプローブ形状も使用可能であり、本
発明の精神から逸脱することなく使用することができる
ことを当業者にはご理解頂けよう。この形状としては、
円形プローブ,円錐形プローブ,楕円プローブまたはこ
こで説明されたフィード・プローブまたは接地プローブ
として特定の用途に適した任意の他の形状やその他のも
のがあげられる。
構成されるが、他のプローブ形状も使用可能であり、本
発明の精神から逸脱することなく使用することができる
ことを当業者にはご理解頂けよう。この形状としては、
円形プローブ,円錐形プローブ,楕円プローブまたはこ
こで説明されたフィード・プローブまたは接地プローブ
として特定の用途に適した任意の他の形状やその他のも
のがあげられる。
【0015】当技術では周知のように、パッチ102は
圧縮成形(スタンピング)および成形(フォーミング)
その他の使用可能な周知の板金作成作業のうち任意のも
のによって作成することができる。さらに、パッチ10
2は周知の鋳造(キャスティング)過程のうち任意のも
のにより製造することもできる。
圧縮成形(スタンピング)および成形(フォーミング)
その他の使用可能な周知の板金作成作業のうち任意のも
のによって作成することができる。さらに、パッチ10
2は周知の鋳造(キャスティング)過程のうち任意のも
のにより製造することもできる。
【0016】プローブ104,106は、打ち抜き(パ
ンチング),穴抜き(ピアシング),穴あけ(パーフォ
レイティング),せん断または成形その他の使用可能な
金属加工作業の任意のものによりパッチ102の一体部
分として作成される。パッチ102が金属鋳造過程を介
して作成されると、プローブ104,106は鋳型の一
体フィーチャにより構成されるか、あるいは、鋳造作業
が終了した後で上記の板金作成動作のうち任意のものに
より形成される。
ンチング),穴抜き(ピアシング),穴あけ(パーフォ
レイティング),せん断または成形その他の使用可能な
金属加工作業の任意のものによりパッチ102の一体部
分として作成される。パッチ102が金属鋳造過程を介
して作成されると、プローブ104,106は鋳型の一
体フィーチャにより構成されるか、あるいは、鋳造作業
が終了した後で上記の板金作成動作のうち任意のものに
より形成される。
【0017】好適な実施例では、プローブ104,10
6は、それらが接続するパッチ102から打ち抜かれて
成形される。打ち抜き作業を使用するために、各プロー
ブ104,106は、それが接続するパッチ102の一
体部分として残る。プローブ104,106とパッチ1
02との間の電気的接触を行うために、機械的なもので
あろうとそうでなかろうと、他の結合は必要ではない。
プローブの機能を果たすために、別片の部品は必要では
ない。さらに、各プローブはパッチ102と同じ材料で
構成される。
6は、それらが接続するパッチ102から打ち抜かれて
成形される。打ち抜き作業を使用するために、各プロー
ブ104,106は、それが接続するパッチ102の一
体部分として残る。プローブ104,106とパッチ1
02との間の電気的接触を行うために、機械的なもので
あろうとそうでなかろうと、他の結合は必要ではない。
プローブの機能を果たすために、別片の部品は必要では
ない。さらに、各プローブはパッチ102と同じ材料で
構成される。
【0018】パッチ102の下には、任意の誘電性スペ
ーサ108がある。このようなスペーサは当技術では周
知のものであり、誘電性フォーム,ガラス充填エポキ
シ,シアナート・エステル(cyanate ester ),ポリイ
ミド,テフロンその他の同様の誘電性材料などの既知の
誘電性材料のうち任意のもので構成することができる。
好適な実施例では、誘電性スペーサ108はポリメタク
リイミド・フォーム(Polymethacrylimide foam )で作
られる。
ーサ108がある。このようなスペーサは当技術では周
知のものであり、誘電性フォーム,ガラス充填エポキ
シ,シアナート・エステル(cyanate ester ),ポリイ
ミド,テフロンその他の同様の誘電性材料などの既知の
誘電性材料のうち任意のもので構成することができる。
好適な実施例では、誘電性スペーサ108はポリメタク
リイミド・フォーム(Polymethacrylimide foam )で作
られる。
【0019】スペーサ108とパッチ102の両方を支
持するのは、たとえば、当技術では周知のもののような
プリント回路板(PCB:printed circuit board )な
どの、接地面112を有する誘電性基板110である。
このようなPCBは、単数または複数の層からなり、通
常はその一方の主表面上に接地面112を有し、もう一
方の主表面は前記の接地面112から電気的に分離され
ている電気接触およびトレース118からなる。本発明
によれば、基板110はプローブ104,106をそれ
ぞれ受け入れるための穴114,116を有する。フィ
ード・プローブは穴114,116を貫通して延在し、
トレース118と電気的に接触して、アンテナ・アセン
ブリが完成する。
持するのは、たとえば、当技術では周知のもののような
プリント回路板(PCB:printed circuit board )な
どの、接地面112を有する誘電性基板110である。
このようなPCBは、単数または複数の層からなり、通
常はその一方の主表面上に接地面112を有し、もう一
方の主表面は前記の接地面112から電気的に分離され
ている電気接触およびトレース118からなる。本発明
によれば、基板110はプローブ104,106をそれ
ぞれ受け入れるための穴114,116を有する。フィ
ード・プローブは穴114,116を貫通して延在し、
トレース118と電気的に接触して、アンテナ・アセン
ブリが完成する。
【0020】プローブ104,106をパッチ102に
接続するためにハンダ付けその他の結合作業が必要ない
ので、従来のパッチ・アンテナが示すような変動を起こ
すことなく信頼性のある反復可能な装置の高さが維持さ
れることに注目されたい。さらに、パッチ102が1個
の一体型構造であるために、従来の技術のような別のプ
ローブやプローブ組立の段階の必要がない。従って、本
発明のパッチ・アンテナは、プローブをパッチに組み込
むことによって、従来の技術によるパッチ・アンテナと
比較して非常に高さを低くして、コストを節約すること
を実現する。
接続するためにハンダ付けその他の結合作業が必要ない
ので、従来のパッチ・アンテナが示すような変動を起こ
すことなく信頼性のある反復可能な装置の高さが維持さ
れることに注目されたい。さらに、パッチ102が1個
の一体型構造であるために、従来の技術のような別のプ
ローブやプローブ組立の段階の必要がない。従って、本
発明のパッチ・アンテナは、プローブをパッチに組み込
むことによって、従来の技術によるパッチ・アンテナと
比較して非常に高さを低くして、コストを節約すること
を実現する。
【0021】図2には、図1のパッチ・アンテナ100
の部分断面図が示される。図2は、組立後のパッチ・ア
ンテナ100を示す。図示されるように、また本発明に
より、パッチ102の表面上には物理的な障害物は何も
ない。ハンダ付けその他の結合手順を採用して、プロー
ブ104,106を介してパッチ102をPCB110
の電気接触に電気的および機械的に結合するが、これら
の接続は、上述のように定義された装置全体の高さの障
害となったり、妨害したり、増大させることはない。
の部分断面図が示される。図2は、組立後のパッチ・ア
ンテナ100を示す。図示されるように、また本発明に
より、パッチ102の表面上には物理的な障害物は何も
ない。ハンダ付けその他の結合手順を採用して、プロー
ブ104,106を介してパッチ102をPCB110
の電気接触に電気的および機械的に結合するが、これら
の接続は、上述のように定義された装置全体の高さの障
害となったり、妨害したり、増大させることはない。
【図1】本発明によるパッチ・アンテナの好適な実施例
の分解図である。
の分解図である。
【図2】図1に示されるパッチ・アンテナの部分断面図
である。
である。
100 パッチ・アンテナ 102 パッチ(導電性材料層) 104,106 プローブ 108 スペーサ 110 誘電性基板 112 接地面 114,116 穴 118 電気的トレース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジム・モリアーティ アメリカ合衆国イリノイ州クリスタル・レ イク、ジョン・ストリート52 (72)発明者 リチャード・エス・ラクワルスキー アメリカ合衆国イリノイ州グレン・エリ ン、ウエスタン・アヴェニュー540
Claims (13)
- 【請求項1】 マイクロ波周波数電磁放射を発生または
受信するためのパッチ・アンテナ(100)であって、
前記パッチ・アンテナは:そこから実質的に垂直に延在
する少なくとも1つの一体型プローブ(106,10
4)を特徴とする表面を有する導電性パッチ(102)
であって、前記プローブが前記パッチに対して電気的お
よび機械的結合を行うパッチ(102);およびその一
方の主表面上に接地面(112)を有しもう一方の主表
面上に導電性接触(118)を有する誘電性基板(11
0)であって、前記接触(118)は前記接地面(11
2)から電気的に分離されており、前記基板が前記の少
なくとも1つの一体型プローブを介して導電性パッチに
結合されて前記の電気的および機械的結合を行う基板;
によって構成されることを特徴とするアンテナ(10
0)。 - 【請求項2】 動作周波数が1ないし20GHzの範囲
にある請求項1記載のアンテナ(100)。 - 【請求項3】 導電性パッチ(102)が誘電性基板
(110)に結合されて接地面(112)に平行である
請求項1記載のアンテナ(100)。 - 【請求項4】 導電性パッチ(102)と誘電性基板
(110)との間にある誘電性スペーサ(108)によ
ってさらに構成され、前記パッチ・プローブ(104,
106)がこの誘電性スペーサ(108)を貫通して延
在する請求項1記載のアンテナ(100)。 - 【請求項5】 導電性パッチ(102)が、平行四辺
形,多角形,円形および球形からなるグループから選択
された形状を有する請求項1記載のアンテナ(10
0)。 - 【請求項6】 導電性パッチ(102)の少なくとも2
辺が動作周波数の1/2の波長を有する請求項1記載の
アンテナ(100)。 - 【請求項7】 導電性パッチ(102)が、銅,ニッケ
ル,ニッケル−銀,ベリリウム−銅,リン−青銅および
ステンレス鋼からなるグループから選択された金属で作
られる請求項1記載のアンテナ(100)。 - 【請求項8】 誘電性スペーサ(108)が、誘電性フ
ォーム,ガラス充填エポキシ,シアナート・エステル,
ポリイミドおよびテフロン(登録商標)からなるグルー
プから選択される材料から作られる請求項4記載のアン
テナ(100)。 - 【請求項9】 導電性パッチ(102)が、圧縮成形お
よび成形からなるグループから選択される板金作業を利
用して作成される請求項1記載のアンテナ(100)。 - 【請求項10】 導電性パッチ(102)が、金属鋳造
作業を利用して作成される請求項1記載のアンテナ(1
00)。 - 【請求項11】 プローブ(104,106)が、打ち
抜き,穴抜き,穴あけ,成形およびせん断からなるグル
ープから選択される板金作業を利用して作成される請求
項1記載のアンテナ(100)。 - 【請求項12】 プローブ(104,106)が導電性
パッチと同じ材料によって構成される請求項1記載のア
ンテナ(100)。 - 【請求項13】 少なくとも1つのプローブ(104)
が、フィード・プローブおよび接地プローブからなるグ
ループから選択される装置として機能する請求項1記載
のアンテナ(100)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11727793A | 1993-09-07 | 1993-09-07 | |
US117277 | 1993-09-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07106844A true JPH07106844A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=22371970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP23604494A Pending JPH07106844A (ja) | 1993-09-07 | 1994-09-06 | 一体型プローブを有するパッチ・アンテナおよびその作成方法 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07106844A (ja) |
GB (1) | GB2281661A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7110719B2 (en) | 2002-09-02 | 2006-09-19 | Uniden Corporation | Indoor mobile communication device |
US8026864B2 (en) | 2006-09-01 | 2011-09-27 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Antenna device, antenna element and antenna module |
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EP1294050A1 (en) * | 2001-09-05 | 2003-03-19 | Z-Com, Inc. | Inverted-F antenna |
KR100568270B1 (ko) * | 2003-06-24 | 2006-04-05 | 삼성전기주식회사 | 내장형 안테나 단자부 지지 장치 |
GB2404497A (en) * | 2003-07-30 | 2005-02-02 | Peter Bryan Webster | PCB mounted antenna |
KR100640365B1 (ko) | 2005-06-15 | 2006-10-30 | 삼성전자주식회사 | 휴대용 단말기의 안테나 장치 |
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FI81927C (fi) * | 1988-10-26 | 1990-12-10 | Nokia Mobira Oy | Antenn foer radiotelefon. |
JPH02162804A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | 平板型アンテナ |
JPH02308604A (ja) * | 1989-05-23 | 1990-12-21 | Harada Ind Co Ltd | 移動通信用平板アンテナ |
JPH03228407A (ja) * | 1989-12-11 | 1991-10-09 | Nec Corp | アンテナおよび該アンテナを用いた携帯用無線機 |
-
1994
- 1994-08-10 GB GB9416166A patent/GB2281661A/en not_active Withdrawn
- 1994-09-06 JP JP23604494A patent/JPH07106844A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7110719B2 (en) | 2002-09-02 | 2006-09-19 | Uniden Corporation | Indoor mobile communication device |
US8026864B2 (en) | 2006-09-01 | 2011-09-27 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Antenna device, antenna element and antenna module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB9416166D0 (en) | 1994-09-28 |
GB2281661A (en) | 1995-03-08 |
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