JPH0884019A - Plane antenna - Google Patents
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- JPH0884019A JPH0884019A JP24189294A JP24189294A JPH0884019A JP H0884019 A JPH0884019 A JP H0884019A JP 24189294 A JP24189294 A JP 24189294A JP 24189294 A JP24189294 A JP 24189294A JP H0884019 A JPH0884019 A JP H0884019A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、無線ＬＡＮ、ＶＩＣＳ
等に適した2.5GHz帯に使用できる薄型の平面アンテナに
関するものである。The present invention relates to a wireless LAN, VICS
The present invention relates to a thin planar antenna that can be used in the 2.5 GHz band, which is suitable for such purposes.
【０００２】[0002]
【従来の技術】通信手段の一種として、無線ＬＡＮやＶ
ＩＣＳの実用化が進められている。これらは、2.5GHz帯
の周波数を用いた無線通信で、アンテナを用いて情報を
伝達するものである。この周波数帯域のアンテナとして
は、モノポールアンテナであるホイップアンテナが一般
に用いられている。これは、垂直偏波に対して水平面内
で無指向性が得られるためである。2. Description of the Related Art As a kind of communication means, a wireless LAN or V
Commercialization of ICS is underway. These are wireless communications using frequencies in the 2.5 GHz band and use an antenna to transmit information. A whip antenna, which is a monopole antenna, is generally used as an antenna in this frequency band. This is because omnidirectionality can be obtained in the horizontal plane for vertically polarized waves.
【０００３】このホイップアンテナは、垂直に伸びる導
体棒とグランド平面からなるもので、形状が大型になる
とともに、取付け方法、位置等に制約がある。This whip antenna is composed of a conductor rod extending vertically and a ground plane, and has a large size, and there are restrictions on a mounting method, a position and the like.
【０００４】このホイップアンテナの導体棒の先端から
水平方向に導体平面を形成すると、全体の寸法を短縮で
きる。そしてまた、その水平平面とグランド（アース）
平面とを短絡しても、同様にアンテナとして作用する。
しかし、この場合には、短絡した導体の途中に50オーム
の整合点が存在するので、この点に給電する必要があ
る。If a conductor plane is formed horizontally from the tip of the conductor rod of this whip antenna, the overall size can be shortened. And again, the horizontal plane and ground (earth)
Even if the plane is short-circuited, it similarly functions as an antenna.
However, in this case, since there is a matching point of 50 ohms in the middle of the short-circuited conductor, it is necessary to feed this point.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】また、上記の構造のア
ンテナの上下の導体平面間に誘電体を介在させると更に
垂直方向の寸法を短縮することができる。ただし、この
場合には誘電体基板の上下の面に導体膜を形成し、誘電
体基板に形成した貫通孔内に充填または挿入する導体に
よって短絡し、また、そのインピーダンス整合点に給電
用の導体を接続する必要がある。If a dielectric is interposed between the upper and lower conductor planes of the antenna having the above structure, the vertical dimension can be further reduced. However, in this case, conductor films are formed on the upper and lower surfaces of the dielectric substrate and short-circuited by the conductor filling or inserting into the through holes formed in the dielectric substrate, and the impedance matching point is used as a power supply conductor. Need to be connected.
【０００６】本発明は、薄型の平面アンテナで、垂直偏
波に対して水平平面内で無指向性を有するアンテナを提
供するもので、しかも、組立が容易で少ない部品点数で
製造が可能な平面アンテナを提供するものである。The present invention provides a thin planar antenna which has omnidirectionality in the horizontal plane with respect to vertically polarized waves, and which is easy to assemble and can be manufactured with a small number of parts. It provides an antenna.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、二つの導体平
面間に誘電体を充填して薄型化した平面アンテナの貫通
孔内の導体をインピーダンス整合点から分岐する導体を
用いることによって、上記の課題を解決するものであ
る。According to the present invention, the conductor in the through hole of the planar antenna thinned by filling the dielectric between the two conductor planes is used to branch from the impedance matching point. To solve the problem of.
【０００８】すなわち、誘電体基板の表面に金属膜の第
１の放射電極、誘電体基板の裏面に金属膜のアース電
極、また、誘電体基板に形成された貫通孔を通って第１
の放射電極の中心部とアース電極を接続する導体材料か
らなる第２の放射電極を具え、第２の放射電極のインピ
ーダンス整合点に給電用導体が接続されたことに特徴を
有するものである。That is, the first radiation electrode of a metal film is formed on the front surface of the dielectric substrate, the ground electrode of the metal film is formed on the back surface of the dielectric substrate, and the first radiation electrode is passed through the through hole formed in the dielectric substrate.
The second radiation electrode is made of a conductive material that connects the central portion of the radiation electrode to the ground electrode, and the feeding conductor is connected to the impedance matching point of the second radiation electrode.
【０００９】より具体的には、誘電体基板の表面に金属
膜の第１の放射電極、誘電体基板の裏面に金属膜のアー
ス電極、また、誘電体基板に形成された貫通孔を通って
第１の放射電極の中心部とアース電極を接続する導体材
料からなる第２の放射電極をを具え、第２の放射電極の
インピーダンス整合点から引き出された導体が同軸ケー
ブルの内部導体に接続され、アース電極が同軸ケーブル
の外部導体に接続されたことに特徴を有するものであ
る。同軸ケーブルに代えて基板上の導体ストリップライ
ンを用いてもよい。More specifically, the first radiation electrode made of a metal film is formed on the surface of the dielectric substrate, the ground electrode made of a metal film is formed on the back surface of the dielectric substrate, and a through hole formed in the dielectric substrate is passed through. A second radiation electrode made of a conductive material that connects the center of the first radiation electrode to the ground electrode is provided, and the conductor drawn from the impedance matching point of the second radiation electrode is connected to the inner conductor of the coaxial cable. The grounding electrode is connected to the outer conductor of the coaxial cable. A conductor strip line on the substrate may be used instead of the coaxial cable.
【００１０】[0010]
【作用】インピーダンス整合点から分岐した導体はアー
ス電極とは絶縁されて同軸ケーブルの内部導体に接続さ
れ、またアース導体は同軸ケーブルの外部導体に接続さ
れて給電される。第一の給電電極の水平方向に伸びる長
さ、二つの平面を短絡する導体の長さと、誘電体基板の
誘電率によって共振周波数（波長）が決まることにな
る。なお、同軸ケーブルではなく、誘電体基板を搭載す
る配線基板の導体ストリップラインに接続した場合には
このストリップラインを用いて給電する。The conductor branched from the impedance matching point is insulated from the ground electrode and connected to the inner conductor of the coaxial cable, and the ground conductor is connected to the outer conductor of the coaxial cable to supply power. The resonance frequency (wavelength) is determined by the length of the first power supply electrode extending in the horizontal direction, the length of the conductor that short-circuits the two planes, and the dielectric constant of the dielectric substrate. When connecting to a conductor strip line of a wiring board on which a dielectric substrate is mounted instead of the coaxial cable, power is supplied using this strip line.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１２】図１は、本発明の実施例を示す正面断面図
である。セラミック等の誘電体基板10の表面に水平方向
に伸びる第１の放射電極11を形成し、誘電体基板10の裏
面にはアース電極12を印刷等の方法により形成する。ア
ース電極12は誘電体基板10の裏面のほぼ全面に形成する
が、表面の第１の放射電極11の寸法は使用する周波数と
誘電体基板10の誘電率と厚みによって決定する。FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of the present invention. A first radiation electrode 11 extending horizontally is formed on the surface of a dielectric substrate 10 made of ceramic or the like, and a ground electrode 12 is formed on the back surface of the dielectric substrate 10 by a method such as printing. The ground electrode 12 is formed on almost the entire back surface of the dielectric substrate 10, and the dimensions of the first radiation electrode 11 on the front surface are determined by the frequency used, the dielectric constant and the thickness of the dielectric substrate 10.
【００１３】なお、誘電体基板の平面形状は、円形でも
四角形でもよく、また第１の放射電極も円形でも四角形
でもよい。またこれらの組み合わせでもよい。The planar shape of the dielectric substrate may be circular or rectangular, and the first radiation electrode may be circular or rectangular. Also, a combination of these may be used.
【００１４】本発明による平面アンテナにおいては、第
１の放射電極11とアース電極12を誘電体基板10に形成し
た貫通孔13に挿通される導体14によって短絡する。この
導体14は金属棒等を用い、端部が第１の放射電極11とア
ース電極12に半田付け等によって接続固定されている。
そして、この導体14から分岐する導体15が誘電体基板10
の貫通孔の下面に引き出されている。この導体15は第２
の放射電極となる導体14から、50オームのインピーダン
ス整合点で分岐している。そして、アース電極12とは絶
縁され、図示しないが同軸ケーブルの内部導体に接続さ
れる。アース電極は同軸ケーブルの外部導体に接続され
て、給電用の同軸線路が形成される。In the planar antenna according to the present invention, the first radiation electrode 11 and the ground electrode 12 are short-circuited by the conductor 14 inserted into the through hole 13 formed in the dielectric substrate 10. The conductor 14 is made of a metal rod or the like, and its end is connected and fixed to the first radiation electrode 11 and the ground electrode 12 by soldering or the like.
The conductor 15 branched from this conductor 14 is the dielectric substrate 10
To the lower surface of the through hole. This conductor 15 is the second
The conductor 14 serving as the radiating electrode is branched at an impedance matching point of 50 ohms. Then, it is insulated from the ground electrode 12 and is connected to the inner conductor of the coaxial cable (not shown). The ground electrode is connected to the outer conductor of the coaxial cable to form a coaxial line for power supply.
【００１５】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、第１の放射電極21、アース
電極22は前記の例と同じであるが、第一の放射電極21と
アース電極22を短絡する導体24と50オームのインピーダ
ンス整合点で二股に分かれた導体25とを一体にしたピン
を誘電体基板の貫通孔に挿入したものである。前記の例
と同様に半田付等で接続、固定を行い、また同軸ケーブ
ルに接続する。FIG. 2 is a front sectional view showing another embodiment of the present invention. The dielectric substrate 20, the first radiation electrode 21, and the ground electrode 22 are the same as those in the above example, but are bifurcated at the impedance matching point of 50 ohms with the conductor 24 that short-circuits the first radiation electrode 21 and the ground electrode 22. A pin in which the separated conductor 25 is integrated is inserted into the through hole of the dielectric substrate. Similar to the above example, they are connected and fixed by soldering or the like, and are connected to the coaxial cable.
【００１６】なお、導体24と導体25を一体化したピンは
誘電体基板10の表面から挿入するようにしても、裏面か
ら挿入するようにしてもよい。表面から挿入するとき
は、上端に水平方向への突出部を設けておけばストッパ
となり、位置決めが容易となる。あるいは、貫通孔内を
移動可能にして固定位置をずらし、インピーダンス整合
点に合うように調整することもできる。The pin in which the conductor 24 and the conductor 25 are integrated may be inserted from the front surface or the back surface of the dielectric substrate 10. When inserting from the surface, a protrusion in the horizontal direction is provided at the upper end to serve as a stopper, which facilitates positioning. Alternatively, the fixing position can be shifted by making the inside of the through hole movable so that the impedance matching point can be adjusted.
【００１７】図３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30、第一の放射電極31、アース
電極32と、導体34と導体35の構造はほぼ同じであるが、
導体34の長さを短くして誘電体基板30の下面から突出し
ないようにしてある。そのために、誘電体基板30に設け
る貫通孔33をアース電極側で広く形成して、下面に凹部
を形成した構造となっている。この部分で導体34とアー
ス電極32を半田付によって接続導通させる。FIG. 3 is a front sectional view showing another embodiment of the present invention. Although the structure of the dielectric substrate 30, the first radiation electrode 31, the ground electrode 32, and the conductor 34 and the conductor 35 is almost the same,
The length of the conductor 34 is shortened so that it does not protrude from the lower surface of the dielectric substrate 30. Therefore, the through hole 33 provided in the dielectric substrate 30 is widened on the side of the ground electrode, and the recess is formed on the lower surface. At this portion, the conductor 34 and the ground electrode 32 are connected to each other by soldering to make them conductive.
【００１８】図３に示した構造とすると、図４に示すよ
うに誘電体基板40のアンテナ素子を配線基板46に搭載す
ることが容易となる。第１の放射電極41とアース電極42
は導体44を介して短絡され、アース電極42は配線基板46
の導体パターン48と導通接続される。また、50オームの
インピーダンス整合点で分岐する導体45は誘電体基板40
の貫通孔と配線基板46の貫通孔を通して配線基板46の裏
面に引き出され、導体パターン47と接続される。導体パ
ターン47は同軸ケーブルの内部導体と接続され、導体パ
ターン48は同軸ケーブルの外部導体と接続される。同軸
ケーブルを用いないで配線基板の導体ストリップライン
によって直接送信・受信回路と接続することもできる。With the structure shown in FIG. 3, it becomes easy to mount the antenna element of the dielectric substrate 40 on the wiring board 46 as shown in FIG. First radiation electrode 41 and ground electrode 42
Are short-circuited via the conductor 44 and the ground electrode 42 is connected to the wiring board 46.
The conductor pattern 48 is electrically connected. Also, the conductor 45 that branches at the impedance matching point of 50 ohms is the dielectric substrate 40.
Through the through hole and the through hole of the wiring board 46, and is drawn out to the back surface of the wiring board 46 and connected to the conductor pattern 47. The conductor pattern 47 is connected to the inner conductor of the coaxial cable, and the conductor pattern 48 is connected to the outer conductor of the coaxial cable. It is also possible to directly connect to the transmitting / receiving circuit by the conductor strip line of the wiring board without using the coaxial cable.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明によれば、垂直偏波に対して無指
向性性を有する薄型の平面アンテナが得られ、取付け方
法、位置等の自由度の大きなアンテナを無線ＬＡＮやＶ
ＩＣＳ等で利用することが可能となる。According to the present invention, a thin planar antenna having omnidirectionality with respect to vertically polarized waves can be obtained, and an antenna having a high degree of freedom in mounting method, position, etc. can be used as a wireless LAN or V.
It can be used in ICS and the like.
【００２０】また、印刷技術で誘電体基板の電極が形成
でき、一本のピンを挿入するのみで組立ができるので、
製造容易で安価な平面アンテナが得られる。Further, the electrodes of the dielectric substrate can be formed by the printing technique and the assembly can be performed by inserting only one pin.
A planar antenna that is easy to manufacture and inexpensive can be obtained.
【００２１】更に、挿入するピンの形状、例えば分岐点
まで形成するスリットの深さ、を調整することによっ
て、異なる周波数で用いる平面アンテナの製造も容易と
なるし、素子の特性のばらつきに対応することも容易と
なる。Further, by adjusting the shape of the pin to be inserted, for example, the depth of the slit formed up to the branch point, it becomes easy to manufacture a planar antenna used at different frequencies, and it is possible to cope with variations in element characteristics. It will also be easy.
【図１】 本発明の実施例を示す正面断面図FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の他の実施例を示す正面断面図FIG. 2 is a front sectional view showing another embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の他の実施例を示す正面断面図FIG. 3 is a front sectional view showing another embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の他の実施例を示す正面断面図FIG. 4 is a front sectional view showing another embodiment of the present invention.
10、20、30、40：誘電体基板 11、21、31、41：第一の放射電極 12、22、32、42：アース電極 14、24、34、44：（短絡）導体 15、25、35、45：（給電）導体 10, 20, 30, 40: Dielectric substrate 11, 21, 31, 41: First radiation electrode 12, 22, 32, 42: Ground electrode 14, 24, 34, 44: (short-circuit) conductor 15, 25, 35, 45: (power supply) conductor
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成７年９月１４日[Submission date] September 14, 1995
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００４[Correction target item name] 0004
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０００４】このホイップアンテナの導体棒の先端から
水平方向に導体平面を形成すると、全体の寸法を短縮で
きる。そしてまた、その水平平面とグランド（アース）
平面とを短絡しても、同様にアンテナとして作用する。
しかし、この場合には、短絡した導体の途中に50オーム
のインピーダンス整合点が存在するので、この点に給電
する必要がある。If a conductor plane is formed horizontally from the tip of the conductor rod of this whip antenna, the overall size can be shortened. And again, the horizontal plane and ground (earth)
Even if the plane is short-circuited, it similarly functions as an antenna.
However, in this case, since there is a 50 ohm impedance matching point in the middle of the short-circuited conductor, it is necessary to feed this point.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１０[Correction target item name] 0010
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１０】[0010]
【作用】インピーダンス整合点から分岐した導体は、ア
ース電極とは絶縁されて同軸ケーブルの内部導体に接続
され、またアース電極は同軸ケーブルの外部導体に接続
されて給電される。第一の放射電極の水平方向へ伸びる
長さ、二つの平面を短絡する導体の長さと、誘電体基板
の誘電率とによって共振周波数（波長）が決まることに
なる。なお、同軸ケーブルではなく、誘電体基板を搭載
する配線基板の導体ストリップラインに接続した場合に
は、そのストリップラインを用いて給電する。The conductor branched from the impedance matching point is insulated from the ground electrode and connected to the inner conductor of the coaxial cable, and the ground electrode is connected to the outer conductor of the coaxial cable to supply power. The resonance frequency (wavelength) is determined by the length of the first radiation electrode extending in the horizontal direction, the length of the conductor that short-circuits the two planes, and the dielectric constant of the dielectric substrate. When connecting to a conductor strip line of a wiring board on which a dielectric substrate is mounted instead of the coaxial cable, power is supplied using the strip line.
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１９[Correction target item name] 0019
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明によれば、垂直偏波に対して水平
面内で無指向性を有する薄型の平面アンテナが得られ、
取付け方法、位置等の自由度の大きなアンテナを無線Ｌ
ＡＮやＶＩＣＳ等で利用することが可能となる。According to the present invention, horizontal to vertical polarization is achieved.
Planar antenna thinner with omnidirectional in a plane can be obtained,
Wireless L antenna with a large degree of freedom in terms of mounting method, position, etc.
It can be used in AN and VICS.
Claims (6)
電極、誘電体基板の裏面に金属膜のアース電極、また、
誘電体基板に形成された貫通孔を通って第１の放射電極
の中心部とアース電極を接続する導体材料からなる第２
の放射電極を具え、第２の放射電極のインピーダンス整
合点に給電用導体が接続されてなる平面アンテナ。1. A first radiation electrode made of a metal film on the surface of the dielectric substrate, a ground electrode made of a metal film on the back surface of the dielectric substrate, and
A second conductive material connecting the center of the first radiation electrode and the ground electrode through a through hole formed in the dielectric substrate.
A planar antenna comprising a radiation electrode, and a feeding conductor connected to an impedance matching point of the second radiation electrode.
電極、誘電体基板の裏面に金属膜のアース電極、また、
誘電体基板に形成された貫通孔を通って第１の放射電極
の中心部とアース電極を接続する導体材料からなる第２
の放射電極を具え、第２の放射電極のインピーダンス整
合点から引き出された導体が同軸ケーブルの内部導体に
接続され、アース電極が同軸ケーブルの外部導体に接続
されてなる平面アンテナ。2. A first radiation electrode made of a metal film on the surface of the dielectric substrate, a ground electrode made of a metal film on the back surface of the dielectric substrate, and
A second conductive material connecting the center of the first radiation electrode and the ground electrode through a through hole formed in the dielectric substrate.
Of the second radiation electrode, the conductor drawn out from the impedance matching point of the second radiation electrode is connected to the inner conductor of the coaxial cable, and the ground electrode is connected to the outer conductor of the coaxial cable.
電極、誘電体基板の裏面に金属膜のアース電極、また、
誘電体基板に形成された貫通孔を通って第１の放射電極
の中心部とアース電極を接続する導体材料からなる第２
の放射電極を具え、第２の放射電極のインピーダンス整
合点から引き出された導体が誘電体基板を搭載する基板
の導体線路に接続され、アース電極が同じ基板の他の導
体線路に接続されてなる平面アンテナ。3. A first radiation electrode made of a metal film on the surface of the dielectric substrate, a ground electrode made of a metal film on the back surface of the dielectric substrate, and
A second conductive material connecting the center of the first radiation electrode and the ground electrode through a through hole formed in the dielectric substrate.
And a conductor drawn out from an impedance matching point of the second radiation electrode is connected to a conductor line of a substrate on which a dielectric substrate is mounted, and an earth electrode is connected to another conductor line of the same substrate. Planar antenna.
から引き出される導体とが一体に形成された請求項２ま
たは請求項３記載の平面アンテナ。4. The planar antenna according to claim 2, wherein the second radiation electrode and the conductor led out from the impedance matching point are integrally formed.
合点から引き出される導体は、第１の放射電極側では一
体となっており、インピーダンス整合点でアース電極側
に向かって分岐している請求項２または請求項３記載の
平面アンテナ。5. The second radiation electrode and the conductor led out from the impedance matching point are integrated on the first radiation electrode side, and branch toward the ground electrode side at the impedance matching point. The planar antenna according to claim 2 or claim 3.
囲に凹部を具えた請求項４または請求項５記載の平面ア
ンテナ。6. The planar antenna according to claim 4, wherein a recess is provided around the through hole of the dielectric substrate on the side of the ground electrode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189294A JP3187258B2 (en) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | Planar antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189294A JP3187258B2 (en) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | Planar antenna |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0884019A true JPH0884019A (en) | 1996-03-26 |
| JP3187258B2 JP3187258B2 (en) | 2001-07-11 |
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ID=17081111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24189294A Expired - Fee Related JP3187258B2 (en) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | Planar antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3187258B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6856292B2 (en) | 2002-01-11 | 2005-02-15 | Nec Corporation | Physically small antenna |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP24189294A patent/JP3187258B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6856292B2 (en) | 2002-01-11 | 2005-02-15 | Nec Corporation | Physically small antenna |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3187258B2 (en) | 2001-07-11 |
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