JPH11214916A - アンテナ装置およびアンテナ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トリプレートアンテナと高周波回路との間に
接続部分がなく、より簡単な製造工程により製造可能な
アンテナ装置を得る。 【解決手段】 フィルム基板６上にアンテナ部Ａと高周
波回路部Ｂを形成したアンテナ装置であって、フィルム
基板６上にアンテナ素子を形成し、そのアンテナ素子へ
の給電用の導体線路１ｂを同一基板６上に形成する。こ
の導体線路１ｂは高周波回路部Ｂまで連続しており、地
導体８および高誘電体９とともにマイクロストリップ線
路を構成している。この基板６の上下に開口部を形成し
た地導体４、５、７および地導体８を層状に配すること
によりアンテナユニットを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体シートに形
成されたアンテナパターンの両側に地導体を配したアン
テナとマイクロストリップラインを用いて形成した高周
波回路とを含むアンテナ装置およびそのアンテナ装置の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として、トリプレートアンテ
ナと高周波回路とを接続したトリプレートアンテナ付き
高周波回路が特開平７−１７０１１５号公報に示されて
いる。この特開平７−１７０１１５号公報に示される技
術では、トリプレートアンテナと高周波回路との間の伝
達効率を改善する目的で、アンテナパターンが形成され
たフィルム基板の両面を誘電体で挟み込んでトリプレー
トアンテナが構成され、そのトリプレートアンテナの端
部に、マイクロストリップラインを用いて構成された高
周波回路が接続されることで１つのアンテナユニットが
構成されている。このように構成することでトリプレー
トアンテナと高周波回路との間を極短い導体で接続する
ことができ、トリプレートアンテナと高周波回路との間
の伝達損失が低減される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のア
ンテナユニットにおいては依然トリプレートアンテナと
高周波回路との間に接続部分がある。この接続部分があ
る以上、伝達損失が生じることは避けられない。また、
トリプレートアンテナ部分と高周波回路部分とを別々に
組み立てた後に接合するため、製造工程が複雑である。
本発明はこのことに鑑み、トリプレートアンテナと高周
波回路との間に接続部分がなく、より簡単な製造工程に
より製造可能なアンテナ装置およびその製造方法を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、アンテナ素子
および該アンテナ素子への給電線路たる導体線路が表面
上に形成されたフィルム基板と、該フィルム基板の一方
側に積層され前記アンテナ素子および導体線路の一方側
に空間を形成するようにアンテナ素子および導体線路に
対応する部分に空隙部が形成された第１の地導体と、前
記フィルム基板の他方側に積層され前記アンテナ素子お
よび導体線路の他方側に空間を形成するようにアンテナ
素子および導体線路に対応する部分に空隙部が形成され
た第２の地導体と、を含み、前記導体線路により構成さ
れた高周波回路と、該高周波回路に対応する部分であり
かつ前記フィルム基板と前記第２地導体との間に設けら
れた誘電体層と、を備えることを特徴とする。

【０００５】この発明により、アンテナ素子部分と高周
波回路部分とがフィルム基板上の導体線路により連続形
成される。これらアンテナ素子部分と高周波回路部分双
方の特性インピーダンスをλ／４変成器等により整合す
ることで、アンテナ素子部分と高周波回路部分との間の
給電損失が大幅に低減される。更には空隙部により空間
を形成することで空間が誘電体として作用するので、フ
ィルム基板上下それぞれの全面に渡って誘電体層を形成
する必要がない。

【０００６】また本発明はアンテナ装置の製造方法にも
関連し、その製造方法は、フィルム基板の一方側表面上
にアンテナ素子を形成するとともにアンテナ素子への給
電線路および高周波回路を成すように導体線路を形成す
る工程と、前記フィルム基板の一方側に配置される第１
の地導体および前記フィルム基板の他方側に配置される
第２の地導体それぞれの前記アンテナ素子および導体線
路に対応する部分に空隙部を形成する工程と、前記フィ
ルム基板の前記高周波回路部分に対応する大きさの略平
板状の誘電体層を準備する工程と、前記第２の地導体、
前記誘電体層、前記フィルム基板、前記第１の地導体の
順に積層固定する工程と、からなる。

【０００７】これにより、アンテナ素子部分と高周波回
路部分とを別々に構成した後に接続するといった面倒な
ことをせずに、前述のアンテナ装置をより簡単に製造す
ることが可能である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の形態について説明する。図１はアンテナ装置の外観図
である。高周波部２と信号処理部３よりアンテナユニッ
トが構成され、高周波部２のフィルム基板（図示せず）
上に形成されたアンテナ素子１ａ、導体線路１ｂにより
平面状にアンテナ部１が構成されていることを示してい
る。この図１のアンテナ装置をＡ−Ａ線で図示上下方向
に切断した場合の断面図が信号処理部３を省略して図２
に示されている。また、図３は図１のアンテナ装置のＢ
−Ｂ断面図である。これら図２および図３に基づき本実
施形態のアンテナ装置の構造について詳細に説明する。

【０００９】説明の都合上、図３の左側をアンテナ部
Ａ、同様に右側を回路部Ｂとする。フィルム基板６は厚
さ１０〜２０μｍの誘電体基板であり、その表面にはエ
ッチング等によりアンテナ素子１ａおよび導体線路１ｂ
が形成されている。このうち導体線路１ｂは回路部Ｂま
で連続するように形成されている。フィルム基板６の図
示上方には地導体４が接着等により固定されており、更
にその上方には同じく接着等により地導体５が固定され
ている。地導体４および地導体５は厚さ４００〜５００
μｍの良導体で構成されている。またフィルム基板６の
図示下方には同様にして地導体７が固定され更にその下
方には地導体８が固定されており、これら地導体７およ
び地導体８も厚さ４００〜５００μｍの良導体で構成さ
れている。

【００１０】まずアンテナ部Ａ（図３の図示左側）を中
心に説明する。地導体４には、アンテナ素子１ａおよび
導体線路１ｂに対応する部分に開口部４ａが形成されて
いる。この開口部４ａにより、地導体４がフィルム基板
６に固定された際にアンテナ素子１ａおよび導体線路１
ｂの上方には空間が形成される。地導体５には、アンテ
ナ素子１ａに対応する部分のみに開口部５ａが形成され
ている。これによりアンテナ素子１ａの上方は開口し、
導体線路１ｂの上方は地導体４の厚さ分の空間を形成し
て閉塞される。図４はアンテナ素子１ａ部分と導体線路
１ｂ部分とにそれぞれ形成される空間を拡大して比較し
た断面図である。

【００１１】また地導体７には地導体４と同様にしてア
ンテナ素子１ａおよび導体線路１ｂに対応する部分に開
口部７ａが形成されている。これに対し地導体８にはア
ンテナ素子１ａや導体線路１ｂに対応する部分に開口部
は形成されておらず、一様な平面を成している。このよ
うにしてアンテナ部Ａはトリプレートアンテナとして構
成される。なお、ここで説明した各開口部が請求項に示
される空隙部に相当する。

【００１２】続いて回路部Ｂ（図３の図示右側）につい
て説明する。フィルム基板６の図示上方にはエッチング
等によりアンテナ部Ａから連続するように導体線路１ｂ
がマイクロストリップ線路として形成されており、この
導体線路１ｂとワイヤボンディング等により電気的に接
続された回路素子ＩＣが、フィルム基板６に形成された
開口を貫通するように配置されている。地導体４にはこ
の導体線路１ｂと回路素子ＩＣとを避けるように開口部
４ａが形成されており、その開口部４ａの上方が地導体
５により閉鎖されている。地導体７には回路部Ｂに対応
する位置に台座７ｂが一体形成されており、その台座７
ｂの上方には高誘電体９が接着固定されている。高誘電
体９は誘電率の高い材料、例えばアルミナ（比誘電率ε
ｒ＝９．９）、を用いて構成され、その厚みは２００〜
４００μｍに設定されている。また高誘電体９にはフィ
ルム基板６と同様に回路素子ＩＣを避ける開口が形成さ
れている。

【００１３】以上説明したように損失が小さく誘電率の
高い高誘電体９、地導体８、台座７ｂおよび導体線路１
ｂによりマイクロストリップ線路を構成する。このマイ
クロストリップ線路においては、回路部Ｂの導体線路１
ｂからの放射電磁界を高誘電体９に集中させることで、
導体線路１ｂにおける放射損失が少なくなっている。

【００１４】続いて信号処理部３について説明する。信
号処理部３は信号処理回路１０が実装されたプリント基
板１１より構成される。このプリント基板１１は高周波
部２の地導体８の下面に接着されており、プリント基板
１１から下方に突出するように信号処理回路１０が実装
されている。この信号処理回路１０はフレキシブルリー
ド１２により前述の回路部Ｂの導体線路１ｂと接続され
ている。このように信号処理回路１０と回路部Ｂの導体
線路１ｂとを接続するために上述した地導体４、フィル
ム基板６、地導体７、および地導体８にはフレキシブル
リード１２を挿通するための開口部４ａ、６ａ、７ａお
よび８ａがそれぞれ形成されている。

【００１５】以上のように構成されたアンテナ装置は以
下のように製造される。まずフィルム基板６上にエッチ
ングによりアンテナ素子１ａおよび導体線路１ｂを形成
する。並行して地導体４、地導体５、フィルム基板６、
地導体７および地導体８それぞれに開口部４ａ、５ａ、
６ａ、７ａおよび８ａを形成するとともにフィルム基板
６および高誘電体９に回路素子ＩＣに対応する開口を形
成する。一方プリント基板１１には信号処理回路１０を
実装しておく。続いて各部品を組み立てる。この組み立
てはまず地導体８上に地導体７を積層固定し、更にその
上方に高誘電体９を積層固定する。その後アンテナ素子
１ａおよび導体線路１ｂが形成されたフィルム基板６を
積層固定し、回路素子ＩＣを導体線路１ｂに接続し、地
導体４を更に積層固定する。回路素子ＩＣは導体線路１
ｂにワイヤボンディングにより接合される。次に地導体
８下方から予め信号処理回路１０が実装されたプリント
基板１１を接着固定し、信号処理回路１０と導体線路１
ｂとをフレキシブルリード１２により電気的に接続す
る。最後に地導体５を地導体４上に積層し、信号処理回
路１０の下方を適当なカバーで覆うことによりアンテナ
装置が完成する。

【００１６】以上のようにしてアンテナ装置は製造され
るが、別の形態として信号処理回路１０をフィルム基板
６上に配置しプリント基板１１およびフレキシブルリー
ド１２を省略する形態を採用してもよい。

【００１７】このように各地導体４、５、７、８、フィ
ルム基板６およびプリント基板１１それぞれをシート状
あるいは平板状に形成したので、これらを次々と積層す
ることで簡単にアンテナ装置を構成することができる。
また、フィルム基板６上においてアンテナ部Ａから回路
部Ｂにいたる導体線路１ｂがエッチングにより連続する
導体線路１ｂとして形成されているので、のアンテナ部
Ａと回路部Ｂとの間に接続部分が無く、給電損失の少な
いアンテナ装置が得られる。

【００１８】加えて、アンテナ部Ａの導体線路１ｂは地
導体４、５、７および８により閉塞されているため、導
体線路１ｂ間の結合が少なく抑えられ放射損失が低減さ
れる。更に地導体とフィルム基板との間に誘電体を介在
させたトリプレート線路よりも銅損、誘電体損が低減さ
れる。

【００１９】以上本発明の実施形態について説明してき
たが、本発明はこの実施形態に限定されることなく様々
な形態での実施が可能である。図５の拡大比較断面図に
は前述の図４の変形例を示す。例えば図５の拡大比較断
面図に示されるように前述の実施形態中の地導体４およ
び地導体５を一体化して地導体１３とし、地導体７およ
び地導体８を一体化して地導体１４として構成してもよ
い。このようにすることで更に部品点数が減り、製造が
容易になる。

【００２０】また図６に示されるように地導体５又は１
３の表面に、アンテナ素子１ａを臨む開口部１５ａを除
いて電波吸収体１５を設けることも好適である。この電
波吸収体１５により電波の多重反射を防ぐことができ、
入射電波への干渉が低減される。

【００２１】

【発明の効果】本発明により、アンテナ素子部分と高周
波回路部分との間の給電損失が大幅に低減される。また
本発明により、高周波回路部を含むトリプレートアンテ
ナがより簡単な製造工程により製造可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態によるアンテナ装置の外観図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】アンテナ素子部と導体線路部との拡大比較断面
図である。

【図５】図４の他の形態を示す拡大比較断面図である。

【図６】表面に電波吸収体を設けたアンテナ装置の外観
図である。

【符号の説明】

１ アンテナ部 ２ 高周波部 ３ 信号処理部 ４ 地導体 ５ 地導体 ６ フィルム基板 ７ 地導体 ８ 地導体 ９ 高誘電体 １０ 信号処理回路 １１ プリント基板 １２ フレキシブルリード １３ 地導体 １４ 地導体 １ａ アンテナ素子 １ｂ 導体線路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナ素子および該アンテナ素子への
   給電線路たる導体線路が表面上に形成されたフィルム基
   板と、該フィルム基板の一方側に積層され前記アンテナ
   素子および導体線路の一方側に空間を形成するようにア
   ンテナ素子および導体線路に対応する部分に空隙部が形
   成された第１の地導体と、前記フィルム基板の他方側に
   積層され前記アンテナ素子および導体線路の他方側に空
   間を形成するようにアンテナ素子および導体線路に対応
   する部分に空隙部が形成された第２の地導体と、を含
   み、 前記導体線路により構成された高周波回路と、該高周波
   回路に対応する部分でありかつ前記フィルム基板と前記
   第２地導体との間に設けられた誘電体層と、を備えるこ
   とを特徴とするアンテナ装置。
2. 【請求項２】 フィルム基板の一方側表面上にアンテナ
   素子を形成するとともにアンテナ素子への給電線路およ
   び高周波回路を成すように導体線路を形成する工程と、 前記フィルム基板の一方側に配置される第１の地導体お
   よび前記フィルム基板の他方側に配置される第２の地導
   体それぞれの前記アンテナ素子および導体線路に対応す
   る部分に空隙部を形成する工程と、 前記フィルム基板の前記高周波回路部分に対応する大き
   さの略平板状の誘電体層を準備する工程と、 前記第２の地導体、前記誘電体層、前記フィルム基板、
   前記第１の地導体の順に積層固定する工程と、 からなるアンテナ装置の製造方法。