JPH11220321A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JPH11220321A JPH11220321A JP2165698A JP2165698A JPH11220321A JP H11220321 A JPH11220321 A JP H11220321A JP 2165698 A JP2165698 A JP 2165698A JP 2165698 A JP2165698 A JP 2165698A JP H11220321 A JPH11220321 A JP H11220321A
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- Japan
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- electrode
- ground
- antenna device
- patch electrode
- antenna
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- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、所望周波数foの整数分の一で、
かつ電界強度が大きい妨害波が入力された場合に生じる
1段目アンプの歪みによる高調波の発生を防止するとと
もに、異常発振が生じないアンテナ装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 誘電体21の一面にパッチ電極22を設
けるとともに、誘電体21の他面に接地電極23設け、
放射又は受信周波数において誘電体21内に発生する電
界が零になるパッチ電極22の点近傍に、パッチ電極2
2から接地電極23まで貫通する接地用孔25を設け、
接地用孔25にパッチ電極22に接続する接地ピン6を
挿通させて接地ピン6を接地させた。上記接地ピン6
は、ローノイズアンプ8の接地端子に接続されていても
よく、誘電体21他面に設けた接地電極23に電気的に
接続されていてもよい。
かつ電界強度が大きい妨害波が入力された場合に生じる
1段目アンプの歪みによる高調波の発生を防止するとと
もに、異常発振が生じないアンテナ装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 誘電体21の一面にパッチ電極22を設
けるとともに、誘電体21の他面に接地電極23設け、
放射又は受信周波数において誘電体21内に発生する電
界が零になるパッチ電極22の点近傍に、パッチ電極2
2から接地電極23まで貫通する接地用孔25を設け、
接地用孔25にパッチ電極22に接続する接地ピン6を
挿通させて接地ピン6を接地させた。上記接地ピン6
は、ローノイズアンプ8の接地端子に接続されていても
よく、誘電体21他面に設けた接地電極23に電気的に
接続されていてもよい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両や船舶等の移
動体に搭載され、衛星航法用衛星または路上ビーコン等
から送信される電波を受信するアンテナ装置に関する。
動体に搭載され、衛星航法用衛星または路上ビーコン等
から送信される電波を受信するアンテナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】衛星航法としてGPS( Global Posit
ioning System )と呼ばれるシステムにおいては、複
数の低軌道周回衛星(以下、GPS衛星と略す。)が使
用されている。これらGPS衛星は、±1.023MH
zの帯域で直接拡散変調された1575.42MHzの
周波数の右旋円偏波の電波を送信している。従って、車
両や船舶等の移動体に搭載される衛星航法装置において
使用されるアンテナ装置の特性としては、1575.4
2MHz±1.023MHzの所望周波数帯域の右旋円
偏波が良好に受信出来ることが望まれる。
ioning System )と呼ばれるシステムにおいては、複
数の低軌道周回衛星(以下、GPS衛星と略す。)が使
用されている。これらGPS衛星は、±1.023MH
zの帯域で直接拡散変調された1575.42MHzの
周波数の右旋円偏波の電波を送信している。従って、車
両や船舶等の移動体に搭載される衛星航法装置において
使用されるアンテナ装置の特性としては、1575.4
2MHz±1.023MHzの所望周波数帯域の右旋円
偏波が良好に受信出来ることが望まれる。
【0003】従来のアンテナ装置は、例えば図8(A)
に示すように、外観構造上、レドーム215及び同軸ケ
ーブル214が見えるのみである。このアンテナ装置2
01は、その本体が例えば車両の屋根等に設置され、一
方同軸ケーブル214が図示を省略した衛星航法用受信
機に接続される。このアンテナ装置201は、図8
(B)に示すように、アンテナ回路手段202に同軸ケ
ーブル214を接続し、レドーム215を成す上ケース
215a、下ケース215bにて覆うことにより構成さ
れている。アンテナ回路手段202は、マイクロストリ
ップアンテナ203とローノイズアンプ208とにより
構成されている。
に示すように、外観構造上、レドーム215及び同軸ケ
ーブル214が見えるのみである。このアンテナ装置2
01は、その本体が例えば車両の屋根等に設置され、一
方同軸ケーブル214が図示を省略した衛星航法用受信
機に接続される。このアンテナ装置201は、図8
(B)に示すように、アンテナ回路手段202に同軸ケ
ーブル214を接続し、レドーム215を成す上ケース
215a、下ケース215bにて覆うことにより構成さ
れている。アンテナ回路手段202は、マイクロストリ
ップアンテナ203とローノイズアンプ208とにより
構成されている。
【0004】マイクロストリップアンテナ203は、図
9に示すように、誘電体221の一面にパッチ電極22
2を形成し、他面に接地電極223を形成したものであ
る。給電点224には給電ピン204が挿入され、給電
ピン204の一端が半田付け部205においてパッチ電
極222に接続されている。接地電極223の給電ピン
204が挿入される部分近傍には、給電ピン204と接
地電極223が短絡しないようにするための逃げ部22
3aが設けられている。
9に示すように、誘電体221の一面にパッチ電極22
2を形成し、他面に接地電極223を形成したものであ
る。給電点224には給電ピン204が挿入され、給電
ピン204の一端が半田付け部205においてパッチ電
極222に接続されている。接地電極223の給電ピン
204が挿入される部分近傍には、給電ピン204と接
地電極223が短絡しないようにするための逃げ部22
3aが設けられている。
【0005】ローノイズアンプ208は、プリント基板
209上に構成され、外来ノイズを防止するためのシー
ルドケース213により被われている。マイクロストリ
ップアンテナ203から伸びた給電ピン204の他端
は、プリント基板209上のローノイズアンプ208の
入力端子に半田付け部211により接続されており、マ
イクロストリップアンテナ203の接地電極223は、
プリント基板209の上面全面に形成された接地電極
に、導電性両面テープ217により接続されている。ま
た、同軸ケーブル214は、プリント基板209上のロ
ーノイズアンプ208の出力端子に接続されている。
209上に構成され、外来ノイズを防止するためのシー
ルドケース213により被われている。マイクロストリ
ップアンテナ203から伸びた給電ピン204の他端
は、プリント基板209上のローノイズアンプ208の
入力端子に半田付け部211により接続されており、マ
イクロストリップアンテナ203の接地電極223は、
プリント基板209の上面全面に形成された接地電極
に、導電性両面テープ217により接続されている。ま
た、同軸ケーブル214は、プリント基板209上のロ
ーノイズアンプ208の出力端子に接続されている。
【0006】ローノイズアンプ208は、図10に示す
ように、入力端子210と接地端子225間に接続され
たショートスタブ207、整合回路(MN1)226、
1段目アンプ(A1)227、整合回路(MN2)22
8、バンドパスフィルタ(BPF)229、2段目アン
プ(A2)230、コンデンサ231、インダクタ23
2及びコンデンサ233から構成されている。ローノイ
ズアンプ208を動作させるための電源は、図示を省略
した衛星航法受信機から同軸ケーブル214に多重され
て出力端子234に供給され、インダクタ232及びコ
ンデンサ233により直流分のみが分離されて、1段目
アンプ(A1)227及び2段目アンプ(A2)230
に供給される。なお、ローノイズアンプ208の接地端
子225は、プリント基板209の上面全面に形成され
た接地電極と電気的に接続されている。この様な構成の
ローノイズアンプ208により、マイクロストリップア
ンテナ203で受信された所望周波数帯域(1575.
42MHz±1.023MHz)の微弱な電波は、30
dB程度増幅され、出力端子234から同軸ケーブル2
14を通して図示を省略した衛星航法受信機に供給され
る。
ように、入力端子210と接地端子225間に接続され
たショートスタブ207、整合回路(MN1)226、
1段目アンプ(A1)227、整合回路(MN2)22
8、バンドパスフィルタ(BPF)229、2段目アン
プ(A2)230、コンデンサ231、インダクタ23
2及びコンデンサ233から構成されている。ローノイ
ズアンプ208を動作させるための電源は、図示を省略
した衛星航法受信機から同軸ケーブル214に多重され
て出力端子234に供給され、インダクタ232及びコ
ンデンサ233により直流分のみが分離されて、1段目
アンプ(A1)227及び2段目アンプ(A2)230
に供給される。なお、ローノイズアンプ208の接地端
子225は、プリント基板209の上面全面に形成され
た接地電極と電気的に接続されている。この様な構成の
ローノイズアンプ208により、マイクロストリップア
ンテナ203で受信された所望周波数帯域(1575.
42MHz±1.023MHz)の微弱な電波は、30
dB程度増幅され、出力端子234から同軸ケーブル2
14を通して図示を省略した衛星航法受信機に供給され
る。
【0007】しかしながら、車両や船舶等の移動体にお
いては、衛星航法装置のみが搭載されている訳ではな
く、テレビ受信機や移動体通信装置も搭載されているこ
とが多い。このような状況では、所望周波数1575.
42MHz(希望波で、以下foと略す)の整数分の一
(以下1/nと略す)近傍の周波数の電波(妨害波)が
アンテナ装置201に入射してしまうことがある。妨害
波の例としては、地上波テレビのUHF56チャンネル
を受信している場合にテレビチューナ内の局部発振器か
ら漏れる電波788MHz(約fo/2)、地上波テレ
ビのUHF22チャンネルの送信電波527MHz(約
fo/3)、沿岸船舶無線電話の電波262MHz近傍
(約fo/6)などがある。これら妨害波は、マイクロ
ストリップアンテナ203の受信電波より低い周波数の
電波であるにも係わらず、希望波であるGPS衛星から
の電波の電界強度(約ー130dBm)に対して非常に
大きいため、ローノイズアンプ208に入力され、1段
目アンプ(A1)227の動作に歪みを発生させる。1
段目アンプ(A1)227の動作歪みにより、妨害波か
ら希望波と同一周波数の高調波信号が発生し、結果的
に、GPS衛星からの電波が受信出来ず、衛星航法が不
可能になってしまうことがあった。
いては、衛星航法装置のみが搭載されている訳ではな
く、テレビ受信機や移動体通信装置も搭載されているこ
とが多い。このような状況では、所望周波数1575.
42MHz(希望波で、以下foと略す)の整数分の一
(以下1/nと略す)近傍の周波数の電波(妨害波)が
アンテナ装置201に入射してしまうことがある。妨害
波の例としては、地上波テレビのUHF56チャンネル
を受信している場合にテレビチューナ内の局部発振器か
ら漏れる電波788MHz(約fo/2)、地上波テレ
ビのUHF22チャンネルの送信電波527MHz(約
fo/3)、沿岸船舶無線電話の電波262MHz近傍
(約fo/6)などがある。これら妨害波は、マイクロ
ストリップアンテナ203の受信電波より低い周波数の
電波であるにも係わらず、希望波であるGPS衛星から
の電波の電界強度(約ー130dBm)に対して非常に
大きいため、ローノイズアンプ208に入力され、1段
目アンプ(A1)227の動作に歪みを発生させる。1
段目アンプ(A1)227の動作歪みにより、妨害波か
ら希望波と同一周波数の高調波信号が発生し、結果的
に、GPS衛星からの電波が受信出来ず、衛星航法が不
可能になってしまうことがあった。
【0008】そのために、従来のアンテナ装置201に
おいては、ローノイズアンプ208の入力部に長さλe
/4のマイクロストリップラインのショートスタブ20
7を設けている。なお、λeは周波数foの電波のプリ
ント基板209上における波長である。ショートスタブ
207は、長さがλe/4であるため、周波数foの信
号に対して開放条件となり、マイクロストリップアンテ
ナ203が受信した周波数foの信号を減衰させること
なく整合回路(MN1)226及び第1段目アンプ22
7に入力する。一方、ショートスタブ207は、それよ
りも低い周波数の信号に対しては短絡条件となり、受信
した妨害波を減衰させ、整合回路(MN1)217及び
第1段目アンプ218に入力される妨害波を抑える。
おいては、ローノイズアンプ208の入力部に長さλe
/4のマイクロストリップラインのショートスタブ20
7を設けている。なお、λeは周波数foの電波のプリ
ント基板209上における波長である。ショートスタブ
207は、長さがλe/4であるため、周波数foの信
号に対して開放条件となり、マイクロストリップアンテ
ナ203が受信した周波数foの信号を減衰させること
なく整合回路(MN1)226及び第1段目アンプ22
7に入力する。一方、ショートスタブ207は、それよ
りも低い周波数の信号に対しては短絡条件となり、受信
した妨害波を減衰させ、整合回路(MN1)217及び
第1段目アンプ218に入力される妨害波を抑える。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ショートスタ
ブ207がλe/4の長さであるため、それ自体がアン
テナとなってしまい、ショートスタブ207が放射する
電界がマイクロストリップアンテナ203の電界と結合
したり、ローノイズアンプ208の他のマイクロストリ
ップラインと結合して、ローノイズアンプ208が異常
発振を起こすことがあった。つまり、周波数fo/nの
妨害波は防げたものの、アンテナ装置自体の異常発振の
ためにGPS衛星からの電波が受信出来ず、衛星航法が
不可能になってしまうという問題があった。
ブ207がλe/4の長さであるため、それ自体がアン
テナとなってしまい、ショートスタブ207が放射する
電界がマイクロストリップアンテナ203の電界と結合
したり、ローノイズアンプ208の他のマイクロストリ
ップラインと結合して、ローノイズアンプ208が異常
発振を起こすことがあった。つまり、周波数fo/nの
妨害波は防げたものの、アンテナ装置自体の異常発振の
ためにGPS衛星からの電波が受信出来ず、衛星航法が
不可能になってしまうという問題があった。
【0010】本発明は、電界強度が大きい妨害波が入力
された場合に生じるローノイズアンプの動作歪みによる
高調波の発生を防止するとともに、異常発振を生じさせ
ないアンテナ装置を提供することを目的とする。
された場合に生じるローノイズアンプの動作歪みによる
高調波の発生を防止するとともに、異常発振を生じさせ
ないアンテナ装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のアンテナ装置
は、誘電体基板の一面に電波放射又は電波受信用のパッ
チ電極を設けるとともに、誘電体基板の他面に接地電極
設け、放射又は受信周波数において誘電体基板内に発生
する電界が零になるパッチ電極の点近傍にパッチ電極か
ら接地電極まで貫通する孔を設け、孔にパッチ電極に接
続する導体を挿通させて、導体を接地させたものであ
る。本発明によれば、放射又は受信周波数において誘電
体基板内に発生する電界が零になるパッチ電極の点近傍
の孔にパッチ電極に接続する導体を挿通させ接地させた
ので、放射電波又は受信電波は導体によってなんら干渉
されることがなく放射又は受信出来、かつ放射又は受信
周波数より低い周波数のパッチ電極に入射した妨害波は
導体によって接地される。また、ローノイズアンプ内に
長さλe/4のショートスタブを設ける必要なくなるた
め、異常発振が防止出来る。
は、誘電体基板の一面に電波放射又は電波受信用のパッ
チ電極を設けるとともに、誘電体基板の他面に接地電極
設け、放射又は受信周波数において誘電体基板内に発生
する電界が零になるパッチ電極の点近傍にパッチ電極か
ら接地電極まで貫通する孔を設け、孔にパッチ電極に接
続する導体を挿通させて、導体を接地させたものであ
る。本発明によれば、放射又は受信周波数において誘電
体基板内に発生する電界が零になるパッチ電極の点近傍
の孔にパッチ電極に接続する導体を挿通させ接地させた
ので、放射電波又は受信電波は導体によってなんら干渉
されることがなく放射又は受信出来、かつ放射又は受信
周波数より低い周波数のパッチ電極に入射した妨害波は
導体によって接地される。また、ローノイズアンプ内に
長さλe/4のショートスタブを設ける必要なくなるた
め、異常発振が防止出来る。
【0012】さらに、落雷等により生じるサージ電圧が
上記導体によって接地されるので、ローノイズアンプを
含むアンテナ装置の破壊が防止出来る。また、ローノイ
ズアンプにおいて異常発振の恐れがないので、ローノイ
ズアンプの整合回路を雑音指数が最適な値になるよう設
定することが出来、アンテナ装置の受信感度の低下を防
止出来る。上記導体は、ピンであっても単線又はより線
からなるワイヤであってもパイプであってもよい。
上記導体によって接地されるので、ローノイズアンプを
含むアンテナ装置の破壊が防止出来る。また、ローノイ
ズアンプにおいて異常発振の恐れがないので、ローノイ
ズアンプの整合回路を雑音指数が最適な値になるよう設
定することが出来、アンテナ装置の受信感度の低下を防
止出来る。上記導体は、ピンであっても単線又はより線
からなるワイヤであってもパイプであってもよい。
【0013】導体の接地方法としては、ローノイズアン
プの接地端子に接続されていてもよいし、また、誘電体
基板他面に設けた接地電極に接続されていてもよい。
プの接地端子に接続されていてもよいし、また、誘電体
基板他面に設けた接地電極に接続されていてもよい。
【0014】本発明の他のアンテナ装置は、誘電体基板
の一面に電波放射又は電波受信用のパッチ電極を設ける
とともに、誘電体基板の他面に接地電極設け、放射又は
受信周波数において誘電体基板内に発生する電界が零に
なるパッチ電極の点近傍にパッチ電極から接地電極まで
貫通する孔を設け、孔の内面にパッチ電極と接地電極と
を電気的に接続する導体膜を形成したものである。この
他のアンテナ装置によっても、上述のアンテナ装置と同
様に、放射又は受信周波数より低い周波数のパッチ電極
に入射した妨害波を除去出来、かつ異常発振が防止出来
る。またアンテナ装置の破壊が防止出来、かつアンテナ
装置の受信感度の低下も防止出来る。
の一面に電波放射又は電波受信用のパッチ電極を設ける
とともに、誘電体基板の他面に接地電極設け、放射又は
受信周波数において誘電体基板内に発生する電界が零に
なるパッチ電極の点近傍にパッチ電極から接地電極まで
貫通する孔を設け、孔の内面にパッチ電極と接地電極と
を電気的に接続する導体膜を形成したものである。この
他のアンテナ装置によっても、上述のアンテナ装置と同
様に、放射又は受信周波数より低い周波数のパッチ電極
に入射した妨害波を除去出来、かつ異常発振が防止出来
る。またアンテナ装置の破壊が防止出来、かつアンテナ
装置の受信感度の低下も防止出来る。
【0015】
【発明の実施形態】以下、本発明のアンテナ装置の一実
施の形態を図面に基づいて説明する。このアンテナ装置
1は、図1(A)に示すように、レドーム15及び同軸
ケーブル14からなり、その本体が例えば車両の屋根等
に設置され、一方同軸ケーブル14は図示を省略した衛
星航法用受信機に接続される。このアンテナ装置1は、
図1(B)に示すように、アンテナ回路手段2に同軸ケ
ーブル14を接続し、レドーム15を成す上ケース15
a、下ケース15bにて覆うことにより構成されてい
る。上ケース15a及び下ケース15bは、共にABS
等の樹脂製であり、ビス16にて留めている。アンテナ
回路手段2は、マイクロストリップアンテナ3とローノ
イズアンプ8とにより構成されている。
施の形態を図面に基づいて説明する。このアンテナ装置
1は、図1(A)に示すように、レドーム15及び同軸
ケーブル14からなり、その本体が例えば車両の屋根等
に設置され、一方同軸ケーブル14は図示を省略した衛
星航法用受信機に接続される。このアンテナ装置1は、
図1(B)に示すように、アンテナ回路手段2に同軸ケ
ーブル14を接続し、レドーム15を成す上ケース15
a、下ケース15bにて覆うことにより構成されてい
る。上ケース15a及び下ケース15bは、共にABS
等の樹脂製であり、ビス16にて留めている。アンテナ
回路手段2は、マイクロストリップアンテナ3とローノ
イズアンプ8とにより構成されている。
【0016】マイクロストリップアンテナ3は、図2に
示すように、略正方形の誘電体21の一面の中央に略正
方形のパッチ電極22を形成し、他面に接地電極23を
形成したものである。図2(A)中、24はパッチ電極
22から接地電極23に貫通する給電点であり、22a
及び22bは右旋円偏波を受信出来るようにするため
に、略正方形のパッチ電極22の角を切り取った部分、
すなわち縮退分離素子である。25は、誘電体21及び
パッチ電極22の略中央に設けた接地用孔である。給電
点24には、給電ピン4が、また、接地用孔25には接
地ピン6がそれぞれ挿入され、給電ピン4及び接地ピン
6の一端がそれぞれ半田付け部5及び半田付け部7でパ
ッチ電極22と接続されている。
示すように、略正方形の誘電体21の一面の中央に略正
方形のパッチ電極22を形成し、他面に接地電極23を
形成したものである。図2(A)中、24はパッチ電極
22から接地電極23に貫通する給電点であり、22a
及び22bは右旋円偏波を受信出来るようにするため
に、略正方形のパッチ電極22の角を切り取った部分、
すなわち縮退分離素子である。25は、誘電体21及び
パッチ電極22の略中央に設けた接地用孔である。給電
点24には、給電ピン4が、また、接地用孔25には接
地ピン6がそれぞれ挿入され、給電ピン4及び接地ピン
6の一端がそれぞれ半田付け部5及び半田付け部7でパ
ッチ電極22と接続されている。
【0017】接地電極23において、給電ピン4及び接
地ピン6が挿入される部分近傍には、それぞれ、給電ピ
ン4と接地電極23、接地ピン6と接地電極23が短絡
しないようにするための逃げ部23a及び23bが形成
されている。ここで、接地電極23における逃げ部23
bは、接地ピン6がパッチ電極22の一部を接地するた
めのものであるから、必要ないように考えられるが、接
地電極23を形成する際に使用する銀ペーストや銅ペー
ストが接地用孔25に入り込み、接地用孔25を塞いで
しまうことを防止するために、敢えて設けている。
地ピン6が挿入される部分近傍には、それぞれ、給電ピ
ン4と接地電極23、接地ピン6と接地電極23が短絡
しないようにするための逃げ部23a及び23bが形成
されている。ここで、接地電極23における逃げ部23
bは、接地ピン6がパッチ電極22の一部を接地するた
めのものであるから、必要ないように考えられるが、接
地電極23を形成する際に使用する銀ペーストや銅ペー
ストが接地用孔25に入り込み、接地用孔25を塞いで
しまうことを防止するために、敢えて設けている。
【0018】誘電体21としては、マイクロ波用誘電体
セラミックスが使用される。マイクロ波用誘電体セラミ
ックスは、高誘電率・低損失特性を持つため、小型で放
射効率の大きいマイクロストリップアンテナ3を構成す
ることが出来る。この場合、パッチ電極22及び接地電
極23は、誘電体21に銀ペーストや銅ペーストを印刷
して形成する方法が一般的である。
セラミックスが使用される。マイクロ波用誘電体セラミ
ックスは、高誘電率・低損失特性を持つため、小型で放
射効率の大きいマイクロストリップアンテナ3を構成す
ることが出来る。この場合、パッチ電極22及び接地電
極23は、誘電体21に銀ペーストや銅ペーストを印刷
して形成する方法が一般的である。
【0019】ローノイズアンプ8は、プリント基板9上
に構成され、外来ノイズを防止するためのシールドケー
ス13により被われている。パッチ電極22に接続され
た給電ピン4の他端は、プリント基板9上のローノイズ
アンプ8の入力端子に半田付け部11により接続されて
いる。また、パッチ電極22に接続された接地ピン6の
他端は、ローノイズアンプ8の接地端子に半田付け部1
2により接続されている。マイクロストリップアンテナ
3の接地電極23は、プリント基板9の上面全面に形成
された接地電極に、導電性両面テープ17により接続さ
れている。また、同軸ケーブル14は、プリント基板9
上のローノイズアンプ8の出力端子に接続されている。
に構成され、外来ノイズを防止するためのシールドケー
ス13により被われている。パッチ電極22に接続され
た給電ピン4の他端は、プリント基板9上のローノイズ
アンプ8の入力端子に半田付け部11により接続されて
いる。また、パッチ電極22に接続された接地ピン6の
他端は、ローノイズアンプ8の接地端子に半田付け部1
2により接続されている。マイクロストリップアンテナ
3の接地電極23は、プリント基板9の上面全面に形成
された接地電極に、導電性両面テープ17により接続さ
れている。また、同軸ケーブル14は、プリント基板9
上のローノイズアンプ8の出力端子に接続されている。
【0020】ローノイズアンプ8は、図3に示す様に、
入力端子10接地端子18間に接続された、整合回路
(MN1)26、1段目アンプ(A1)27、整合回路
(MN2)28、バンドパスフィルタ(BPF)29、
2段目アンプ(A2)30、コンデンサ31、インダク
タ32及びコンデンサ33から構成されている。しか
し、ローノイズアンプ8においては、図10に示した様
な従来のローノイズアンプ208に存在していた長さλ
e/4のショートスタブ207がない。ローノイズアン
プ8を動作させるための電源は、図示を省略した衛星航
法受信機から同軸ケーブル14に多重されて出力端子3
4に供給され、インダクタ32及びコンデンサ33によ
り直流分のみが分離されて、1段目アンプ(A1)27
及び2段目アンプ(A2)30に供給される。なお、ロ
ーノイズアンプ8の接地端子18は、プリント基板9の
上面全面に形成された接地電極と電気的に接続されてい
る。
入力端子10接地端子18間に接続された、整合回路
(MN1)26、1段目アンプ(A1)27、整合回路
(MN2)28、バンドパスフィルタ(BPF)29、
2段目アンプ(A2)30、コンデンサ31、インダク
タ32及びコンデンサ33から構成されている。しか
し、ローノイズアンプ8においては、図10に示した様
な従来のローノイズアンプ208に存在していた長さλ
e/4のショートスタブ207がない。ローノイズアン
プ8を動作させるための電源は、図示を省略した衛星航
法受信機から同軸ケーブル14に多重されて出力端子3
4に供給され、インダクタ32及びコンデンサ33によ
り直流分のみが分離されて、1段目アンプ(A1)27
及び2段目アンプ(A2)30に供給される。なお、ロ
ーノイズアンプ8の接地端子18は、プリント基板9の
上面全面に形成された接地電極と電気的に接続されてい
る。
【0021】この様な構成のローノイズアンプ8によ
り、マイクロストリップアンテナ3で受信された所望周
波数帯域内(1575.42MHz±1.023MH
z)微弱な電波は、ローノイズアンプ8において30d
B程度増幅され、出力端子34から同軸ケーブル14を
通して図示を省略した衛星航法受信機に供給される。ま
た、ローノイズアンプ8においては、従来のローノイズ
アンプに存在していた長さλe/4のショートスタブが
ないため、従来のアンテナ装置においてショートスタブ
に起因して発生していた異常発振が発生しない。更に、
異常発振の心配がないため、整合回路(MN1)26及
び整合回路(MN2)28は、1段目アンプ27の雑音
指数を最小にするように設計されている。ローノイズア
ンプ8全体の雑音指数は、1段目アンプ27に高周波S
iトランジスタを用いた場合1.4dB程度であった。
り、マイクロストリップアンテナ3で受信された所望周
波数帯域内(1575.42MHz±1.023MH
z)微弱な電波は、ローノイズアンプ8において30d
B程度増幅され、出力端子34から同軸ケーブル14を
通して図示を省略した衛星航法受信機に供給される。ま
た、ローノイズアンプ8においては、従来のローノイズ
アンプに存在していた長さλe/4のショートスタブが
ないため、従来のアンテナ装置においてショートスタブ
に起因して発生していた異常発振が発生しない。更に、
異常発振の心配がないため、整合回路(MN1)26及
び整合回路(MN2)28は、1段目アンプ27の雑音
指数を最小にするように設計されている。ローノイズア
ンプ8全体の雑音指数は、1段目アンプ27に高周波S
iトランジスタを用いた場合1.4dB程度であった。
【0022】次に、マイクロストリップアンテナ3の内
部電界と接地ピン6の関係について図4を用いて説明す
る。アンテナ装置1のマイクロストリップアンテナ3に
おいて、給電点24を通してパッチ電極22を、周波数
foの電波で励振した場合に発生するマイクロストリッ
プアンテナ3の内部電界は、矢線3l、3m、及び3
p、3rで示すようにパッチ電極22の端で最大とな
り、中央では零となる。これは、マイクロストリップア
ンテナ3が略正方形の誘電体21の一面の中央に略正方
形のパッチ電極22を形成したものであるためである。
従って、パッチ電極22の中心を接地ピン6で接地した
場合でも、内部電界に変化は生じない。なお、図4
(A)に示した電界分布の時刻は、図4(B)に示した
電界分布の時刻に対して、周波数foの電波の周期をT
としたとき、T/4だけ遅れがある。図中破線3n及び
3rは、内部電界の強度分布を示す包絡線である。
部電界と接地ピン6の関係について図4を用いて説明す
る。アンテナ装置1のマイクロストリップアンテナ3に
おいて、給電点24を通してパッチ電極22を、周波数
foの電波で励振した場合に発生するマイクロストリッ
プアンテナ3の内部電界は、矢線3l、3m、及び3
p、3rで示すようにパッチ電極22の端で最大とな
り、中央では零となる。これは、マイクロストリップア
ンテナ3が略正方形の誘電体21の一面の中央に略正方
形のパッチ電極22を形成したものであるためである。
従って、パッチ電極22の中心を接地ピン6で接地した
場合でも、内部電界に変化は生じない。なお、図4
(A)に示した電界分布の時刻は、図4(B)に示した
電界分布の時刻に対して、周波数foの電波の周期をT
としたとき、T/4だけ遅れがある。図中破線3n及び
3rは、内部電界の強度分布を示す包絡線である。
【0023】つまり、略正方形を基本とするパッチ電極
22の中心を接地ピン6によって接地した場合でも、マ
イクロストリップアンテナ3の内部電界は接地ピン6に
よってなんの干渉も受けることがないので、共振周波数
foにおいては、図9に示す従来のマイクロストリップ
アンテナ203と同様な動作となり、所望周波数foの
電波を従来通り受信出来る。一方、周波数foよりも低
い周波数の電波は、接地ピン6を通して接地されて減衰
してしまい、給電ピン4を通してローノイズアンプ8に
入力されることはない。
22の中心を接地ピン6によって接地した場合でも、マ
イクロストリップアンテナ3の内部電界は接地ピン6に
よってなんの干渉も受けることがないので、共振周波数
foにおいては、図9に示す従来のマイクロストリップ
アンテナ203と同様な動作となり、所望周波数foの
電波を従来通り受信出来る。一方、周波数foよりも低
い周波数の電波は、接地ピン6を通して接地されて減衰
してしまい、給電ピン4を通してローノイズアンプ8に
入力されることはない。
【0024】アンテナ装置1におけるfo/n妨害波抑
圧能力は、図5のグラフにおいて実線Rに示す様に、所
望周波数foの1/nの各周波数の入力において、接地
ピン6がないアンテナ装置のfo/n妨害波抑圧能力を
示す破線Sと比較し大きく改善されている。図5におい
て、縦軸は、所望周波数fo(1575.42MHz)
及びfo/nの各周波数において、電力0dBmの信号
をアンテナ装置1の給電点と接地端子間に直接印加した
場合及びアンテナ装置1から接地ピン6をなくして給電
点と接地端子間に直接印加した場合に、それぞれの出力
端子に現れる周波数foの電力であって、入力周波数f
oにおける出力電力で正規化した相対出力レベルであ
る。なお、入力電力0dBmは、GPS衛星から電波の
電界強度(約ー130dBm)と比較して、非常に大き
な電力である。図5中、横軸は入力周波数を示し、fo
/nの各周波数としてfo/2(787.71MHz)
乃至fo/10(157.542MHz)の周波数を離
散的に示している。
圧能力は、図5のグラフにおいて実線Rに示す様に、所
望周波数foの1/nの各周波数の入力において、接地
ピン6がないアンテナ装置のfo/n妨害波抑圧能力を
示す破線Sと比較し大きく改善されている。図5におい
て、縦軸は、所望周波数fo(1575.42MHz)
及びfo/nの各周波数において、電力0dBmの信号
をアンテナ装置1の給電点と接地端子間に直接印加した
場合及びアンテナ装置1から接地ピン6をなくして給電
点と接地端子間に直接印加した場合に、それぞれの出力
端子に現れる周波数foの電力であって、入力周波数f
oにおける出力電力で正規化した相対出力レベルであ
る。なお、入力電力0dBmは、GPS衛星から電波の
電界強度(約ー130dBm)と比較して、非常に大き
な電力である。図5中、横軸は入力周波数を示し、fo
/nの各周波数としてfo/2(787.71MHz)
乃至fo/10(157.542MHz)の周波数を離
散的に示している。
【0025】なお、図2における接地ピン6の代わり
に、図6に示す様に、給電ピンと一体的に形成した一体
ピン19を用い、給電点24に及び接地用孔25に通し
て製造すると、製造上の効率が上がる。図6中、19a
は給電ピン部分、19bは接地ピン部分を示す。
に、図6に示す様に、給電ピンと一体的に形成した一体
ピン19を用い、給電点24に及び接地用孔25に通し
て製造すると、製造上の効率が上がる。図6中、19a
は給電ピン部分、19bは接地ピン部分を示す。
【0026】次に、本発明の他の実施の形態を図7を用
いて説明する。この実施の形態に係わるアンテナ装置
は、マイクロストリップアンテナの構造における接地ピ
ン部分を図7(A)、図7(B)に示す様に変えた以外
は上述の一実施の形態のアンテナ装置と同様な構造であ
る。マイクロストリップアンテナ103は、図2(a)
のマイクロストリップアンテナ3と比較して、接地用孔
125の内面に予め導電性被膜106を形成し、パッチ
電極122と接地電極123とを接続している点が特徴
である。接地用孔125の内面に予め導電性被膜106
を形成するには、無電解銅メッキ等により行う。給電点
124に給電ピン104を挿入し、半田付け部105で
パッチ電極122と接続している。本実施の形態では、
マイクロストリップアンテナ103の内部電界が零にな
る点において、パッチ電極122と接地電極123とを
導電性被膜106によって予め接続しているため、アン
テナ装置の組立てが容易になる。
いて説明する。この実施の形態に係わるアンテナ装置
は、マイクロストリップアンテナの構造における接地ピ
ン部分を図7(A)、図7(B)に示す様に変えた以外
は上述の一実施の形態のアンテナ装置と同様な構造であ
る。マイクロストリップアンテナ103は、図2(a)
のマイクロストリップアンテナ3と比較して、接地用孔
125の内面に予め導電性被膜106を形成し、パッチ
電極122と接地電極123とを接続している点が特徴
である。接地用孔125の内面に予め導電性被膜106
を形成するには、無電解銅メッキ等により行う。給電点
124に給電ピン104を挿入し、半田付け部105で
パッチ電極122と接続している。本実施の形態では、
マイクロストリップアンテナ103の内部電界が零にな
る点において、パッチ電極122と接地電極123とを
導電性被膜106によって予め接続しているため、アン
テナ装置の組立てが容易になる。
【0027】以上本発明の実施の形態においては、GP
S衛星からの電波の受信の観点で説明してきたが、本発
明はGPS受信に限定されるものではない。また、マイ
クロストリップアンテナとローノイズアンプが一体とな
ったアンテナ装置について説明したが、マイクロストリ
ップアンテナ単体でも同様な性能が得られる。更に、マ
イクロストリップアンテナとして、略正方形を基本とす
るマイクロストリップパッチについて説明してきたが、
略正方形に限定されることなく、例えば円形や長方形を
基本とするマイクロストリップパッチにおいても、内部
電界が零になる点は存在するため、その点近傍に接地電
極に貫通する孔を設け、マイクロストリップパッチと接
地電極とを電気できに接続することによりfo/n妨害
波を抑圧することが可能である。
S衛星からの電波の受信の観点で説明してきたが、本発
明はGPS受信に限定されるものではない。また、マイ
クロストリップアンテナとローノイズアンプが一体とな
ったアンテナ装置について説明したが、マイクロストリ
ップアンテナ単体でも同様な性能が得られる。更に、マ
イクロストリップアンテナとして、略正方形を基本とす
るマイクロストリップパッチについて説明してきたが、
略正方形に限定されることなく、例えば円形や長方形を
基本とするマイクロストリップパッチにおいても、内部
電界が零になる点は存在するため、その点近傍に接地電
極に貫通する孔を設け、マイクロストリップパッチと接
地電極とを電気できに接続することによりfo/n妨害
波を抑圧することが可能である。
【0028】
【発明の効果】本発明のアンテナ装置によれば、放射又
は受信周波数において誘電体基板内に発生する電界が零
になるパッチ電極の点近傍の孔にパッチ電極に接続する
導体を挿通させ接地させたので、放射電波又は受信電波
は導体によってなんら干渉されることがなく放射又は受
信出来、かつ放射又は受信周波数より低い周波数のパッ
チ電極に入射した妨害波は、導体によって接地される。
また、ローノイズアンプ内に長さλe/4のショートス
タブを設ける必要なくなるため、異常発振が防止出来
る。
は受信周波数において誘電体基板内に発生する電界が零
になるパッチ電極の点近傍の孔にパッチ電極に接続する
導体を挿通させ接地させたので、放射電波又は受信電波
は導体によってなんら干渉されることがなく放射又は受
信出来、かつ放射又は受信周波数より低い周波数のパッ
チ電極に入射した妨害波は、導体によって接地される。
また、ローノイズアンプ内に長さλe/4のショートス
タブを設ける必要なくなるため、異常発振が防止出来
る。
【0029】また本発明の他のアンテナ装置によれば、
上述のアンテナ装置と同様に、放射又は受信周波数より
低い周波数のパッチ電極に入射した妨害波を除去出来、
かつ異常発振が防止出来る。
上述のアンテナ装置と同様に、放射又は受信周波数より
低い周波数のパッチ電極に入射した妨害波を除去出来、
かつ異常発振が防止出来る。
【図1】本発明に係わるアンテナ装置の一実施の形態を
示す図であって、図1(A)はその斜視図、図1(B)
は図1(A)に示したアンテナ装置のIB−IB線に沿っ
た断面図である。
示す図であって、図1(A)はその斜視図、図1(B)
は図1(A)に示したアンテナ装置のIB−IB線に沿っ
た断面図である。
【図2】図1に示したアンテナ装置におけるマイクロス
トリップアンテナを示す図であって、図2( A )はそ
の斜視図、図2(B)は図2( A )に示したマイクロ
ストリップアンテナのIIB−IIB線に沿った拡大断面図
である。
トリップアンテナを示す図であって、図2( A )はそ
の斜視図、図2(B)は図2( A )に示したマイクロ
ストリップアンテナのIIB−IIB線に沿った拡大断面図
である。
【図3】図2に示したマイクロストリップアンテナとロ
ーノイズアンプとの接続関係を示す図である。
ーノイズアンプとの接続関係を示す図である。
【図4】図2に示したマイクロストリップアンテナの内
部電界分布を示す図であって、図4(A)は図2(A)
に示したマイクロストリップアンテナのIVA−IVA線に
沿った部分の内部電界分布図、図4(B)は図2(A)
に示したマイクロストリップアンテナのIVC−IVC線に
沿った部分の内部電界分布図である。
部電界分布を示す図であって、図4(A)は図2(A)
に示したマイクロストリップアンテナのIVA−IVA線に
沿った部分の内部電界分布図、図4(B)は図2(A)
に示したマイクロストリップアンテナのIVC−IVC線に
沿った部分の内部電界分布図である。
【図5】図1に示したアンテナ装置の入力周波数と入力
周波数foにおける出力電力で正規化した相対出力レベ
ルとの関係を示すグラフである。
周波数foにおける出力電力で正規化した相対出力レベ
ルとの関係を示すグラフである。
【図6】図1に示したアンテナ装置に使用するマイクロ
ストリップアンテナにおける異なった形状の接地ピンを
示す断面図である。
ストリップアンテナにおける異なった形状の接地ピンを
示す断面図である。
【図7】本発明に係わるアンテナ装置の他の実施の形態
を示す図であって、図7(A)はこのアンテナ装置にお
けるマイクロストリップアンテナの斜視図、図7(B)
は図7(A)に示したマイクロストリップアンテナのVI
IB−VIIB線に沿った拡大断面図である。
を示す図であって、図7(A)はこのアンテナ装置にお
けるマイクロストリップアンテナの斜視図、図7(B)
は図7(A)に示したマイクロストリップアンテナのVI
IB−VIIB線に沿った拡大断面図である。
【図8】従来のアンテナ装置を示す図であって、図8
(A)はその斜視図、図8(B)は図8(A)に示した
アンテナ装置のVIIIB−VIIIB線に沿った断面図であ
る。
(A)はその斜視図、図8(B)は図8(A)に示した
アンテナ装置のVIIIB−VIIIB線に沿った断面図であ
る。
【図9】従来のアンテナ装置におけるマイクロストリッ
プアンテナ示す図であって、図9(A)はその斜視図、
図9(B)は図9(A)に示したマイクロストリップア
ンテナのIXB−IXB線に沿った拡大断面図である。
プアンテナ示す図であって、図9(A)はその斜視図、
図9(B)は図9(A)に示したマイクロストリップア
ンテナのIXB−IXB線に沿った拡大断面図である。
【図10】図9に示したマイクロストリップアンテナと
ローノイズアンプとの接続関係を示す図である。
ローノイズアンプとの接続関係を示す図である。
1 アンテナ装置 3、103 マイクロストリップアンテナ 21、121 誘電体 22、122 パッチ電極 23、123 接地電極 24、124 給電点 25、125 接地用孔 4、104 給電ピン 6 接地ピン 19 一体ピン 106 導電性被膜 8 ローノイズアンプ 18 接地端子 26、28 整合回路 27 1段目アンプ
Claims (4)
- 【請求項1】 誘電体基板の一面に電波放射又は電波受
信用のパッチ電極を設けるとともに、前記誘電体基板の
他面に接地電極設け、放射又は受信周波数において前記
誘電体基板内に発生する電界が零になる前記パッチ電極
の点近傍にパッチ電極から前記接地電極まで貫通する孔
を設け、該孔に前記パッチ電極に接続する導体を挿通さ
せて該導体を接地させたことを特徴とするアンテナ装
置。 - 【請求項2】 前記導体がローノイズアンプの接地端子
に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1記
載のアンテナ装置。 - 【請求項3】 前記導体が前記誘電体基板他面に設けた
前記接地電極に電気的に接続されていることを特徴とす
る請求項1記載のアンテナ装置。 - 【請求項4】 誘電体基板の一面に電波放射又は電波受
信用のパッチ電極を設けるとともに、前記誘電体基板の
他面に接地電極設け、放射又は受信周波数において前記
誘電体基板内に発生する電界が零になる前記パッチ電極
の点近傍にパッチ電極から前記接地電極まで貫通する孔
を設け、該孔の内面に前記パッチ電極と前記接地電極と
を電気的に接続する導体膜を形成したことを特徴とする
アンテナ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2165698A JPH11220321A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2165698A JPH11220321A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | アンテナ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11220321A true JPH11220321A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12061102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2165698A Withdrawn JPH11220321A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11220321A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002164803A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Mitsumi Electric Co Ltd | Gpsアンテナ装置 |
JP6415660B1 (ja) * | 2017-09-08 | 2018-10-31 | 株式会社ヨコオ | アンテナ装置 |
-
1998
- 1998-02-03 JP JP2165698A patent/JPH11220321A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002164803A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Mitsumi Electric Co Ltd | Gpsアンテナ装置 |
JP6415660B1 (ja) * | 2017-09-08 | 2018-10-31 | 株式会社ヨコオ | アンテナ装置 |
JP2019050497A (ja) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | 株式会社ヨコオ | アンテナ装置 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |