JPH11234033A - 高周波アンテナモジュール - Google Patents

高周波アンテナモジュール

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JPH11234033A
JPH11234033A JP3011798A JP3011798A JPH11234033A JP H11234033 A JPH11234033 A JP H11234033A JP 3011798 A JP3011798 A JP 3011798A JP 3011798 A JP3011798 A JP 3011798A JP H11234033 A JPH11234033 A JP H11234033A
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JP
Japan
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dielectric
frequency
antenna module
insulating substrate
frequency antenna
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Withdrawn
Application number
JP3011798A
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English (en)
Inventor
Tomio Yonezawa
富雄 米澤
Kenichi Ota
謙一 太田
Hidenori Aoki
秀憲 青木
Kazuo Inaba
一夫 稲葉
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.)
Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波回路を含む小型の高周波アンテナモジ
ュールを提供する。 【解決手段】 所定の厚さを有する誘電体絶縁基板10
と、誘電体絶縁基板10の上面に設けられた所定面積の
パッチ電極41とを備えると共に、パッチ電極41の給
電点に接続された高周波回路30を誘電体絶縁基板10
に形成した高周波アンテナモジュールを構成する。この
際、誘電体絶縁基板10に切り欠き部10cを形成し、
高周波回路30において使用する誘電体共振器50を切
り欠き部10c内に実装する。これにより、従来に比べ
て小型に形成することができると共に、パッチ電極41
に誘起した高周波電流はほとんど減衰すること無く高周
波回路30に入力されるので、利得を落とすこと無く、
最適な位置にアンテナを設置することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、グローバル・ポジ
ショニング・システム(GPS)等に使用される高周波
アンテナモジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、GPSを用いたナビゲーションシ
ステム等の高周波無線機器の需要が高まってきており、
これらの高周波無線機器には高周波に対応したパッチア
ンテナが使用されている。パッチアンテナとは、一般的
にはマイクロストリップアンテナと称されている。
【0003】図2にパッチアンテナの一構成例を示す。
図2の(a)は外観斜視図、図2の(b)は側面図であ
る。図において、20はパッチアンテナで、所定の厚さ
を有する直方体形状の誘電体絶縁基板21と、給電ピン
22から構成されている。
【0004】誘電体絶縁基板21の所定位置には、その
上面から下面に貫通する円筒形の貫通孔21aが形成さ
れている。また、誘電体絶縁基板21の上面には矩形状
のパッチ電極23が形成され、このパッチ電極23には
貫通孔21aに対応した位置に開口部23aが形成さ
れ、この開口部23aの周縁を除く他の部分にはオーバ
ーコート24が施されている。さらに、誘電体絶縁基板
21の下面にはパッチ電極23にほぼ対向するように矩
形状の接地電極25が形成されている。この接地電極2
5にも貫通孔21a並びにこの周縁部を含む開口部25
aが形成されると共に、接地電極25の全面を覆うよう
にオーバーコート26が施されている。
【0005】給電ピン22は貫通孔21aよりもやや径
の小さい円柱形状をなし、その上端は貫通孔21aより
も径の大きい円板形状に形成されている。この給電ピン
22は、誘電体絶縁基板21の上面側から貫通孔21a
に挿入され、その上端の円板の周縁がパッチ電極23に
接触した状態で半田27によってパッチ電極23に導電
接続されている。この状態で給電ピン22の下端部は誘
電体絶縁基板21の下面より所定長さだけ突出してい
る。
【0006】配線基盤PBにパッチアンテナ20を搭載
する際には、配線基盤PBに形成された給電ピン挿入用
の貫通孔Shにパッチアンテナ20の突出した給電ピン
下端部が挿入され、配線基盤PBに形成された高周波回
路に半田付け等によって導電接続される。
【0007】これによりアンテナ輻射器となるパッチ電
極23が給電ピン22を介して高周波回路に接続され
る。
【0008】このように、パッチアンテナ20は給電ピ
ン22のみを介して高周波回路に接続することにより、
パッチアンテナ20から高周波回路に至るまでの間の高
周波電流の減衰を極力低減することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のパッチアンテナでは、高周波回路が形成されて
いる配線基板PBに直結しなければならないので、受信
に適した位置にアンテナを設置する際、パッチアンテナ
20と共に配線基板PBを設置する必要があるため、ア
ンテナ部分が大型になり、設置場所が限定されることが
多々生じていた。
【0010】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、高周
波回路を含む小型の高周波アンテナモジュールを提供す
ることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために請求項1では、所定の厚さを有する誘電体
絶縁基板と、該誘電体絶縁基板の上面に設けられた所定
面積のパッチ電極とを備えた高周波アンテナモジュール
であって、前記パッチ電極の給電点に接続された高周波
回路が前記誘電体絶縁基板に形成されている高周波アン
テナモジュールを提案する。
【0012】該高周波アンテナモジュールによれば、例
えば高周波増幅回路や帯域通過型等の高周波フィルタか
らなる高周波回路がパッチ電極と共に誘電体絶縁基板に
形成される。これにより、前記パッチ電極に誘起した高
周波電流はほとんど減衰すること無く前記高周波回路に
入力される。
【0013】また、請求項2では、請求項1記載の高周
波アンテナモジュールにおいて、前記誘電体絶縁基板は
所定形状の切り欠き部を有し、前記高周波回路は誘電体
共振器を有する高周波フィルタを含み、該誘電体共振器
は前記切り欠き部の形状にほぼ対応した形状をなすと共
に前記切り欠き部内に実装されている高周波アンテナモ
ジュールを提案する。
【0014】該高周波アンテナモジュールによれば、前
記高周波フィルタに用いられる誘電体共振器は、パッチ
電極が形成されている誘電体絶縁基板の切り欠き部の形
状にほぼ対応した形状をなし、該切り欠き部内に実装さ
れるため、誘電体共振器の分の体積増大が防止される。
【0015】また、請求項3では、請求項1記載の高周
波アンテナモジュールにおいて、前記高周波回路は誘電
体共振器を有する高周波フィルタを含み、該誘電体共振
器は前記誘電体絶縁基板と一体化されて形成されている
高周波アンテナモジュールを提案する。
【0016】該高周波アンテナモジュールによれば、前
記高周波フィルタに用いられる誘電体共振器は、パッチ
電極が形成されている誘電体絶縁基板と一体化して形成
されるため、誘電体共振器の分の体積増大が防止され
る。
【0017】また、請求項4では、請求項3記載の高周
波アンテナモジュールにおいて、前記誘電体共振器は、
前記誘電体絶縁基板の側縁部に形成された1つ以上の筒
穴を有し、該筒穴の内面に内筒面電極が形成されると共
に該筒穴周囲の基板表面に外筒面電極が形成されてなる
同軸線路型の誘電体共振器である高周波アンテナモジュ
ールを提案する。
【0018】該高周波アンテナモジュールによれば、前
記高周波フィルタに用いられる誘電体共振器を、前記誘
電体絶縁基板の側縁部に1つ以上の筒穴を形成し、該筒
穴の内面に内筒面電極を形成すると共に該筒穴周囲の基
板表面に外筒面電極を形成してなる同軸線路型誘電体共
振器とすることにより、誘電体共振器とパッチ電極が形
成されている誘電体絶縁基板とが一体化形成される。
【0019】また、請求項5では、請求項4記載の高周
波アンテナモジュールにおいて、前記誘電体絶縁基板は
複数の誘電体シートを積層してなる多層基板であり、前
記誘電体共振器の筒穴は前記誘電体シートの側縁部所定
位置に形成された切り欠き部からなる高周波アンテナモ
ジュールを提案する。
【0020】該高周波アンテナモジュールによれば、多
層基板からなる誘電体絶縁基板の製造時に、側縁に切り
欠き部を有する誘電体シートを所定枚数積層することに
より前記誘電体共振器の筒穴が形成される。これにより
形成される前記筒穴は、前記誘電体絶縁基板の上面及び
底面の間にこれらの面と平行に延びて形成される。
【0021】また、請求項6では、請求項3記載の高周
波アンテナモジュールにおいて、前記誘電体絶縁基板は
複数の誘電体シートを積層してなる多層基板であり、前
記誘電体共振器は、基板内層に形成された所定長のスト
リップラインからなるストリップ線路型の誘電体共振器
である高周波アンテナモジュールを提案する。
【0022】該高周波アンテナモジュールによれば、前
記高周波フィルタに用いられる誘電体共振器を、前記誘
電体絶縁基板の内層に形成された所定長のストリップラ
インによって形成することにより、誘電体共振器がパッ
チ電極が形成されている誘電体絶縁基板と一体化形成さ
れる。
【0023】また、請求項7では、請求項6記載の高周
波アンテナモジュールにおいて、前記誘電体共振器を形
成するストリップラインは、誘電体を介して2つの接地
電極に挟まれているトリプレート型ストリップラインか
らなる高周波アンテナモジュールを提案する。
【0024】該高周波アンテナモジュールによれば、前
記誘電体共振器を形成するストリップラインが、誘電体
を介して2つの接地電極に挟まれているトリプレート型
ストリップラインからなるため、共振器の高周波特性が
向上される。
【0025】また、請求項8では、請求項4乃至7の何
れかに記載の高周波アンテナモジュールにおいて、前記
誘電体絶縁基板は、前記誘電体共振器が形成されている
部分の誘電率が前記パッチ電極が形成されている部分の
誘電率よりも大きく設定されている高周波アンテナモジ
ュールを提案する。
【0026】該高周波アンテナモジュールによれば、前
記誘電体絶縁基板において、前記誘電体共振器が形成さ
れている部分の誘電率が前記パッチ電極が形成されてい
る部分の誘電率よりも大きく設定されることにより、前
記パッチ電極によって構成されるパッチアンテナの特性
と誘電体共振器の特性の双方を同時に向上させることが
できる。
【0027】また、請求項9では、請求項1記載の高周
波アンテナモジュールにおいて、前記誘電体絶縁基板に
おける前記高周波回路と高周波無線機器との接続部は、
接続に用いる同軸ケーブルの形状に対応させて階段状に
形成され、高段部に信号出力用電極が形成され、低段部
に接地電極が形成されている高周波アンテナモジュール
を提案する。
【0028】該高周波アンテナモジュールによれば、前
記誘電体絶縁基板における前記高周波回路と高周波無線
機器との接続部が、接続に用いる同軸ケーブルの形状に
対応させて階段状に形成されているため、高段部に形成
された信号出力用電極に同軸ケーブルの芯線を接続し、
低段部に形成された接地電極に同軸ケーブルのシールド
線を接続することにより、体積増加を必要最小限に押さ
えて同軸ケーブルの接続を行うことができる。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態
の高周波アンテナモジュールを示す要部概観図である。
本実施形態においては、GPS受信機に接続されるGP
S用アンテナモジュールを一例として説明する。
【0030】図1において、10は誘電体絶縁基板(以
下、基板と称する)で、アルミナを主体とした略直方体
形状のセラミック多層基板からなり、18×23×3m
m程度の大きさを有している。また、基板10は、厚さ
方向に段差を有し、長さ方向の一端側10aが他端側1
0bよりも薄く形成され、厚さの薄い一端側10aには
高周波回路30が形成され、他端側10bにはパッチア
ンテナ40が形成されると共にその一部に切り欠き部1
0cが形成されている。
【0031】切り欠き部10cは、一端側10a及び基
板側面に接する他端側10bの一部が直方体形状に切り
欠かれて形成され、この部分の厚さは一端側10aと同
じに設定されている。
【0032】また、基板10の一端側10aには、高周
波回路30を構成する回路導体パターンが形成され、チ
ップ部品及びFET等の電子部品が搭載されている。
【0033】基板10の他端側10bには、基板10の
上面に矩形状のパッチ電極41が形成され、このパッチ
電極41にはオーバーコートが施されている。さらに、
10の内層面にはパッチ電極41にほぼ対向するように
矩形状の接地電極43が形成され、これらパッチ電極4
1及び接地電極42によってパッチアンテナ40が構成
されている。
【0034】また、基板10の裏面には全体に接地電極
が形成されると共に、基板10の切り欠き部10cに
は、直方体形状の筒型誘電体共振器50が嵌め込まれて
半田付けされている。この誘電体共振器50は、後述す
る高周波回路30の帯域通過型フィルタ(以下、BPF
と称する)に用いられるもので、図4に示すように、直
方体形状の高誘電率を有するチタン酸バリウムを主成分
とする誘電体セラミックスからなるセラミック体51に
所定長の複数の筒穴52が並列に設けられ、これらの筒
穴52の内面に内筒面電極53が形成されると共にセラ
ミック体51の外面に外筒面電極54が形成され、さら
に内筒面電極53のそれぞれに引き出し用リード線55
が接続されて構成されている。これにより、各筒穴52
の内筒面電極53と外筒面電極54によって構成される
誘電体同軸線路によって1/4波長型誘電体共振器SL
が構成される。
【0035】誘電体共振器SLのそれぞれの内筒面電極
は、その一端側において、それぞれリ−ド線55を介し
て、基板10上に厚膜導体によって形成された電極に接
続されている。
【0036】また、上記高周波回路30は、図5に示す
ように、第1高周波増幅回路31、第1整合回路32、
BPF33、第2整合回路34、第2高周波増幅回路3
5から構成されている。パッチアンテナ40に誘起した
高周波電流は、第1高周波増幅回路31によって増幅さ
れた後、第1整合回路23を介してBPF33に入力さ
れる。BPF33によって受信対象とする周波数を中心
とする所定帯域幅内の周波数成分のみが通過される。B
PF33からの出力信号は、第2整合回路34を介して
第2高周波増幅回路35に入力され、ここでさらに増幅
された後、接続端子36、同軸ケーブル37及びコネク
タ38を介して図示せぬGPS受信機などの高周波無線
機器に接続される。
【0037】BPF33の等価回路は、図6に示すよう
に、1/4波長形誘電体共振器SLをJインバ−タとし
て容量性結合素子を用いたJインバ−タ結合回路とな
る。誘電体共振器SL間の結合に用いる結合コンデンサ
C1〜C4としては、本実施形態では基板10上の電極
に実装したチップコンデンサを用いている。
【0038】前述の構成よりなる高周波アンテナモジュ
ールによれば、高周波回路30がパッチアンテナ40と
共に基板10に形成されるため、高周波回路を含むアン
テナを従来に比べて小型に形成することができると共
に、パッチアンテナ40に誘起した高周波電流はほとん
ど減衰すること無く高周波回路30に入力されるので、
利得を落とすこと無く、最適な位置にアンテナを設置す
ることができる。
【0039】さらに、BPF33に用いられる誘電体共
振器50が、基板10の切り欠き部10c内に実装され
るため、誘電体共振器50の分の体積増大が防止される
ので、既存の誘電体共振器を用いて小型の高周波アンテ
ナモジュールを構成することができる。
【0040】次に、本発明の第2の実施形態を説明す
る。図7は、第2の実施形態の高周波アンテナモジュー
ルを示す要部概観図である。図において前述した第1の
実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説
明を省略する。また、第1の実施形態と第2の実施形態
との相違点は、基板10に変えて段差の無い基板10A
を用いると共に誘電体共振器を基板10Aと一体に形成
したことにある。
【0041】即ち、基板10Aは18×23×3mm程
度の大きさを有し、その一端側には高周波回路30が形
成され、他端側にはパッチアンテナ40が形成されてい
る。
【0042】さらに、基板10Aの一端側の角部には、
基板10Aの厚さ方向に延びる所定長の3つの筒穴52
a〜52cが並列に形成され、筒穴52a〜52cの内
面には、図8の断面図に示すように、内筒面電極53が
形成され、筒穴52a〜52c全体を囲むように基板1
0A表面、側面及び裏面に外筒面電極(接地電極)54
が形成され、誘電体同軸線路よりなる3つの誘電体共振
器SLが形成されている。
【0043】また、基板10Aにおいては、パッチアン
テナ40が形成される部分の誘電率は低い誘電率、例え
ば比誘電率εが20程度に設定され、誘電体共振器SL
が形成される部分の誘電率は高い誘電率、例えば比誘電
率εが50程度に設定されている。
【0044】これらの誘電体共振器SLが、高周波回路
30の帯域通過型フィルタ(以下、BPFと称する)に
用いられる。
【0045】さらに、高周波回路30の出力端子、即ち
GPS受信機との接続用同軸ケーブルを接続する接続端
子(接続部)36は、同軸ケーブル37の形状に対応さ
せて階段状に形成されている。即ち、基板10Aの表面
(高段部)に信号出力用の端子電極36aが形成され、
切り欠かれて露出した内層面(低段部)に接地電極端子
36bが形成されている。
【0046】これにより、同軸ケーブル37を接続する
際には、図9に示すように、高段部に形成された信号出
力用の端子電極36aに同軸ケーブル37の芯線37a
を半田付けし、低段部に形成された接地電極端子36b
に同軸ケーブル37のシールド線37bを半田付けする
ことにより、体積増加を必要最小限に押さえて同軸ケー
ブル37の接続を行うことができる。
【0047】前述の構成よりなる第2の実施形態によれ
ば、高周波回路30がパッチアンテナ40と共に基板1
0Aに形成されるため、高周波回路を含むアンテナを従
来に比べて小型に形成することができると共に、パッチ
アンテナ40に誘起した高周波電流はほとんど減衰する
こと無く高周波回路30に入力されるので、利得を落と
すこと無く、最適な位置にアンテナを設置することがで
きる。
【0048】さらに、BPF33に用いられる誘電体共
振器SLが、基板10Aと一体に形成されるため、製造
時における組み立て工数を削減することができると共
に、モジュールにおける誘電体共振器の分の体積増大が
防止されるので、小型の高周波アンテナモジュールを構
成することができる。
【0049】次に、本発明の第3の実施形態を説明す
る。図10は第3の実施形態の高周波アンテナモジュー
ルを示す要部概観図、図11は誘電体共振器形成部分を
示す拡大図である。図において前述した第2の実施形態
と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略
する。また、第2の実施形態と第3の実施形態との相違
点は、誘電体共振器SLの筒穴52a〜52cを、誘電
体絶縁基板(以下、基板と称する)10Bの側面から表
裏面に平行に延びるように形成したことにある。
【0050】基板10Bは、第2の実施形態と同様にア
ルミナを主体とした略直方体形状のセラミック多層基板
からなり、18×23×3mm程度の大きさを有してい
る。
【0051】本実施形態では、図12に示すように、基
板10Bの製造時において積層する所定層の誘電体シー
ト11の側縁に切り欠き11aを形成することにより、
誘電体共振器SLの筒穴52a〜52cを形成してい
る。
【0052】これにより、誘電体共振器SLの筒穴52
a〜52cを、基板10Bの製造と同時に容易に形成す
ることができる。
【0053】次に、本発明の第4の実施形態を説明す
る。図13は、第4の実施形態の高周波アンテナモジュ
ールを示す分解斜視図である。図において前述した第2
の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその
説明を省略する。また、第2の実施形態と第4の実施形
態との相違点は、同軸型誘電体共振器に代えてストリッ
プ線路型誘電体共振器を用いたことにある。
【0054】即ち、本実施形態では図13に示すよう
に、3枚の誘電体シート11a〜11cを積層して基板
10Cを形成し、最上層シート11aの上面に回路導体
パターンを形成し、第2層シート11bの上面にパッチ
アンテナ40の接地導体43と誘電体共振器SLを構成
する互いに平行して延びる所定長の3つのストリップラ
イン61a〜61cを形成し、さらに第3層シート11
cの上面に接地導体62を形成した。
【0055】各ストリップライン61a〜61cの一端
は開放され、他端はビアホール63を介して接地導体6
2に接続されている。また、ストリップライン61a〜
61cの一端部は、図14に示すように、ストリップラ
イン61a〜61cの一端部の位置に対応して最上層シ
ート11aの上面に形成された電極64a〜64dとの
間で容量性結合されている。このストリップライン61
a〜61cの一端部と電極64a〜64dとの間に生ず
る静電容量が前述した結合コンデンサC1〜C4となっ
ている。
【0056】また、本実施形態においても、基板10C
は、パッチアンテナ40が形成される部分の誘電率は低
い誘電率、例えば比誘電率εが20程度に設定され、誘
電体共振器SLが形成される部分の誘電率は高い誘電
率、例えば比誘電率εが50程度に設定されている。
【0057】前述の構成よりなる第4の実施形態によれ
ば、高周波回路30がパッチアンテナ40と共に基板1
0Cに形成されるため、高周波回路を含むアンテナを従
来に比べて小型に形成することができると共に、パッチ
アンテナ40に誘起した高周波電流はほとんど減衰する
こと無く高周波回路30に入力されるので、利得を落と
すこと無く、最適な位置にアンテナを設置することがで
きる。
【0058】さらに、BPF33に用いられる誘電体共
振器SLが、基板10Cと一体に形成されるため、製造
時における組み立て工数を削減することができると共
に、モジュールにおける誘電体共振器の分の体積増大が
防止されるので、小型の高周波アンテナモジュールを構
成することができる。
【0059】次に、本発明の第5の実施形態を説明す
る。図15は、第5の実施形態の高周波アンテナモジュ
ールを示す分解斜視図である。図において前述した第4
の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその
説明を省略する。また、第4の実施形態と第5の実施形
態との相違点は、第5の実施形態ではトリプレート型ス
トリップラインによってストリップ線路型誘電体共振器
を構成したことにある。
【0060】即ち、本実施形態では図15に示すよう
に、4枚の誘電体シート11a〜11dを積層して基板
10Dを形成し、最上層シート11aの上面に回路導体
パターンを形成し、第2層シート11bの上面にパッチ
アンテナ40の接地導体43とストリップラインの接地
導体とを兼ねた接地導体64を形成し、第3層シート1
1cの上面に誘電体共振器SLを構成する互いに平行し
て延びる所定長の3つのストリップライン61a〜61
cを形成し、さらに第4層シート11cの上面に接地導
体62を形成した。
【0061】また、本実施形態では、第2層及び第3層
シート11b,11cの比誘電率εを50に設定し、第
1層及び第4層シート11a,11dの比誘電率εを2
0に設定してある。
【0062】各ストリップライン61a〜61cの一端
は開放され、他端はビアホール63を介して接地導体6
2に接続されている。
【0063】また、ストリップライン61a〜61cの
一端部の位置に対応して、第2層シート11bに形成さ
れる接地導体64は切り欠かれた形状に形成されてお
り、ストリップライン61a〜61cの一端部は、図1
6に示すように、ストリップライン61a〜61cの一
端部の位置に対応して最上層シート11aの上面に形成
された電極64a〜64dとの間で容量性結合されてい
る。このストリップライン61a〜61cの一端部と電
極64a〜64dとの間に生ずる静電容量が前述した結
合コンデンサC1〜C4となっている。
【0064】前述の構成よりなる第5の実施形態によれ
ば、高周波回路30がパッチアンテナ40と共に基板1
0Dに形成されるため、高周波回路を含むアンテナを従
来に比べて小型に形成することができると共に、パッチ
アンテナ40に誘起した高周波電流はほとんど減衰する
こと無く高周波回路30に入力されるので、利得を落と
すこと無く、最適な位置にアンテナを設置することがで
きる。
【0065】また、BPF33に用いられる誘電体共振
器SLが、基板10Dと一体に形成されるため、製造時
における組み立て工数を削減することができると共に、
モジュールにおける誘電体共振器の分の体積増大が防止
されるので、小型の高周波アンテナモジュールを構成す
ることができる。
【0066】さらに、誘電体共振器SLがトリプレート
型ストリップラインから構成されるので、共振器の高周
波特性が向上されると共に、高周波回路を形成する他の
回路導体の影響を受け難くなる。
【0067】尚、第5の実施形態ではストリップライン
61a〜61cの一端部と容量結合させるための電極6
4a〜64dを第1層シート11aの上面に形成した
が、図17に示すように、第2層シート11bの上面に
形成しても良い。第2層シート11bの上面にこれらの
電極64a〜64dを形成することにより、電極64a
〜64dとストリップライン61a〜61cとの対向間
隔を狭めることができ、大きな結合容量を得ることがで
きる。
【0068】また、第5の実施形態では、第4層シート
11dを設け、第4層シート11dの上面に接地導体6
2を形成したが、第4層シート11dを設けずに、第3
層シート11cの裏面に接地導体62を形成しても良
い。
【0069】また、第1乃至第5の実施形態では、受信
専用アンテナとしたが、送受信可能な構成の高周波回路
を構成し、送受信に利用可能な高周波アンテナモジュー
ルとしても良い。
【0070】さらに、前述した各実施形態の構成は一例
であり本願発明がこれらに限定されることはない。
【0071】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1に
よれば、高周波回路がパッチ電極と共に誘電体絶縁基板
に形成されるため、従来に比べて小型に形成することが
できると共に、前記パッチ電極に誘起した高周波電流は
ほとんど減衰すること無く前記高周波回路に入力される
ので、利得を落とすこと無く、最適な位置にアンテナを
設置することができる。
【0072】また、請求項2によれば、上記の効果に加
えて、前記高周波フィルタに用いられる誘電体共振器
が、パッチ電極が形成されている誘電体絶縁基板の切り
欠き部内に実装されるため、誘電体共振器の分の体積増
大が防止されるので、既存の誘電体共振器を用いて小型
の高周波アンテナモジュールを構成することができる。
【0073】また、請求項3によれば、上記の効果に加
えて、前記高周波フィルタに用いられる誘電体共振器
は、パッチ電極が形成されている誘電体絶縁基板と一体
化して形成されるため、誘電体共振器の分の体積増大が
防止されると共に、製造時における組み立て工数を削減
することができる。
【0074】また、請求項4によれば、上記の効果に加
えて、前記高周波フィルタに用いられる誘電体共振器
を、前記誘電体絶縁基板の側縁部に1つ以上の筒穴を形
成し、該筒穴の内面に内筒面電極を形成すると共に該筒
穴周囲の基板表面に外筒面電極を形成してなる同軸線路
型誘電体共振器とすることにより、パッチ電極が形成さ
れている誘電体絶縁基板に誘電体共振器を一体化して容
易に形成することができる。
【0075】また、請求項5によれば、上記の効果に加
えて、誘電体絶縁基板を多層基板とし、該誘電体絶縁基
板の製造時に、側縁に切り欠き部を有する誘電体シート
を所定枚数積層することにより、誘電体共振器の筒穴を
容易に形成することができる。
【0076】また、請求項6によれば、上記の効果に加
えて、前記高周波フィルタに用いられる誘電体共振器
を、前記誘電体絶縁基板の内層に形成された所定長のス
トリップラインによって形成することにより、パッチ電
極が形成されている誘電体絶縁基板に誘電体共振器を一
体化して容易に形成することができる。
【0077】また、請求項7によれば、上記の効果に加
えて、前記誘電体共振器を形成するストリップラインが
トリプレート型ストリップラインからなるので、共振器
の高周波特性が向上されると共に、高周波回路を形成す
る他の回路導体の影響を受け難くなる。
【0078】また、請求項8によれば、上記の効果に加
えて、誘電体絶縁基板において、前記誘電体共振器が形
成されている部分の誘電率がパッチ電極が形成されてい
る部分の誘電率よりも大きく設定されることにより、前
記パッチ電極によって構成されるパッチアンテナの特性
と誘電体共振器の特性の双方を同時に向上させることが
できる。
【0079】また、請求項9によれば、上記の効果に加
えて、誘電体絶縁基板における高周波回路と高周波無線
機器との接続部が、接続に用いる同軸ケーブルの形状に
対応させて階段状に形成されているので、高段部に形成
された信号出力用電極に同軸ケーブルの芯線を接続し、
低段部に形成された接地電極に同軸ケーブルのシールド
線を接続することにより、体積増加を必要最小限に押さ
えて同軸ケーブルの接続を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の高周波アンテナモジ
ュールを示す要部概観図
【図2】従来例のパッチアンテナを示す概観斜視図
【図3】従来例のパッチアンテナを示す側面図
【図4】本発明の第1の実施形態における誘電体共振器
を示す概観図
【図5】本発明の第1の実施形態における高周波回路を
示す構成図
【図6】本発明の第1の実施形態におけるBPFの等価
回路を示す図
【図7】本発明の第2の実施形態の高周波アンテナモジ
ュールを示す要部概観図
【図8】本発明の第2の実施形態における誘電体共振器
部分を示す断面図
【図9】本発明の第2の実施形態における同軸ケーブル
接続部を示す側面図
【図10】本発明の第3の実施形態の高周波アンテナモ
ジュールを示す要部概観図
【図11】本発明の第3の実施形態における誘電体共振
器形成部分を示す拡大図
【図12】本発明の第3の実施形態における同軸型誘電
体共振器の筒穴形成方法を説明する図
【図13】本発明の第4の実施形態の高周波アンテナモ
ジュールを示す分解斜視図
【図14】本発明の第4の実施形態における誘電体共振
器の結合方法を説明する図
【図15】本発明の第5の実施形態の高周波アンテナモ
ジュールを示す分解斜視図
【図16】本発明の第5の実施形態における誘電体共振
器の結合方法を説明する図
【図17】本発明の第5の実施形態における誘電体共振
器の他の結合方法を説明する図
【符号の説明】
10,10A〜10D…誘電体絶縁基板、10c…切り
欠き部、11,11a〜11d…誘電体シート、30…
高周波回路、31…第1高周波増幅回路、32…第1整
合回路、33…帯域通過型フィルタ(BPF)、34…
第2整合回路、35…第2高周波増幅回路、36…接続
端子、37…同軸ケーブル、38…コネクタ、40…パ
ッチアンテナ、41…パッチ電極、42…接地電極、5
0,SL…誘電体共振器、51…セラミック体、52,
52a〜52c…筒穴、53…内筒面電極、54…外筒
面電極、55…リード線、61a〜61c…ストリップ
ライン、62…接地導体、63…ビアホール、64a〜
64d…電極、C1〜C4…結合コンデンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 1/18 H04B 1/18 A C (72)発明者 稲葉 一夫 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の厚さを有する誘電体絶縁基板と、
    該誘電体絶縁基板の上面に設けられた所定面積のパッチ
    電極とを備えた高周波アンテナモジュールであって、 前記パッチ電極の給電点に接続された高周波回路が前記
    誘電体絶縁基板に形成されていることを特徴とする高周
    波アンテナモジュール。
  2. 【請求項2】 前記誘電体絶縁基板は所定形状の切り欠
    き部を有し、前記高周波回路は誘電体共振器を有する高
    周波フィルタを含み、該誘電体共振器は前記切り欠き部
    の形状にほぼ対応した形状をなすと共に前記切り欠き部
    内に実装されていることを特徴とする請求項1記載の高
    周波アンテナモジュール。
  3. 【請求項3】 前記高周波回路は誘電体共振器を有する
    高周波フィルタを含み、該誘電体共振器は前記誘電体絶
    縁基板と一体化されて形成されていることを特徴とする
    請求項1記載の高周波アンテナモジュール。
  4. 【請求項4】 前記誘電体共振器は、前記誘電体絶縁基
    板の側縁部に形成された1つ以上の筒穴を有し、該筒穴
    の内面に内筒面電極が形成されると共に該筒穴周囲の基
    板表面に外筒面電極が形成されてなる同軸線路型の誘電
    体共振器であることを特徴とする請求項3記載の高周波
    アンテナモジュール。
  5. 【請求項5】 前記誘電体絶縁基板は複数の誘電体シー
    トを積層してなる多層基板であり、前記誘電体共振器の
    筒穴は前記誘電体シートの側縁部所定位置に形成された
    切り欠き部からなることを特徴とする請求項4記載の高
    周波アンテナモジュール。
  6. 【請求項6】 前記誘電体絶縁基板は複数の誘電体シー
    トを積層してなる多層基板であり、前記誘電体共振器
    は、基板内層に形成された所定長のストリップラインか
    らなるストリップ線路型の誘電体共振器であることを特
    徴とする請求項3記載の高周波アンテナモジュール。
  7. 【請求項7】 前記誘電体共振器を形成するストリップ
    ラインは、誘電体を介して2つの接地電極に挟まれてい
    るトリプレート型ストリップラインからなることを特徴
    とする請求項6記載の高周波アンテナモジュール。
  8. 【請求項8】 前記誘電体絶縁基板は、前記誘電体共振
    器が形成されている部分の誘電率が前記パッチ電極が形
    成されている部分の誘電率よりも大きく設定されている
    ことを特徴とする請求項4,5,6又は7記載の高周波
    アンテナモジュール。
  9. 【請求項9】 前記誘電体絶縁基板における前記高周波
    回路と高周波無線機器との接続部は、接続に用いる同軸
    ケーブルの形状に対応させて階段状に形成され、高段部
    に信号出力用電極が形成され、低段部に接地電極が形成
    されていることを特徴とする請求項1記載の高周波アン
    テナモジュール。
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