JPH11289217A - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
- Publication number
- JPH11289217A JPH11289217A JP10848698A JP10848698A JPH11289217A JP H11289217 A JPH11289217 A JP H11289217A JP 10848698 A JP10848698 A JP 10848698A JP 10848698 A JP10848698 A JP 10848698A JP H11289217 A JPH11289217 A JP H11289217A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring board
- pattern
- antenna
- power supply
- metal plate
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Waveguide Aerials (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高性能で安価の水平偏波／垂直偏波に用いる
ことのできる指向性平面アンテナを得る。 【解決手段】 両面プリント配線板の表面にアース導体
を形成し、裏面に給電用導体パターンを形成する。配線
板の表面に誘電体基板を用いたマイクロストリップアン
テナを搭載し、給電点と配線板の給電パターンの端部と
を接続する。配線板の給電パターン側に間隔を置いて金
属板を配置して反射板とする。配線板の向きを90°変え
ることによって水平偏波／垂直偏波の切替えを行う。
ことのできる指向性平面アンテナを得る。 【解決手段】 両面プリント配線板の表面にアース導体
を形成し、裏面に給電用導体パターンを形成する。配線
板の表面に誘電体基板を用いたマイクロストリップアン
テナを搭載し、給電点と配線板の給電パターンの端部と
を接続する。配線板の給電パターン側に間隔を置いて金
属板を配置して反射板とする。配線板の向きを90°変え
ることによって水平偏波／垂直偏波の切替えを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、1GHz〜6GHzの高周
波領域で用いられる平面アンテナに関するもので、指向
性を有するアンテナの構造に関するものである。
波領域で用いられる平面アンテナに関するもので、指向
性を有するアンテナの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通信技術の進歩によって、アンテナの分
野においても高い周波数に対応するもの、指向性の良好
なアンテナ等の要求が高まっている。一般に、誘電体基
板上に複数のアンテナ素子を形成して、それらの受信し
た信号を合成したり、送信する信号を分岐させることに
よって目的を達成している。また、水平偏波や垂直偏波
に対応するためにも同様の構成が採られることが多い。
野においても高い周波数に対応するもの、指向性の良好
なアンテナ等の要求が高まっている。一般に、誘電体基
板上に複数のアンテナ素子を形成して、それらの受信し
た信号を合成したり、送信する信号を分岐させることに
よって目的を達成している。また、水平偏波や垂直偏波
に対応するためにも同様の構成が採られることが多い。
【０００３】アンテナに用いる誘電体基板は所定の誘電
率を有してＱの高いことが要求されるので、その材料は
高価なものとなる。複数のアンテナ素子を一枚の基板に
形成する場合にはアンテナとしての動作をしない部分に
も同じ材料を用いる必要があり、価格が高価となるだけ
でなく、均質の誘電体基板を製造することも難しくな
る。
率を有してＱの高いことが要求されるので、その材料は
高価なものとなる。複数のアンテナ素子を一枚の基板に
形成する場合にはアンテナとしての動作をしない部分に
も同じ材料を用いる必要があり、価格が高価となるだけ
でなく、均質の誘電体基板を製造することも難しくな
る。
【０００４】また、誘電体基板の片面に放射電極を形成
し、対向面に接地電極を形成し、それらの間に給電用の
ストリップ導体を形成する必要がある。したがって、給
電パターンの設計に制約が生じ易く、不整合が生じ易
い。不整合が生じる場合には放射パターンからの放射に
給電パターンからの放射が重畳して特性が変化してしま
う。
し、対向面に接地電極を形成し、それらの間に給電用の
ストリップ導体を形成する必要がある。したがって、給
電パターンの設計に制約が生じ易く、不整合が生じ易
い。不整合が生じる場合には放射パターンからの放射に
給電パターンからの放射が重畳して特性が変化してしま
う。
【０００５】直線偏波のアンテナとして用いる場合、水
平偏波アンテナとして用いる場合と垂直偏波アンテナと
して用いる場合があり、水平偏波アンテナ、垂直偏波ア
ンテナ同士は結合して通信可能である。しかし、水平偏
波アンテナと垂直偏波アンテナとの間では直交関係で通
信が不可能かあるいは感度が極端に低下する。逆にこれ
を利用して同じ区域で同じ周波数帯で２種の独立した通
信を行うことができる。しかし、放射電極の給電点への
給電パターンを変える必要があり、二種類の配線基板が
必要となる。
平偏波アンテナとして用いる場合と垂直偏波アンテナと
して用いる場合があり、水平偏波アンテナ、垂直偏波ア
ンテナ同士は結合して通信可能である。しかし、水平偏
波アンテナと垂直偏波アンテナとの間では直交関係で通
信が不可能かあるいは感度が極端に低下する。逆にこれ
を利用して同じ区域で同じ周波数帯で２種の独立した通
信を行うことができる。しかし、放射電極の給電点への
給電パターンを変える必要があり、二種類の配線基板が
必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、安価な材料
を用いて複数のアンテナ素子を有する指向性平面アンテ
ナを提供するものである。また、その給電パターンの設
計上の制約を受けず、設計が容易でインピーダンスの整
合も容易な平面アンテナを提供するものである。更に、
不要輻射を抑えて特性の安定した平面アンテナを提供す
るものである。その上、水平偏波と垂直偏波のいずれに
も対応できるアンテナを提供するものである。
を用いて複数のアンテナ素子を有する指向性平面アンテ
ナを提供するものである。また、その給電パターンの設
計上の制約を受けず、設計が容易でインピーダンスの整
合も容易な平面アンテナを提供するものである。更に、
不要輻射を抑えて特性の安定した平面アンテナを提供す
るものである。その上、水平偏波と垂直偏波のいずれに
も対応できるアンテナを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、２層プリント
基板に誘電体のマイクロストリップアンテナを搭載し、
さらに裏面に金属板を配置するとともに、プリント基板
の向きを変えて取付けができるようにして、上記の課題
を解決するものである。
基板に誘電体のマイクロストリップアンテナを搭載し、
さらに裏面に金属板を配置するとともに、プリント基板
の向きを変えて取付けができるようにして、上記の課題
を解決するものである。
【０００８】すなわち、片面にほぼ中心に位置する同軸
線給電点から複数のアンテナ素子の給電点に伸びる導体
の給電パターンを、対向面に導体の接地パターンを具え
た配線基板、誘電体基板の表面に放射電極を、裏面にア
ース電極を具え、アース電極が配線基板の接地パターン
と接続され、放射電極の給電点が配線基板の給電パター
ンの端部と接続されて配線基板に搭載された複数のアン
テナ素子、給電基板の給電パターンと間隔を置いて対向
する位置に配置されるとともに配線基板を90°異なる任
意の方向に固定する手段を具えた金属板、を具えたこと
に特徴を有するものである。
線給電点から複数のアンテナ素子の給電点に伸びる導体
の給電パターンを、対向面に導体の接地パターンを具え
た配線基板、誘電体基板の表面に放射電極を、裏面にア
ース電極を具え、アース電極が配線基板の接地パターン
と接続され、放射電極の給電点が配線基板の給電パター
ンの端部と接続されて配線基板に搭載された複数のアン
テナ素子、給電基板の給電パターンと間隔を置いて対向
する位置に配置されるとともに配線基板を90°異なる任
意の方向に固定する手段を具えた金属板、を具えたこと
に特徴を有するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】配線基板は通常用いられる両面プ
リント基板を用い、アンテナ素子を取り付ける側に接地
パターンを形成し、対向面に給電用の導体パターンを所
定の形状と寸法で形成する。この給電用の導体パターン
は同軸ケーブルに接続される給電点から途中で分岐し
て、それぞれのアンテナ素子の給電点に対応する位置ま
で伸ばして形成される。アンテナ素子を搭載して給電電
極と接続する。
リント基板を用い、アンテナ素子を取り付ける側に接地
パターンを形成し、対向面に給電用の導体パターンを所
定の形状と寸法で形成する。この給電用の導体パターン
は同軸ケーブルに接続される給電点から途中で分岐し
て、それぞれのアンテナ素子の給電点に対応する位置ま
で伸ばして形成される。アンテナ素子を搭載して給電電
極と接続する。
【００１０】給電用の導体パターンに対向してシールド
を兼ねる金属板を配置する。この金属板はケースの一部
となるようにして、断面がＵ字状になるように成形して
おき、ゴム材等を介して上側にプラスチック等のレドー
ムを被せるとよい。配線基板、金属板、レドームは螺子
止め等によって一体化されるが、螺子止めの際の配線基
板の方向を90°変えられるようにすることによって、ア
ンテナ素子の配置が変えられ、水平偏波／垂直偏波の切
り換えが可能になる。
を兼ねる金属板を配置する。この金属板はケースの一部
となるようにして、断面がＵ字状になるように成形して
おき、ゴム材等を介して上側にプラスチック等のレドー
ムを被せるとよい。配線基板、金属板、レドームは螺子
止め等によって一体化されるが、螺子止めの際の配線基
板の方向を90°変えられるようにすることによって、ア
ンテナ素子の配置が変えられ、水平偏波／垂直偏波の切
り換えが可能になる。
【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。
いて説明する。
【００１２】図１は、本発明の実施例を示す平面図であ
る。説明のために、レドームを被せない状態を示してい
る。プリント配線板11の表面にはほぼ全面にアース用の
導体パターンが形成されている。図示しないが、プリン
ト配線板11の裏面には給電用の導体パターンが形成され
ている。
る。説明のために、レドームを被せない状態を示してい
る。プリント配線板11の表面にはほぼ全面にアース用の
導体パターンが形成されている。図示しないが、プリン
ト配線板11の裏面には給電用の導体パターンが形成され
ている。
【００１３】プリント配線板11の表面には４個のマイク
ロストリップアンテナ13が搭載されている。このマイク
ロストリップアンテナ13は誘電体基板の表面に放射電極
を具えており、裏面にはほぼ全面にアース電極を具えて
いる。プリント配線板11のアース用の導体パターンとマ
イクロストリップアンテナ13のアース電極とがはんだ付
け等によって接続され、マイクロストリップアンテナ13
がプリント配線板11上に搭載される。なお、マイクロス
トリップアンテナ13の給電点12とプリント配線板11の給
電用の導体パターンの端部は、給電用端子、スルーホー
ル等を介して接続される。
ロストリップアンテナ13が搭載されている。このマイク
ロストリップアンテナ13は誘電体基板の表面に放射電極
を具えており、裏面にはほぼ全面にアース電極を具えて
いる。プリント配線板11のアース用の導体パターンとマ
イクロストリップアンテナ13のアース電極とがはんだ付
け等によって接続され、マイクロストリップアンテナ13
がプリント配線板11上に搭載される。なお、マイクロス
トリップアンテナ13の給電点12とプリント配線板11の給
電用の導体パターンの端部は、給電用端子、スルーホー
ル等を介して接続される。
【００１４】プリント配線板11は金属板15に螺子止め等
によって固定される。この金属板15は例えば円形で周囲
が垂直に起こされて皿状に成形されている。また、この
プリント配線板11には同軸線路17の先端が固定され、内
導体が裏面の給電用の導体パターン戸接続され、外導体
がアース用の導体パターンと接続される。この例ではア
ンテナ素子の給電点12が中心から右側にずれた位置にあ
り、水平偏波アンテナとして用いられる。
によって固定される。この金属板15は例えば円形で周囲
が垂直に起こされて皿状に成形されている。また、この
プリント配線板11には同軸線路17の先端が固定され、内
導体が裏面の給電用の導体パターン戸接続され、外導体
がアース用の導体パターンと接続される。この例ではア
ンテナ素子の給電点12が中心から右側にずれた位置にあ
り、水平偏波アンテナとして用いられる。
【００１５】図２は、レドームを被せた状態を示す正面
断面図である。プリント配線板11の上側にマイクロスト
リップアンテナ13が搭載され、プリント配線板の反対側
には金属板15が配置され、これにプリント配線板11が固
定されている。金属板15の周囲の持ち上がった部分の先
端にゴムパッキン18を介してプラスチックのレドーム19
が取り付けられている。屋外で使用する際には防滴のた
めにレドームは必要であるが、屋内のみで使用する場合
等には必ずしも必要がない。
断面図である。プリント配線板11の上側にマイクロスト
リップアンテナ13が搭載され、プリント配線板の反対側
には金属板15が配置され、これにプリント配線板11が固
定されている。金属板15の周囲の持ち上がった部分の先
端にゴムパッキン18を介してプラスチックのレドーム19
が取り付けられている。屋外で使用する際には防滴のた
めにレドームは必要であるが、屋内のみで使用する場合
等には必ずしも必要がない。
【００１６】図３は、垂直偏波アンテナとして用いる場
合の実施例を示す正面図で、マイクロストリップアンテ
ナ33の給電点32が中心から下側にずれるように位置させ
たものである。同軸線路37の先端をプリント基板31の中
心に接続しているもので、プリント基板31とマイクロス
トリップアンテナ33の配置関係は図１に示したものと同
じである。ただ、プリント基板の取り付け方向が90°ず
れたものである。
合の実施例を示す正面図で、マイクロストリップアンテ
ナ33の給電点32が中心から下側にずれるように位置させ
たものである。同軸線路37の先端をプリント基板31の中
心に接続しているもので、プリント基板31とマイクロス
トリップアンテナ33の配置関係は図１に示したものと同
じである。ただ、プリント基板の取り付け方向が90°ず
れたものである。
【００１７】本発明による平面アンテナを組み立てる際
には、個々のマイクロストリップアンテナの特性を測定
あるいは試験をして、所定の特性に合わせ込んでから組
み立てることができる。個々のアンテナ素子を独立に調
整することもできる。また、アンテナ素子の間隔を変え
ることによって指向特性を変えることもできる。そし
て、水平偏波／垂直偏波の用途に応じてプリント基板の
取り付け方向を決定すればよい。
には、個々のマイクロストリップアンテナの特性を測定
あるいは試験をして、所定の特性に合わせ込んでから組
み立てることができる。個々のアンテナ素子を独立に調
整することもできる。また、アンテナ素子の間隔を変え
ることによって指向特性を変えることもできる。そし
て、水平偏波／垂直偏波の用途に応じてプリント基板の
取り付け方向を決定すればよい。
【００１８】プリント配線板と対向して配置される金属
板は、ケースの一部となるとともに、プリント配線板の
給電パターンの不整合によって生じる不要輻射のシール
ドを兼ねた反射板として作用し、給電パターンからの放
射特性に影響を与えない働きをする。
板は、ケースの一部となるとともに、プリント配線板の
給電パターンの不整合によって生じる不要輻射のシール
ドを兼ねた反射板として作用し、給電パターンからの放
射特性に影響を与えない働きをする。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、アンテナ素子の部分の
み高価な誘電体基板を用いればよく、その他の部分は安
価な両面プリント基板で済ませることができ、平面アン
テナのコストを大幅に低減することができる。給電用の
パターンの制約も少なく、プリント基板部分の面積も小
さくできるので、小型の平面アンテナが実現できる。
み高価な誘電体基板を用いればよく、その他の部分は安
価な両面プリント基板で済ませることができ、平面アン
テナのコストを大幅に低減することができる。給電用の
パターンの制約も少なく、プリント基板部分の面積も小
さくできるので、小型の平面アンテナが実現できる。
【００２０】また、マイクロストリップアンテナの特性
を検査、測定し、調整してからプリント基板に搭載する
ことができるので、個々のアンテナ素子を独立に調整で
きるとともに、設計通りの平面アンテナを組み立てるこ
とが容易となり、組み立て後の調整の工数も不要とな
る。
を検査、測定し、調整してからプリント基板に搭載する
ことができるので、個々のアンテナ素子を独立に調整で
きるとともに、設計通りの平面アンテナを組み立てるこ
とが容易となり、組み立て後の調整の工数も不要とな
る。
【００２１】さらに、プリント基板の給電用の導体パタ
ーンを金属板とアース導体で挟んだ構造となるので、不
要輻射を防止することができ、特性の安定した平面アン
テナが得られる。
ーンを金属板とアース導体で挟んだ構造となるので、不
要輻射を防止することができ、特性の安定した平面アン
テナが得られる。
【００２２】その上、同じ配線基板を水平偏波と垂直偏
波に利用できるので、同じ区域で同じ周波数を用いて２
種類の通信を行う場合に特に有効である。
波に利用できるので、同じ区域で同じ周波数を用いて２
種類の通信を行う場合に特に有効である。
【図１】 本発明の実施例を示す平面図
【図２】 本発明の実施例を示す正面断面図
【図３】 本発明の他の実施例を示す平面図
11、31：プリント配線板 13、33：マイクロストリップアンテナ 15：金属板 17、37：同軸線路 19：レドーム 32：給電用導体パターン
Claims (3)
- 【請求項１】 片面にほぼ中心に位置する同軸線給電点
から複数のアンテナ素子の給電点に伸びる導体の給電パ
ターンを、対向面に導体の接地パターンを具えた配線基
板、 誘電体基板の表面に放射電極を、裏面にアース電極を具
え、アース電極が配線基板の接地パターンと接続され、
放射電極の給電点が配線基板の給電パターンの端部と接
続されて配線基板に搭載された複数のアンテナ素子、 給電基板の給電パターンと間隔を置いて対向する位置に
配置されるとともに配線基板を90°異なる任意の方向に
固定する手段を具えた金属板、を具えた平面アンテナ。 - 【請求項２】 片面にほぼ中心に位置する同軸線給電点
から複数のアンテナ素子の給電点に伸びる導体の給電パ
ターンを、対向面に導体の接地パターンを具えた配線基
板、 誘電体基板の表面に放射電極を、裏面にアース電極を具
え、アース電極が配線基板の接地パターンと接続され、
放射電極の給電点が配線基板の給電パターンの端部と接
続されて配線基板に搭載された複数のアンテナ素子、 給電基板の給電パターンと間隔を置いて対向する位置に
配置されるとともに配線基板を90°異なる任意の方向に
固定する手段を具えた金属板、 金属板に取り付けられてアンテナ素子と配線基板を覆う
レドーム、を具えた平面アンテナ。 - 【請求項３】 固定する手段が金属板と配線基板とレド
ームを一体に固定する螺子止め手段であり、螺子孔の位
置が配線基板の中心から90°ずつずれて等しい距離ある
４点に形成された請求項２記載の平面アンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10848698A JPH11289217A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10848698A JPH11289217A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 平面アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11289217A true JPH11289217A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=14485990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10848698A Pending JPH11289217A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11289217A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019165409A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 株式会社東芝 | アンテナ装置 |
-
1998
- 1998-04-03 JP JP10848698A patent/JPH11289217A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019165409A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 株式会社東芝 | アンテナ装置 |
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