JP2002344230A - 小型アンテナ - Google Patents
小型アンテナInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な方法により、安定したアンテナインピー
ダンスを得られるように、給電ピンを確実にパッチ電極
に接合する。 【解決手段】給電ピン110のピン部111の頭部11
3近傍に、直径がアンテナ部100の貫通孔105より
僅かに大きいふくらみ部115を設ける。これを、ある
程度の圧力をかけて、アンテナ部100の貫通孔105
に、頭部113が誘電体基板101に形成されたパッチ
電極103に接合するまで挿入し、最終的に給電ピン1
10の頭部113近傍を半田300により半田付けして
おく。この状態では、少々の力では給電ピン110は移
動せず、パッチ電極103と給電ピン110との電気的
接合が安定して確保される。
ダンスを得られるように、給電ピンを確実にパッチ電極
に接合する。 【解決手段】給電ピン110のピン部111の頭部11
3近傍に、直径がアンテナ部100の貫通孔105より
僅かに大きいふくらみ部115を設ける。これを、ある
程度の圧力をかけて、アンテナ部100の貫通孔105
に、頭部113が誘電体基板101に形成されたパッチ
電極103に接合するまで挿入し、最終的に給電ピン1
10の頭部113近傍を半田300により半田付けして
おく。この状態では、少々の力では給電ピン110は移
動せず、パッチ電極103と給電ピン110との電気的
接合が安定して確保される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばGPS(G
lobal Positioning System) を用いたナビゲーションシ
ステムなどの高周波無線機器に用いられる、いわゆるパ
ッチアンテナあるいはマイクロストリップアンテナと言
われる小型アンテナにおける給電ピンの接合方法と、そ
の方法により給電ピンが接合された小型アンテナに関す
る。
lobal Positioning System) を用いたナビゲーションシ
ステムなどの高周波無線機器に用いられる、いわゆるパ
ッチアンテナあるいはマイクロストリップアンテナと言
われる小型アンテナにおける給電ピンの接合方法と、そ
の方法により給電ピンが接合された小型アンテナに関す
る。
【0002】
【従来の技術】GPSを用いたナビゲーションシステム
などの高周波無線機器においては、高周波に対応したい
わゆるパッチアンテナが使用されている。このパッチア
ンテナは、通常、所定の厚みを有する誘電体基板や誘電
体フィルムなどに対して、一方の面にアンテナ輻射器と
なる所定の面積のアンテナ電極を形成し、他方の面のア
ンテナ電極と対向する位置に接地電極を形成したもので
ある。このような構成のパッチアンテナを高周波回路な
どが設けられた基板上に実装する場合には、通常、アン
テナ電極を基板から遠い側にして基板に搭載し、パッチ
アンテナを貫通するように設けられた孔に給電ピンを通
過させ、この給電ピンの一方をアンテナ電極に接合し、
他方を基板上の回路配線に接続している。
などの高周波無線機器においては、高周波に対応したい
わゆるパッチアンテナが使用されている。このパッチア
ンテナは、通常、所定の厚みを有する誘電体基板や誘電
体フィルムなどに対して、一方の面にアンテナ輻射器と
なる所定の面積のアンテナ電極を形成し、他方の面のア
ンテナ電極と対向する位置に接地電極を形成したもので
ある。このような構成のパッチアンテナを高周波回路な
どが設けられた基板上に実装する場合には、通常、アン
テナ電極を基板から遠い側にして基板に搭載し、パッチ
アンテナを貫通するように設けられた孔に給電ピンを通
過させ、この給電ピンの一方をアンテナ電極に接合し、
他方を基板上の回路配線に接続している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
パッチアンテナは、高周波の電波を検知する微細な構造
の高精度な部品であり、所望の特性のパッチアンテナを
製造しその特性を維持することが非常に重要であるが、
前述したような構造のパッチアンテナでは次のような現
象が発生する場合があり、特性が維持できなくなるとい
う問題がある。前述した構造のパッチアンテナは、通
常、図8に示すように、誘電体基板901に設けられた
貫通孔905に給電ピン910を通過させ、その頭部9
13とパッチ電極903とを電気的に接合した状態で半
田300により半田付けして製造している。しかし、こ
の半田付けの際に、図8に示すように、半田の表面張力
などにより溶融した半田が給電ピン910の頭部913
とパッチ電極903との間に入り込み、給電ピン910
をパッチ電極903から浮かせてしまう場合がある。そ
してこのような状態になると、給電ピン910とパッチ
電極903とは直接接続しているものではなく半田30
0を介した半田接続となってしまい、その結果、アンテ
ナ特性、すなわち、アンテナインピーダンスが変化して
しまい、所望の特性が得られないという問題を生じるの
である。
パッチアンテナは、高周波の電波を検知する微細な構造
の高精度な部品であり、所望の特性のパッチアンテナを
製造しその特性を維持することが非常に重要であるが、
前述したような構造のパッチアンテナでは次のような現
象が発生する場合があり、特性が維持できなくなるとい
う問題がある。前述した構造のパッチアンテナは、通
常、図8に示すように、誘電体基板901に設けられた
貫通孔905に給電ピン910を通過させ、その頭部9
13とパッチ電極903とを電気的に接合した状態で半
田300により半田付けして製造している。しかし、こ
の半田付けの際に、図8に示すように、半田の表面張力
などにより溶融した半田が給電ピン910の頭部913
とパッチ電極903との間に入り込み、給電ピン910
をパッチ電極903から浮かせてしまう場合がある。そ
してこのような状態になると、給電ピン910とパッチ
電極903とは直接接続しているものではなく半田30
0を介した半田接続となってしまい、その結果、アンテ
ナ特性、すなわち、アンテナインピーダンスが変化して
しまい、所望の特性が得られないという問題を生じるの
である。
【0004】このような問題に対処するために、たとえ
ば特開平9−260933号公報においては、図9を参
照して以下に説明するような対策を講じている。すなわ
ち、図9(A)に示すように、誘電体基板921の貫通
孔925の開口部をテーパー状に加工し、パッチ電極9
23をそのテーパー形状部分に張り出すようにオーバー
コートし、一方で給電ピン940のピン部941と頭部
943の境界部分にもテーパー945を設ける。そし
て、このような形状の給電ピン940をアンテナ部92
0の貫通孔925に挿入することにより、給電ピン94
0のテーパー945がパッチ電極923のオーバーコー
ト部分を押圧し、これが誘電体基板921のテーパーに
沿って曲がり、給電ピン940は図9(B)に示すよう
な状態で貫通孔925に挿入される。
ば特開平9−260933号公報においては、図9を参
照して以下に説明するような対策を講じている。すなわ
ち、図9(A)に示すように、誘電体基板921の貫通
孔925の開口部をテーパー状に加工し、パッチ電極9
23をそのテーパー形状部分に張り出すようにオーバー
コートし、一方で給電ピン940のピン部941と頭部
943の境界部分にもテーパー945を設ける。そし
て、このような形状の給電ピン940をアンテナ部92
0の貫通孔925に挿入することにより、給電ピン94
0のテーパー945がパッチ電極923のオーバーコー
ト部分を押圧し、これが誘電体基板921のテーパーに
沿って曲がり、給電ピン940は図9(B)に示すよう
な状態で貫通孔925に挿入される。
【0005】このような構造により、次のようなことが
期待されている。すなわち、給電ピン940に対して
は、曲げられたオーバーコート部分のパッチ電極923
によりピン部941の中心方向に力が作用し、ピン部9
41方向には給電ピン940をその位置で保持しようと
する力が作用する。その結果、半田の表面張力程度の力
では給電ピン940は浮き上がらず、適切にパッチ電極
923と接合された状態が保持される。
期待されている。すなわち、給電ピン940に対して
は、曲げられたオーバーコート部分のパッチ電極923
によりピン部941の中心方向に力が作用し、ピン部9
41方向には給電ピン940をその位置で保持しようと
する力が作用する。その結果、半田の表面張力程度の力
では給電ピン940は浮き上がらず、適切にパッチ電極
923と接合された状態が保持される。
【0006】しかしながら、この方法では、アンテナ部
を構成する誘電体基板と給電ピンの両方にテーパー状の
加工を行わなければならず、また、パッチ電極をオーバ
ーコートしなければならず、製造工程が非常に複雑にな
るという問題が生じる。実際に、オーバーコート状態の
銅パッチを製造するのは、工業生産的には非常に難しい
工程である。
を構成する誘電体基板と給電ピンの両方にテーパー状の
加工を行わなければならず、また、パッチ電極をオーバ
ーコートしなければならず、製造工程が非常に複雑にな
るという問題が生じる。実際に、オーバーコート状態の
銅パッチを製造するのは、工業生産的には非常に難しい
工程である。
【0007】したがって本発明の目的は、より簡単な方
法により、所望のアンテナインピーダンスを得られる状
態で適切にアンテナ部分と給電ピンとを接合することの
できる、小型アンテナの給電ピン接合方法を提供するこ
とにある。また本発明の他の目的は、そのようなより簡
単な方法により、所望のアンテナインピーダンスを得ら
れる状態で適切にアンテナ部分と給電ピンとを接合され
た小型アンテナを提供することにある。
法により、所望のアンテナインピーダンスを得られる状
態で適切にアンテナ部分と給電ピンとを接合することの
できる、小型アンテナの給電ピン接合方法を提供するこ
とにある。また本発明の他の目的は、そのようなより簡
単な方法により、所望のアンテナインピーダンスを得ら
れる状態で適切にアンテナ部分と給電ピンとを接合され
た小型アンテナを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明に係る小型アンテナは、誘電体基板と、当該
誘電体基板の一方の面に形成されたアンテナ輻射器であ
る電極板とを有し、前記誘電体基板に、前記一方の面お
よび他方の面を貫通する貫通孔が設けられているアンテ
ナ部と、前記貫通孔を通過可能なピンと、当該ピンを前
記貫通孔を通過させた場合に前記貫通孔より広く当該貫
通孔近傍の前記電極板と重なり合う領域を有する前記ピ
ンの一方の端部に形成された頭部と、前記ピンを前記貫
通孔を通過させた状態で前記誘電体基板に対して機械的
に係止する係止部とを有する給電ピンであって、前記ピ
ンが前記貫通孔を通過し、前記頭部が電極板と重なり合
う状態で前記係止部により前記誘電体基板に対して固着
されている給電ピンとを有する。
に、本発明に係る小型アンテナは、誘電体基板と、当該
誘電体基板の一方の面に形成されたアンテナ輻射器であ
る電極板とを有し、前記誘電体基板に、前記一方の面お
よび他方の面を貫通する貫通孔が設けられているアンテ
ナ部と、前記貫通孔を通過可能なピンと、当該ピンを前
記貫通孔を通過させた場合に前記貫通孔より広く当該貫
通孔近傍の前記電極板と重なり合う領域を有する前記ピ
ンの一方の端部に形成された頭部と、前記ピンを前記貫
通孔を通過させた状態で前記誘電体基板に対して機械的
に係止する係止部とを有する給電ピンであって、前記ピ
ンが前記貫通孔を通過し、前記頭部が電極板と重なり合
う状態で前記係止部により前記誘電体基板に対して固着
されている給電ピンとを有する。
【0009】好適には、前記給電ピンは、前記ピンの一
部に、幅が対応する前記貫通孔の幅よりわずかに大き
く、相応の強制力が印加された時にのみ前記貫通孔を挿
入することが可能な凸部を前記係止部として有し、当該
給電ピンが、相応の強制力を加えて前記貫通孔に挿入さ
れ、前記頭部が前記電極板に押圧される位置まで移動さ
れ、前記誘電体基板に対して固着されている。
部に、幅が対応する前記貫通孔の幅よりわずかに大き
く、相応の強制力が印加された時にのみ前記貫通孔を挿
入することが可能な凸部を前記係止部として有し、当該
給電ピンが、相応の強制力を加えて前記貫通孔に挿入さ
れ、前記頭部が前記電極板に押圧される位置まで移動さ
れ、前記誘電体基板に対して固着されている。
【0010】また好適には、前記凸部は、前記頭部の近
傍に配置されている。
傍に配置されている。
【0011】また特定的には、前記給電ピンの係止部
は、前記ピンの前記頭部とは反対側の他方の端部付近に
おいて当該ピンと係合する、当該係合した場合に前記貫
通孔を通過でない程度に当該貫通孔の幅よりも幅の大き
い部分を有する部材であって、前記係止部材により、前
記給電ピンが前記頭部方向に移動しないように前記誘電
体基板に固着されている。
は、前記ピンの前記頭部とは反対側の他方の端部付近に
おいて当該ピンと係合する、当該係合した場合に前記貫
通孔を通過でない程度に当該貫通孔の幅よりも幅の大き
い部分を有する部材であって、前記係止部材により、前
記給電ピンが前記頭部方向に移動しないように前記誘電
体基板に固着されている。
【0012】
【発明の実施の形態】第1の実施の形態 本発明の第1の実施の形態を図1〜図3を参照して説明
する。図1は、本発明に係わるパッチアンテナおよびそ
の使用形態を説明するための図である。図2は、給電ピ
ンの構造を示す図である。図1に示すように、パッチア
ンテナ10は、アンテナ部100および給電ピン110
を有し、回路基板200に実装されて使用される。
する。図1は、本発明に係わるパッチアンテナおよびそ
の使用形態を説明するための図である。図2は、給電ピ
ンの構造を示す図である。図1に示すように、パッチア
ンテナ10は、アンテナ部100および給電ピン110
を有し、回路基板200に実装されて使用される。
【0013】まず、各部の構成について説明する。アン
テナ部100は、図1に示すように、所定の厚みを有す
る長方形平板状の誘電体基板101の一方の面(表面)
のほぼ全面に、アンテナ輻射器となるパッチ電極103
が形成され、その裏面にパッチ電極103と対向するよ
うに接地電極が形成されたものである。アンテナ部10
0には、パッチ電極103および接地電極を含めて誘電
体基板101を表裏に貫通する貫通孔105が、給電ピ
ン110を通すために設けられている。なお、貫通孔1
05の部分のパッチ電極103は、貫通孔105に合わ
せて開口していればよく、たとえばオーバーコート状態
とするなど特段の加工をする必要はない。
テナ部100は、図1に示すように、所定の厚みを有す
る長方形平板状の誘電体基板101の一方の面(表面)
のほぼ全面に、アンテナ輻射器となるパッチ電極103
が形成され、その裏面にパッチ電極103と対向するよ
うに接地電極が形成されたものである。アンテナ部10
0には、パッチ電極103および接地電極を含めて誘電
体基板101を表裏に貫通する貫通孔105が、給電ピ
ン110を通すために設けられている。なお、貫通孔1
05の部分のパッチ電極103は、貫通孔105に合わ
せて開口していればよく、たとえばオーバーコート状態
とするなど特段の加工をする必要はない。
【0014】給電ピン110は、図2に示すように、ピ
ン部111、頭部113およびふくらみ部115を有す
る導体のピンである。ピン部111は、アンテナ部10
0の貫通孔105を通過する部分であるため、その直径
は貫通孔105の直径より細く形成されている。また、
頭部113は、ピン部111が貫通孔105にパッチ電
極103の側から挿入された時に、貫通孔105の入り
口の周囲の部分に当接する、貫通孔105の直径よりも
大きい直径で形成された円板状部分であり、その状態
で、その当接したパッチ電極103と電気的に接続され
る部分である。
ン部111、頭部113およびふくらみ部115を有す
る導体のピンである。ピン部111は、アンテナ部10
0の貫通孔105を通過する部分であるため、その直径
は貫通孔105の直径より細く形成されている。また、
頭部113は、ピン部111が貫通孔105にパッチ電
極103の側から挿入された時に、貫通孔105の入り
口の周囲の部分に当接する、貫通孔105の直径よりも
大きい直径で形成された円板状部分であり、その状態
で、その当接したパッチ電極103と電気的に接続され
る部分である。
【0015】そしてふくらみ部115は、給電ピン11
0が貫通孔105内で自在に移動するのを防ぎ所定の位
置に保持するための本発明に係わる係止手段であり、ピ
ンの直径が、通常のピン幅部分からたとえば側面が曲面
となるように徐々に太くなり、最大直径となった後、再
びたとえば側面が曲面となるように徐々に細くなったよ
うな、ピン部111の一部をボ−ル状に太く膨らませた
ような形状である。そして、その最大部分の直径は、貫
通孔105の直径よりわずかに大きくなるように形成さ
れる。具体的には、後述するように、給電ピン110を
取り付けたときに容易に外されることがなく、かつ誘電
体基板101が破損しない範囲の寸法とされる。また、
ふくらみ部115は、ピン部111の頭部113の近傍
に形成される。なお、このふくらみ部115は、たとえ
ばピン部111をつぶし加工することにより形成され
る。
0が貫通孔105内で自在に移動するのを防ぎ所定の位
置に保持するための本発明に係わる係止手段であり、ピ
ンの直径が、通常のピン幅部分からたとえば側面が曲面
となるように徐々に太くなり、最大直径となった後、再
びたとえば側面が曲面となるように徐々に細くなったよ
うな、ピン部111の一部をボ−ル状に太く膨らませた
ような形状である。そして、その最大部分の直径は、貫
通孔105の直径よりわずかに大きくなるように形成さ
れる。具体的には、後述するように、給電ピン110を
取り付けたときに容易に外されることがなく、かつ誘電
体基板101が破損しない範囲の寸法とされる。また、
ふくらみ部115は、ピン部111の頭部113の近傍
に形成される。なお、このふくらみ部115は、たとえ
ばピン部111をつぶし加工することにより形成され
る。
【0016】回路基板200は、たとえばGPS対応の
高周波回路などが実装され、パッチアンテナ10を搭載
する基板である。回路基板200のパッチアンテナ10
の搭載箇所には、貫通孔105を通過した給電ピンがさ
らに挿入され、たとえば裏面などに形成された配線に電
気的に接続するための、スルーホール201が設けられ
ている。すなわち、パッチアンテナ10の給電ピン11
0がこのスルーホール201に挿入されて回路基板20
0に固定されることにより、パッチアンテナ10が回路
基板200に実装されるとともに、給電ピン110が回
路基板200上の配線と電気的に接続される。
高周波回路などが実装され、パッチアンテナ10を搭載
する基板である。回路基板200のパッチアンテナ10
の搭載箇所には、貫通孔105を通過した給電ピンがさ
らに挿入され、たとえば裏面などに形成された配線に電
気的に接続するための、スルーホール201が設けられ
ている。すなわち、パッチアンテナ10の給電ピン11
0がこのスルーホール201に挿入されて回路基板20
0に固定されることにより、パッチアンテナ10が回路
基板200に実装されるとともに、給電ピン110が回
路基板200上の配線と電気的に接続される。
【0017】次に、アンテナ部100と給電ピン110
とを接合し、これにより形成されたパッチアンテナ10
をさらに回路基板200に実装する方法について、図1
および図3を参照して説明する。図3は、アンテナ部1
00と給電ピン110とが接合された状態を示す図であ
る。まず、給電ピン110のピン部111を、アンテナ
部100のパッチ電極103の側より貫通孔105に挿
入する。この時、給電ピン110のピン部111の部分
は最初何の抵抗もなく貫通孔105に入るが、給電ピン
110のふくらみ部115はその最大直径が貫通孔10
5の直径よりわずかに大きく作られているので、ふくら
み部115が貫通孔105の入り口に接触すると、それ
以上給電ピン110は貫通孔105に入らなくなる。
とを接合し、これにより形成されたパッチアンテナ10
をさらに回路基板200に実装する方法について、図1
および図3を参照して説明する。図3は、アンテナ部1
00と給電ピン110とが接合された状態を示す図であ
る。まず、給電ピン110のピン部111を、アンテナ
部100のパッチ電極103の側より貫通孔105に挿
入する。この時、給電ピン110のピン部111の部分
は最初何の抵抗もなく貫通孔105に入るが、給電ピン
110のふくらみ部115はその最大直径が貫通孔10
5の直径よりわずかに大きく作られているので、ふくら
み部115が貫通孔105の入り口に接触すると、それ
以上給電ピン110は貫通孔105に入らなくなる。
【0018】この状態となったら、次に、所定の押圧力
を給電ピン110の頭部113に印加し、強制的に給電
ピン110を貫通孔105にさらに挿入する。給電ピン
110のふくらみ部115は、最大直径が貫通孔105
の直径に対してわずかに大きいだけなので、ある程度の
力を印加することにより給電ピン110は貫通孔105
に挿入される。そしてこれにより、図3に示すように、
給電ピン110の頭部113が誘電体基板101の貫通
孔105の入り口に当接するまで、換言すれば、頭部1
13がパッチ電極103に接合されるまで、給電ピン1
10を貫通孔105に挿入する。このように挿入された
給電ピン110は、ふくらみ部115の作用によりその
位置で保持され、少々の力、たとえば半田付けの熱によ
る作用程度の力では、一切移動することはない。
を給電ピン110の頭部113に印加し、強制的に給電
ピン110を貫通孔105にさらに挿入する。給電ピン
110のふくらみ部115は、最大直径が貫通孔105
の直径に対してわずかに大きいだけなので、ある程度の
力を印加することにより給電ピン110は貫通孔105
に挿入される。そしてこれにより、図3に示すように、
給電ピン110の頭部113が誘電体基板101の貫通
孔105の入り口に当接するまで、換言すれば、頭部1
13がパッチ電極103に接合されるまで、給電ピン1
10を貫通孔105に挿入する。このように挿入された
給電ピン110は、ふくらみ部115の作用によりその
位置で保持され、少々の力、たとえば半田付けの熱によ
る作用程度の力では、一切移動することはない。
【0019】そして、このような状態となったら、図3
に示すように、頭部113の周辺を半田300を用いて
半田付けする。
に示すように、頭部113の周辺を半田300を用いて
半田付けする。
【0020】このようにして給電ピン110がアンテナ
部100に接合されたパッチアンテナ10は、接地電極
側に給電ピン110の先端が突出した状態になってい
る。そして、回路基板200に設けられたスルーホール
201に接地電極側にわずかに突出した給電ピン110
を挿入し、たとえば回路基板200の裏側で半田付けす
ることにより、回路基板200に固定される。また、こ
れにより、たとえば回路基板200裏側に形成された配
線と給電ピン110とが電気的に接続され、その結果、
パッチアンテナ10が回路基板200上の高周波回路な
どに接続される。
部100に接合されたパッチアンテナ10は、接地電極
側に給電ピン110の先端が突出した状態になってい
る。そして、回路基板200に設けられたスルーホール
201に接地電極側にわずかに突出した給電ピン110
を挿入し、たとえば回路基板200の裏側で半田付けす
ることにより、回路基板200に固定される。また、こ
れにより、たとえば回路基板200裏側に形成された配
線と給電ピン110とが電気的に接続され、その結果、
パッチアンテナ10が回路基板200上の高周波回路な
どに接続される。
【0021】このように、本実施の形態においては、給
電ピン110に貫通孔105の直径よりもわずかに太い
ふくらみ部115を設け、これを貫通孔105に圧入し
ているため、一旦給電ピン110を貫通孔105に挿入
してしまえば、少々の力では給電ピン110は移動しな
い。したがって、たとえば半田付けの際の作用により頭
部113が浮いてしまうなどの現象を防ぐことができ、
給電ピン110の頭部113はパッチ電極103に接合
された状態を維持することができ、これらの電気的接続
を安定して確保できる。
電ピン110に貫通孔105の直径よりもわずかに太い
ふくらみ部115を設け、これを貫通孔105に圧入し
ているため、一旦給電ピン110を貫通孔105に挿入
してしまえば、少々の力では給電ピン110は移動しな
い。したがって、たとえば半田付けの際の作用により頭
部113が浮いてしまうなどの現象を防ぐことができ、
給電ピン110の頭部113はパッチ電極103に接合
された状態を維持することができ、これらの電気的接続
を安定して確保できる。
【0022】また、ふくらみ部115はピン部111の
通常の径部分より曲線的に少しずつ太くなっているの
で、給電ピン110を貫通孔105に圧入し易く、また
この圧力による誘電体基板101の機械的破損を防ぐこ
とができる。
通常の径部分より曲線的に少しずつ太くなっているの
で、給電ピン110を貫通孔105に圧入し易く、また
この圧力による誘電体基板101の機械的破損を防ぐこ
とができる。
【0023】なお、誘電体基板101と給電ピン110
の間で熱膨張率の差があり、半田付けの際の熱が過度に
影響した場合には、給電ピン110および誘電体基板1
01の実際の膨張量の差により半田300にクラックが
入る危険性が考えられる。しかし、本実施の形態におい
ては、ふくらみ部115は、給電ピン110の頭部11
3のごく近傍に設けられているので、仮にそのような状
態になるとしても発生する膨張量の差はわずかであり、
クラックが入る可能性は著しく低い。すなわち、本実施
の形態によれば、実質的にそのようなクラックの発生を
防止することができる。なお、このような効果を奏する
ために、頭部113からふくらみ部115の最大径部ま
での距離L(図2)は、0.3〜0.8mm程度である
ことが望ましい。
の間で熱膨張率の差があり、半田付けの際の熱が過度に
影響した場合には、給電ピン110および誘電体基板1
01の実際の膨張量の差により半田300にクラックが
入る危険性が考えられる。しかし、本実施の形態におい
ては、ふくらみ部115は、給電ピン110の頭部11
3のごく近傍に設けられているので、仮にそのような状
態になるとしても発生する膨張量の差はわずかであり、
クラックが入る可能性は著しく低い。すなわち、本実施
の形態によれば、実質的にそのようなクラックの発生を
防止することができる。なお、このような効果を奏する
ために、頭部113からふくらみ部115の最大径部ま
での距離L(図2)は、0.3〜0.8mm程度である
ことが望ましい。
【0024】第2の実施の形態 本発明の第2の実施の形態を図4および図5を参照して
説明する。図4は、第2の実施の形態の給電ピン120
の構造を示す図である。図5は、アンテナ部100と給
電ピン120とが接合された状態を示す図である。アン
テナ部100の構成および回路基板200の構成は、前
述した第1の実施の形態と同じなのでその説明は省略す
る。
説明する。図4は、第2の実施の形態の給電ピン120
の構造を示す図である。図5は、アンテナ部100と給
電ピン120とが接合された状態を示す図である。アン
テナ部100の構成および回路基板200の構成は、前
述した第1の実施の形態と同じなのでその説明は省略す
る。
【0025】また、給電ピン120も、基本的な構成は
前述した第1の実施の形態と同じである。すなわち、給
電ピン120は、ピン部121、頭部123およびふく
らみ部125を有し、各部の構造、機能などは第1の実
施の形態の給電ピン110と同じである。給電ピン12
0において給電ピン110と異なるのは、ふくらみ部1
25の位置である。前述したふくらみ部125は、頭部
123の近傍ではなく、ピン部121の中央部に設けら
れている。そして、このような給電ピン120をアンテ
ナ部100と接合する方法も、前述した第1の実施の形
態の場合と同じでよく、接合された結果、図5に示すよ
うに、誘電体基板101の貫通孔105の中央付近にふ
くらみ部125が配置されることとなる。
前述した第1の実施の形態と同じである。すなわち、給
電ピン120は、ピン部121、頭部123およびふく
らみ部125を有し、各部の構造、機能などは第1の実
施の形態の給電ピン110と同じである。給電ピン12
0において給電ピン110と異なるのは、ふくらみ部1
25の位置である。前述したふくらみ部125は、頭部
123の近傍ではなく、ピン部121の中央部に設けら
れている。そして、このような給電ピン120をアンテ
ナ部100と接合する方法も、前述した第1の実施の形
態の場合と同じでよく、接合された結果、図5に示すよ
うに、誘電体基板101の貫通孔105の中央付近にふ
くらみ部125が配置されることとなる。
【0026】このような構造の給電ピン120を用いて
も、一旦給電ピン120を貫通孔105に挿入してしま
えば少々の力では給電ピン120は移動しない状態とす
ることができ、給電ピン120の頭部113はパッチ電
極103に接合された状態を維持することができ、これ
らの電気的接続を安定して確保できる。そして、特にこ
のような構成であれば、ふくらみ部125を貫通孔10
5に挿入することにより誘電体基板101発生するスト
レスが、誘電体基板101の厚み方向においてその中央
部から上下均等に分布することとなり、誘電体基板10
1に対する負荷が実質的に軽減される。誘電体基板10
1と給電ピン120の間で熱膨張率の差が問題とならな
い場合などには、このような構造の給電ピン120を用
いるのが有効である。
も、一旦給電ピン120を貫通孔105に挿入してしま
えば少々の力では給電ピン120は移動しない状態とす
ることができ、給電ピン120の頭部113はパッチ電
極103に接合された状態を維持することができ、これ
らの電気的接続を安定して確保できる。そして、特にこ
のような構成であれば、ふくらみ部125を貫通孔10
5に挿入することにより誘電体基板101発生するスト
レスが、誘電体基板101の厚み方向においてその中央
部から上下均等に分布することとなり、誘電体基板10
1に対する負荷が実質的に軽減される。誘電体基板10
1と給電ピン120の間で熱膨張率の差が問題とならな
い場合などには、このような構造の給電ピン120を用
いるのが有効である。
【0027】第3の実施の形態 本発明の第3の実施の形態を図6および図7を参照して
説明する。図6は、第3の実施の形態の給電ピン130
の構造を示す図である。図7は、アンテナ部100と給
電ピン130とが接合された状態を示す図である。アン
テナ部100の構成および回路基板200の構成は、前
述した第1の実施の形態と同じなのでその説明は省略す
る。
説明する。図6は、第3の実施の形態の給電ピン130
の構造を示す図である。図7は、アンテナ部100と給
電ピン130とが接合された状態を示す図である。アン
テナ部100の構成および回路基板200の構成は、前
述した第1の実施の形態と同じなのでその説明は省略す
る。
【0028】給電ピン130は、図6に示すように、ピ
ン部131、頭部133および係止部135を有する導
体のピンである。ピン部131は、アンテナ部100の
貫通孔105を通過する部分であるため、その直径は貫
通孔105の直径より細く形成されている。また、頭部
133は、ピン部131が貫通孔105にパッチ電極1
03の側から挿入された時に、貫通孔105の入り口に
当接する、貫通孔105の直径よりも大きい直径で形成
された円板状部分であり、その状態で、その当接したパ
ッチ電極103と電気的に接続される部分である。
ン部131、頭部133および係止部135を有する導
体のピンである。ピン部131は、アンテナ部100の
貫通孔105を通過する部分であるため、その直径は貫
通孔105の直径より細く形成されている。また、頭部
133は、ピン部131が貫通孔105にパッチ電極1
03の側から挿入された時に、貫通孔105の入り口に
当接する、貫通孔105の直径よりも大きい直径で形成
された円板状部分であり、その状態で、その当接したパ
ッチ電極103と電気的に接続される部分である。
【0029】そして係止部135は、前記ピン部13
1、頭部133とは別体になっており、給電ピン130
の頭部133とは反対側の端部付近の所定の位置で給電
ピン130と係止する。この係止部135は、頭部13
3同様に直径が貫通孔105の直径よりも大きい部材で
ある。具体的には、たとえばネジ溝が形成されたナット
状の部材でよい。なお、係止部135の係止方法に応じ
て、給電ピン130のピン部131には、適宜所望の加
工がされているものとする。また、係止部135が係止
する位置は、給電ピン130が貫通孔105に挿入され
頭部133がパッチ電極103に接合した状態で、係止
部135がアンテナ部100の貫通孔105の接地電極
107側の開口部に当接して、給電ピン130が頭部1
33方向に移動しないように保持できる位置である。
1、頭部133とは別体になっており、給電ピン130
の頭部133とは反対側の端部付近の所定の位置で給電
ピン130と係止する。この係止部135は、頭部13
3同様に直径が貫通孔105の直径よりも大きい部材で
ある。具体的には、たとえばネジ溝が形成されたナット
状の部材でよい。なお、係止部135の係止方法に応じ
て、給電ピン130のピン部131には、適宜所望の加
工がされているものとする。また、係止部135が係止
する位置は、給電ピン130が貫通孔105に挿入され
頭部133がパッチ電極103に接合した状態で、係止
部135がアンテナ部100の貫通孔105の接地電極
107側の開口部に当接して、給電ピン130が頭部1
33方向に移動しないように保持できる位置である。
【0030】このような給電ピン130を用いた場合、
まず、給電ピン130のピン部131を、アンテナ部1
00のパッチ電極103の側より貫通孔105に挿入す
る。これにより、給電ピン130のピン部131の部分
は何の抵抗もなく貫通孔105に入り、図7に示すよう
に、給電ピン130の頭部133が誘電体基板101の
貫通孔105の入り口に当接する、換言すれば、頭部1
33がパッチ電極103に接合される状態となる。この
ような状態で、アンテナ部100の接地電極107側に
突出したピン部131に、係止部135を、その一方の
面が貫通孔105の接地電極107側の入り口に当接す
るように装着する。これにより、給電ピン130は頭部
133および係止部135により、ピン方向のどちらの
側にも移動しない状態となる。
まず、給電ピン130のピン部131を、アンテナ部1
00のパッチ電極103の側より貫通孔105に挿入す
る。これにより、給電ピン130のピン部131の部分
は何の抵抗もなく貫通孔105に入り、図7に示すよう
に、給電ピン130の頭部133が誘電体基板101の
貫通孔105の入り口に当接する、換言すれば、頭部1
33がパッチ電極103に接合される状態となる。この
ような状態で、アンテナ部100の接地電極107側に
突出したピン部131に、係止部135を、その一方の
面が貫通孔105の接地電極107側の入り口に当接す
るように装着する。これにより、給電ピン130は頭部
133および係止部135により、ピン方向のどちらの
側にも移動しない状態となる。
【0031】このように、本実施の形態においては、ア
ンテナ部100の接地電極107側より係止部135で
給電ピン130を保持することにより、頭部133がパ
ッチ電極103に接合した状態を保持し、これらの電気
的接続を安定して確保している。そして、この方法であ
れば、ふくらみ部による誘電体基板101へのストレス
を回避できるので、誘電体基板101の機械的破損、変
形による特性の変化などを防ぐことができる。
ンテナ部100の接地電極107側より係止部135で
給電ピン130を保持することにより、頭部133がパ
ッチ電極103に接合した状態を保持し、これらの電気
的接続を安定して確保している。そして、この方法であ
れば、ふくらみ部による誘電体基板101へのストレス
を回避できるので、誘電体基板101の機械的破損、変
形による特性の変化などを防ぐことができる。
【0032】なお、本発明は前述した各実施の形態に限
られるものではなく、任意好適な種々の改変が可能であ
る。たとえば、前述した各実施の形態においては、パッ
チアンテナの給電ピンが回路基板に設けられたスルーホ
ールに挿入されて回路基板に固定されることにより、パ
ッチアンテナが回路基板に実装されるとともに、給電ピ
ンが回路基板上の配線と電気的に接続されるものとした
が、単に回路基板上に電極パッドを設け、これに給電ピ
ンを接合させることにより給電ピンと配線を電気的に接
続するようにしてもよい。
られるものではなく、任意好適な種々の改変が可能であ
る。たとえば、前述した各実施の形態においては、パッ
チアンテナの給電ピンが回路基板に設けられたスルーホ
ールに挿入されて回路基板に固定されることにより、パ
ッチアンテナが回路基板に実装されるとともに、給電ピ
ンが回路基板上の配線と電気的に接続されるものとした
が、単に回路基板上に電極パッドを設け、これに給電ピ
ンを接合させることにより給電ピンと配線を電気的に接
続するようにしてもよい。
【0033】また、前述した各実施の形態においては、
アンテナ部の形状、すなわち誘電体基板の形状は長方形
としたが、任意の形状でよい。また、前述した第1およ
び第2の実施の形態においては、給電ピンのふくらみ部
は、つぶし加工により形成するとしたが、任意の加工方
法により形成してよい。また、ふくらみ部の形状も、ボ
ール形状に限らず、任意の形状でよい。また、前述した
第3の実施の形態において、係止部135を給電ピン1
30に装着する方法は、ネジを用いるものとしたが、そ
の他の任意の機構を適用してよい。
アンテナ部の形状、すなわち誘電体基板の形状は長方形
としたが、任意の形状でよい。また、前述した第1およ
び第2の実施の形態においては、給電ピンのふくらみ部
は、つぶし加工により形成するとしたが、任意の加工方
法により形成してよい。また、ふくらみ部の形状も、ボ
ール形状に限らず、任意の形状でよい。また、前述した
第3の実施の形態において、係止部135を給電ピン1
30に装着する方法は、ネジを用いるものとしたが、そ
の他の任意の機構を適用してよい。
【0034】
【発明の効果】このように、本発明の小型アンテナによ
れば、より簡単な方法により、所望のアンテナインピー
ダンスを得られる状態でアンテナ部分と給電ピンとをバ
ラツキが少なくなるように接合することのできる小型ア
ンテナを提供することができる。
れば、より簡単な方法により、所望のアンテナインピー
ダンスを得られる状態でアンテナ部分と給電ピンとをバ
ラツキが少なくなるように接合することのできる小型ア
ンテナを提供することができる。
【図1】図1は、本発明に係わるパッチアンテナの概要
およびパッチアンテナの使用形態の概要を説明するため
の図である。
およびパッチアンテナの使用形態の概要を説明するため
の図である。
【図2】図2は、本発明の第1の実施の形態の給電ピン
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図3】図3は、本発明の第1の実施の形態におけるア
ンテナ部と給電ピンとが接合された状態を示す図であ
る。
ンテナ部と給電ピンとが接合された状態を示す図であ
る。
【図4】図4は、本発明の第2の実施の形態の給電ピン
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図5】図5は、本発明の第2の実施の形態におけるア
ンテナ部と給電ピンとが接合された状態を示す図であ
る。
ンテナ部と給電ピンとが接合された状態を示す図であ
る。
【図6】図6は、本発明の第3の実施の形態の給電ピン
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図7】図7は、本発明の第3の実施の形態におけるア
ンテナ部と給電ピンとが接合された状態を示す図であ
る。
ンテナ部と給電ピンとが接合された状態を示す図であ
る。
【図8】図8は、従来のアンテナ部と給電ピンとの接合
方法を示す第1の図である。
方法を示す第1の図である。
【図9】図9は、従来のアンテナ部と給電ピンとの接合
方法を示す第2の図である。
方法を示す第2の図である。
10…パッチアンテナ 100,900,920…アンテナ部 101,901,921…誘電体基板 103,903,923…パッチ電極 105,905,925…貫通孔 107…接地電極 110,120,130,910,940…給電ピン 111,121,131,941…ピン部 113,123,133,913,943…頭部 115,125…ふくらみ部 135…係止部 200…回路基板 201…スルーホール 300…半田
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 境 克敏 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 Fターム(参考) 5J045 AA01 AB02 AB05 AB06 DA10 EA07 HA06 NA01 NA06
Claims (4)
- 【請求項1】誘電体基板と、当該誘電体基板の一方の面
に形成されたアンテナ輻射器である電極板とを有し、前
記誘電体基板に、前記一方の面および他方の面を貫通す
る貫通孔が設けられているアンテナ部と、 前記貫通孔を通過可能なピンと、当該ピンを前記貫通孔
を通過させた場合に前記貫通孔より広く当該貫通孔近傍
の前記電極板と重なり合う領域を有する前記ピンの一方
の端部に形成された頭部と、前記ピンを前記貫通孔を通
過させた状態で前記誘電体基板に対して機械的に係止す
る係止部とを有する給電ピンであって、前記ピンが前記
貫通孔を通過し、前記頭部が電極板と重なり合う状態で
前記係止部により前記誘電体基板に対して固着されてい
る給電ピンとを有する小型アンテナ。 - 【請求項2】前記給電ピンは、前記ピンの一部に、幅が
対応する前記貫通孔の幅よりわずかに大きく、相応の強
制力が印加された時にのみ前記貫通孔を挿入することが
可能な凸部を前記係止部として有し、 当該給電ピンが、相応の強制力を加えて前記貫通孔に挿
入され、前記頭部が前記電極板に押圧される位置まで移
動され、前記誘電体基板に対して固着された請求項1に
記載の小型アンテナ。 - 【請求項3】前記凸部は、前記頭部の近傍に配置されて
いる請求項2に記載の小型アンテナ。 - 【請求項4】前記給電ピンの係止部は、前記ピンの前記
頭部とは反対側の他方の端部付近において当該ピンと係
合する、当該係合した場合に前記貫通孔を通過でない程
度に当該貫通孔の幅よりも幅の大きい部分を有する部材
であって、 前記係止部材により、前記給電ピンが前記頭部方向に移
動しないように前記誘電体基板に固着されている請求項
1に記載の小型アンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001142134A JP2002344230A (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | 小型アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001142134A JP2002344230A (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | 小型アンテナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002344230A true JP2002344230A (ja) | 2002-11-29 |
Family
ID=18988491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001142134A Pending JP2002344230A (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | 小型アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002344230A (ja) |
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-
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- 2001-05-11 JP JP2001142134A patent/JP2002344230A/ja active Pending
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