JP3094261U - パッチアンテナの取付構造 - Google Patents
パッチアンテナの取付構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 給電ピンのはんだ付け工程を削減して安価な
パッチアンテナを提供すること。 【解決手段】 2分割された割りピン部6aとその基端
側に形成された鍔部6bとで給電ピン6を構成すると共
に、各割りピン部6aの途中に係止突部6cを形成す
る。そして、透孔5aを有する回路基板5上に貫通孔2
aを有する誘電体基板2を固定した後、給電ピン6を透
孔5aから貫通孔2aへ挿入し、貫通孔2aの内面に形
成した凹部2bに給電ピン6の係止突部6cを係止する
ことにより、鍔部6bを回路基板5の下面に設けたラン
ド部7に接続すると共に、各割りピン部6aの自由端側
を誘電体基板2上に設けたパッチ電極3の導通部3aに
接続し、回路基板5の低雑音増幅回路から給電ピン6を
介してパッチアンテナ1のパッチ電極3に給電できるよ
うに構成した。
パッチアンテナを提供すること。 【解決手段】 2分割された割りピン部6aとその基端
側に形成された鍔部6bとで給電ピン6を構成すると共
に、各割りピン部6aの途中に係止突部6cを形成す
る。そして、透孔5aを有する回路基板5上に貫通孔2
aを有する誘電体基板2を固定した後、給電ピン6を透
孔5aから貫通孔2aへ挿入し、貫通孔2aの内面に形
成した凹部2bに給電ピン6の係止突部6cを係止する
ことにより、鍔部6bを回路基板5の下面に設けたラン
ド部7に接続すると共に、各割りピン部6aの自由端側
を誘電体基板2上に設けたパッチ電極3の導通部3aに
接続し、回路基板5の低雑音増幅回路から給電ピン6を
介してパッチアンテナ1のパッチ電極3に給電できるよ
うに構成した。
Description
【0001】
本考案は、上面にパッチ電極が設けられた誘電体基板を回路基板上に設置し、
回路基板に設けた低雑音増幅回路(LNA)から給電ピンを介してパッチ電極に
給電を行うようにしたパッチアンテナの取付構造に関する。
【0002】
近年、GPS(全地球測位システム)やETC(ノンストップ自動料金収受シ
ステム)などの無線通信システムの普及に伴い、超小型の平面アンテナであるパ
ッチアンテナの需要が高まっている。このパッチアンテナは、セラミック等から
なる誘電体基板上に銅や銀等からなるパッチ電極を設け、このパッチ電極に所定
の高周波信号を給電して共振させることにより、共振周波数帯域の信号波の送信
や受信が行えるようにしたアンテナであり、通常、低雑音増幅回路(LNA)が
設けられた回路基板上に誘電体基板を設置して使用されるようになっている。
【0003】
図5は従来のパッチアンテナとその取付構造を示す説明図であり、同図に示す
従来既知のパッチアンテナ10は誘電体基板11と給電ピン12とを備えている
。誘電体基板11はセラミック等からなり、その上面に銅や銀等からなるパッチ
電極13が設けられると共に、下面の全域に銅や銀等からなるグランド導体14
が設けられている。また、誘電体基板11には上下両面に達する貫通孔11aが
設けられており、この貫通孔11aはパッチ電極13の給電点と対応する位置に
設けられている。給電ピン12は黄銅等の良導電性の金属材料からなり、軸部1
2aの上端側に半球状の頭部12bが一体形成されている。この給電ピン12は
貫通孔2a内に挿通されて軸部12aの下端側が誘電体基板11の下面から突出
し、その頭部12bがはんだ15によってパッチ電極13と電気的かつ機械的に
接続されている。
【0004】
上述の如く構成されたパッチアンテナ10を回路基板16上に設置する取付工
程について説明すると、この回路基板16には透孔16aが設けられると共に、
その裏面側に透孔16aを包囲するようにランド部17が設けられており、この
ランド部17は図示せぬ配線パターンを介して低雑音増幅回路に接続されている
。このような回路基板16に対して、まず、パッチアンテナ10の誘電体基板1
1を両面接着テープ18等によって回路基板16上に固定し、誘電体基板11の
下面から突出する給電ピン12の軸部12aを透孔16a内に挿通することによ
り、軸部12aの下端を回路基板16の裏面側に突出させる。しかる後、軸部1
2aの下端をはんだ19によってランド部17と電気的かつ機械的に接続すれば
、回路基板16の低雑音増幅回路から給電ピン12を介してパッチアンテナ10
のパッチ電極13に給電することが可能となる。
【0005】
しかしながら、前述した従来技術にあっては、パッチアンテナ10の製造段階
で給電ピン12の頭部12bをパッチ電極13にはんだ15付けする工程と、パ
ッチアンテナ10を回路基板16上に設置する取付段階で給電ピン12の軸部1
2aをランド部17にはんだ19付けする工程とが必要であるため、これら2回
のはんだ付け工程によってコストアップになるという問題があった。
【0006】
本考案は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、
給電ピンのはんだ付け工程を削減して安価なパッチアンテナを提供することにあ
る。
【0007】
上述した目的を達成するため、本考案によるパッチアンテナの取付構造では、
上面にパッチ電極が設けられると共に、このパッチ電極に達する貫通孔を有する
誘電体基板と、下面にランド部が設けられると共に、このランド部に達する透孔
を有する回路基板と、スリットを介して複数に分割された割りピン部とこれら割
りピン部の基端側に形成された鍔部を有する給電ピンとを備え、前記誘電体基板
を前記回路基板上に設置して前記貫通孔と前記透孔とを連通させ、これら貫通孔
と透孔内に前記給電ピンを挿入することにより、前記鍔部を前記ランド部に接続
すると共に、前記各割りピン部の自由端側を前記パッチ電極に接続するように構
成した。
【0008】
このような構成によれば、パッチアンテナを回路基板上に設置する際に、給電
ピンを回路基板の透孔から誘電体基板の貫通孔内へ挿入すると、給電ピンの鍔部
が回路基板のランド部に接続すると共に、給電ピンの各割りピン部の自由端側が
パッチアンテナのパッチ電極に接続するため、従来必要とされていた給電ピンの
はんだ付け工程が削減され、取付工程を含むパッチアンテナのトータルコストを
低減することができる。
【0009】
上記の構成において、パッチ電極は銅箔をパターニングして誘電体基板上に形
成したものでも良いが、銀ペーストを誘電体基板上に厚膜印刷してパッチ電極を
形成すると共に、この銀ペーストを貫通孔の上部内面に延出させて導通部を形成
し、この導通部に各割りピン部の自由端部を接触させると、給電ピンとパッチ電
極の接続状態が安定して好ましい。この場合、各割りピン部の途中に係止突部を
形成し、これら係止突部を貫通孔の内面に形成した凹部に係止するように構成す
ると、給電ピンの脱落を防止できて好ましい。
【0010】
また、上記の構成において、各割りピン部の自由端に外側へ突出する掛止部を
形成し、これら掛止部を貫通孔の上部開口端から突出させてパッチ電極に接触さ
せるようにしても良く、この場合、パッチ電極として銅箔のパターニングと銀ペ
ーストの厚膜印刷のいずれかを選択できるため、パッチアンテナの設計上の自由
度が高まる。
【0011】
また、上記の構成において、給電ピンの各割りピン部とパッチ電極との接続個
所をはんだ付けすると、給電ピンの電気的かつ機械的な接続強度が高まり、給電
ピンの脱落を確実に防止することができる。この場合、給電ピンとパッチ電極の
はんだ付けは追加されるが、給電ピンとランド部のはんだ付けは不要となるため
、給電ピンの両端部をパッチ電極とランド部にはんだ付けしていた従来技術に比
べるとコストダウンできる。
【0012】
考案の実施の形態について図面を参照して説明すると、図1は本考案の第1実
施形態例に係るパッチアンテナの取付構造を示す説明図、図2は該パッチアンテ
ナを回路基板に設置する取付途中状態を示す説明図である。
【0013】
これらの図に示すパッチアンテナ1は、貫通孔2aを有する誘電体基板2と、
この誘電体基板2上に設けられたパッチ電極3と、誘電体基板2の下面側に設け
られたグランド導体4とにより概略構成されており、後述するように、パッチア
ンテナ1を回路基板5上に設置した状態で給電ピン6が貫通孔2aに挿通される
ようになっている。貫通孔2aは誘電体基板2の上下両面に達しており、その内
面の途中に凹部2bが形成されている。パッチ電極3は銀ペーストを誘電体基板
2上に厚膜印刷することにより形成され、この厚膜印刷時に貫通孔2aの下端側
から銀ペーストをバキューム吸引することにより、銀ペーストを貫通孔2aの上
部内面に延出させてパッチ電極3の導通部3aを形成してある。グランド導体4
は銀ペーストを誘電体基板2の下面に厚膜印刷することにより形成されるが、銀
ペーストの代わりに銅箔等の他の導電材料を用いても良い。
【0014】
回路基板5は貫通孔2aとほぼ同径の透孔5aを有し、この回路基板5の裏面
側には透孔5aを包囲するようにランド部7が設けられており、このランド部7
は図示せぬ配線パターンを介して低雑音増幅回路(LNA)に接続されている。
給電ピン6は割りピン部6aと鍔部6bとで構成され、割りピン部6aはスリッ
ト8を介して複数に分割されている。本実施形態例の場合、スリット8によって
2つに分割された割りピン部6aを有しているが、3つ以上に分割された割りピ
ン部6aを用いることも可能である。各割りピン部6aは鍔部6bを基端側とし
て延びており、各割りピン部6aの基端側から自由端に至る途中に係止突部6c
が形成されている。
【0015】
パッチアンテナ1を回路基板5上に設置する取付工程について説明すると、ま
ず、図2に示すように、パッチアンテナ1の誘電体基板2を両面接着テープ9に
よって回路基板5上に固定し、誘電体基板2の貫通孔2aを回路基板5の透孔5
aに連通させる。次に、回路基板5の裏面側から給電ピン6の各割りピン部6a
を透孔5a内に差し込み、各割りピン部6aを透孔5aから貫通孔2aへと挿入
すると、その挿入過程で係止突部6cが透孔5aと貫通孔2aの内面を摺動する
ため、スリット8の間隔は一旦狭められる。さらに各割りピン部6aを挿入して
係止突部6cが貫通孔2aの凹部2bまで達すると、スリット8の間隔が拡がっ
て係止突部6cが凹部2bに嵌まり込むと共に、鍔部6bがランド部7に突き当
たって各割りピン部6aをそれ以上挿入することはできなくなる。その結果、図
1に示すように、給電ピン6の鍔部6bがランド部7に接続されると共に、各割
りピン部6aの自由端側がパッチ電極3の導通部3aに接続され、回路基板5の
低雑音増幅回路から給電ピン6を介してパッチアンテナ1のパッチ電極3に給電
することが可能となる。
【0016】
このように構成された第1実施形態例に係るパッチアンテナ1の取付構造によ
れば、パッチアンテナ1を回路基板5上に設置する際に、給電ピン6の各割りピ
ン部6aを回路基板5の透孔5aから誘電体基板2の貫通孔2a内へ挿入すると
、鍔部6bがランド部7に接続されると共に、各割りピン部6aの自由端側がパ
ッチ電極3に接続されるため、従来必要とされていた給電ピン6のはんだ付け工
程を省略することができ、取付工程を含むパッチアンテナ1のトータルコストを
低減することができる。
【0017】
また、銀ペーストを誘電体基板2上に厚膜印刷することでパッチ電極3を形成
し、このパッチ電極3の厚膜印刷時に貫通孔2aの下端側から銀ペーストをバキ
ューム吸引することにより、銀ペーストを貫通孔2aの上部内面に延出させてパ
ッチ電極3の導通部3aを形成したため、各割りピン部6aの自由端部を導通部
3aに簡単かつ確実に接続させることができる。さらに、給電ピン6の各割りピ
ン部6aに係止突部6cを形成し、これら係止突部6cを貫通孔2aの内面途中
に形成した凹部2bに係止させたため、給電ピン6が貫通孔2aと透孔5aから
不用意に抜け落ちることを防止できる。
【0018】
図3は本考案の第2実施形態例に係るパッチアンテナの取付構造を示す説明図
、図4は該パッチアンテナを回路基板に設置する取付途中状態を示す説明図であ
り、図1と図2に対応する部分には同一符号を付してある。
【0019】
本実施形態例が前述した第1実施形態例と大きく相違する点は、給電ピン6の
各割りピン部6aの自由端に外側へ突出する掛止部6dを形成し、これら掛止部
6dを貫通孔2aの上部開口端から突出させてパッチ電極3に接触させたことに
あり、それ以外の構成は基本的に同じである。すなわち、パッチアンテナ1を回
路基板5上に設置する場合は、第1実施形態例と同様に、まず、パッチアンテナ
1の誘電体基板2を両面接着テープ9によって回路基板5上に固定し、誘電体基
板2の貫通孔2aを回路基板5の透孔5aに連通させる。次いで、図4に示すよ
うに、回路基板5の裏面側から給電ピン6の各割りピン部6aを透孔5aと貫通
孔2aに挿入すると、その挿入過程で掛止部6dが透孔5aと貫通孔2aの内面
を摺動するため、スリット8の間隔は一旦狭められる。さらに各割りピン部6a
を挿入して掛止部6dが貫通孔2aの上部開口端から突出すると、スリット8の
間隔が拡がって掛止部6dが貫通孔2aの上部開口端に係止されると共に、鍔部
6bがランド部7に突き当たって各割りピン部6aをそれ以上挿入することはで
きなくなる。その結果、図3に示すように、鍔部6bがランド部7に接続される
と共に、各掛止部6dが貫通孔2aの上部開口端の周囲に位置するパッチ電極3
に接続され、回路基板5の低雑音増幅回路から給電ピン6を介してパッチアンテ
ナ1のパッチ電極3に給電することが可能となる。
【0020】
このように構成された第2実施形態例においても、パッチアンテナ1を回路基
板5上に設置する際に、給電ピン6の各割りピン部6aを透孔5aから貫通孔2
a内へ挿入することにより、鍔部6bがランド部7に接続されると共に、各割り
ピン部6aの自由端の掛止部6dがパッチ電極3に接続されるため、従来必要と
されていた給電ピン6のはんだ付け工程を省略することができ、取付工程を含む
パッチアンテナ1のトータルコストを低減することができる。
【0021】
また、各割りピン部6aの自由端に形成された掛止部6dが、給電ピン6をパ
ッチ電極3に接続する機能と給電ピン6の脱落を防止する機能とを合わせ持つた
め、誘電体基板2の貫通孔2aを凹部のないストレート形状にすることができ、
誘電体基板2を簡単に製造することが可能になる。さらに、給電ピン6の掛止部
6dを貫通孔2aの上部開口端から突出させてパッチ電極3に接触させたため、
パッチ電極3の形成方法として銅箔のパターニングと銀ペーストの厚膜印刷のい
ずれか一方を選択でき、パッチアンテナ1の設計上の自由度を高めることができ
る。
【0022】
なお、上述した第1および第2実施形態例において、給電ピン6の各割りピン
部6aを透孔5aから貫通孔2a内へ挿入した後に、各割りピン部6aの自由端
側とパッチ電極3との接続個所を必要に応じてはんだ付けすることも可能であり
、このようにすると、給電ピン6とパッチ電極3との電気的かつ機械的な接続強
度が高まると共に、給電ピン6の脱落を確実に防止することができる。この場合
、第1および第2実施形態例に比べると、給電ピン6とパッチ電極3のはんだ付
けが1工程分だけ追加されるが、それでも給電ピン6とランド部7のはんだ付け
工程は不要となるため、給電ピンの両端部をパッチ電極とランド部にそれぞれは
んだ付けしていた従来技術に比べるとコストダウンできる。
【0023】
本考案は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果
を奏する。
【0024】
給電ピンに鍔部と複数の割りピン部とを形成し、パッチアンテナを回路基板上
に設置する際に、この給電ピンを回路基板の透孔から誘電体基板の貫通孔内へ挿
入することにより、給電ピンの鍔部が回路基板のランド部に接続すると共に、給
電ピンの各割りピン部の自由端側がパッチアンテナのパッチ電極に接続するよう
に構成したので、従来必要とされていた給電ピンのはんだ付け工程が削減され、
取付工程を含むパッチアンテナのトータルコストを低減することができる。
【図1】本考案の第1実施形態例に係るパッチアンテナ
の取付構造を示す説明図である。
の取付構造を示す説明図である。
【図2】該パッチアンテナを回路基板に設置する取付途
中状態を示す説明図である。
中状態を示す説明図である。
【図3】本考案の第2実施形態例に係るパッチアンテナ
の取付構造を示す説明図である。
の取付構造を示す説明図である。
【図4】該パッチアンテナを回路基板に設置する取付途
中状態を示す説明図である。
中状態を示す説明図である。
【図5】従来例に係るパッチアンテナの取付構造を示す
説明図である。
説明図である。
1 パッチアンテナ
2 誘電体基板
2a 貫通孔
2b 凹部
3 パッチ電極
3a 導通部
4 グランド導体
5 回路基板
5a 透孔
6 給電ピン
6a 割りピン部
6b 鍔部
6c 係止突部
6d 掛止部
7 ランド部
8 スリット
9 両面接着テープ
Claims (5)
- 【請求項1】 上面にパッチ電極が設けられると共に、
このパッチ電極に達する貫通孔を有する誘電体基板と、
下面にランド部が設けられると共に、このランド部に達
する透孔を有する回路基板と、スリットを介して複数に
分割された割りピン部とこれら割りピン部の基端側に形
成された鍔部を有する給電ピンとを備え、 前記誘電体基板を前記回路基板上に設置して前記貫通孔
と前記透孔とを連通させ、これら貫通孔と透孔内に前記
給電ピンを挿入することにより、前記鍔部を前記ランド
部に接続すると共に、前記各割りピン部の自由端側を前
記パッチ電極に接続したことを特徴とするパッチアンテ
ナの取付構造。 - 【請求項2】 請求項1の記載において、前記パッチ電
極が前記誘電体基板上に厚膜印刷された銀ペーストから
なると共に、この銀ペーストを前記貫通孔の上部内面に
延出させて導通部を形成し、この導通部に前記各割りピ
ン部の自由端部を接触させたことを特徴とするパッチア
ンテナの取付構造。 - 【請求項3】 請求項2の記載において、前記各割りピ
ン部の途中に係止突部を形成し、これら係止突部を前記
貫通孔の内面に形成した凹部に係止したことを特徴とす
るパッチアンテナの取付構造。 - 【請求項4】 請求項1の記載において、前記各割りピ
ン部の自由端に外側へ突出する掛止部を形成し、これら
掛止部を前記貫通孔の上部開口端から突出させて前記パ
ッチ電極に接触させたことを特徴とするパッチアンテナ
の取付構造。 - 【請求項5】 請求項2〜4のいずれかの記載におい
て、前記各割りピン部と前記パッチ電極との接続個所を
はんだ付けしたことを特徴とするパッチアンテナの取付
構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002007474U JP3094261U (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | パッチアンテナの取付構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002007474U JP3094261U (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | パッチアンテナの取付構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3094261U true JP3094261U (ja) | 2003-06-13 |
Family
ID=40524810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002007474U Expired - Fee Related JP3094261U (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | パッチアンテナの取付構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3094261U (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009008163A1 (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Rfidリーダライタ用アンテナ |
JP2013062603A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Hitachi Cable Ltd | アンテナ装置 |
JP2014179824A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Casio Comput Co Ltd | パッチアンテナの実装方法 |
JP2015050533A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 日立金属株式会社 | アンテナ装置 |
-
2002
- 2002-11-25 JP JP2002007474U patent/JP3094261U/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009008163A1 (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Rfidリーダライタ用アンテナ |
JP2013062603A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Hitachi Cable Ltd | アンテナ装置 |
JP2014179824A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Casio Comput Co Ltd | パッチアンテナの実装方法 |
JP2015050533A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 日立金属株式会社 | アンテナ装置 |
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