JP4457850B2 - 基板搭載薄型アンテナ - Google Patents

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Description

本発明は、ミニＰＣＩやアンテナ発振回路が載るモジュール基板などに搭載する基板搭載薄型アンテナに関するものである。
ミニＰＣＩやアンテナ発振回路が載るモジュール基板などに搭載する基板搭載薄型アンテナを用いた無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ ８０２．１１ａ（いわゆるハイパーａを含む）／ｂ／ｇ）が普及し始めている。
この無線ＬＡＮは、２．４〜２．５ＧＨｚを使用する８０２．１１ｂと、４．９〜６．０ＧＨｚを使用する８０２．１１ａの規格があり、無線ＬＡＮ用のアンテナとしては、これら２．４ＧＨ帯と５ＧＨｚ帯のデュアルバンド発振が可能な平板アンテナが求められて来ている。
従来、平板アンテナとしては、特許文献１に示されるように、リードフレームを打ち抜いてグランド部と放射素子部を形成した平板アンテナや、特許文献２に示されるように、絶縁性基板の両面に形成した導体膜で逆Ｆアンテナを形成したアンテナ装置などがある。
特開２００３−１５２４２９号公報 特開２００３−８３２５号公報
しかしながら、これらアンテナは、給電のためのケーブルを必要とし、ディスプレイの周囲枠に取り付ける構造であり、モジュール基板に直接搭載することはできない。
また、５ＧＨｚ帯を使用する８０２．１１ａは、２ＧＨｚ帯を使用する８０２．１１ｂに比べて通信速度が速くノイズの影響が少ないことから、最近注目されているが、５ＧＨｚ帯は、欧米、アジア、日本などでそれぞれ異なった周波数で運用されているため、これら異なった周波数の全てに適合するためには、広帯域なアンテナを必要とする。
本発明の目的は、モジュール基板に搭載でき、しかも広帯域をカバーできる基板搭載型薄型アンテナを提供することにある。
上記の目的を達成するために請求項１の発明は、モジュール基板に搭載する基板搭載薄型アンテナにおいて、モジュール基板にグランド面と絶縁面を形成し、そのグランド面の絶縁面近くにグランド接点を形成し、グランド接点と対向するよう絶縁面に給電点を形成し、その絶縁面に給電点からグランド面にかけて逆Ｌ字状の伝送路を形成して、給電点とグランド接点を短絡するループ素子を形成し、上記絶縁面に、給電点から互いに逆方向に延びる第一及び第二放射素子を形成して、上記ループ素子と上記第一放射素子を対向させ、上記第一放射素子の長さを該第一放射素子の受信波長λ１の１／４の長さに形成し、上記第二放射素子の長さを該第二放射素子の受信波長λ２の１／４の長さに形成し、上記ループ素子の長さを上記受信波長λ１の長さに形成した基板搭載薄型アンテナである。
請求項２の発明は、モジュール基板に搭載する基板搭載薄型アンテナにおいて、モジュール基板にグランド面と絶縁面を形成し、そのグランド面の絶縁面近くにグランド接点を形成し、グランド接点と対向するよう絶縁面に給電点を形成し、その絶縁面に給電点から両側のグランド面にかけて逆Ｌ字状の第一及び第二伝送路をそれぞれ形成して、給電点とグランド接点を短絡する第一及び第二ループ素子を形成し、上記絶縁面に、給電点から互いに逆方向に延びる第一及び第二放射素子を形成し、上記第一放射素子の長さを該第一放射素子の受信波長λ１の１／４の長さに形成し、上記第二放射素子の長さを該第二放射素子の受信波長λ２の１／４の長さに形成し、上記第一ループ素子の長さを上記受信波長λ１の長さに形成し、上記第二ループ素子の長さを上記受信波長λ２の長さに形成した基板搭載薄型アンテナである。
請求項３の発明は、モジュール基板に形成するグランド面、ループ素子、放射素子は、絶縁板に、導電材のエッチングにより或いはパターンがプリントされて形成される請求項１又は２記載の基板搭載薄型アンテナである。
請求項４の発明は、モジュール基板の裏面側から給電点とグランド接点に高周波電源を接続した請求項１〜３いずれかに記載の基板搭載薄型アンテナである。
本発明は、モジュール基板に簡単に搭載でき、しかも広帯域発振可能なアンテナを実現できる。
以下本発明の実施形態を添付図面により説明する。
図１は、本発明における基板搭載薄型アンテナの平面図を示している。
図１において、１０は、ミニＰＣＩやアンテナ発振回路が載るモジュール基板で、そのモジュール基板１０にグランド面１１と絶縁面１２が形成される。
絶縁面１２近くのグランド面１１の中央にはグランド接点１３が形成され、絶縁面１２にグランド接点１３と対向するように給電点１４が形成される。
この給電点１４からグランド面１１に逆Ｌ字状の第一伝送路１５ａが形成され、給電点１４とグランド接点１３を短絡する第一ループ素子１５が形成され、また給電点１４から第一伝送路１５ａと対称に、逆Ｌ字状の第二伝送路１６ａが形成され、給電点１４とグランド接点１３を短絡する第二ループ素子１６が形成される。
この第一ループ素子１５と第二ループ素子１６との接続部である給電点１４より立ち上げ片１７が形成され、その立ち上げ片１７より互いに逆方向に延びる第一放射素子１８と第二放射素子１９とが形成される。
給電点１４とグランド接点１３とは、モジュール基板１０の裏面側の高周波電源２０に接続される。この高周波電源２０は、マイクロストリップラインで給電するようにしてもよい。
給電点１４から第一放射素子１８の先端までの長さは、２ＧＨｚ帯の１／４波長となるように、また給電点１４から第二放射素子１９の先端までの長さは、５ＧＨｚ帯の１／４波長となるように形成され、給電点１４からグランド接点１３に至る第一ループ素子１５は、２ＧＨｚ帯の１波長に、同様に第二ループ素子１６は、５ＧＨｚ帯の１波長に形成される。
このモジュール基板１０に形成されるグランド面１１、第一及び第二ループ素子１５、１６、第一及び第二放射素子１８、１９は、メッキした銅箔をエッチングにより形成しても或いはモジュール基板１０に直接アンテナ形状をプリントして形成してもよい。またアンテナ材質としては、銅箔の他に、リン青銅、鉄、その他種々の導電材を使用してもよい。
図２は、本発明の基板搭載薄型アンテナの他の実施の形態の平面図を示したものである。
本実施の形態においては、給電点１４からグランド面１１にかけて逆Ｌ字状の第二伝送路１６ａを形成して、給電点１４とグランド接点１３とを短絡する第二ループ素子１６を形成し、そのループ素子１６の先端に立ち上げ片１７を形成すると共にその立ち上げ片１７より互いに逆方向に延びる第一放射素子１８と第二放射素子１９を形成したものである。
この図２の形態においては、図１と違って、２ＧＨｚ帯に共振周波数を有する第一ループ素子１５を形成せずに５ＧＨｚ帯に共振周波数を有する第二ループ素子１６のみを形成し、その第二ループ素子１６を２ＧＨｚ帯に共振周波数を有する第一放射素子１８と平行になるように配置して、５ＧＨｚ帯に共振周波数を有する第二放射素子１９とは、給電点１４を境に反対方向になるようにして相互干渉を防止するようにしたものである。
図３は、図１に示した基板搭載薄型アンテナのアンテナ特性を示したものである。
図３より、２ＧＨｚ帯と５Ｈｚ帯に共振周波数を有し、２ＧＨｚ帯では、リターンロスが２．４〜２．５ＧＨｚで−１５ｄＢ以下、５ＧＨｚ帯では、４．９〜６．０ＧＨｚでリターンロスが−２５ｄＢ以下とワイドバンドなアンテナ特性となっている。
本発明の基板搭載薄型アンテナの一実施の形態を示す平面図である。 本発明の基板搭載薄型アンテナの他の実施の形態を示す平面図である。 本発明における基板搭載薄型アンテナのアンテナ特性を示す図である。
符号の説明
１０ モジュール基板
１１ グランド面
１２ 絶縁面
１３ グランド接点
１４ 給電点
１５ 第一ループ素子
１５ａ 第一伝送路
１６ 第二ループ素子
１６ａ 第二伝送路
１８ 第一放射素子
１９ 第二放射素子
２０ 高周波電源

Claims (4)

  1. モジュール基板に搭載する基板搭載薄型アンテナにおいて、モジュール基板にグランド面と絶縁面を形成し、そのグランド面の絶縁面近くにグランド接点を形成し、グランド接点と対向するよう絶縁面に給電点を形成し、その絶縁面に給電点からグランド面にかけて逆Ｌ字状の伝送路を形成して、給電点とグランド接点を短絡するループ素子を形成し、上記絶縁面に、給電点から互いに逆方向に延びる第一及び第二放射素子を形成して、上記ループ素子と上記第一放射素子を対向させ、上記第一放射素子の長さを該第一放射素子の受信波長λ１の１／４の長さに形成し、上記第二放射素子の長さを該第二放射素子の受信波長λ２の１／４の長さに形成し、上記ループ素子の長さを上記受信波長λ１の長さに形成したことを特徴とする基板搭載薄型アンテナ。
  2. モジュール基板に搭載する基板搭載薄型アンテナにおいて、モジュール基板にグランド面と絶縁面を形成し、そのグランド面の絶縁面近くにグランド接点を形成し、グランド接点と対向するよう絶縁面に給電点を形成し、その絶縁面に給電点から両側のグランド面にかけて逆Ｌ字状の第一及び第二伝送路をそれぞれ形成して、給電点とグランド接点を短絡する第一及び第二ループ素子を形成し、上記絶縁面に、給電点から互いに逆方向に延びる第一及び第二放射素子を形成し、上記第一放射素子の長さを該第一放射素子の受信波長λ１の１／４の長さに形成し、上記第二放射素子の長さを該第二放射素子の受信波長λ２の１／４の長さに形成し、上記第一ループ素子の長さを上記受信波長λ１の長さに形成し、上記第二ループ素子の長さを上記受信波長λ２の長さに形成したことを特徴とする基板搭載薄型アンテナ。
  3. モジュール基板に形成するグランド面、ループ素子、放射素子は、絶縁板に、導電材のエッチングにより或いはパターンがプリントされて形成される請求項１又は２記載の基板搭載薄型アンテナ。
  4. モジュール基板の裏面側から給電点とグランド接点に高周波電源を接続した請求項１〜３いずれかに記載の基板搭載薄型アンテナ。
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