JP5117942B2 - アンテナ装置及びアンテナ装置の製造方法 - Google Patents
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<1.1 放射電極1302の等価半径Rと長さLとの望ましい関係>
図1は、誘電体セラミックス焼結体と放射電極とを備えるアンテナ装置を構成する放射電極1302の等価半径Rと長さLとの望ましい関係を説明する模式図である。図1は、放射電極1302を示した斜視図に放射電極1302に励振される定在波1304の状態をあらわした図となっている。
図2及び図3は、アンテナ装置が1/4波長モノポールアンテナである場合の比Lq/Rによる帯域の変化を説明する図である。図2は、比Lq/Rに横軸にとり比帯域RBWを縦軸にとって比Lq/Rと比帯域RBWとの関係を示した散布図となっており、図3は、比Lq/Rを横軸にとり比Lq/Rの単位減少あたりの比帯域RBWの増加量ΔRBW/Δ(−Lq/R)を縦軸とって比Lq/Rと増加量ΔRBW/Δ(−Lq/R)との関係を示した折れ線グラフとなっている。図2における3種類の形状のプロット点であらわされた3個の系列は、それぞれ、VSWR(電圧定在波比)が2.0,2.5,3.0以下となる比帯域RBWを示しており、図6における1個の系列は、VSWRが3.0以下となる増加量ΔRBW/Δ(−Lq/R)を示している。
図4〜図6は、誘電体セラミックス焼結体と放射電極とを備えるアンテナ装置の望ましい構造を説明する模式図である。図4〜図6は、アンテナ装置を構成する誘電体セラミックス焼結体1402,1406,1410と放射電極1404,1408,1412との立体的な関係を示す斜視図となっている。
図7及び図8は、図4〜図6に示すアンテナ装置が1/4波長モノポールアンテナである場合の構造による放射電極1404,1408の長さ及びアンテナ装置の効率の変化を説明する図である。図7及び図8は、「表面型」「埋込型」及び「内蔵型」のアンテナ装置における同じ共振周波数を得るための放射電極1412の長さ及び共振周波数におけるアンテナ装置の効率を、誘電体セラミックス焼結体を備えていない放射電極だけのアンテナ装置を基準とした相対値で比較する一覧表となっている。
第1実施形態は、「表面型」の構造を有する逆F型アンテナであるアンテナ装置100の構成に関する。
第2実施形態は、第1実施形態に係るアンテナ装置100の第1の電極106を「埋込型」にした逆F型アンテナであるアンテナ装置200の構成に関する。
第3実施形態は、第1実施形態に係るアンテナ装置100の第1の電極106を「内蔵型」にした逆F型アンテナであるアンテナ装置300の構成に関する。
第4実施形態は、アンテナ装置実装体420の構成に関する。
第5実施形態は、「表面型」の構造を有するダイポールアンテナであるアンテナ装置500の構成に関する。
第6実施形態は、第5実施形態に係るアンテナ装置500の放射電極504を「埋込型」にしたダイポールアンテナであるアンテナ装置600の構成に関する。
第7実施形態は、第5実施形態に係るアンテナ装置500の放射電極504を「内蔵型」にしたダイポールアンテナであるアンテナ装置700の構成に関する。
第8実施形態は、「表面型」の構造を有する第1実施形態に係るアンテナ装置100及び第5実施形態に係るアンテナ装置500に適するアンテナ装置の製造方法に関する。
第9実施形態は、「埋込型」の構造を有する第2実施形態に係るアンテナ装置200及び第6実施形態に係るアンテナ装置600に適するアンテナ装置の製造方法に関する。
第10実施形態は、「内蔵型」の構造を有する第3実施形態に係るアンテナ装置300及び第7実施形態に係るアンテナ装置700に適するアンテナ装置の製造方法に関する。
図31は、逆F型アンテナにおける比Lq/Rによる帯域の変化を示す図である。図31は、図10に示す第1実施形態に係る「表面型」の構造を有するアンテナ装置100において図32に示すような寸法を採用したときの放射電極の幅w及び厚さt、幅w及び厚さtから算出された等価半径R、比Lq/R並びにVSWR(電圧定在波比)が3.0以下となる比帯域を示す一覧表となっている。
図33は、逆F型アンテナにおける構造による放射電極の長さ及びアンテナ装置の効率の変化を示す図である。図33は、第1実施形態に係る「表面型」の構造を有するアンテナ装置100、第2実施形態に係る「埋込型」の構造を有するアンテナ装置200及び第3実施形態に係る「内蔵型」の構造を有するアンテナ装置300において図34に示すような寸法を採用したとき、共振周波数が2GHzとなる第1の電極106,206,306の直線部分の長さLa(図34参照)とアンテナ装置100,200,300の効率とを示す一覧表となっている。なお、図34は、「表面型」の構造を有するアンテナ装置100を例として逆F型アンテナの寸法例を示しているが、「埋込型」及び「内蔵型」を有するアンテナ装置200,300においても第1の電極206,306が設けられる場所を除いては同様の寸法を採用している。
図35は、ダイポールアンテナにおける比2Lq/Rによる帯域の変化を示す図である。図35は、図14に示す第5実施形態に係る「表面型」の構造を有するアンテナ装置500において図36に示すような寸法を採用したときの放射電極の幅w及び厚さt、幅w及び厚さtから算出された等価半径R、比2Lq/R並びにVSWR(電圧定在波比)が3.0以下となる比帯域を示す一覧表となっている。
図37は、ダイポールアンテナにおける構造による放射電極の長さ及びアンテナ装置の効率の変化を示す図である。図37は、第5実施形態に係る「表面型」の構造を有するアンテナ装置500、第6実施形態に係る「埋込型」の構造を有するアンテナ装置600及び第7実施形態に係る「内蔵型」の構造を有するアンテナ装置700において図38に示すような寸法を採用したときの共振周波数が2GHzとなる放射電極の長さLaとアンテナ装置500,600,700の効率とを示す一覧表となっている。なお、図38は、「表面型」の構造を有するアンテナ装置500を例としてダイポールアンテナの寸法例を示しているが、「埋込型」及び「内蔵型」を有するアンテナ装置600,700においても放射電極604,704が設けられる場所を除いては同様の寸法を採用している。
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、全ての局面において例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。特に、各実施形態において説明した事項を組み合わせて用いることは当然に予定されている。
102,202,302,502,602,702 誘電体セラミックス焼結体
104,204,304,504,604,704 放射電極
420 アンテナ装置実装体
830,836,930,936,1030 成形体
832 第1の硬化体
834 第2の硬化体
932 第1の硬化体
934 第2の硬化体
1032 硬化体
1302 放射電極
1304 定在波
1306 腹
1308 節
1402,1406,1410 誘電体セラミックス焼結体
1404,1408,1412 放射電極
Claims (5)
- 誘電体セラミックス焼結体と、
前記誘電体セラミックス焼結体に接し、共振周波数で励振したときの定在波の腹と節との間隔Lqの等価半径Rに対する比Lq/Rが15以下である線状の放射電極と、
を備えるアンテナ装置。 - 前記誘電体セラミックス焼結体の内部に前記放射電極を内蔵した構造を有する、
請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記誘電体セラミックス焼結体の表面に前記放射電極を埋め込んで前記放射電極が露出している埋め込み面を平坦にした構造を有する、
請求項1に記載のアンテナ装置。 - (a) 誘電体セラミックス粉末を含むスラリーをゲルキャスト成形して誘電体セラミックス粉末を含む成形体を作製する工程と、
(b) 前記工程(a)の前又は後に導電材料を含む成形体を作製する工程と、
(c) 前記工程(a)において作製した成形体と前記工程(b)において作製した成形体との一体物を焼成することによって、前記工程(a)において作製した成形体から誘電体セラミックス焼結体を作製し、前記工程(b)において作製した成形体から前記誘電体セラミックス焼結体に接し共振周波数で励振したときの定在波の腹と節との間隔Lqの等価半径Rに対する比Lq/Rが15以下である線状の放射電極を作製する工程と、
を備えるアンテナ装置の製造方法。 - 前記工程(a)は、ゲルキャスト成形を2回以上に分けて行い、前記工程(c)における収縮率が異なる2個以上の硬化体が重ね合わせされた成形体を作製する、
請求項4に記載のアンテナ装置の製造方法。
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