JPH02150101A - 超小型平面パッチアンテナ - Google Patents
超小型平面パッチアンテナInfo
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- JPH02150101A JPH02150101A JP30437088A JP30437088A JPH02150101A JP H02150101 A JPH02150101 A JP H02150101A JP 30437088 A JP30437088 A JP 30437088A JP 30437088 A JP30437088 A JP 30437088A JP H02150101 A JPH02150101 A JP H02150101A
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- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 16
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、音声１画像、データ等の各種無線通信に用
いる平面パッチアンテナの内、ＩＣカード、小型携帯無
線機器、その他無線機等、実装上超小型化された平面パ
ッチアンテナが必要とされる分野に用いる超小型平面パ
ンチアンテナに関する。
いる平面パッチアンテナの内、ＩＣカード、小型携帯無
線機器、その他無線機等、実装上超小型化された平面パ
ッチアンテナが必要とされる分野に用いる超小型平面パ
ンチアンテナに関する。
本発明は、前述の各種無線通信に用いるアンテナにおい
て、放射器、誘電体、グランドプレーンからなる平面パ
ッチアンテナのｔＮ ｉｆｆ電体に高誘電率（εｒ＝２
４〜３６、又はそれ以上）、例えば、セラミ、り等の誘
電体を用いる事により、従来の標準的誘電体、テフロン
系誘電体（εｒ＝２．６）又はレジン系誘電体（ｔ ｒ
＝４．５）、さらには、アルミナセラミック系（εｒ
＝９．８）等を用いた平面パッチアンテナに比較して寸
法を１７４〜１／２の超小型化を可能とした、超小型平
面パッチアンテナを実現しようとしたものである。
て、放射器、誘電体、グランドプレーンからなる平面パ
ッチアンテナのｔＮ ｉｆｆ電体に高誘電率（εｒ＝２
４〜３６、又はそれ以上）、例えば、セラミ、り等の誘
電体を用いる事により、従来の標準的誘電体、テフロン
系誘電体（εｒ＝２．６）又はレジン系誘電体（ｔ ｒ
＝４．５）、さらには、アルミナセラミック系（εｒ
＝９．８）等を用いた平面パッチアンテナに比較して寸
法を１７４〜１／２の超小型化を可能とした、超小型平
面パッチアンテナを実現しようとしたものである。
従来、平面パッチアンテナに用いる誘電体としては、前
述の標準的誘電体、テフロン系誘電体（εｒ＝２．６）
、レジン系誘電体（εｒ ＝４．５）、又は、アルミナ
セラミック系誘電体（εｒ ＝９．８）等がＩ ＢＥＥ
論文、１を子通信学会論文、又は、テレビジョン学会論
文等で、種々発表され知られていた。前述の低誘電率誘
電体を使用して小型化を実現する手法としては、１／４
λ型の平面パッチアンテナとすることが、電子通信学
会やその他の学会の論文等で発表され知られていた。
述の標準的誘電体、テフロン系誘電体（εｒ＝２．６）
、レジン系誘電体（εｒ ＝４．５）、又は、アルミナ
セラミック系誘電体（εｒ ＝９．８）等がＩ ＢＥＥ
論文、１を子通信学会論文、又は、テレビジョン学会論
文等で、種々発表され知られていた。前述の低誘電率誘
電体を使用して小型化を実現する手法としては、１／４
λ型の平面パッチアンテナとすることが、電子通信学
会やその他の学会の論文等で発表され知られていた。
しかし、平面パッチアンテナの共振寸法計算を、テレビ
ジョン学界誌Ｖｏ１．３８．隘１１ （１９８４）に記
載されている方法及び円形の平面パッチアンテナの計算
式、ｒ ｒ ｐ ＝ （Ｃ／２ ａＦＴＴ）（方形）又
はｆ ｒ ｃ ＝ （ｘｌｌ／ ２ ｒｒ ａＦＴＴ）
Ｃ（円形）（ｆｒｐ、ｆｒｃ：共振周波数、ａ：バッ
チ寸法、Ｃ：光速、 Ｘ１１＝１．８ 、４１：主モ
ードの固有値〕を引用し７て計算を行った場合、誘電率
εｒが計算式の分母側にあり、このεｒの値によってバ
ッチ寸法ａが決まるため、従来のようなテフロン系誘電
体（εｒ＝２．６）、レジン系誘電体（εｒ＝４．５
） 、又は、アルミナセラミック系誘電体（εｒ ＝９
．８ ）等の低誘電率誘電体を用いた平面パッチアンテ
ナでは、ＩＣカード、小型携帯無線機器、その他色線機
等、実装上超小型化が必要な機器には、大きすぎて組み
込み実装ができない等の欠点があった。また、小型化の
手法として、前記低誘電率誘電体による１／４ λ型の
平面パッチアンテナが有るが、この１／４ λ型子面パ
ッチアンテナを製作する」二で放射器の端面とグランド
プレーンとの間をショート加工する等、加工が複雑とな
ったり、小型化のために高周波特性が劣化する等の欠点
が有った。
ジョン学界誌Ｖｏ１．３８．隘１１ （１９８４）に記
載されている方法及び円形の平面パッチアンテナの計算
式、ｒ ｒ ｐ ＝ （Ｃ／２ ａＦＴＴ）（方形）又
はｆ ｒ ｃ ＝ （ｘｌｌ／ ２ ｒｒ ａＦＴＴ）
Ｃ（円形）（ｆｒｐ、ｆｒｃ：共振周波数、ａ：バッ
チ寸法、Ｃ：光速、 Ｘ１１＝１．８ 、４１：主モ
ードの固有値〕を引用し７て計算を行った場合、誘電率
εｒが計算式の分母側にあり、このεｒの値によってバ
ッチ寸法ａが決まるため、従来のようなテフロン系誘電
体（εｒ＝２．６）、レジン系誘電体（εｒ＝４．５
） 、又は、アルミナセラミック系誘電体（εｒ ＝９
．８ ）等の低誘電率誘電体を用いた平面パッチアンテ
ナでは、ＩＣカード、小型携帯無線機器、その他色線機
等、実装上超小型化が必要な機器には、大きすぎて組み
込み実装ができない等の欠点があった。また、小型化の
手法として、前記低誘電率誘電体による１／４ λ型の
平面パッチアンテナが有るが、この１／４ λ型子面パ
ッチアンテナを製作する」二で放射器の端面とグランド
プレーンとの間をショート加工する等、加工が複雑とな
ったり、小型化のために高周波特性が劣化する等の欠点
が有った。
そこで、この発明は、前述のＩＣカード、小型携帯無線
機器、その他色線機等、実装上超小型化が必要な機器に
、低誘電率の誘電体を用いた平面パッチアンテナでは大
きすぎて組み込み実装ができない等の欠点を解決するた
めに放射器、誘電体。
機器、その他色線機等、実装上超小型化が必要な機器に
、低誘電率の誘電体を用いた平面パッチアンテナでは大
きすぎて組み込み実装ができない等の欠点を解決するた
めに放射器、誘電体。
グランドプレーンからなる平面バンチアンテナにおいて
、該誘電体を従来のようなテフロン系Ｐ ｉｔ体（εｒ
＝２．６）、 レジン系誘電体（εｒ−４，５）。
、該誘電体を従来のようなテフロン系Ｐ ｉｔ体（εｒ
＝２．６）、 レジン系誘電体（εｒ−４，５）。
又は、アルミナセラミック系誘電体（εｒ ＝９．８）
等の低誘電率誘電体を用いず、従来、誘電体共振器、フ
ィルター素子としてのみに用いられていた高誘電￥１（
εｒ−２４〜３６、又はそれ以上）、例えばセラミ、り
誘電体を用いることにより、超小型化が可能となり、Ｉ
Ｃカード、小型携帯無線機器。
等の低誘電率誘電体を用いず、従来、誘電体共振器、フ
ィルター素子としてのみに用いられていた高誘電￥１（
εｒ−２４〜３６、又はそれ以上）、例えばセラミ、り
誘電体を用いることにより、超小型化が可能となり、Ｉ
Ｃカード、小型携帯無線機器。
その他色線機等、実装上超小型化が必要な機器への平面
パッチアンテナの実装を実現した。
パッチアンテナの実装を実現した。
前述のように高誘電体で構成された超小型平面パッチア
ンテナを実現出来ることにより、電気的特性は従来の低
誘電率誘電体を用いた平面パッチアンテナと遜色なく、
寸法的には１７４〜ｌ／２となり、無接触型無線方式Ｉ
Ｃカードに平面アンテナの組み込みが可能となり、さら
には、ハンディ−ターミナル等小型携帯無線機器、その
他色ＶＡ機等、実装上超小型化が必要な機器の実現が可
能となった。また、無線機器よりアンテナの突起を無く
すことも可能となった。
ンテナを実現出来ることにより、電気的特性は従来の低
誘電率誘電体を用いた平面パッチアンテナと遜色なく、
寸法的には１７４〜ｌ／２となり、無接触型無線方式Ｉ
Ｃカードに平面アンテナの組み込みが可能となり、さら
には、ハンディ−ターミナル等小型携帯無線機器、その
他色ＶＡ機等、実装上超小型化が必要な機器の実現が可
能となった。また、無線機器よりアンテナの突起を無く
すことも可能となった。
（実施例〕
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は、この発明にかかわる断面図であり、高誘電体素
材３の片面にグランドプレーン２となる銅の薄板を接着
剤等を塗布し圧力をかけ圧接する。さらに、この高誘電
体素材のもう一方の面に放射器４となる銅の薄板を接着
剤等を塗布し圧力をかけ圧接し、両面銅箔基板様に製作
するや前述の共振寸法計算式により放射器の寸法を求め
、フォトエツチング法等により該両面銅箔基板の放射器
面を仕上げ、放射器４を製作する。尚、誘電体の両面に
銅のｇｔ板を圧接するかわりに、該誘電体の両面を電解
メツキ法等により両面銅箔基板様の導体面を製作する方
法も可能である。無線機器より伝送路を接続するための
コネクター１、または同軸ケーブル１ａの外装部をグラ
ンドプレーン２に半田等で固着する。コネクター１、ま
たは同軸ケーブル１ａの芯線はグランドプレーン２より
絶縁し、高誘電率の誘電体３を貫通して放射器４のイン
ピーダンス整合点に半田等で接合され、また、別な手法
として、第２図に示すように前述のフォトエツチング法
等により放射器を製作と同時に、放射器と同一平面に、
放射器端面と誘電体３の端面３ａの間にインピーダンス
整合の計算式：Ｚ−膳−Ｚｉ（Ｚ：整合インピーダンス
、ＺＯ：アンテナインピーダンス、Ｚｉ：接続伝送路イ
ンピーダンス）、Ｌ−実効波長／４で求められるＱマツ
チ整合回路５を設け、無線機器より伝送路を接続するた
めのコネクター１、または同軸ケーブル１ａを、Ｑマツ
チ整合回路５を設けた近傍のアンテナ側面に配置し、外
装部を裏面のグランドブレーン２に、芯線をＱマツチ整
合回路の一端に半田等で固着する。
１図は、この発明にかかわる断面図であり、高誘電体素
材３の片面にグランドプレーン２となる銅の薄板を接着
剤等を塗布し圧力をかけ圧接する。さらに、この高誘電
体素材のもう一方の面に放射器４となる銅の薄板を接着
剤等を塗布し圧力をかけ圧接し、両面銅箔基板様に製作
するや前述の共振寸法計算式により放射器の寸法を求め
、フォトエツチング法等により該両面銅箔基板の放射器
面を仕上げ、放射器４を製作する。尚、誘電体の両面に
銅のｇｔ板を圧接するかわりに、該誘電体の両面を電解
メツキ法等により両面銅箔基板様の導体面を製作する方
法も可能である。無線機器より伝送路を接続するための
コネクター１、または同軸ケーブル１ａの外装部をグラ
ンドプレーン２に半田等で固着する。コネクター１、ま
たは同軸ケーブル１ａの芯線はグランドプレーン２より
絶縁し、高誘電率の誘電体３を貫通して放射器４のイン
ピーダンス整合点に半田等で接合され、また、別な手法
として、第２図に示すように前述のフォトエツチング法
等により放射器を製作と同時に、放射器と同一平面に、
放射器端面と誘電体３の端面３ａの間にインピーダンス
整合の計算式：Ｚ−膳−Ｚｉ（Ｚ：整合インピーダンス
、ＺＯ：アンテナインピーダンス、Ｚｉ：接続伝送路イ
ンピーダンス）、Ｌ−実効波長／４で求められるＱマツ
チ整合回路５を設け、無線機器より伝送路を接続するた
めのコネクター１、または同軸ケーブル１ａを、Ｑマツ
チ整合回路５を設けた近傍のアンテナ側面に配置し、外
装部を裏面のグランドブレーン２に、芯線をＱマツチ整
合回路の一端に半田等で固着する。
以上のような実施において、高誘電率の誘電体を用いる
事により、低誘電率の誘電体を使用して製作した平面パ
ッチアンテナに比較して１７４〜１／２の寸法となる超
小型な平面パッチアンテナを実現し、ＩＣカード、小型
携帯無線機器、その地熱線機等、実装上超小型化が必要
な機器に平面パッチアンテナを実装可能とした。さらに
、前述の１７４λ型平面パッチアンテナに同様の手法を
用いるとさらに超小型化が可能なことは言うまでもない
。
事により、低誘電率の誘電体を使用して製作した平面パ
ッチアンテナに比較して１７４〜１／２の寸法となる超
小型な平面パッチアンテナを実現し、ＩＣカード、小型
携帯無線機器、その地熱線機等、実装上超小型化が必要
な機器に平面パッチアンテナを実装可能とした。さらに
、前述の１７４λ型平面パッチアンテナに同様の手法を
用いるとさらに超小型化が可能なことは言うまでもない
。
この発明は以上説明したように、放射器、誘電体、グラ
ンドブレーンからなる平面パンチアンテナにおいて、高
誘電率誘電体、例えば、セラミック誘電体（εｒ−２４
〜３６、又はそれ以上）を用いる事により低誘電率誘電
体で製作した平面パッチアンテナに比較して１７４〜１
／２の寸法となる超小型な平面パッチアンテナの実現を
可能とし、さらに、高誘電率誘電体を用い１／４ λ型
子面パッチアンテナを製作する手法によってもより超小
型化が可能となる。超小型化平面パッチアンテナをＩＣ
カード、小型携帯無線機器、その地熱線機等、実装上ア
ンテナに超小型化が必要な機器に組み込む事により、各
種無線機器をさらに小型化することに効果がある。また
、将来的に、ある周波数帯を使用する腕時計型環無線機
に平面パッチアンテナ組み込むことも可能となる。
ンドブレーンからなる平面パンチアンテナにおいて、高
誘電率誘電体、例えば、セラミック誘電体（εｒ−２４
〜３６、又はそれ以上）を用いる事により低誘電率誘電
体で製作した平面パッチアンテナに比較して１７４〜１
／２の寸法となる超小型な平面パッチアンテナの実現を
可能とし、さらに、高誘電率誘電体を用い１／４ λ型
子面パッチアンテナを製作する手法によってもより超小
型化が可能となる。超小型化平面パッチアンテナをＩＣ
カード、小型携帯無線機器、その地熱線機等、実装上ア
ンテナに超小型化が必要な機器に組み込む事により、各
種無線機器をさらに小型化することに効果がある。また
、将来的に、ある周波数帯を使用する腕時計型環無線機
に平面パッチアンテナ組み込むことも可能となる。
第１図は本発明にかかる超小型パッチアンテナの断面図
、第２図はＱマツチ整合回路を設けた平面図である。 １・・・・コネクター １ａ・・・同軸ケーブル ２・・・・グランドブレーン ３・・・・誘電体 ４・・・・放射器 以上 ３持斃漆 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 肋木発明１５係る
超小型パラ壬アンテナの断面図第１図 Ｑマツチ整合回路を“Ｕけｆ二千■閃 第２図
、第２図はＱマツチ整合回路を設けた平面図である。 １・・・・コネクター １ａ・・・同軸ケーブル ２・・・・グランドブレーン ３・・・・誘電体 ４・・・・放射器 以上 ３持斃漆 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 肋木発明１５係る
超小型パラ壬アンテナの断面図第１図 Ｑマツチ整合回路を“Ｕけｆ二千■閃 第２図
Claims (1)
- 放射器、誘電体、グランドプレーンからなる平面パッチ
アンテナにおいて、該誘電体に高誘電率の誘電体を用い
る事により超小型化を可能とした超小型平面パッチアン
テナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30437088A JPH02150101A (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | 超小型平面パッチアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30437088A JPH02150101A (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | 超小型平面パッチアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02150101A true JPH02150101A (ja) | 1990-06-08 |
Family
ID=17932205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30437088A Pending JPH02150101A (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | 超小型平面パッチアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02150101A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2684235A1 (fr) * | 1991-11-25 | 1993-05-28 | Gemplus Card Int | Carte a circuit integre comprenant des moyens de protection du circuit integre. |
| JPH05166018A (ja) * | 1991-12-12 | 1993-07-02 | Fujitsu Ltd | 非接触ｉｃカード |
| EP0734063A3 (fr) * | 1991-02-19 | 1997-01-29 | Gemplus Card Int | Micromodule de circuit intégré obtenu par un procédé d'assemblage en continu de bandes à motifs |
| JPH09232856A (ja) * | 1996-02-22 | 1997-09-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 平面アンテナ |
| EP1195845A2 (de) * | 2000-10-09 | 2002-04-10 | Philips Corporate Intellectual Property GmbH | Miniaturisierte Mikrowellenantenne |
| KR100372727B1 (ko) * | 1994-06-28 | 2003-05-23 | 소니 케미카루 가부시키가이샤 | 근거리통신용안테나및그제조및사용방법 |
| US7741999B2 (en) | 2006-06-15 | 2010-06-22 | Kathrein-Werke Kg | Multilayer antenna of planar construction |
| US7821460B2 (en) | 2006-08-17 | 2010-10-26 | Kathrein-Werke Kg | Tunable patch antenna of planar construction |
-
1988
- 1988-12-01 JP JP30437088A patent/JPH02150101A/ja active Pending
Cited By (9)
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|---|---|---|---|---|
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| EP1195845A2 (de) * | 2000-10-09 | 2002-04-10 | Philips Corporate Intellectual Property GmbH | Miniaturisierte Mikrowellenantenne |
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