JPH02256305A - マイクロストリップアンテナ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明はマイクロストリップアンテナに関し、誘電体基
板に形成した導体層から成る少くとも二つの素子及び接
地導体を備えたマイクロストリップアンテナに係る。

［従来の技術］ 近年のアンテナの小型、軽量化の進展は著しく、プリン
ト基板に放射素子を形成して超短波帯あるいは極超短波
帯域用の各種のマイクロストリップアンテナを構成する
に至っている。このマイクロストリップアンテナの中で
、円形、方形等の平板導体からなる開放形平面回路の共
振素子を放射素子として用いたマイクロストリップパッ
チアンテナが注目されている。これは平板状誘電体のプ
リント基板の裏面に設けた平板導体の接地導体と、表面
にエツチング等のプリント技術により形成した円形、方
形等の平板導体の放射素子、即ちパッチを備え、このパ
ッチに給電線を接続すると共に、接地導体に接地線を接
続したものであり、指向性パターンはＺ軸（天頂方向）
に対して水平面内で軸対象となり、穆動通信用アンテナ
に適すとされている。

例えば、特公昭６０−４０２０３号公報には二つの放射
素子が接地導体上に重合して配設されたマイクロストリ
ップアンテナが開示されている。

また、特開昭６１−２１９２０５号公報には放射素子に
対向して無給電素子を配設したマイクロストリップアン
テナが開示されており、アンテナ利得の向上が企図され
ている。同公報に記載の技術は、放射素子及び接地導体
板が形成された第１の誘電体板と、無給電素子たる導体
板を放射素子に対向するように設けた第２の誘電体板と
を備え、両説電体板の間に第３の誘電体を介装した従来
技術に対し、第２の誘電体板の両側縁全域から第１の誘
電体板に到達するように間隔維持部を伸延させると共に
、放射素子及び無給電素子をストリップライン素子で構
成したものである。

更に、接地導体上に一つの放射素子と複数の無給電素子
が重合して配設されたマイクロストリップアンテナも知
られている。

［発明が解決しようとする課題］ 然し乍ら、上記従来の何れのマイクロストリップアンテ
ナにおいても、放射素子及び無給電素子を形成あるいは
装着する具体的手段が開示されていない。実験段階にお
いては導体板で形成した上記素子を誘電体板に貼着され
たものが用いられるが、素子間の位置関係の調整に苦慮
することとなる。前述のようにプリント配線技術を以っ
て読電体基板上に導体層の素子を形成するようにしたと
しても、複数の誘電体基板を接合して重合しなければな
らず、素子相互の位置関係の調整にはやはり困難性を伴
なう。また、上記マイクロストリップアンテナを移動体
等に搭載した場合においては振動等によって素子相互の
位置関係にずれが生ずるおそれがある。

例えば、上記特開昭６１−２１９２０５号公報に記載の
技術にあっては、第１の誘電体板と第２の誘電体板は別
体で形成され、両者が間隔維持部を介して接合される構
成であるので、組付時あるいは使用時にずれが生じ、こ
れが放射素子と無給電素子との間のずれとなって所期の
アンテナ利得が得られなくなるおそれがある。特に、そ
の実施例として記載されたビスにより一方の誘電体板の
フランジを他方に結合する構成にあっては正確な位置決
めが困難であり、使用時の振動等により両者間の当初の
位置に対しずれが生ずる可能性大である。しかも、無給
電素子に供するストリップライン素子は誘電体フィルム
上に形成された後このフィルムが８電体板に接着によっ
て固定されるという構成であり、この接着工程において
も放射素子と無給電素子との間にずれが生ずる可能性が
ある。

そこで、本発明はマイクロストリップアンテナにおいて
、組付時のみならず使用時においても素子間にずれが生
ずることがないようにし、所期のアンテナ利得を確保す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明のマイクロストリッ
プアンテナは、第１板面部及び該第１板面部に平行な第
２板面部を一体的に連結して成る誘電体基板と、前記第
１板面部の前記第２板面部と対向する表面の所定形状部
分及び裏面全体並びに前記第２板面部の表面及び裏面の
何れか一方の所定形状部分を除き前記誘電体基板をマス
キングした後真空蒸着して形成した導体層であって、前
記第１板面部の表面に形成した放射素子、前記第１板面
部の裏面に形成した接地導体、及び前記第２板面部の表
面及び裏面の何れか一方に形成した無給電素子と、前記
放射素子に接続した給電線と、前記接地導体に接続した
接地線とを備えたものである。

上記マイクロストリップアンテナにおいて前記第１素子
を前記給電線に接続して放射素子を構成すると共に、前
記第２素子を無給電素子とすることができる。

あるいは、前記給電線を二本備え、前記第１素子及び前
記第２素子の夫々に接続して二つの放射素子を構成する
ことができる。

そして、これらのマイクロストリップアンテナにおいて
、前記放射素子と前記接地導体とを短絡してもよい。ま
た、前記無給電素子と前記接地導体とを短絡してもよい
。

更に、前記第１及び第２板面部に平行な第３板面部を前
記第２板面部に一体的に連結し、前記第３板面部の表面
及び裏面の何れか一方に所定形状部分を除き前記８電体
基板をマスキングした後真空蒸着した導体層から成る第
３素子を形成することとしてもよい。この第３素子を以
って放射素子あるいは無給電素子を構成することができ
る。

［作用］ 上記マイクロストリップアンテナにおいては、誘電体基
板の第１板面部の裏面全体と第１板面部及び第２板面部
の所定形状部分を除きマスキングされる。即ち、第１板
面部は裏面全体と表面の例えば円形の放射素子が配設さ
れるべき円形部分を除いてマスキングされ、第２板面部
の表面及び裏面の何れか一方の面の、例えば放射素子と
対向して位置する、上記と同様の円形部分を除いてマス
キングされる。この後、真空蒸着により誘電体基板に導
体の薄膜が形成される。これにより、第１板面部の表面
には円形の導体層の第１素子、裏面には全面に拡がる導
体層の接地導体が形成される。第２板面部の表面及び裏
面の何れか一方には第１素子と同形状の導体層の第２素
子が形成される。そして、少くとも第１素子及び第２素
子の何れか一方に給電線が接続され、接地導体に接地線
が接続されてマイクロストリップアンテナが形成される
。

上記誘電体基板は第１板面部と第２板面部が一体的に連
結されており、しかも両板面部には第１素子とこれに対
向する第２素子が真空蒸着によって形成されているので
、これらの位置関係は固定され、使用時においてもずれ
が生ずることはない。而して、第１素子及び第２素子の
少くとも一方により超短波帯あるいは極超短波帯の電磁
波の高利得の送受信が行なわれ、給電線を介して送受信
信号が伝達される。

［実施例コ 以下、本発明のマイクロストリップアンテナの望ましい
実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例に係るマイクロス
トリップアンテナ１を示し、誘電体基板２の第１板面部
２ａ及び第２板面部２ｂに、接地導体３及び本発明にい
う第１素子たる放射素子４並びに第２素子たる無給電素
子９が形成されている。

誘電体基板２は、平板状の第１板面部２ａと、これに平
行な円形板の第２板面部２ｂとが連結部２ｃを介して接
続されて成り、これらが一体的に成形される。このとき
、第２図に示すように、接地端子５と給電端子６を備え
たコネクタ７が一体に成形される。接地端子５は筒体で
、略中央部に形成したフランジ部表面が第１板面部２ａ
の裏面に露呈するように配置される。また、給電端子６
は接地端子５の中心軸上に延在する例えば銅線で構成さ
れ、絶縁体６ａを介して接地端子５に支持されると共に
、第１板面部２ａの表面側に延出し先端部が若干露出す
るように配置される。

そして、誘電体基板２の表裏面に、円形の放射素子４及
び無給電素子９が配設されるべき所定形状部分を除く第
３図に斜線で示した部分にマスキングが施され、導体の
真空蒸着が行なわれる。即ち、高真空中にて導体を熱に
より蒸発させ誘電体基板２の表裏面に堆積させる。これ
により、マスキングした部分を除き誘電体基板２の表裏
面に導体の薄膜、即ち導体層が形成される。而して、放
射素子４、無給電素子９、及び接地導体３が８電体基板
２の表裏面に密着形成される。このとき、給電端子６の
先端は、第１板面部２ａの表面に形成された放射素子４
と接合され、また接地端子５の筒体外周及びフランジ部
表面が接地導体３と接合され、電気的に接続される。

尚、放射素子４及び無給電素子９は対向して設けられ、
これらの形状は同一とされるが、円形に限ることなく、
矩形等どのような形状であってもよい。また、第２板面
部２ｂは必ずしも無給電素子９と同一形状である必要は
なく、例えば第４図に示すように形成し、その板面上の
二点鎖線で示した部分に無給電素子９を蒸着することと
してもよい、更に、第３図及び第４図においては第２板
面部２ｂの上面側に無給電素子９が蒸着するようにマス
キングされているが、第５図に示すように第２板面部２
ｂの下面側に無給電素子１９を形成するようにしてもよ
い、第４図の実施例では無給電素子９は、第１板面部２
ａに垂直に放射素子４を第２板面部２ｂ上に投影した位
置に形成されているが、これを所定距離ずらして形成す
ることとしてもよい、何れの場合も無給電素子９と放射
素子４との間の相対的位置関係は固定され、所期のアン
テナ利得が確保される。

上記マイクロストリップアンテナ１は、コネクタ７に図
示しない同軸ケーブルが接続され、図示しない送受信装
置に接続される。即ち、コネクタ７の給電端子６を含み
本発明にいう給電線が構成され、接地端子５を含み本発
明にいう接地線が構成されている。尚、上記マイクロス
トリップアンテナ１は、例えば図示しない自動車の各種
スポイラ、ルーフパネル、カバートップ等の外装樹脂部
品をはじめとして、ボンネット、ラゲージドア、フェン
ダ等の車体の一部を構成する樹脂部品に固着あるいは埋
設することができる。

而して、上記のように構成されたマイクロストリップア
ンテナ１によれば、放射素子、４が開放型平面回路の共
振素子として機能する。従って、送信時には図示しない
送受信装置から同軸ケーブル及び給電端子６を介して伝
達された高周波信号が放射素子４から超短波あるいは極
超短波として放射され、受信時には放射素子４で受信さ
れた信号が給電端子６及び同軸ケーブルを介して送受信
装置に伝達される。このとき、無給電素子９が放射素子
４に対向しているので、マイクロストリップアンテナ１
は高利得の特性を得ることができる。

しかも、無給電素子９と放射素子４との相対的位置関係
は固定されており、ずれが生ずることなく安定した利得
を確保することができる。

第６図乃至第１３図は本発明のマイクロストリップアン
テナの他の実施例の断面を示すもので、何れも所定形状
部分を除く部分にマスキングが施され、導体の真空蒸着
により第１素子、第２素子等が形成される。尚、第６図
乃至第１３図において第２図の実施例と同一部材には同
一符号を付している。

第６図の実施例においては、第２図の実施例に加え短絡
導体８が設けられ、これにより円形の放射素子４の略中
心が接地導体３に接続され、両者間が短絡するように構
成されている。第７図の実施例においては短絡導体１８
によって放射素子４及び無給電素子９の略中心が接地導
体３に接続され、これらが短絡するように構成されてい
る。これらの短絡導体８．１８は予め誘電体基板２に埋
設された後に導体が真空蒸着され、あるいは各素子が形
成された後に誘電体基板２に装着される。

第８図の実施例は第２図の実施例のコネクタ７に加え、
第２のコネクタ１フが設けられその給電端子１６が第２
の放射素子１４に接続されている。即ち、本発明にいう
第２素子も放射素子となっており、第２図の実施例の放
射素子４と同様に第２の放射素子１４が形成される。尚
、本実施例では給電端子１６は放射素子４を貫通してい
るが、これと接触しないように保持されている。第９図
の実施例は第８図の実施例に加え、放射素子４．１４を
接地導体３に接続する短絡導体１８を備えたものである
。

第１０図の実施例は、誘電体基板２の第２板面部２ｂの
裏面にも真空蒸着により導体層が形成され、第２の無給
電素子１９が構成されたもので、結局二つの無給電素子
９及び１９が設けられたものである。尚、放射素子４は
短絡導体８により接地導体３に接続されている。第１１
図の実施例は第１０図の実施例における短絡導体８に替
え、短絡導体１８により放射素子４及び第２の無給電素
子１９が接地導体３に接続されたものである。第１２図
の実施例においては第１１図の実施例に対し第２のコネ
クタ１７が追加され、その給電端子１６が第２板面部２
ｂ裏面の導体層に接続され第２の放射素子１４が構成さ
れている。

第１３図の実施例においては、連結部２Ｃが第２板面部
２ｂの表面から更に外方に延出し、これに支持される形
で第１板面部２ａ及び第２板面部２ｂと平行に第３板面
部２ｄが形成されている。

そして、夫々の板面部の表面に導体の真空蒸着により放
射素子４．無給電素子９及び第２の無給電素子１９が形
成されている。そして、放射素子４の略中心が短絡導体
８により接地導体３に接続されている。尚、前述の実施
例同様、短絡導体により更に無給電素子９も接地導体３
に接続し、あるいは第２のコネクタを設は無給電素子９
に替え第２の放射素子を構成することとしてもよい。

以上、種々のマイクロストリップアンテナの実施例を示
したが、河れにおいても誘電体基板２上に真空蒸着によ
って形成された導体層を以って放射素子４．１４及び無
給電素子９，１９が構成されるため、製造時に相互の位
置関係にずれが生ずることはない。また、使用時に撮動
等によってずれが生ずるおそれもなく、安定したアンテ
ナ利得を確保することができる。上記何れの実施例にお
いても、第１板面部２ａと第２板面部２ｂあるいは第３
板面部２ｄとの間の空隙に誘電体を充填し、あるいは誘
電体板を介装することとしてもよい。

第１４図及び第１５図は本発明の別の実施例を示すもの
で、誘電体基板２は第１図乃至第３図に記載のものに比
し第１板面部２ａ及び第２板面部２ｂが曲面形状即ち三
次元形状に形成されており、また、誘電体基板２の放射
素子４が装着されるべき部分の外周部に開口２ｅが穿設
されている。この間口２ｅは、第１５図に示すように、
円形の放射素子４の中心角θで設定された範囲の外周に
面するように誘電体基板２の板面に略垂直に形成されて
いる。尚、θは４５″に設定すると良好な水平面全方向
性が得られる。

而して、この誘電体基板２を用い、第１図及び第２図に
記載の実施例と同様にコネクタ７を設け、無給電素子９
部分、放射素子４部分及び開口２ｅの放射素子４の外周
側面部分を除きマスキングした後真空蒸着を行なうと、
第１４図の断面図に明らかなように蒸着導体により接続
部２８が形成され、接地導体３と放射素子４とが接続さ
れる。即ち、放射素子４の外周部の所定範囲は接合部４
ｂとされ、接続部２８を介して接地導体３に接続されて
おり、前述の短絡導体が構成されている。尚、本実施例
においても、第５図乃至第１３図の実施例同様、給電端
子６は放射素子４の中心４ｃから所定距離偏位した位置
で接続され、給電点４ａとなっている。その余の構成に
ついては第１図及び第２図に記載の実施例と同じである
ので説明は省略する。

而して、本実施例においては、放射素子４の外周縁の接
合部４ｂが接続部２８を介して接地導体３に接続されて
いることから、マイクロストリップアンテナの指向特性
は水平面で全方向性を呈する。尚、このことは実験によ
り容易に確認される。従って、進行方向が変化するり動
体にこのマイクロストリップアンテナを搭載した場合に
おいても、進行方向に拘らず安定した送受信を行なうこ
とができる。

尚、接続部２８に替えて、複数（例えば５本）の短絡導
体を放射素子４の外周部の所定範囲に並設することとし
てもよく、この場合には真空蒸着前に放射素子４を接合
すべ包外周に複数の孔を穿設しておけばよい。接合部４
ｂの範囲は増減することとしてもよいが、所期の指向性
を確保するには４５°近傍とすることが好ましい。

上記マイクロストリップアンテナは自動車の樹脂製車体
及び外装樹脂部品に固着あるいは埋設した場合において
も、振動等の影響を受けることなく安定したアンテナ利
得を確保できる。特にマイクロストリップアンテナを三
次元形状に形成したものにあっては容易に上記部品等に
装着できる。

更に、上記マイクロストリップアンテナは船舶等のキャ
ビン外装樹脂部品に通用することも可能である。

［発明の効果］ 本発明は上述のように構成されているので、以下に記載
する効果を奏する。

即ち、本発明は第１板面部と第２板面部を一体的に形成
した誘電体基板に導体の真空蒸着により少くとも第１素
子及び第２素子並びに接地導体を形成してマイクロスト
リップアンテナを構成したものであるので、組付時ある
いは使用時に第１素子と第２素子との間にずれが生ずる
といったことはなく、所期のアンテナ利得を確保するこ
とができる。而して、本発明のマイクロストリップアン
テナを例えば自動車の外装樹脂部品等に固着あるいは埋
設した場合においても、振動等の影響を受けることなく
安定したアンテナ利得を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマイクロストリップアンテナの一実施
例を示す斜視図、第２図は第１図のマイクロストリップ
アンテナの縦断面図、第３図は第１図のマイクロストリ
ップアンテナを構成する誘電体基板の斜視図、第４図は
本発明の他の実施例に係るマイクロストリップアンテナ
を構成する誘電体基板の斜視図、第５図乃至第１３図は
本発明の更に他の実施例のマイクロストリップアンテナ
の縦断面図、第１４図は本発明の別の実施例のマイクロ
ストリップアンテナの縦断面図、第１５図は第１４図の
マイクロストリップアンテナの一部断面平面図である。 １・・・マイクロストリップアンテナ。 ２・・・誘電体基板、　　２ａ・・・第１板面部。 ２ｂ・・・第２板面部、　　　２ｄ・・・第３板面部。 ３・・・接地導体、　４・・・放射素子（第１素子）。 ４ａ・・・給電点、　　４ｂ・・・接合部、　　　４ｃ
・・・中心。 ５・・・接地端子（接地線）。 ６・・・給電端子（給電線）、　　７・・・コネクタ。 ８．１８・・・短絡導体。 ９・・・無給電素子（第２素子）。 １４・・・第２の放射素子、１７・・・第２のコネクタ
。 １９・・・第２の無給電素子、　　２８・・・接続部。 第　　１ 図 特許出願人　小島プレス工業株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１板面部及び該第１板面部に一体的に連結し該
   第１板面部に平行な第２板面部を備えた誘電体基板と、
   前記第１板面部の前記第２板面部と対向する表面の所定
   形状部分及び裏面全体並びに前記第２板面部の表面及び
   裏面の何れか一方の所定形状部分を除き前記誘電体基板
   をマスキングした後真空蒸着して形成した導体層であっ
   て、前記第１板面部の表面に形成した第１素子、前記第
   １板面部の裏面に形成した接地導体、及び前記第２板面
   部の表面及び裏面の何れか一方に形成した第２素子と、
   少くとも前記第１素子及び第２素子の何れか一方に接続
   した給電線と、前記接地導体に接続した接地線とを備え
   たことを特徴とするマイクロストリップアンテナ。
2. （２）前記第１素子を前記給電線に接続して放射素子を
   構成すると共に、前記第２素子を無給電素子としたこと
   を特徴とする請求項１記載のマイクロストリップアンテ
   ナ。
3. （３）前記給電線を二本備え、前記第１素子及び前記第
   ２素子の夫々に接続して二つの放射素子を構成したこと
   を特徴とする請求項１記載のマイクロストリップアンテ
   ナ。
4. （４）前記放射素子と前記接地導体とを短絡したことを
   特徴とする請求項２又は３記載のマイクロストリップア
   ンテナ。