JPH0993028A - Microstrip antenna - Google Patents
Microstrip antennaInfo
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- JPH0993028A JPH0993028A JP26629395A JP26629395A JPH0993028A JP H0993028 A JPH0993028 A JP H0993028A JP 26629395 A JP26629395 A JP 26629395A JP 26629395 A JP26629395 A JP 26629395A JP H0993028 A JPH0993028 A JP H0993028A
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- dielectric
- patch
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【０００１】[0001]
【０００２】[0002]
【産業上の利用分野】本発明は移動体通信や携帯無線に
用いられるマイクロストリップアンテナに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microstrip antenna used for mobile communication and portable radio.
【０００３】[0003]
【０００２】[0002]
【０００４】[0004]
【従来の技術】従来、移動体通信や携帯無線に用いられ
る高周波アンテナとして図２に示すマイクロストリップ
アンテナがある。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a microstrip antenna shown in FIG. 2 as a high frequency antenna used for mobile communication and portable radio.
【０００５】図２は従来のマイクロストリップアンテナ
の概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of a conventional microstrip antenna.
【０００６】図２において従来のマイクロストリップア
ンテナは薄い金属導体板からなるパッチ１０２およびグ
ランド１０３が一定の誘電率を有する誘電体基板１０１
の両面上にそれぞれ接着されて、同軸プローブ１０５が
グランド１０３側に配置されている。グランド１０３は
同軸プローブ１０５の被覆線１０５ｂと電気的に接続さ
れ、被覆線１０５ｂはアース１０４に接地されている。
また同軸プローブ１０５の芯線１０５ａは誘電体基板１
０１を貫通してパッチ１０２の所定の位置である給電点
１０６においてパッチ１０２と電気的に接続されてい
る。In FIG. 2, a conventional microstrip antenna has a dielectric substrate 101 in which a patch 102 made of a thin metal conductor plate and a ground 103 have a constant dielectric constant.
The coaxial probe 105 is arranged on the side of the ground 103 by being adhered to both surfaces thereof. The ground 103 is electrically connected to the covered wire 105b of the coaxial probe 105, and the covered wire 105b is grounded to the earth 104.
Further, the core wire 105a of the coaxial probe 105 is the dielectric substrate 1
It is electrically connected to the patch 102 at a feeding point 106 which is a predetermined position of the patch 102 by penetrating 01.
【０００７】[0007]
【０００３】従来のマイクロストリップアンテナは以上
の様に構成されているのでマイクロストリップアンテナ
に電波が到来すると、パッチ１０２の端部とグランド１
０３の間が磁壁となって共振器として働くので、誘電体
基板１０１では固有モードが励振され同軸プローブ１０
５に接続された図示しない受信装置に供給される。Since the conventional microstrip antenna is constructed as described above, when a radio wave arrives at the microstrip antenna, the end of the patch 102 and the ground 1 are detected.
Since a domain wall between 03 and 03 functions as a resonator, an eigenmode is excited in the dielectric substrate 101 and the coaxial probe 10
It is supplied to a receiving device (not shown) connected to 5.
【０００８】[0008]
【０００４】ここで固有モードは基本モード及びその高
次モードからなり、基本モードの周波数は誘電体基板１
０１の誘電率（ε）と直線偏波の受信方向のパッチ１０
２の長さ（ｄ）によってその値が定められるので、マイ
クロストリップアンテナが受信する周波数が安定するた
めには誘電体基板１０１の誘電率（ε）およびパッチ１
０２の長さ（ｄ）が常に安定していることが必要であ
る。Here, the eigenmode consists of the fundamental mode and its higher-order modes, and the frequency of the fundamental mode is the dielectric substrate 1.
Patch 10 in the direction of reception of linearly polarized waves with a dielectric constant (ε) of 01
Since the value is determined by the length (d) of 2, the dielectric constant (ε) of the dielectric substrate 101 and the patch 1 are required to stabilize the frequency received by the microstrip antenna.
It is necessary that the length (d) of 02 is always stable.
【０００９】[0009]
【０００５】また、同一周波数を受信する場合に誘電体
基板１０１の誘電率（ε）が高い値であればパッチ１０
２の長さ（ｄ）は小さく設定できるのでアンテナは小型
となるので可搬型のマイクロストリップアンテナとして
望ましい。したがって従来のマイクロストリップアンテ
ナの誘電体基板は、これらの条件を満足する焼結セラミ
ック基板を用いて構成していた。If the dielectric constant (ε) of the dielectric substrate 101 is high when receiving the same frequency, the patch 10
Since the length (d) of 2 can be set small, the antenna becomes small, which is desirable as a portable microstrip antenna. Therefore, the dielectric substrate of the conventional microstrip antenna is constructed by using a sintered ceramic substrate that satisfies these conditions.
【００１０】[0010]
【０００６】ところが焼結セラミック基板は焼成炉にお
いて長時間高温で加熱処理して磁器化することで形成さ
れ、その寸法は焼成前に比べて１５〜３０％収縮する。
このため必要な寸法を得ようとすると温度管理が難し
く、また焼成に長時間かかるためコストが高い。[0006] However, a sintered ceramic substrate is formed by heat treatment at a high temperature for a long time in a firing furnace to make it porcelain, and its size shrinks by 15 to 30% as compared with that before firing.
For this reason, it is difficult to control the temperature to obtain the required dimensions, and it takes a long time for firing, so that the cost is high.
【００１１】また、焼結セラミック基板の誘電率は焼成
時加えられる温度によって値が決まるので、誘電率をば
らつきなく生成するには焼成炉の中の温度を均一にする
必要があり、したがって一度に大量のセラミック基板を
生成することが難しくしかも温度管理が難しいため量産
性が悪くコストが高い。Further, since the value of the dielectric constant of the sintered ceramic substrate is determined by the temperature applied during firing, it is necessary to make the temperature in the firing furnace uniform in order to generate the dielectric constant without variation. Since it is difficult to generate a large amount of ceramic substrates and temperature control is difficult, mass productivity is poor and cost is high.
【００１２】またセラミック基板は比較的比重が大きい
ため使用する周波数において小型化と同時に軽量化を実
現するのが困難であった。Further, since the ceramic substrate has a relatively large specific gravity, it has been difficult to reduce the size and the weight at the frequency used.
【００１３】[0013]
【０００７】近年情報の多様化が進み自動車等に用いら
れる通信手段として衛星電波を用いたＧＰＳ（Ｇｌｏｂ
ａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の需要
が増加しつつある。このような通信手段には小型のマイ
クロストリップアンテナが適しているが、従来のような
誘電体基板にセラミック基板を用いたマイクロストリッ
プアンテナは量産性、コスト面に加え、軽量化において
多様な需要に応じることができなかった。In recent years, the diversification of information has advanced, and GPS (Glob) using satellite radio waves is used as a communication means used in automobiles and the like.
The demand for the Al Positioning System is increasing. A small microstrip antenna is suitable for such communication means, but the conventional microstrip antenna using a ceramic substrate as a dielectric substrate meets various demands for weight reduction in addition to mass productivity. I couldn't respond.
【００１４】[0014]
【０００８】このような事情から、比較的成形性がよく
比重の小さな合成樹脂を用いた誘電体基板が試みられて
いるが、合成樹脂は一般的に誘電率が低く、使用する周
波数においてパッチの長さが大きくなってしまうといっ
た欠点があり、依然として小型軽量化を実現することが
困難であった。Under these circumstances, a dielectric substrate using a synthetic resin having a relatively good moldability and a small specific gravity has been tried, but a synthetic resin generally has a low dielectric constant, and a patch of a patch is used at a frequency used. There is a drawback that the length becomes large, and it is still difficult to realize the reduction in size and weight.
【００１５】[0015]
【０００９】[0009]
【００１６】[0016]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点に
鑑みなされたものであって、小型、軽量でしかも量産性
良好な誘電体基板を有するマイクロストリップアンテナ
を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and provides a microstrip antenna having a dielectric substrate which is small in size, light in weight and good in mass productivity.
【００１７】[0017]
【００１０】[0010]
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
所定の厚みを有する平板状の誘電体を、放射導体と接地
導体ではさみ、放射導体上の給電点に電力を供給する給
電線を取り付けたマイクロストリップアンテナにおい
て、接地導体は、誘電体の一方の平板面上および、平板
面に連続する前記側面上の所定の幅の領域に形成される
ことを特徴とするマイクロストリップアンテナで構成さ
れる。According to the first aspect of the present invention,
In a microstrip antenna in which a flat plate-shaped dielectric having a predetermined thickness is sandwiched between a radiating conductor and a grounding conductor, and a feeding line that supplies power to a feeding point on the radiating conductor is attached, the grounding conductor is one of the dielectrics. The microstrip antenna is formed on a flat plate surface and on a region having a predetermined width on the side surface continuous with the flat plate surface.
【００１９】[0019]
【００１１】[0011]
【００２０】[0020]
【作用】本発明は以上のように構成したので、請求項１
記載の発明によれば、平板状の誘電体の一方の平板面上
と、平板面に連続する側面上の所定の幅の領域に接地導
体を形成し、接地導体と放射導体で平板上の誘電体をは
さんでマイクロストリップアンテナを形成したので、誘
電体に比較的誘電率の低い材料を用いた場合でも、誘電
体の見掛けの誘電率をあげることができ、使用する周波
数に対してパッチの長さを小さくすることができ、した
がって小型、軽量でしかも量産性良好な誘電体基板を有
するマイクロストリップアンテナが実現可能となる。The present invention is constructed as described above.
According to the invention described above, the ground conductor is formed on one flat plate surface of the flat plate-shaped dielectric and in a region of a predetermined width on a side surface continuous with the flat plate surface, and the ground conductor and the radiation conductor form a dielectric on the flat plate. Since the microstrip antenna is formed by sandwiching the body, the apparent permittivity of the dielectric can be raised even when a material having a relatively low permittivity is used for the dielectric, and the patch can be used for the frequency used. It is possible to realize a microstrip antenna having a dielectric substrate which can be reduced in length and is therefore small in size and light in weight and good in mass productivity.
【００２１】[0021]
【００１２】[0012]
【００２２】[0022]
【実施例】次に本発明の一実施例を図１に基づいて以下
に説明するが、図２について上述した従来のものと同等
の部分には同一の符号を付してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1. The same parts as those of the conventional device described with reference to FIG. 2 are designated by the same reference numerals.
【００２３】図１は本発明におけるマイクロストリップ
アンテナの概略断面図である。図１において１はパッチ
であり、２７．９ｍｍ×２６．９ｍｍの矩形寸法を有
し、厚さ数十μｍの銅等の金属箔からなる放射導体であ
る。また２は誘電体基板であり、ＰＰＳ（ポリフェニレ
ンサルファイド）を基材とする３０ｍｍ×３０ｍｍの矩
形寸法で厚さ４ｍｍの平板で形成される。FIG. 1 is a schematic sectional view of a microstrip antenna according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a patch, which is a radiation conductor having a rectangular dimension of 27.9 mm × 26.9 mm and made of a metal foil such as copper having a thickness of several tens of μm. Reference numeral 2 is a dielectric substrate, which is formed of a flat plate having a rectangular dimension of 30 mm × 30 mm and a thickness of 4 mm and made of PPS (polyphenylene sulfide) as a base material.
【００２４】[0024]
【００１３】誘電体基板２の一方の表面上には、パッチ
１が接着され、他方の表面上には銅等の金属箔からなる
グランド３が接着される。またグランド３の周縁は誘電
体基板２の側面（４ｍｍの厚み方向）に沿って所定の幅
（図中Ｈ）で、誘電体基板２の側面全周に亘って接着さ
れている。The patch 1 is bonded on one surface of the dielectric substrate 2, and the ground 3 made of a metal foil such as copper is bonded on the other surface. The peripheral edge of the ground 3 is adhered over the entire side surface of the dielectric substrate 2 with a predetermined width (H in the figure) along the side surface (4 mm thickness direction) of the dielectric substrate 2.
【００２５】[0025]
【００１４】また同軸プローブ１０５はグランド３側に
設けられていて、プローブの芯線１０５ａはグランド３
と電気的に遊離した状態で誘電体基板２およびグランド
３を貫通してパッチ１上の所定の位置を示す給電点１０
６に電気的に接続されるように設けられている。また被
覆線１０５ｂはグランド３と電気的に接続されてアース
１０４に接地される。Further, the coaxial probe 105 is provided on the ground 3 side, and the core wire 105a of the probe is the ground 3 side.
A feed point 10 that penetrates the dielectric substrate 2 and the ground 3 in a state electrically isolated from
6 is provided so as to be electrically connected. The covered wire 105b is electrically connected to the ground 3 and grounded to the ground 104.
【００２６】[0026]
【００１５】ここで、誘電体基板２の誘電率εが１５．
０の値を有する場合に、グランド３が誘電体基板２の側
面上に形成される幅Ｈの値を種々の値に設定して得られ
る共振周波数ｆｒを測定したところ、その値は、Ｈ＝１
（ｍｍ）の場合ｆｒ＝１．５５８（ＧＨｚ）、Ｈ＝２
（ｍｍ）ではｆｒ＝１．５３２（ＧＨｚ）、Ｈ＝３（ｍ
ｍ）ではｆｒ＝１．５００（ＧＨｚ）となった。Here, the dielectric constant ε of the dielectric substrate 2 is 15.
When the resonance frequency fr obtained by setting the value of the width H formed on the side surface of the dielectric substrate 2 to various values in the case of having a value of 0 is measured, the value is H = 1
(Mm) fr = 1.558 (GHz), H = 2
(Mm) fr = 1.532 (GHz), H = 3 (m
m) was fr = 1.500 (GHz).
【００２７】[0027]
【００１６】また、Ｈ＝０（ｍｍ）の場合、即ち、図２
において誘電体基板１０１およびパッチ１０２の材料、
形状を本発明における誘電体基板２およびパッチ１と同
一にした場合に得られる共振周波数ｆｒの値はｆｒ＝
１．５７５（ＧＨｚ）であることから、誘電率が一定の
誘電体基板を用いても、誘電体基板の周囲の側面上に形
成されるグランドの幅が広い程共振周波数が低くなるこ
とが判る。即ち、同じ誘電率およびパッチ長を有するア
ンテナであっても、グランドを誘電体基板の側面に延長
することは、見掛けの誘電率を上げることと等価である
ことがわかった。When H = 0 (mm), that is, in FIG.
In the material of the dielectric substrate 101 and the patch 102,
The value of the resonance frequency fr obtained when the shape is the same as the dielectric substrate 2 and the patch 1 in the present invention is fr =
Since it is 1.575 (GHz), it can be seen that even if a dielectric substrate having a constant dielectric constant is used, the resonance frequency becomes lower as the width of the ground formed on the side surface around the dielectric substrate becomes wider. . That is, it has been found that extending the ground to the side surface of the dielectric substrate is equivalent to increasing the apparent dielectric constant even for antennas having the same dielectric constant and patch length.
【００２８】したがって誘電率が低い材料で形成された
誘電体基板を用いたマイクロストリップアンテナであっ
ても、グランドを誘電体基板の側面に延長することによ
り、同一の共振周波数で使用する場合に、より小型化に
することができる。Therefore, even if a microstrip antenna using a dielectric substrate formed of a material having a low dielectric constant is used at the same resonance frequency by extending the ground to the side surface of the dielectric substrate, It can be made smaller.
【００２９】[0029]
【００１７】なお、本実施例では受信の場合について説
明したが、この発明を送信の場合に用いてもよい。In this embodiment, the case of receiving is explained, but the present invention may be used in case of transmitting.
【００３０】また、上記実施例においては、誘電体基板
の材料としてＰＰＳを用いたが、他の誘電材料を用いた
り、複合材料として用いた場合でも同様の効果が得られ
ることが明らかである。Further, although PPS is used as the material of the dielectric substrate in the above-mentioned embodiments, it is apparent that the same effect can be obtained even when another dielectric material is used or a composite material is used.
【００３１】[0031]
【００１８】[0018]
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したため、
平板状の誘電体の一方の平板面上と、平板面に連続する
側面上の所定の幅の領域に接地導体を形成し、接地導体
と放射導体で平板上の誘電体をはさんでマイクロストリ
ップアンテナを形成したので、誘電体に比較的誘電率の
低い材料を用いた場合でも、誘電体の見掛けの誘電率を
あげることができ、使用する周波数に対してパッチの長
さを小さくすることができ、したがって小型、軽量でし
かも量産性良好な誘電体基板を有するマイクロストリッ
プアンテナが実現可能となる。The present invention is configured as described above,
A ground conductor is formed on one flat surface of a flat dielectric and on a side surface that is continuous with the flat surface and has a predetermined width, and the ground conductor and the radiation conductor sandwich the dielectric on the flat microstrip. Since the antenna is formed, the apparent permittivity of the dielectric can be increased even if a material having a relatively low permittivity is used for the dielectric, and the length of the patch can be reduced with respect to the frequency used. Therefore, it is possible to realize a microstrip antenna having a dielectric substrate that is small and lightweight and has good mass productivity.
【図１】本発明におけるマイクロストリップアンテナの
概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a microstrip antenna according to the present invention.
【図２】従来のマイクロストリップアンテナの概略断面
図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of a conventional microstrip antenna.
１０１・・・・誘電体基板 １０２・・・・パッチ １０３・・・・グランド １０４・・・・アース １０５・・・・同軸プローブ １０５ａ・・・芯線 １０５ｂ・・・被覆線 １０６・・・・給電点 １・・・・・・パッチ ２・・・・・・誘電体基板 ３・・・・・・グランド 101 ... Dielectric substrate 102 ... Patch 103 ... Ground 104 ... Earth 105 ... Coaxial probe 105a ... Core wire 105b ... Coated wire 106 ... Point 1 ... Patch 2 ... Dielectric substrate 3 ... Ground
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成８年１０月３１日[Submission date] October 31, 1996
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Correction target item name] Detailed description of the invention
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は移動体通信や携帯無線に
用いられるマイクロストリップアンテナに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microstrip antenna used for mobile communication and portable radio.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、移動体通信や携帯無線に用いられ
る高周波アンテナとして図２に示すマイクロストリップ
アンテナがある。図２は従来のマイクロストリップアン
テナの概略断面図である。図２において従来のマイクロ
ストリップアンテナは薄い金属導体板からなるパッチ１
０２およびグランド１０３が一定の誘電率を有する誘電
体基板１０１の両面上にそれぞれ接着されて、同軸プロ
ーブ１０５がグランド１０３側に配置されている。グラ
ンド１０３は同軸プローブ１０５の被覆線１０５ｂと電
気的に接続され、被覆線１０５ｂはアース１０４に接地
されている。また同軸プローブ１０５の芯線１０５ａは
誘電体基板１０１を貫通してパッチ１０２の所定の位置
である給電点１０６においてパッチ１０２と電気的に接
続されている。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a microstrip antenna shown in FIG. 2 as a high frequency antenna used for mobile communication and portable radio. FIG. 2 is a schematic sectional view of a conventional microstrip antenna. In FIG. 2, the conventional microstrip antenna is a patch 1 made of a thin metal conductor plate.
02 and the ground 103 are respectively bonded on both surfaces of the dielectric substrate 101 having a constant dielectric constant, and the coaxial probe 105 is arranged on the ground 103 side. The ground 103 is electrically connected to the covered wire 105b of the coaxial probe 105, and the covered wire 105b is grounded to the earth 104. Further, the core wire 105a of the coaxial probe 105 penetrates the dielectric substrate 101 and is electrically connected to the patch 102 at a feeding point 106 which is a predetermined position of the patch 102.
【０００３】従来のマイクロストリップアンテナは以上
の様に構成されているのでマイクロストリップアンテナ
に電波が到来すると、パッチ１０２の端部とグランド１
０３の間が磁壁となって共振器として働くので、誘電体
基板１０１では固有モードが励振され同軸プローブ１０
５に接続された図示しない受信装置に供給される。Since the conventional microstrip antenna is constructed as described above, when a radio wave arrives at the microstrip antenna, the end of the patch 102 and the ground 1 are detected.
Since a domain wall between 03 and 03 functions as a resonator, an eigenmode is excited in the dielectric substrate 101 and the coaxial probe 10
It is supplied to a receiving device (not shown) connected to 5.
【０００４】ここで固有モードは基本モード及びその高
次モードからなり、基本モードの周波数は誘電体基板１
０１の誘電率（ε）と直線偏波の受信方向のパッチ１０
２の長さ（ｄ）によってその値が定められるので、マイ
クロストリップアンテナが受信する周波数が安定するた
めには誘電体基板１０１の誘電率（ε）およびパッチ１
０２の長さ（ｄ）が常に安定していることが必要であ
る。Here, the eigenmode consists of the fundamental mode and its higher-order modes, and the frequency of the fundamental mode is the dielectric substrate 1.
Patch 10 in the direction of reception of linearly polarized waves with a dielectric constant (ε) of 01
Since the value is determined by the length (d) of 2, the dielectric constant (ε) of the dielectric substrate 101 and the patch 1 are required to stabilize the frequency received by the microstrip antenna.
It is necessary that the length (d) of 02 is always stable.
【０００５】また、同一周波数を受信する場合に誘電体
基板１０１の誘電率（ε）が高い値であればパッチ１０
２の長さ（ｄ）は小さく設定できるのでアンテナは小型
となるので可搬型のマイクロストリップアンテナとして
望ましい。したがって従来のマイクロストリップアンテ
ナの誘電体基板は、これらの条件を満足する焼結セラミ
ック基板を用いて構成していた。If the dielectric constant (ε) of the dielectric substrate 101 is high when receiving the same frequency, the patch 10
Since the length (d) of 2 can be set small, the antenna becomes small, which is desirable as a portable microstrip antenna. Therefore, the dielectric substrate of the conventional microstrip antenna is constructed by using a sintered ceramic substrate that satisfies these conditions.
【０００６】ところが焼結セラミック基板は焼成炉にお
いて長時間高温で加熱処理して磁器化することで形成さ
れ、その寸法は焼成前に比べて１５〜３０％収縮する。
このため必要な寸法を得ようとすると温度管理が難し
く、また焼成に長時間かかるためコストが高い。また、
焼結セラミック基板の誘電率は焼成時加えられる温度に
よって値が決まるので、誘電率をばらつきなく生成する
には焼成炉の中の温度を均一にする必要があり、したが
って一度に大量のセラミック基板を生成することが難し
くしかも温度管理が難しいため量産性が悪くコストが高
い。またセラミック基板は比較的比重が大きいため使用
する周波数において小型化と同時に軽量化を実現するの
が困難であった。[0006] However, a sintered ceramic substrate is formed by heat treatment at a high temperature for a long time in a firing furnace to make it porcelain, and its size shrinks by 15 to 30% as compared with that before firing.
For this reason, it is difficult to control the temperature to obtain the required dimensions, and it takes a long time for firing, so that the cost is high. Also,
Since the dielectric constant of a sintered ceramic substrate is determined by the temperature applied during firing, it is necessary to make the temperature in the firing furnace uniform in order to generate a constant dielectric constant. Since it is difficult to generate and temperature control is difficult, mass productivity is poor and cost is high. Further, since the ceramic substrate has a relatively large specific gravity, it has been difficult to reduce the size and the weight at the used frequency.
【０００７】近年情報の多様化が進み自動車等に用いら
れる通信手段として衛星電波を用いたＧＰＳ（Ｇｌｏｂ
ａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の需要
が増加しつつある。このような通信手段には小型のマイ
クロストリップアンテナが適しているが、従来のような
誘電体基板にセラミック基板を用いたマイクロストリッ
プアンテナは量産性、コスト面に加え、軽量化において
多様な需要に応じることができなかった。In recent years, the diversification of information has advanced, and GPS (Glob) using satellite radio waves is used as a communication means used in automobiles and the like.
The demand for the Al Positioning System is increasing. A small-sized microstrip antenna is suitable for such communication means, but the conventional microstrip antenna using a ceramic substrate as a dielectric substrate meets various demands for weight reduction in addition to mass productivity. I couldn't respond.
【０００８】このような事情から、比較的成形性がよく
比重の小さな合成樹脂を用いた誘電体基板が試みられて
いるが、合成樹脂は一般的に誘電率が低く、使用する周
波数においてパッチの長さが大きくなってしまうといっ
た欠点があり、依然として小型軽量化を実現することが
困難であった。Under these circumstances, a dielectric substrate using a synthetic resin having a relatively good moldability and a small specific gravity has been tried, but a synthetic resin generally has a low dielectric constant, and a patch of a patch is used at a frequency used. There is a drawback that the length becomes large, and it is still difficult to realize the reduction in size and weight.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点に
鑑みなされたものであって、小型、軽量でしかも量産性
良好な誘電体基板を有するマイクロストリップアンテナ
を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and provides a microstrip antenna having a dielectric substrate which is small in size, light in weight and good in mass productivity.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
所定の厚みを有する平板状の誘電体を、放射導体と接地
導体ではさみ、放射導体上の給電点に電力を供給する給
電線を取り付けたマイクロストリップアンテナにおい
て、接地導体は、誘電体の一方の平板面上および、平板
面に連続する前記側面上の所定の幅の領域に形成される
ことを特徴とするマイクロストリップアンテナで構成さ
れる。According to the first aspect of the present invention,
In a microstrip antenna in which a flat plate-shaped dielectric having a predetermined thickness is sandwiched between a radiating conductor and a grounding conductor, and a feeding line that supplies power to a feeding point on the radiating conductor is attached, the grounding conductor is one of the dielectrics. The microstrip antenna is formed on a flat plate surface and on a region having a predetermined width on the side surface continuous with the flat plate surface.
【００１１】[0011]
【作用】本発明は以上のように構成したので、請求項１
記載の発明によれば、平板状の誘電体の一方の平板面上
と、平板面に連続する側面上の所定の幅の領域に接地導
体を形成し、接地導体と放射導体で平板上の誘電体をは
さんでマイクロストリップアンテナを形成したので、誘
電体に比較的誘電率の低い材料を用いた場合でも、誘電
体の見掛けの誘電率をあげることができ、使用する周波
数に対してパッチの長さを小さくすることができ、した
がって小型、軽量でしかも量産性良好な誘電体基板を有
するマイクロストリップアンテナが実現可能となる。The present invention is constructed as described above.
According to the invention described above, the ground conductor is formed on one flat plate surface of the flat plate-shaped dielectric and in a region of a predetermined width on a side surface continuous with the flat plate surface, and the ground conductor and the radiation conductor form a dielectric on the flat plate. Since the microstrip antenna is formed by sandwiching the body, the apparent permittivity of the dielectric can be raised even when a material having a relatively low permittivity is used for the dielectric, and the patch can be used for the frequency used. It is possible to realize a microstrip antenna having a dielectric substrate which can be reduced in length and is therefore small in size and light in weight and good in mass productivity.
【００１２】[0012]
【実施例】次に本発明の一実施例を図１に基づいて以下
に説明するが、図２について上述した従来のものと同等
の部分には同一の符号を付してある。図１は本発明にお
けるマイクロストリップアンテナの概略断面図である。
図１において１はパッチであり、２７．９ｍｍ×２６．
９ｍｍの矩形寸法を有し、厚さ数十μｍの銅等の金属箔
からなる放射導体である。また２は誘電体基板であり、
ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を基材とする３
０ｍｍ×３０ｍｍの矩形寸法で厚さ４ｍｍの平板で形成
される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1. The same parts as those of the conventional device described with reference to FIG. 2 are designated by the same reference numerals. FIG. 1 is a schematic sectional view of a microstrip antenna according to the present invention.
In FIG. 1, 1 is a patch, which is 27.9 mm × 26.
The radiation conductor has a rectangular dimension of 9 mm and is made of a metal foil such as copper having a thickness of several tens of μm. 2 is a dielectric substrate,
Based on PPS (polyphenylene sulfide) 3
It is formed of a flat plate having a rectangular size of 0 mm × 30 mm and a thickness of 4 mm.
【００１３】誘電体基板２の一方の表面上には、パッチ
１が接着され、他方の表面上には銅等の金属箔からなる
グランド３が接着される。またグランド３の周縁は誘電
体基板２の側面（４ｍｍの厚み方向）に沿って所定の幅
（図中Ｈ）で、誘電体基板２の側面全周に亘って接着さ
れている。The patch 1 is bonded on one surface of the dielectric substrate 2, and the ground 3 made of a metal foil such as copper is bonded on the other surface. The peripheral edge of the ground 3 is adhered over the entire side surface of the dielectric substrate 2 with a predetermined width (H in the figure) along the side surface (4 mm thickness direction) of the dielectric substrate 2.
【００１４】また同軸プローブ１０５はグランド３側に
設けられていて、プローブの芯線１０５ａはグランド３
と電気的に遊離した状態で誘電体基板２およびグランド
３を貫通してパッチ１上の所定の位置を示す給電点１０
６に電気的に接続されるように設けられている。また被
覆線１０５ｂはグランド３と電気的に接続されてアース
１０４に接地される。Further, the coaxial probe 105 is provided on the ground 3 side, and the core wire 105a of the probe is the ground 3 side.
A feed point 10 that penetrates the dielectric substrate 2 and the ground 3 in a state electrically isolated from
6 is provided so as to be electrically connected. The covered wire 105b is electrically connected to the ground 3 and grounded to the ground 104.
【００１５】ここで、誘電体基板２の誘電率εが１５．
０の値を有する場合に、グランド３が誘電体基板２の側
面上に形成される幅Ｈの値を種々の値に設定して得られ
る共振周波数ｆｒを測定したところ、その値は、Ｈ＝１
（ｍｍ）の場合ｆｒ＝１．５５８（ＧＨｚ）、Ｈ＝２
（ｍｍ）ではｆｒ＝１．５３２（ＧＨｚ）、Ｈ＝３（ｍ
ｍ）ではｆｒ＝１．５００（ＧＨｚ）となった。Here, the dielectric constant ε of the dielectric substrate 2 is 15.
When the resonance frequency fr obtained by setting the value of the width H formed on the side surface of the dielectric substrate 2 to various values in the case of having a value of 0 is measured, the value is H = 1
(Mm) fr = 1.558 (GHz), H = 2
(Mm) fr = 1.532 (GHz), H = 3 (m
m) was fr = 1.500 (GHz).
【００１６】また、Ｈ＝０（ｍｍ）の場合、即ち、図２
において誘電体基板１０１およびパッチ１０２の材料、
形状を本発明における誘電体基板２およびパッチ１と同
一にした場合に得られる共振周波数ｆｒの値はｆｒ＝
１．５７５（ＧＨｚ）であることから、誘電率が一定の
誘電体基板を用いても、誘電体基板の周囲の側面上に形
成されるグランドの幅が広い程共振周波数が低くなるこ
とが判る。即ち、同じ誘電率およびパッチ長を有するア
ンテナであっても、グランドを誘電体基板の側面に延長
することは、見掛けの誘電率を上げることと等価である
ことがわかった。したがって誘電率が低い材料で形成さ
れた誘電体基板を用いたマイクロストリップアンテナで
あっても、グランドを誘電体基板の側面に延長すること
により、同一の共振周波数で使用する場合に、より小型
化にすることができる。When H = 0 (mm), that is, in FIG.
In the material of the dielectric substrate 101 and the patch 102,
The value of the resonance frequency fr obtained when the shape is the same as the dielectric substrate 2 and the patch 1 in the present invention is fr =
Since it is 1.575 (GHz), it can be seen that even if a dielectric substrate having a constant dielectric constant is used, the resonance frequency becomes lower as the width of the ground formed on the side surface around the dielectric substrate becomes wider. . That is, it has been found that extending the ground to the side surface of the dielectric substrate is equivalent to increasing the apparent dielectric constant even for antennas having the same dielectric constant and patch length. Therefore, even with a microstrip antenna using a dielectric substrate formed of a material with a low dielectric constant, by extending the ground to the side surface of the dielectric substrate, it is possible to reduce the size even further when used at the same resonance frequency. Can be
【００１７】なお、本実施例では受信の場合について説
明したが、この発明を送信の場合に用いてもよい。ま
た、上記実施例においては、誘電体基板の材料としてＰ
ＰＳを用いたが、他の誘電材料を用いたり、複合材料と
して用いた場合でも同様の効果が得られることが明らか
である。In this embodiment, the case of receiving is explained, but the present invention may be used in case of transmitting. Further, in the above embodiment, P is used as the material of the dielectric substrate.
Although PS is used, it is clear that the same effect can be obtained when another dielectric material is used or a composite material is used.
【００１８】[0018]
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したため、
平板状の誘電体の一方の平板面上と、平板面に連続する
側面上の所定の幅の領域に接地導体を形成し、接地導体
と放射導体で平板上の誘電体をはさんでマイクロストリ
ップアンテナを形成したので、誘電体に比較的誘電率の
低い材料を用いた場合でも、誘電体の見掛けの誘電率を
あげることができ、使用する周波数に対してパッチの長
さを小さくすることができ、したがって小型、軽量でし
かも量産性良好な誘電体基板を有するマイクロストリッ
プアンテナが実現可能となる。The present invention is configured as described above,
A ground conductor is formed on one flat surface of a flat dielectric and on a side surface that is continuous with the flat surface and has a predetermined width, and the ground conductor and the radiation conductor sandwich the dielectric on the flat microstrip. Since the antenna is formed, the apparent permittivity of the dielectric can be increased even if a material having a relatively low permittivity is used for the dielectric, and the length of the patch can be reduced with respect to the frequency used. Therefore, it is possible to realize a microstrip antenna having a dielectric substrate that is small and lightweight and has good mass productivity.
Claims (1)
体を、放射導体と接地導体ではさみ、前記放射導体上の
給電点に電力を供給する給電線を取り付けたマイクロス
トリップアンテナにおいて、 前記接地導体は、前記誘電体の一方の平板面上および、
前記平板面に連続する所定の幅の前記側面上に形成され
ることを特徴とするマイクロストリップアンテナ。1. A microstrip antenna in which a flat plate-shaped dielectric having a side face of a predetermined thickness is sandwiched between a radiation conductor and a ground conductor, and a feeding line for supplying power to a feeding point on the radiation conductor is attached. The ground conductor is on one flat surface of the dielectric, and
A microstrip antenna formed on the side surface of a predetermined width continuous with the flat plate surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26629395A JPH0993028A (en) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | Microstrip antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26629395A JPH0993028A (en) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | Microstrip antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0993028A true JPH0993028A (en) | 1997-04-04 |
Family
ID=17428939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26629395A Pending JPH0993028A (en) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | Microstrip antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0993028A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003258538A (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-12 | Fec Inc | Patch antenna for wearable terminal, and antenna system for the wearable terminal employing the same |
| JP2004112391A (en) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Nippon Soken Inc | Antenna |
| WO2008056476A1 (en) * | 2006-11-06 | 2008-05-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Patch antenna unit and antenna unit |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP26629395A patent/JPH0993028A/en active Pending
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| US8089409B2 (en) | 2006-11-06 | 2012-01-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Patch antenna device and antenna device |
| CN103199343B (en) * | 2006-11-06 | 2016-08-10 | 株式会社村田制作所 | Patch antenna device and antenna assembly |
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