JPH10308625A - アンテナ - Google Patents
アンテナInfo
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- JPH10308625A JPH10308625A JP11539197A JP11539197A JPH10308625A JP H10308625 A JPH10308625 A JP H10308625A JP 11539197 A JP11539197 A JP 11539197A JP 11539197 A JP11539197 A JP 11539197A JP H10308625 A JPH10308625 A JP H10308625A
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- JP
- Japan
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- substrate
- antenna
- antenna according
- signal
- electrode
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化及び耐久性の向上を実現することがで
き、特に水平面内に指向性を有するアンテナを提供する
事を目的としている。 【解決手段】 セラミック等で構成された誘電体の基板
1の一方の主面にパッチ電極2を設け、他方の主面1a
にアース電極3を設けるとともに基板に中央孔4を設
け、その中央孔4に給電ピン5を挿入し、更に、中央孔
4の周りに短絡孔6,7,8を設け、この短絡孔6,
7,8それぞれにショートピン9,10,11をそれぞ
れ挿入し、そのショートピン9,10,11でアース電
極3とパッチ電極2を電気的に接続した。
き、特に水平面内に指向性を有するアンテナを提供する
事を目的としている。 【解決手段】 セラミック等で構成された誘電体の基板
1の一方の主面にパッチ電極2を設け、他方の主面1a
にアース電極3を設けるとともに基板に中央孔4を設
け、その中央孔4に給電ピン5を挿入し、更に、中央孔
4の周りに短絡孔6,7,8を設け、この短絡孔6,
7,8それぞれにショートピン9,10,11をそれぞ
れ挿入し、そのショートピン9,10,11でアース電
極3とパッチ電極2を電気的に接続した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信システム
や無線データ通信等に用いられ、特に水平面指向性を有
するアンテナに関するものである。
や無線データ通信等に用いられ、特に水平面指向性を有
するアンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は従来のアンテナを示す側面図であ
る。図8において、50は放射部材、51はアース部
材、52は放射部材50と接続され、しかもアース部材
51と非接触に設けられた給電部材、53,54はそれ
ぞれ放射部材50とアース部材51を電気的に接続する
ショート部材である。
る。図8において、50は放射部材、51はアース部
材、52は放射部材50と接続され、しかもアース部材
51と非接触に設けられた給電部材、53,54はそれ
ぞれ放射部材50とアース部材51を電気的に接続する
ショート部材である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上のよ
うな構成では、アンテナの大きさが大きいために、無線
通信装置などが大きくなってしまうという問題点や、放
射部材50等が板金で形成されているので、ちょっとし
た衝撃等で、変形してしまうことがあり、特性が劣化す
るという問題点があった。
うな構成では、アンテナの大きさが大きいために、無線
通信装置などが大きくなってしまうという問題点や、放
射部材50等が板金で形成されているので、ちょっとし
た衝撃等で、変形してしまうことがあり、特性が劣化す
るという問題点があった。
【0004】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、小型化を行うことができ、給電部材などの変形が容
易に発生せず、特性の劣化を防止できるアンテナを提供
することを目的とする。
で、小型化を行うことができ、給電部材などの変形が容
易に発生せず、特性の劣化を防止できるアンテナを提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、パッチ電極と
アース電極の間に誘電体材料で形成された基板を設け
た。
アース電極の間に誘電体材料で形成された基板を設け
た。
【0006】
【発明の実施の形態】請求項1記載の発明は、誘電体材
料で構成された基板と、前記基板の一方の主面に設けら
れたパッチ電極と、前記基板の他方の主面に設けられた
アース電極と、前記基板に設けられ、前記基板を貫通す
る第1及び第2の孔と、前記第1の孔に前記基板を貫通
するように挿入され、前記パッチ電極に電気的に接続さ
れ、しかも前記アース電極とは非接触に設けられた給電
部材と、前記第2の孔に設けられ、前記パッチ電極と前
記アース電極を電気的に接続するショート部材とを備え
た事によって、パッチ電極とアース電極間に誘電率の比
較的大きい基板を配置させることができるので、アンテ
ナ自体の小型化を行うことができ、しかもちょっとした
衝撃などで、パッチ電極等が破損したりすることはない
ので、機械的強度が向上する。
料で構成された基板と、前記基板の一方の主面に設けら
れたパッチ電極と、前記基板の他方の主面に設けられた
アース電極と、前記基板に設けられ、前記基板を貫通す
る第1及び第2の孔と、前記第1の孔に前記基板を貫通
するように挿入され、前記パッチ電極に電気的に接続さ
れ、しかも前記アース電極とは非接触に設けられた給電
部材と、前記第2の孔に設けられ、前記パッチ電極と前
記アース電極を電気的に接続するショート部材とを備え
た事によって、パッチ電極とアース電極間に誘電率の比
較的大きい基板を配置させることができるので、アンテ
ナ自体の小型化を行うことができ、しかもちょっとした
衝撃などで、パッチ電極等が破損したりすることはない
ので、機械的強度が向上する。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1におい
て、基板の比誘電率εrは6以上60以下としたことに
よって、アンテナをより小型化することができ、しかも
感度の幅を広くすることができる。
て、基板の比誘電率εrは6以上60以下としたことに
よって、アンテナをより小型化することができ、しかも
感度の幅を広くすることができる。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項1〜2にお
いて、基板の表面粗さを10μm以下とした事によっ
て、パッチ電極やアース電極を形成する際に良質な膜と
することができるので、性能のばらつきを抑えることが
できる。
いて、基板の表面粗さを10μm以下とした事によっ
て、パッチ電極やアース電極を形成する際に良質な膜と
することができるので、性能のばらつきを抑えることが
できる。
【0009】請求項4記載の発明は、請求項1〜3にお
いて、基板をセラミックで構成するとともに、焼結密度
を92%以上とした事によって、機械的強度を向上させ
ることができるとともに加工性なども良く、更には、安
定した特性を得ることができる。
いて、基板をセラミックで構成するとともに、焼結密度
を92%以上とした事によって、機械的強度を向上させ
ることができるとともに加工性なども良く、更には、安
定した特性を得ることができる。
【0010】請求項5記載の発明は、請求項1〜4にお
いて基板の主面の粗さを側面の粗さよりも小さくした事
によって、面粗さがそれほど必要ない部分を見出したこ
とによって、生産性などを向上させることができる。
いて基板の主面の粗さを側面の粗さよりも小さくした事
によって、面粗さがそれほど必要ない部分を見出したこ
とによって、生産性などを向上させることができる。
【0011】請求項6記載の発明は、請求項1〜5にお
いて、基板の角部に面取り加工かテーパー加工の少なく
とも一方を施すことによって、基板の角部の大きな欠け
を防止できるので、使用途中でアンテナの特性が大きく
変化し、不具合が生じることはない。
いて、基板の角部に面取り加工かテーパー加工の少なく
とも一方を施すことによって、基板の角部の大きな欠け
を防止できるので、使用途中でアンテナの特性が大きく
変化し、不具合が生じることはない。
【0012】請求項7記載の発明は、請求項6におい
て、面取り加工としてC面取り加工を採用するととも
に、C面取りのRを0.1mm以上とした事によって、
確実にしかも生産性良くアンテナを生産することができ
る。
て、面取り加工としてC面取り加工を採用するととも
に、C面取りのRを0.1mm以上とした事によって、
確実にしかも生産性良くアンテナを生産することができ
る。
【0013】請求項8記載の発明は、請求項1〜7にお
いて、第2の孔を複数設けるとともに、前記第2の孔を
第1の孔の周りに配置されるように、前記第1の孔及び
第2の孔を設けた事によって、しかも第2の孔の数を調
整する事によって所定の特性を調整することができる。
いて、第2の孔を複数設けるとともに、前記第2の孔を
第1の孔の周りに配置されるように、前記第1の孔及び
第2の孔を設けた事によって、しかも第2の孔の数を調
整する事によって所定の特性を調整することができる。
【0014】請求項9記載の発明は、請求項8におい
て、第2の孔を第1の孔を中心とした円上に等間隔に配
置した事によって、水平面内の指向性を無くすることが
できる。
て、第2の孔を第1の孔を中心とした円上に等間隔に配
置した事によって、水平面内の指向性を無くすることが
できる。
【0015】請求項10記載の発明は、請求項1〜9に
おいて、基板の厚みtは t=λ×n÷εr0.5 (n=は定数,λは送受信する電波もしくは電磁波の波
長,εrは基板の比誘電率)の関係式を満たす事によっ
て、アンテナの良好な特性を得ることができるとともに
アンテナの小型化を行うことができる。
おいて、基板の厚みtは t=λ×n÷εr0.5 (n=は定数,λは送受信する電波もしくは電磁波の波
長,εrは基板の比誘電率)の関係式を満たす事によっ
て、アンテナの良好な特性を得ることができるとともに
アンテナの小型化を行うことができる。
【0016】請求項11記載の発明は請求項10におい
て、n=0.02〜0.1とした事によって特性の向上
及び装置の小型化を確実に行うことができる。
て、n=0.02〜0.1とした事によって特性の向上
及び装置の小型化を確実に行うことができる。
【0017】請求項12記載の発明は、請求項1〜11
において、基板の外形サイズQは(この時基板が円板状
であればその円の直径、基板が四角形板状であればその
四角形の一辺の長さ、基板が五角形板状以上の多角形板
状であればその多角形に内接する直径)、 Q=λ×p÷(2×εr0.5) (p=は定数,λは送受信する電波もしくは電磁波の波
長,εrは基板の比誘電率)の関係式を満たす事によっ
て、アンテナの良好な特性を得ることができるとともに
アンテナの小型化を行うことができる。
において、基板の外形サイズQは(この時基板が円板状
であればその円の直径、基板が四角形板状であればその
四角形の一辺の長さ、基板が五角形板状以上の多角形板
状であればその多角形に内接する直径)、 Q=λ×p÷(2×εr0.5) (p=は定数,λは送受信する電波もしくは電磁波の波
長,εrは基板の比誘電率)の関係式を満たす事によっ
て、アンテナの良好な特性を得ることができるとともに
アンテナの小型化を行うことができる。
【0018】請求項13記載の発明は、請求項12にお
いて、p=0.3〜0.8とした事によって、特性の向
上及び装置の小型化を確実に行うことができる。
いて、p=0.3〜0.8とした事によって、特性の向
上及び装置の小型化を確実に行うことができる。
【0019】請求項14記載の発明は、コンピュータ等
の電子機器間で無線でデータをやり取りを行う無線LA
N装置であって、請求項1〜9いずれか1記載のアンテ
ナと、前記アンテナで受信した受信信号を復調してデー
タ信号を生成する受信手段と、外部装置からのデータ信
号を変調して送信信号を生成する送信手段とを備えた事
によって、配置場所などの限定が少なくなって、装置の
レイアウトなどがしやすくなるとともに、確実にデータ
通信を行うことができる。また、アンテナが非常に大き
な耐久性を有するので、無線LAN装置の設置条件が広
範囲になる。
の電子機器間で無線でデータをやり取りを行う無線LA
N装置であって、請求項1〜9いずれか1記載のアンテ
ナと、前記アンテナで受信した受信信号を復調してデー
タ信号を生成する受信手段と、外部装置からのデータ信
号を変調して送信信号を生成する送信手段とを備えた事
によって、配置場所などの限定が少なくなって、装置の
レイアウトなどがしやすくなるとともに、確実にデータ
通信を行うことができる。また、アンテナが非常に大き
な耐久性を有するので、無線LAN装置の設置条件が広
範囲になる。
【0020】請求項15記載の発明は、使用量をカウン
トし、無線にて前記使用量を測定可能なデータ送受信シ
ステムであって、使用量をカウントするカウント手段
と、前記カウント手段でカウントした使用量に相当する
データを格納する記憶手段と、請求項1〜9いずれか1
記載のアンテナと、前記アンテナで受信した受信信号を
復調してデータ信号を生成する受信手段と、外部装置か
らのデータ信号を変調して送信信号を生成する送信手段
と、制御手段とを備え、前記アンテナが所定の信号を受
信し、その受信信号を前記受信手段で変調してデータ信
号を生成し、前記データ信号が、前記記憶手段に格納さ
れたデータの送出する旨のデータ信号であった場合に
は、前記制御手段が前記記憶手段に記憶されたデータを
前記送信手段と前記アンテナを介して外部に送出信号と
して送出させる事によって、設置場所を取ることがな
く、しかも装置の小型化でき、送受信可能な領域を広げ
ることがでいる。また、アンテナが非常に大きな耐久性
を有するので、劣悪な環境に装置等を配置しても十分に
装置の性能を機能させることができる。
トし、無線にて前記使用量を測定可能なデータ送受信シ
ステムであって、使用量をカウントするカウント手段
と、前記カウント手段でカウントした使用量に相当する
データを格納する記憶手段と、請求項1〜9いずれか1
記載のアンテナと、前記アンテナで受信した受信信号を
復調してデータ信号を生成する受信手段と、外部装置か
らのデータ信号を変調して送信信号を生成する送信手段
と、制御手段とを備え、前記アンテナが所定の信号を受
信し、その受信信号を前記受信手段で変調してデータ信
号を生成し、前記データ信号が、前記記憶手段に格納さ
れたデータの送出する旨のデータ信号であった場合に
は、前記制御手段が前記記憶手段に記憶されたデータを
前記送信手段と前記アンテナを介して外部に送出信号と
して送出させる事によって、設置場所を取ることがな
く、しかも装置の小型化でき、送受信可能な領域を広げ
ることがでいる。また、アンテナが非常に大きな耐久性
を有するので、劣悪な環境に装置等を配置しても十分に
装置の性能を機能させることができる。
【0021】以下、本発明におけるの実施の形態につい
て説明する。図1,2,3はそれぞれ本発明の一実施の
形態におけるアンテナを示す斜視図,平面図及び側面図
である。
て説明する。図1,2,3はそれぞれ本発明の一実施の
形態におけるアンテナを示す斜視図,平面図及び側面図
である。
【0022】図1,2,3において、1は基板で、基板
1は誘電体材料で構成される。基板1の比誘電率εrは
6以上60以下(好ましくは6以上40以下)であるこ
とが好ましい。比誘電率εrが6より小さいと、基板1
が大きくなりすぎてアンテナの小型化を行うことができ
ず、比誘電率εrが60より大きいと、共振周波数帯域
が狭くなりすぎて、ちょっとした組成の違いや、欠けな
どの発生によって共振周波数帯域が外れてしまい、所定
の特性を得ることはできない。
1は誘電体材料で構成される。基板1の比誘電率εrは
6以上60以下(好ましくは6以上40以下)であるこ
とが好ましい。比誘電率εrが6より小さいと、基板1
が大きくなりすぎてアンテナの小型化を行うことができ
ず、比誘電率εrが60より大きいと、共振周波数帯域
が狭くなりすぎて、ちょっとした組成の違いや、欠けな
どの発生によって共振周波数帯域が外れてしまい、所定
の特性を得ることはできない。
【0023】基板1の具体的構成材料としては、樹脂,
液晶ポリマー,セラミックなどが挙げられる。これらの
構成材料のなかでも、耐候性が良く、機械的強度が大き
く、安価であることを考慮すると、セラミックを用いる
ことが好ましい。セラミックを基板の構成材料として用
いる場合、抗析力などを大きくするために焼結密度は9
2%以上が好ましい。また、基板1の主面1aの表面粗
さは、後述する電極を良質に形成するために表面粗さが
10μm(特に好ましくは7μm以下、更に好ましくは
5μm以下)とすることが好ましい。また、基板1の粗
さは、基板1の主面1aの表面粗さと側面1bの表面粗
さを異ならせても良い。即ち、主面1aには後に示す電
極を形成するので、表面粗さをできるだけ小さくした方
が、アンテナ特性の面から非常に有効であり、更に側面
1b表面粗さは、電極などを形成しないので、主面1a
程小さくしなくても良い。従って、表面粗さは、主面1
aよりも側面1bの方を粗くすることによって、生産性
を向上させることができ、コスト面等で非常に有利にな
る。
液晶ポリマー,セラミックなどが挙げられる。これらの
構成材料のなかでも、耐候性が良く、機械的強度が大き
く、安価であることを考慮すると、セラミックを用いる
ことが好ましい。セラミックを基板の構成材料として用
いる場合、抗析力などを大きくするために焼結密度は9
2%以上が好ましい。また、基板1の主面1aの表面粗
さは、後述する電極を良質に形成するために表面粗さが
10μm(特に好ましくは7μm以下、更に好ましくは
5μm以下)とすることが好ましい。また、基板1の粗
さは、基板1の主面1aの表面粗さと側面1bの表面粗
さを異ならせても良い。即ち、主面1aには後に示す電
極を形成するので、表面粗さをできるだけ小さくした方
が、アンテナ特性の面から非常に有効であり、更に側面
1b表面粗さは、電極などを形成しないので、主面1a
程小さくしなくても良い。従って、表面粗さは、主面1
aよりも側面1bの方を粗くすることによって、生産性
を向上させることができ、コスト面等で非常に有利にな
る。
【0024】この基板1の表面粗さを平均粗さ10μm
以下とする及び主面1a主面1bで異ならせることこと
は、基板1をセラミックで構成した場合に限らず、樹脂
や液晶ポリマーなどで構成した場合にも好ましい。
以下とする及び主面1a主面1bで異ならせることこと
は、基板1をセラミックで構成した場合に限らず、樹脂
や液晶ポリマーなどで構成した場合にも好ましい。
【0025】基板1をセラミックで構成する場合の更に
具体的材料としては、チタン酸カルシウム系セラミック
やアルミナ系セラミックス等が挙げられる。基板1をセ
ラミックで構成する場合には、焼結密度が92%以上と
する事によって、安定した特性を得ることができる。
具体的材料としては、チタン酸カルシウム系セラミック
やアルミナ系セラミックス等が挙げられる。基板1をセ
ラミックで構成する場合には、焼結密度が92%以上と
する事によって、安定した特性を得ることができる。
【0026】基板1の形状は、図1,2,3に示す様な
円板状や、他に楕円板状,多角形板状(断面が三角形,
四角形,五角形・・・・・)とすることができる。この
時、多角形板状とする場合には、各辺が略等しい多角形
状とすることが好ましい。本実施の形態では図1に示す
円板状とすることや、多角形板状とすることによって、
水平面の各方向に指向性を持たせることなく、どの方向
にも均一に電波の発信や受信を行うように構成した。な
お、基板1の一部を他の部分よりも大きく突出させた
り、くぼませたりすることで、ある程度の基板1の主面
に対して平行な水平方向の指向性を持たせても良い。
円板状や、他に楕円板状,多角形板状(断面が三角形,
四角形,五角形・・・・・)とすることができる。この
時、多角形板状とする場合には、各辺が略等しい多角形
状とすることが好ましい。本実施の形態では図1に示す
円板状とすることや、多角形板状とすることによって、
水平面の各方向に指向性を持たせることなく、どの方向
にも均一に電波の発信や受信を行うように構成した。な
お、基板1の一部を他の部分よりも大きく突出させた
り、くぼませたりすることで、ある程度の基板1の主面
に対して平行な水平方向の指向性を持たせても良い。
【0027】また、本実施の形態では、基板1の厚みを
均一に(中央部と端部の厚さがほぼ同じ)する事によっ
て、特性の均一化または特性の安定化を行うことができ
るが、使用状況や、使用機械の種類等によって、基板1
の厚みを所定の部分間で異ならせても良い。即ち、例え
ば、基板1に複数の凹部を形成したり、基板1の一方の
端部の厚みを反対側の端部の厚みよりも厚くしたり薄く
したりすることができる。また、図4(a)(b)に示
す様に、基板1の厚みを中心部よりも端部側の方を厚く
したり、また反対に中心部よりも端部側を薄くしたりし
ても良い。更に、基板1の厚みを中心部と端部で異なら
せる場合、その変化の仕方については、図4(a)に示
すように直線的に変化させたり、図4(b)に示す様に
円弧状に変化させたり、図示していないが階段状に変化
させても良い。
均一に(中央部と端部の厚さがほぼ同じ)する事によっ
て、特性の均一化または特性の安定化を行うことができ
るが、使用状況や、使用機械の種類等によって、基板1
の厚みを所定の部分間で異ならせても良い。即ち、例え
ば、基板1に複数の凹部を形成したり、基板1の一方の
端部の厚みを反対側の端部の厚みよりも厚くしたり薄く
したりすることができる。また、図4(a)(b)に示
す様に、基板1の厚みを中心部よりも端部側の方を厚く
したり、また反対に中心部よりも端部側を薄くしたりし
ても良い。更に、基板1の厚みを中心部と端部で異なら
せる場合、その変化の仕方については、図4(a)に示
すように直線的に変化させたり、図4(b)に示す様に
円弧状に変化させたり、図示していないが階段状に変化
させても良い。
【0028】更に、基板1の角部1cには面取りやテー
パーなどを施すことによって、基板1の角部1cに大き
な欠けなどが発生して特性が変化することを防止でき
る。特に、本実施の形態に関わるアンテナは基板1の主
面1aに対して平行な水平方向における電磁波や電波な
どの受信及び送信を行うものであるので、特に基板1の
角部1cに大きな欠け等が発生することによって、送信
や受信特性が容易に変化する事がある。
パーなどを施すことによって、基板1の角部1cに大き
な欠けなどが発生して特性が変化することを防止でき
る。特に、本実施の形態に関わるアンテナは基板1の主
面1aに対して平行な水平方向における電磁波や電波な
どの受信及び送信を行うものであるので、特に基板1の
角部1cに大きな欠け等が発生することによって、送信
や受信特性が容易に変化する事がある。
【0029】従って、前述の様に、角部1cに予め、面
取りやテーパー等を施しておくことによって、送信や受
信特性が途中で基板1の角部1cに大きな欠けが生じる
ことによって変化することはほとんどなくなる。
取りやテーパー等を施しておくことによって、送信や受
信特性が途中で基板1の角部1cに大きな欠けが生じる
ことによって変化することはほとんどなくなる。
【0030】この時、生産性や確実な角部処理が施せる
事などを考慮すると、C面取りを施すことが好ましい。
この時のC面取りのRは0.1mm以上(好ましくは
0.2mm以上)とすることによって、ちょっとした衝
撃などが基板1に加わっても、基板1の角部1cの欠け
等の発生はほとんどなくなり、もし基板1が欠けるほど
大きな衝撃などが加わったとしても、ほんのわずかな欠
けしか発生せず、送信や受信特性の大きな変化が生じる
ことはない。この基板1の面取りやテーパー加工等は、
基板1を構成する材料が何であれ、必要であるが、上述
の様に比較的欠けが発生しやすいセラミックを用いた場
合には、特に有効である。更に、他の実施の形態とし
て、基板1の角部1cにC面取りやテーパー加工を施さ
ずに、基板1の角部に、欠け防止を行う有機系の樹脂な
どを設ける事によって、角部1cの大きな欠けを防止で
きる。
事などを考慮すると、C面取りを施すことが好ましい。
この時のC面取りのRは0.1mm以上(好ましくは
0.2mm以上)とすることによって、ちょっとした衝
撃などが基板1に加わっても、基板1の角部1cの欠け
等の発生はほとんどなくなり、もし基板1が欠けるほど
大きな衝撃などが加わったとしても、ほんのわずかな欠
けしか発生せず、送信や受信特性の大きな変化が生じる
ことはない。この基板1の面取りやテーパー加工等は、
基板1を構成する材料が何であれ、必要であるが、上述
の様に比較的欠けが発生しやすいセラミックを用いた場
合には、特に有効である。更に、他の実施の形態とし
て、基板1の角部1cにC面取りやテーパー加工を施さ
ずに、基板1の角部に、欠け防止を行う有機系の樹脂な
どを設ける事によって、角部1cの大きな欠けを防止で
きる。
【0031】基板1のサイズとしては、以下の条件を満
たすことが良好な電波等の送受信特性得ることができ、
装置の小型化を行うことができるので好ましい。
たすことが良好な電波等の送受信特性得ることができ、
装置の小型化を行うことができるので好ましい。
【0032】先ず、基板1の厚みtは、 t=λ×n÷εr0.5 (n=は定数) そして、基板1の外形サイズQは、(この時基板1が円
板状であればその円の直径、基板1が四角形板状であれ
ばその四角形の一辺の長さ、基板1が五角形板状以上の
多角形板状であればその多角形に内接する直径) Q=λ×p÷(2×εr0.5) (p=は定数) の関係式を満たすことが好ましい。ここで、λ(単位は
mm)は、アンテナの送受信しようとしている電波(電
磁波)の波長、n及びpは、後述するショートピンを設
ける数や、その他の条件によって変動する定数で、アン
テナの小型化及び特性面から見るとn=0.02〜0.
1が好ましくp=0.3〜0.8が好ましい。εrは基
板1の比誘電率である。
板状であればその円の直径、基板1が四角形板状であれ
ばその四角形の一辺の長さ、基板1が五角形板状以上の
多角形板状であればその多角形に内接する直径) Q=λ×p÷(2×εr0.5) (p=は定数) の関係式を満たすことが好ましい。ここで、λ(単位は
mm)は、アンテナの送受信しようとしている電波(電
磁波)の波長、n及びpは、後述するショートピンを設
ける数や、その他の条件によって変動する定数で、アン
テナの小型化及び特性面から見るとn=0.02〜0.
1が好ましくp=0.3〜0.8が好ましい。εrは基
板1の比誘電率である。
【0033】なお、具体的な基板1のサイズとしては、
厚みt(上述の式でn=0.1,基板1の比誘電率εr
は9,電波等の波長は2.484GHz)は2〜7mm
とし、外形形状を円形状とした場合(上述の式でp=
0.625,基板1の比誘電率εrは9,電波等の波長
は2.484GHz)には、直径は15mm〜25mm
とした方が好ましく、更に外形形状を略正方形状とした
場合には、一辺の長さは15mm〜25mmとした方が
好ましく、加えて外形形状を五角形状以上の多角形状と
した場合には、多角形に外接する円の直径が15mm〜
25mmとした方が好ましい。
厚みt(上述の式でn=0.1,基板1の比誘電率εr
は9,電波等の波長は2.484GHz)は2〜7mm
とし、外形形状を円形状とした場合(上述の式でp=
0.625,基板1の比誘電率εrは9,電波等の波長
は2.484GHz)には、直径は15mm〜25mm
とした方が好ましく、更に外形形状を略正方形状とした
場合には、一辺の長さは15mm〜25mmとした方が
好ましく、加えて外形形状を五角形状以上の多角形状と
した場合には、多角形に外接する円の直径が15mm〜
25mmとした方が好ましい。
【0034】基板1の厚みが2mm以下となると、機械
的強度が低い、利得レベルが低くなる等の不具合が生じ
る。基板1の厚みが7mm以上であると、装置が大型に
なったり、製造コストが高くなったりする。特に、基板
1の構成材料をセラミックで構成すると上記数値範囲は
非常に有効となる。
的強度が低い、利得レベルが低くなる等の不具合が生じ
る。基板1の厚みが7mm以上であると、装置が大型に
なったり、製造コストが高くなったりする。特に、基板
1の構成材料をセラミックで構成すると上記数値範囲は
非常に有効となる。
【0035】また、基板1の厚みtを略均一に構成した
場合、基板1の最大厚さと最小厚さの差は0.4mm以
下(好ましくは0.15mm以下、更に好ましくは0.
1mm以下)が受信感度のばらつきを抑える上で有効で
あり、特に基板1の厚みtを2mm〜7mmとしたとき
には、有効である。
場合、基板1の最大厚さと最小厚さの差は0.4mm以
下(好ましくは0.15mm以下、更に好ましくは0.
1mm以下)が受信感度のばらつきを抑える上で有効で
あり、特に基板1の厚みtを2mm〜7mmとしたとき
には、有効である。
【0036】また、基板1の外形形状を略正方形とした
場合には、基板1の最大厚さと最小厚さの差は0.4m
m以下(好ましくは0.15mm以下、更に好ましくは
0.1mm以下)とすることが有効である。
場合には、基板1の最大厚さと最小厚さの差は0.4m
m以下(好ましくは0.15mm以下、更に好ましくは
0.1mm以下)とすることが有効である。
【0037】次に、本実施の形態では、基板1の外形形
状は円形としたが、その直径の最大ばらつきは、0.3
mm以下(より好ましくは0.1mm以下、更に好まし
くは0.05mm以下)とすることが好ましい。すなわ
ち、図1に示す様に、最も長い直径L1と最も短い直径
L2の関係がL1−L2≦0.03mm(より好ましく
は0.1mm以下、更に好ましくは0.05mm以下)
となるように基板1を構成することによって、受信感度
等の劣化を防止できる。
状は円形としたが、その直径の最大ばらつきは、0.3
mm以下(より好ましくは0.1mm以下、更に好まし
くは0.05mm以下)とすることが好ましい。すなわ
ち、図1に示す様に、最も長い直径L1と最も短い直径
L2の関係がL1−L2≦0.03mm(より好ましく
は0.1mm以下、更に好ましくは0.05mm以下)
となるように基板1を構成することによって、受信感度
等の劣化を防止できる。
【0038】なお、他の実施の形態として、図5に示す
様に、基板1の外形形状を略正方形とした場合、その各
辺の長さL3,L4の長さのばらつきも0.3mm以下
(より好ましくは0.1mm以下、更に好ましくは0.
05mm以下)とすることが好ましい。すなわち、図5
に示すL3とL4の関係(L3の方が長くて、L4の方
が短い場合)がL3−L4≦0.3mm(より好ましく
は0.1mm以下、更に好ましくは0.05mm以下)
となるように基板1を構成することによって、受信感度
等の劣化を防止できる。なお、基板1の外形形状が略正
方形以外の多角形形状も同様に上述の寸法範囲に入るこ
とが好ましい。
様に、基板1の外形形状を略正方形とした場合、その各
辺の長さL3,L4の長さのばらつきも0.3mm以下
(より好ましくは0.1mm以下、更に好ましくは0.
05mm以下)とすることが好ましい。すなわち、図5
に示すL3とL4の関係(L3の方が長くて、L4の方
が短い場合)がL3−L4≦0.3mm(より好ましく
は0.1mm以下、更に好ましくは0.05mm以下)
となるように基板1を構成することによって、受信感度
等の劣化を防止できる。なお、基板1の外形形状が略正
方形以外の多角形形状も同様に上述の寸法範囲に入るこ
とが好ましい。
【0039】また、図3に示す様に、基板1の一方の主
面1aの最長の直径L5と基板の他方の主面1aの最長
の直径L6の最大ばらつきは40μm以下(特に好まし
くは20μm以下)とすることが好ましい。すなわち、
L5とL6の関係(L5の方が長くて、L6の方が短い
場合)がL5−L6≦40μm(より好ましくは20μ
m以下)となるように基板1を構成することによって、
受信感度等の劣化を防止できる。
面1aの最長の直径L5と基板の他方の主面1aの最長
の直径L6の最大ばらつきは40μm以下(特に好まし
くは20μm以下)とすることが好ましい。すなわち、
L5とL6の関係(L5の方が長くて、L6の方が短い
場合)がL5−L6≦40μm(より好ましくは20μ
m以下)となるように基板1を構成することによって、
受信感度等の劣化を防止できる。
【0040】なお、図5に示すように他の実施の形態と
して、基板1の外形形状を略正方形とした場合に、基板
1の一方の主面1aの一辺の長さL7と基板の他方の主
面1aの一辺の長さL8の最大ばらつきは40μm以下
(特に好ましくは20μm以下)とすることが好まし
い。すなわち、L7とL8の関係(L7の方が長くて、
L8の方が短い場合)がL7−L8≦40μm(より好
ましくは20μm以下)となるように基板1を構成する
ことによって、受信感度等の劣化を防止できる。なお、
基板1の外形形状が略正方形以外の多角形形状も同様に
上述の寸法範囲に入ることが好ましい。
して、基板1の外形形状を略正方形とした場合に、基板
1の一方の主面1aの一辺の長さL7と基板の他方の主
面1aの一辺の長さL8の最大ばらつきは40μm以下
(特に好ましくは20μm以下)とすることが好まし
い。すなわち、L7とL8の関係(L7の方が長くて、
L8の方が短い場合)がL7−L8≦40μm(より好
ましくは20μm以下)となるように基板1を構成する
ことによって、受信感度等の劣化を防止できる。なお、
基板1の外形形状が略正方形以外の多角形形状も同様に
上述の寸法範囲に入ることが好ましい。
【0041】図1,2,3,5において、2は基板1の
一方の主面1a上にしかも円形状に形成されたパッチ電
極、3は基板1の他方の主面1aに形成されたアース電
極である。パッチ電極2は、水平方向の受信特性などの
指向性を無くすために、円形状に形成している。なお、
水平方向の受信特性に指向性を持たせるには、パッチ電
極2を円形状とせずに、多角形状や楕円形状に形成す
る。また、パッチ電極2を円形状としたままでも、水平
方向の指向性を持たせるために、基板1の側面1bの一
部に他の電極を形成しても目的は達成される。更に、パ
ッチ電極2を円形状に形成しても、そのパッチ電極2の
一部を削り取ったり、または、パッチ電極2の外周部に
他の電極を付加したりする事によっても水平方向の受信
特性などの指向性を持たせる事もできる。
一方の主面1a上にしかも円形状に形成されたパッチ電
極、3は基板1の他方の主面1aに形成されたアース電
極である。パッチ電極2は、水平方向の受信特性などの
指向性を無くすために、円形状に形成している。なお、
水平方向の受信特性に指向性を持たせるには、パッチ電
極2を円形状とせずに、多角形状や楕円形状に形成す
る。また、パッチ電極2を円形状としたままでも、水平
方向の指向性を持たせるために、基板1の側面1bの一
部に他の電極を形成しても目的は達成される。更に、パ
ッチ電極2を円形状に形成しても、そのパッチ電極2の
一部を削り取ったり、または、パッチ電極2の外周部に
他の電極を付加したりする事によっても水平方向の受信
特性などの指向性を持たせる事もできる。
【0042】アース電極3は、パッチ電極2よりも広い
面積(パッチ電極2の面積をS1とし、アース電極3の
面積をS2とし、基板1の主面の面積をS3とした場
合、S2<S3であって、0.1<S1/S2<1.0
を満たす事が好ましい。)なお、基板1の外形形状が略
正方形以外の多角形形状も同様に上述の寸法範囲に入る
ことが好ましい。)で構成されており、しかもその形状
は、パッチ電極2と同様に円形状としても良いし、他の
形状としてもよい。図1,2,3に示すように、基板1
を円板状とした場合には、パッチ電極2とアース電極3
をそれぞれ円形状とすることが、生産性及び各電極の形
成精度の面から非常に好ましく、また、図5に示す様に
基板1を略正方形板状とした場合には、パッチ電極2は
指向性を持たないように円形とし、アース電極3は、略
正方形状とした方が好ましい。なお、アース電極3は、
基板1を円板状とした場合でも、略正方形板状とした場
合でも、アース電極3の縁部と基板1の縁部の間隔Zは
0.3mm以上(好ましくは0.5mm以上)設けるこ
とが、アース電極3の欠損や回路基板などとの接合性を
向上させることができたり、基板1の側面1bに所望し
ていない導電材料の膜が付着して、水平指向性が不安定
になるなどの不具合を抑えることができる。
面積(パッチ電極2の面積をS1とし、アース電極3の
面積をS2とし、基板1の主面の面積をS3とした場
合、S2<S3であって、0.1<S1/S2<1.0
を満たす事が好ましい。)なお、基板1の外形形状が略
正方形以外の多角形形状も同様に上述の寸法範囲に入る
ことが好ましい。)で構成されており、しかもその形状
は、パッチ電極2と同様に円形状としても良いし、他の
形状としてもよい。図1,2,3に示すように、基板1
を円板状とした場合には、パッチ電極2とアース電極3
をそれぞれ円形状とすることが、生産性及び各電極の形
成精度の面から非常に好ましく、また、図5に示す様に
基板1を略正方形板状とした場合には、パッチ電極2は
指向性を持たないように円形とし、アース電極3は、略
正方形状とした方が好ましい。なお、アース電極3は、
基板1を円板状とした場合でも、略正方形板状とした場
合でも、アース電極3の縁部と基板1の縁部の間隔Zは
0.3mm以上(好ましくは0.5mm以上)設けるこ
とが、アース電極3の欠損や回路基板などとの接合性を
向上させることができたり、基板1の側面1bに所望し
ていない導電材料の膜が付着して、水平指向性が不安定
になるなどの不具合を抑えることができる。
【0043】なお、パッチ電極2及びアース電極3(以
下各電極と略す)のそれぞれの厚さは表皮深さの2倍以
上形成することが好ましく、具体的には0.01μm〜
30μmとする事が好ましい。各電極の膜厚が0.01
μm以下であると、アンテナとしての所定の特性を得る
ことができず、30μm以上であると、各電極の剥がれ
等が発生したり、コスト高になるなどの不具合が生じ
る。
下各電極と略す)のそれぞれの厚さは表皮深さの2倍以
上形成することが好ましく、具体的には0.01μm〜
30μmとする事が好ましい。各電極の膜厚が0.01
μm以下であると、アンテナとしての所定の特性を得る
ことができず、30μm以上であると、各電極の剥がれ
等が発生したり、コスト高になるなどの不具合が生じ
る。
【0044】更に、各電極は比抵抗が2×10-7Ωcm
以下となる導電材料で構成することによって、損失を小
さくし、通信レベルの劣化を防止できる。
以下となる導電材料で構成することによって、損失を小
さくし、通信レベルの劣化を防止できる。
【0045】また、各電極の具体的構成材料としては、
Ag,Au,Cu、Pdの金属材料単体、あるいはそれ
らの合金、若しくは、前記金属材料の他の金属(Ti,
Ni等)との合金などが用いられる。これらの材料の中
で、特にAgあるいは、Agと他の金属材料との合金は
特性的あるいは、各電極を形成する際に作業性等が非常
に優れているので、好適に用いられる。更に、各電極
は、一層で形成しても良いし、二層以上の複数層で構成
しても良い。即ち、基板1と各電極の間に、密着強度な
どを向上させる目的等で、他の金属材料の膜をバッファ
層として形成したり、各電極上に、各電極を保護するな
どの目的等で、耐食性の良い金属材料等を形成しても良
い。更に各電極には、不純物として、特性に影響を及ぼ
さない程度に、酸素や窒素や炭素の少なくとも1つを不
純物として含ませてもよい。
Ag,Au,Cu、Pdの金属材料単体、あるいはそれ
らの合金、若しくは、前記金属材料の他の金属(Ti,
Ni等)との合金などが用いられる。これらの材料の中
で、特にAgあるいは、Agと他の金属材料との合金は
特性的あるいは、各電極を形成する際に作業性等が非常
に優れているので、好適に用いられる。更に、各電極
は、一層で形成しても良いし、二層以上の複数層で構成
しても良い。即ち、基板1と各電極の間に、密着強度な
どを向上させる目的等で、他の金属材料の膜をバッファ
層として形成したり、各電極上に、各電極を保護するな
どの目的等で、耐食性の良い金属材料等を形成しても良
い。更に各電極には、不純物として、特性に影響を及ぼ
さない程度に、酸素や窒素や炭素の少なくとも1つを不
純物として含ませてもよい。
【0046】各電極等の形成は、印刷法やメッキ法及び
スパッタリング法などが用いられる。特に各電極の膜厚
を比較的薄く形成する場合には、スパッタリング法やメ
ッキ法を用いた法が好ましく、比較的厚く形成する場合
には、印刷法を用いる方が好ましい。本実施の形態の場
合、生産性が良好である事などを理由として印刷法を用
いた。具体的には、Ag等の金属粒子とガラスフリット
及び溶媒などを混ぜたペーストを基板1上に所定の形状
で塗布し、熱処理を加えて、各電極を形成した。
スパッタリング法などが用いられる。特に各電極の膜厚
を比較的薄く形成する場合には、スパッタリング法やメ
ッキ法を用いた法が好ましく、比較的厚く形成する場合
には、印刷法を用いる方が好ましい。本実施の形態の場
合、生産性が良好である事などを理由として印刷法を用
いた。具体的には、Ag等の金属粒子とガラスフリット
及び溶媒などを混ぜたペーストを基板1上に所定の形状
で塗布し、熱処理を加えて、各電極を形成した。
【0047】4は基板1の略中央に設けられ、基板1を
貫通した中央孔で、中央孔4には図3に示す様に給電ピ
ン5が挿入されており、給電ピン5の一端はパッチ電極
2に半田などの導電性接合材によって電気的に接合され
ている。また、中央孔4の周りには、アース電極3が設
けられておらず、給電ピン5はアース電極3と電気的に
接触しておらず、しかも給電ピン5の他端は基板1より
大きく突出している。
貫通した中央孔で、中央孔4には図3に示す様に給電ピ
ン5が挿入されており、給電ピン5の一端はパッチ電極
2に半田などの導電性接合材によって電気的に接合され
ている。また、中央孔4の周りには、アース電極3が設
けられておらず、給電ピン5はアース電極3と電気的に
接触しておらず、しかも給電ピン5の他端は基板1より
大きく突出している。
【0048】給電ピン5はFeやCu等の導電材料で構
成されており、更に、パッチ電極2等との接合性を良く
するために、表面に半田等の導電性の金属膜等を形成し
ても良い。また、給電ピン5の耐食性等を向上させるた
めに、Au,NiやTi等で構成された耐食性の大きな
材料をコーティングしてもよい。
成されており、更に、パッチ電極2等との接合性を良く
するために、表面に半田等の導電性の金属膜等を形成し
ても良い。また、給電ピン5の耐食性等を向上させるた
めに、Au,NiやTi等で構成された耐食性の大きな
材料をコーティングしてもよい。
【0049】6,7,8はそれぞれ中央孔4の周りに形
成された短絡孔で、水平面内の送受信特性の指向性を無
指向性とする場合には、短絡孔6,7,8はそれぞれ図
1及び図5に示すように給電孔4を中心とした円上に等
間隔、すなわちθ1≒θ2≒θ3≒120°となるよう
に配置されている。更に、水平面内に送受信特性を持た
せる場合には、中央孔4の周りに不均一の間隔で短絡孔
6,7,8を配置する。また、各短絡孔6,7,8には
それぞれショートピン9,10,11が挿入されてお
り、しかもショートピン9,10,11それぞれの一端
は、パッチ電極2にそれぞれ半田等の導電性接合材でそ
れぞれ電気的に接合されており、しかもショートピン
9,10,11の他端はアース電極3にそれぞれ半田等
の導電性接合材で電気的に接合されている。この様に、
ショートピン9,10,11によってパッチ電極2とア
ース電極3はショートピン9,10,11にて電気的に
接合されている状態となる。ショートピン9,10,1
1は給電ピン5と同じようにFeやCu等の導電材料で
構成されており、更に、パッチ電極2及びアース電極3
との接合性を良くするために、表面に半田等の導電性の
金属膜等を形成しても良いし、耐食性等を向上させるた
めに、Au、NiやTi等で構成された耐食性の大きな
材料をコーティングしてもよい。
成された短絡孔で、水平面内の送受信特性の指向性を無
指向性とする場合には、短絡孔6,7,8はそれぞれ図
1及び図5に示すように給電孔4を中心とした円上に等
間隔、すなわちθ1≒θ2≒θ3≒120°となるよう
に配置されている。更に、水平面内に送受信特性を持た
せる場合には、中央孔4の周りに不均一の間隔で短絡孔
6,7,8を配置する。また、各短絡孔6,7,8には
それぞれショートピン9,10,11が挿入されてお
り、しかもショートピン9,10,11それぞれの一端
は、パッチ電極2にそれぞれ半田等の導電性接合材でそ
れぞれ電気的に接合されており、しかもショートピン
9,10,11の他端はアース電極3にそれぞれ半田等
の導電性接合材で電気的に接合されている。この様に、
ショートピン9,10,11によってパッチ電極2とア
ース電極3はショートピン9,10,11にて電気的に
接合されている状態となる。ショートピン9,10,1
1は給電ピン5と同じようにFeやCu等の導電材料で
構成されており、更に、パッチ電極2及びアース電極3
との接合性を良くするために、表面に半田等の導電性の
金属膜等を形成しても良いし、耐食性等を向上させるた
めに、Au、NiやTi等で構成された耐食性の大きな
材料をコーティングしてもよい。
【0050】更に、本実施の形態では、ショートピン
9,10,11を用いてパッチ電極2とアース電極3を
電気的に接合したが、短絡孔6,7,8内面に導電性材
料で構成した薄膜を設け、この薄膜によって、パッチ電
極2とアース電極3を電気的に接合することによって、
部品点数の削減などを行うことができる。
9,10,11を用いてパッチ電極2とアース電極3を
電気的に接合したが、短絡孔6,7,8内面に導電性材
料で構成した薄膜を設け、この薄膜によって、パッチ電
極2とアース電極3を電気的に接合することによって、
部品点数の削減などを行うことができる。
【0051】なお、本実施の形態では、上述の様にほぼ
等しい間隔で各短絡孔6,7,8を設けたが、θ1=θ
2=θ3=120°±3°(特に好ましくは±1°)
(但しθ1+θ2+θ3=360°)程度の誤差の範囲
であれば十分にアンテナとして機能する。また、本実施
の形態では短絡孔を3つ設けたが、1つ,2つまたは4
つ以上設けても良い。この時、短絡孔をより多く設け
る、即ち、パッチ電極2とアース電極3との電気接合箇
所を多くすることによって、アンテナの帯域幅を狭帯域
とすることができ、更に電気的接合箇所を少なくするこ
とによってアンテナの帯域幅を広帯域とすることができ
る。
等しい間隔で各短絡孔6,7,8を設けたが、θ1=θ
2=θ3=120°±3°(特に好ましくは±1°)
(但しθ1+θ2+θ3=360°)程度の誤差の範囲
であれば十分にアンテナとして機能する。また、本実施
の形態では短絡孔を3つ設けたが、1つ,2つまたは4
つ以上設けても良い。この時、短絡孔をより多く設け
る、即ち、パッチ電極2とアース電極3との電気接合箇
所を多くすることによって、アンテナの帯域幅を狭帯域
とすることができ、更に電気的接合箇所を少なくするこ
とによってアンテナの帯域幅を広帯域とすることができ
る。
【0052】以上の様に構成されたアンテナは、特に基
板1の主面1aと垂直な方向の送受信特性の感度は、あ
まり良くなく、基板1の主面1aに平行である水平面内
における受信または送信特性の感度がよいものであり、
特に無線LAN装置等に用いることができる。
板1の主面1aと垂直な方向の送受信特性の感度は、あ
まり良くなく、基板1の主面1aに平行である水平面内
における受信または送信特性の感度がよいものであり、
特に無線LAN装置等に用いることができる。
【0053】次に、本実施の形態における、アンテナの
回路基板への取付の一例について説明する。
回路基板への取付の一例について説明する。
【0054】まず、回路基板に給電ピン5とショートピ
ン9,10,11が挿入する挿入孔を複数設け、それぞ
れの挿入孔に前記各ピンを挿入し、アース電極3が回路
基板と対向するように基板1を載置する。そして、回路
基板の基板1を載置側と反対側の面に形成された給電配
線及びアース配線と、各ピンを半田等の接合材を用いて
それぞれ接合する。なお、この時、取付強度を向上させ
るために、両面テープや有機接着材などを基板1と回路
基板との間に設けてもよい。
ン9,10,11が挿入する挿入孔を複数設け、それぞ
れの挿入孔に前記各ピンを挿入し、アース電極3が回路
基板と対向するように基板1を載置する。そして、回路
基板の基板1を載置側と反対側の面に形成された給電配
線及びアース配線と、各ピンを半田等の接合材を用いて
それぞれ接合する。なお、この時、取付強度を向上させ
るために、両面テープや有機接着材などを基板1と回路
基板との間に設けてもよい。
【0055】次に、上述のアンテナを用いた応用例につ
いて説明する。図6は無線LAN装置を示す図であり、
図6において、20,21はそれぞれ無線LAN装置、
22,23はそれぞれ無線LAN装置20,21にそれ
ぞれ接続されたパーソナルコンピュータなどの電子機
器、24は無線LAN装置20内に設けられた受信手
段、25は無線LAN装置20内に設けられた送信手
段、26は無線LAN装置21内に設けられた受信手
段、27は無線LAN装置21内に設けられた送信手
段、28,29はそれぞれ無線LAN装置20,21に
それぞれ設けられ、前述の図1から図5に示すアンテナ
を用いた。
いて説明する。図6は無線LAN装置を示す図であり、
図6において、20,21はそれぞれ無線LAN装置、
22,23はそれぞれ無線LAN装置20,21にそれ
ぞれ接続されたパーソナルコンピュータなどの電子機
器、24は無線LAN装置20内に設けられた受信手
段、25は無線LAN装置20内に設けられた送信手
段、26は無線LAN装置21内に設けられた受信手
段、27は無線LAN装置21内に設けられた送信手
段、28,29はそれぞれ無線LAN装置20,21に
それぞれ設けられ、前述の図1から図5に示すアンテナ
を用いた。
【0056】電子機器22から電子機器23に所定のデ
ータを転送したい場合には、電子機器22から送られて
きたデータ信号を送信手段25にて変調し、所定の送信
信号に変換し、その送信信号をアンテナ28から送信す
る。アンテナ28から送信した送信信号は、アンテナ2
9にて受信され、受信手段26にて所定のデータ信号に
復調され、そのデータ信号は電子機器23に送られる。
ータを転送したい場合には、電子機器22から送られて
きたデータ信号を送信手段25にて変調し、所定の送信
信号に変換し、その送信信号をアンテナ28から送信す
る。アンテナ28から送信した送信信号は、アンテナ2
9にて受信され、受信手段26にて所定のデータ信号に
復調され、そのデータ信号は電子機器23に送られる。
【0057】逆に電子機器23から電子機器22に所定
のデータを転送したい場合には、電子機器23から送ら
れてきたデータ信号を送信手段26にて変調し、所定の
送信信号に変換し、その送信信号をアンテナ29から送
信する。アンテナ29から送信した送信信号は、アンテ
ナ28にて受信され、受信手段25にて所定のデータ信
号に復調され、そのデータ信号は電子機器22に送られ
る。
のデータを転送したい場合には、電子機器23から送ら
れてきたデータ信号を送信手段26にて変調し、所定の
送信信号に変換し、その送信信号をアンテナ29から送
信する。アンテナ29から送信した送信信号は、アンテ
ナ28にて受信され、受信手段25にて所定のデータ信
号に復調され、そのデータ信号は電子機器22に送られ
る。
【0058】以上の様に構成された無線LAN装置で
は、アンテナ28,29を非常に小型化することがで
き、しかも水平方向に対して送受信特性の指向性を大き
くできるので、無線LAN装置の配置や、アンテナ2
8,29の配置場所等の限定が少なくなり、レイアウト
が簡単になるとともに、データ通信を確実に行うことが
できる。
は、アンテナ28,29を非常に小型化することがで
き、しかも水平方向に対して送受信特性の指向性を大き
くできるので、無線LAN装置の配置や、アンテナ2
8,29の配置場所等の限定が少なくなり、レイアウト
が簡単になるとともに、データ通信を確実に行うことが
できる。
【0059】次に他の応用例について説明する。図7は
データ送受信システムを示す図で、30は本体、31は
例えば水道水、燃料、電気等の課金等が必要なものの量
などをカウントするカウント手段、32は送信手段、3
3は受信手段、34はカウント手段31でカウントした
データ等を記憶する記憶手段で、記憶手段34として
は、半導体メモリや磁気ディスク装置等の記憶装置など
が用いられる。35は制御手段、36は図1〜図5に示
すアンテナ、37は端末装置、38は送信手段、39は
受信手段、40は制御手段、41は図1〜図5に示すア
ンテナである。なお、アンテナ41は他の形式のアンテ
ナ(ヘリカルアンテナ等)でも良い。
データ送受信システムを示す図で、30は本体、31は
例えば水道水、燃料、電気等の課金等が必要なものの量
などをカウントするカウント手段、32は送信手段、3
3は受信手段、34はカウント手段31でカウントした
データ等を記憶する記憶手段で、記憶手段34として
は、半導体メモリや磁気ディスク装置等の記憶装置など
が用いられる。35は制御手段、36は図1〜図5に示
すアンテナ、37は端末装置、38は送信手段、39は
受信手段、40は制御手段、41は図1〜図5に示すア
ンテナである。なお、アンテナ41は他の形式のアンテ
ナ(ヘリカルアンテナ等)でも良い。
【0060】以上の様に構成された、データ送受信シス
テムについて以下その動作について説明する。具体的に
水道水メータに応用した例について説明する。
テムについて以下その動作について説明する。具体的に
水道水メータに応用した例について説明する。
【0061】まず、家庭などで使用された水道水の使用
量をカウント手段31で計測し、その使用量をデータの
形で記憶手段34に記憶しておく。そして、定期的に端
末装置37で、水道水の使用量を無線通信で計測する。
具体的には、端末装置37に設けられた入力手段(図示
せず)から所定のデータが入力されると、制御手段40
は送信手段を介して所定のデータを要求する要求信号を
アンテナ41から送信する。ここで、送信手段38は制
御手段40から送られてきたデータ信号を変調して要求
信号に変換する。要求信号をアンテナ36にて受信する
と、その受信信号は受信手段33によって変調され、要
求データ信号に変換され、その要求データ信号は制御手
段35に送られる。要求データ信号を受け取った制御手
段35は、所定の時期までにカウント手段31にてカウ
ントされた水道水の使用量に対応する使用データを送信
手段32に送るように記憶手段34等に信号を出す。送
信手段32は、記憶手段34から送られてきた使用デー
タ信号を送信手段32は、変調し、使用信号に変換し、
アンテナ36から送信する(他の方法としては、記憶手
段34からの使用データ信号を制御手段35を受信する
と、介して送信手段32に送っても良い。)。送信され
た使用信号をアンテナ41で受信すると、受信手段39
で使用データ信号に復調され、その使用データ信号は制
御手段40に送られる。ここで、制御手段40は、図示
していないプリンタやディスプレー等の出力手段及び表
示手段等で、水道水の使用量を表示したり、図示してい
ないが、半導体メモリや磁気ディスク装置などの記憶手
段に記憶したりする。
量をカウント手段31で計測し、その使用量をデータの
形で記憶手段34に記憶しておく。そして、定期的に端
末装置37で、水道水の使用量を無線通信で計測する。
具体的には、端末装置37に設けられた入力手段(図示
せず)から所定のデータが入力されると、制御手段40
は送信手段を介して所定のデータを要求する要求信号を
アンテナ41から送信する。ここで、送信手段38は制
御手段40から送られてきたデータ信号を変調して要求
信号に変換する。要求信号をアンテナ36にて受信する
と、その受信信号は受信手段33によって変調され、要
求データ信号に変換され、その要求データ信号は制御手
段35に送られる。要求データ信号を受け取った制御手
段35は、所定の時期までにカウント手段31にてカウ
ントされた水道水の使用量に対応する使用データを送信
手段32に送るように記憶手段34等に信号を出す。送
信手段32は、記憶手段34から送られてきた使用デー
タ信号を送信手段32は、変調し、使用信号に変換し、
アンテナ36から送信する(他の方法としては、記憶手
段34からの使用データ信号を制御手段35を受信する
と、介して送信手段32に送っても良い。)。送信され
た使用信号をアンテナ41で受信すると、受信手段39
で使用データ信号に復調され、その使用データ信号は制
御手段40に送られる。ここで、制御手段40は、図示
していないプリンタやディスプレー等の出力手段及び表
示手段等で、水道水の使用量を表示したり、図示してい
ないが、半導体メモリや磁気ディスク装置などの記憶手
段に記憶したりする。
【0062】この様な構成によって、わざわざ本体30
の近傍まで移動して、本体30に設けられたメータ等を
見て計測する必要が無く、電波等が届く範囲で、容易に
水道水などの使用量を見ることができ、作業の効率化を
図ることができる。
の近傍まで移動して、本体30に設けられたメータ等を
見て計測する必要が無く、電波等が届く範囲で、容易に
水道水などの使用量を見ることができ、作業の効率化を
図ることができる。
【0063】以上の様なデータ送受信システムにおい
て、少なくともアンテナ36を図1〜図5に示すアンテ
ナで構成することによって、本体30を小型軽量化する
ことができ、設置場所をとることなく、しかも送受信可
能な領域を広げることができる。なお、本実施の形態で
は、カウント手段31を本体30外に設けたが、本体3
0内に設けても同様の効果を得る。
て、少なくともアンテナ36を図1〜図5に示すアンテ
ナで構成することによって、本体30を小型軽量化する
ことができ、設置場所をとることなく、しかも送受信可
能な領域を広げることができる。なお、本実施の形態で
は、カウント手段31を本体30外に設けたが、本体3
0内に設けても同様の効果を得る。
【0064】
【発明の効果】本発明は、誘電体基板を挟んでパッチ電
極とアース電極を設けたので、アンテナの小型化が図
れ、機械的強度の等の耐久性を向上させることができ
る。
極とアース電極を設けたので、アンテナの小型化が図
れ、機械的強度の等の耐久性を向上させることができ
る。
【図1】本発明の一実施の形態におけるアンテナを示す
斜視図
斜視図
【図2】本発明の一実施の形態におけるアンテナを示す
平面図
平面図
【図3】本発明の一実施の形態におけるアンテナを示す
側面図
側面図
【図4】本発明の一実施の形態におけるアンテナを示す
側面図
側面図
【図5】本発明の一実施の形態におけるアンテナにおい
て、基板を四角形板状とした場合を示すを示す斜視図
て、基板を四角形板状とした場合を示すを示す斜視図
【図6】本発明の一実施の形態におけるアンテナを用い
た無線LAN装置を示す図
た無線LAN装置を示す図
【図7】本発明の一実施の形態におけるアンテナを用い
たデータ送受信システムを示す図
たデータ送受信システムを示す図
【図8】従来のアンテナを示す側面図
1 基板 1a 主面 1b 側面 1c 角部 2 パッチ電極 3 アース電極 4 中央孔 5 給電ピン 6,7,8 短絡孔 9,10,11 ショートピン 20,21 無線LAN装置 22,23 電子機器 24,26 受信手段 25,27 送信手段 28,29 アンテナ 30 本体 31 カウント手段 32 送信手段 33 受信手段 34 記憶手段 35 制御手段 36 アンテナ
Claims (15)
- 【請求項1】誘電体材料で構成された基板と、前記基板
の一方の主面に設けられたパッチ電極と、前記基板の他
方の主面に設けられたアース電極と、前記基板に設けら
れ、前記基板を貫通する第1及び第2の孔と、前記第1
の孔に前記基板を貫通するように挿入され、前記パッチ
電極に電気的に接続され、しかも前記アース電極とは非
接触に設けられた給電部材と、前記第2の孔に設けら
れ、前記パッチ電極と前記アース電極を電気的に接続す
るショート部材とを備えた事を特徴とするアンテナ。 - 【請求項2】基板の比誘電率εrは6以上60以下であ
る事を特徴とする請求項1記載のアンテナ。 - 【請求項3】基板の表面粗さを10μm以下とした事を
特徴とする請求項1,2いずれか1記載のアンテナ。 - 【請求項4】基板をセラミックで構成するとともに、焼
結密度を92%以上とした事を特徴とする請求項1〜3
いずれか1記載のアンテナ。 - 【請求項5】基板の主面の粗さを側面の粗さよりも小さ
くした事を特徴とする請求項1〜4いずれか1記載のア
ンテナ。 - 【請求項6】基板の角部に面取り加工かテーパー加工の
少なくとも一方を施すことを特徴とする請求項1〜5い
ずれか1記載のアンテナ。 - 【請求項7】面取り加工としてC面取り加工を採用する
とともに、C面取りのRを0.1mm以上とした事を特
徴とする請求項6記載のアンテナ。 - 【請求項8】第2の孔を複数設けるとともに、前記第2
の孔を第1の孔の周りに配置されるように、前記第1の
孔及び第2の孔を設けた事を特徴とする請求項1〜7記
載のアンテナ。 - 【請求項9】第2の孔を第1の孔を中心とした円上に配
置した事を特徴とする請求項8記載のアンテナ。 - 【請求項10】基板の厚みtは、 t=λ×n÷εr0.5 (n=は定数,λは送受信する電波もしくは電磁波の波
長,εrは基板の比誘電率)の関係式を満たす事を特徴
とする請求項1〜9いずれか1記載のアンテナ。 - 【請求項11】n=0.02〜0.1とした事を特徴と
する請求項10記載のアンテナ。 - 【請求項12】基板の外形サイズQは(この時基板が円
板状であればその円の直径、基板が四角形板状であれば
その四角形の一辺の長さ、基板が五角形板状以上の多角
形板状であればその多角形に内接する直径)、 Q=λ×p÷(2×εr0.5) (p=は定数,λは送受信する電波もしくは電磁波の波
長,εrは基板の比誘電率)の関係式を満たす事を特徴
とする請求項1〜11いずれか1記載のアンテナ。 - 【請求項13】p=0.3〜0.8とした事を特徴とす
る請求項12記載のアンテナ。 - 【請求項14】コンピュータ等の電子機器間で無線でデ
ータをやり取りを行う無線LAN装置であって、請求項
1〜13いずれか1記載のアンテナと、前記アンテナで
受信した受信信号を復調してデータ信号を生成する受信
手段と、外部装置からのデータ信号を変調して送信信号
を生成する送信手段とを備えた事を特徴とする無線LA
N装置。 - 【請求項15】使用量をカウントし、無線にて前記使用
量を測定可能なデータ送受信システムであって、使用量
をカウントするカウント手段と、前記カウント手段でカ
ウントした使用量に相当するデータを格納する記憶手段
と、請求項1〜13いずれか1記載のアンテナと、前記
アンテナで受信した受信信号を復調してデータ信号を生
成する受信手段と、外部装置からのデータ信号を変調し
て送信信号を生成する送信手段と、制御手段とを備え、
前記アンテナが所定の信号を受信し、その受信信号を前
記受信手段で変調してデータ信号を生成し、前記データ
信号が、前記記憶手段に格納されたデータの送出する旨
のデータ信号であった場合には、前記制御手段が前記記
憶手段に記憶されたデータを前記送信手段と前記アンテ
ナを介して外部に送出信号として送出させる事を特徴と
するデータ送受信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11539197A JPH10308625A (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11539197A JPH10308625A (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | アンテナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10308625A true JPH10308625A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14661397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11539197A Pending JPH10308625A (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10308625A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010007108A (ko) * | 1999-05-24 | 2001-01-26 | 가나이 쓰토무 | 무선 태그, 그 제조 방법 및 그 배치 방법 |
JP2001339233A (ja) * | 2000-05-29 | 2001-12-07 | Mitsumi Electric Co Ltd | 円偏波アンテナの特性調整方法 |
US9490547B2 (en) | 2011-07-19 | 2016-11-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrical steering lens antenna |
-
1997
- 1997-05-06 JP JP11539197A patent/JPH10308625A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010007108A (ko) * | 1999-05-24 | 2001-01-26 | 가나이 쓰토무 | 무선 태그, 그 제조 방법 및 그 배치 방법 |
JP2001339233A (ja) * | 2000-05-29 | 2001-12-07 | Mitsumi Electric Co Ltd | 円偏波アンテナの特性調整方法 |
US9490547B2 (en) | 2011-07-19 | 2016-11-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrical steering lens antenna |
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