JPH1075116A - アンテナ、接続装置、カップラ及び基板積層方法 - Google Patents
アンテナ、接続装置、カップラ及び基板積層方法Info
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- JPH1075116A JPH1075116A JP9002366A JP236697A JPH1075116A JP H1075116 A JPH1075116 A JP H1075116A JP 9002366 A JP9002366 A JP 9002366A JP 236697 A JP236697 A JP 236697A JP H1075116 A JPH1075116 A JP H1075116A
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- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
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- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0471—Non-planar, stepped or wedge-shaped patch
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- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/08—Means for collapsing antennas or parts thereof
- H01Q1/084—Pivotable antennas
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- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
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- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 1つのパッチ及び1つの給電回路で所望の方
向にビームをチルトさせることができるアンテナの提
供。 【解決手段】 三角形の形状の基板1では、主面の重心
2を通過する直線3の終端である第1の端部4と第2の
端部5は、相互に形状が異なる。パッチ6の主面の重心
7は、基板1の重心2と異なる位置にある。基板1の裏
面には、地導体8が配置されている。
向にビームをチルトさせることができるアンテナの提
供。 【解決手段】 三角形の形状の基板1では、主面の重心
2を通過する直線3の終端である第1の端部4と第2の
端部5は、相互に形状が異なる。パッチ6の主面の重心
7は、基板1の重心2と異なる位置にある。基板1の裏
面には、地導体8が配置されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば構内無線通
信システム等に適用されるアンテナ、接続装置、カップ
ラ及び基板積層方法に関する。
信システム等に適用されるアンテナ、接続装置、カップ
ラ及び基板積層方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のシステムに用いられるアンテナ
は、所望の方向にビームをチルトさせることが要求され
る。例えば、“寺田矩芳による「斜ビームを実現するモ
ード合成型円環マイクロストリップアンテナ」1992
年 電子情報通信学会秋季大会B−84”には、所望の
方向にビームをチルトさせるマイクロストリップアンテ
ナが記載されている。この論文のアンテナでは、径の異
なる複数の円環マイクロストリップアンテナを同心円状
に同一平面上に構成し、そのうちの1つのマイクロスト
リップアンテナをTM110モードで励振させ、他のマ
イクロストリップアンテナをΤM210モ−ドなどの高
次モードで励振させ、これらのアンテナの放射パターン
を合成することによりビームを正面方向からチルトさせ
ている。
は、所望の方向にビームをチルトさせることが要求され
る。例えば、“寺田矩芳による「斜ビームを実現するモ
ード合成型円環マイクロストリップアンテナ」1992
年 電子情報通信学会秋季大会B−84”には、所望の
方向にビームをチルトさせるマイクロストリップアンテ
ナが記載されている。この論文のアンテナでは、径の異
なる複数の円環マイクロストリップアンテナを同心円状
に同一平面上に構成し、そのうちの1つのマイクロスト
リップアンテナをTM110モードで励振させ、他のマ
イクロストリップアンテナをΤM210モ−ドなどの高
次モードで励振させ、これらのアンテナの放射パターン
を合成することによりビームを正面方向からチルトさせ
ている。
【0003】しかし、このようなマイクロストリップア
ンテナでは、複数の円環マイクロストリップアンテナを
所望の励振振幅差・位相差で給電する必要があるために
それぞれ別個にアンテナ素子と給電回路が必要であり、
そのため製造コストが高くなり、また部品点数が増大し
て小型化を阻害するという問題があった。
ンテナでは、複数の円環マイクロストリップアンテナを
所望の励振振幅差・位相差で給電する必要があるために
それぞれ別個にアンテナ素子と給電回路が必要であり、
そのため製造コストが高くなり、また部品点数が増大し
て小型化を阻害するという問題があった。
【0004】
(請求項1〜4)本発明の目的は、1つの放射素子及び
1つの給電回路で所望の方向にビームをチルトさせるこ
とができるアンテナを提供することにある。
1つの給電回路で所望の方向にビームをチルトさせるこ
とができるアンテナを提供することにある。
【0005】本発明の目的は、製造コストを低減するこ
とができるアンテナを提供することにある。
とができるアンテナを提供することにある。
【0006】本発明の目的は、部品点数が削減して小型
化を図ることができるアンテナを提供することにある。
化を図ることができるアンテナを提供することにある。
【0007】本発明の目的は、非対称な形状の基板であ
っても基板鉛直方向にビームを向けることができるアン
テナを提供することにある。
っても基板鉛直方向にビームを向けることができるアン
テナを提供することにある。
【0008】本発明の目的は、非対称な形状の基板であ
っても基板鉛直方向に高い利得を得ることができるアン
テナを提供することにある。
っても基板鉛直方向に高い利得を得ることができるアン
テナを提供することにある。
【0009】本発明の目的は、所望の点頂角方向にビー
ムをチルトでき、かつ偏角方向にはビームを可変できる
アンテナを提供することにある。
ムをチルトでき、かつ偏角方向にはビームを可変できる
アンテナを提供することにある。
【0010】(請求項5〜7)本発明の目的は、線路上
の挿入損失を抑えることができる接続装置を提供するこ
とにある。
の挿入損失を抑えることができる接続装置を提供するこ
とにある。
【0011】本発明の目的は、汎用の治具で組み立てを
可能とする接続装置を提供することにある。
可能とする接続装置を提供することにある。
【0012】本発明の目的は、組み立て工数の削減を図
ることができる接続装置を提供することにある。
ることができる接続装置を提供することにある。
【0013】(請求項8〜13)本発明の目的は、開口
部が半田で埋まることがないアンテナ、カップラ及び基
板積層方法を提供することにある。
部が半田で埋まることがないアンテナ、カップラ及び基
板積層方法を提供することにある。
【0014】本発明の目的は、製造時の歩留まりのよい
アンテナ、カップラ及び基板積層方法を提供することに
ある。
アンテナ、カップラ及び基板積層方法を提供することに
ある。
【0015】本発明の目的は以上の通りであるが、請求
項1〜13に記載の本発明は例えばいわゆる“ピラミッ
ド”のような形状をした立体構造のアンテナを高性能か
つ安価に提供するという点で課題を共通する。しかし、
本発明はかかる課題には拘泥されない。
項1〜13に記載の本発明は例えばいわゆる“ピラミッ
ド”のような形状をした立体構造のアンテナを高性能か
つ安価に提供するという点で課題を共通する。しかし、
本発明はかかる課題には拘泥されない。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明の
アンテナは、主面の重心を通過する直線の終端である第
1の端部と第2の端部とが相互に形状が異なる基板と、
前記基板の重心と異なる位置に主面の重心を有するよう
に、前記基板上に配置された放射素子と、前記放射素子
に給電する給電部とを具備する。
アンテナは、主面の重心を通過する直線の終端である第
1の端部と第2の端部とが相互に形状が異なる基板と、
前記基板の重心と異なる位置に主面の重心を有するよう
に、前記基板上に配置された放射素子と、前記放射素子
に給電する給電部とを具備する。
【0017】ここで、基板には、例えば誘電体基板、半
導体基板等を用いることができる。誘電体基板として
は、空気、発泡材、ハニカム材等を主材料とすることが
でき、これらの材料の組み合わせてもよい。半導体基板
としては、ガリウムひ素やシリコン等を主材料とするこ
とができ、これらの材料の組み合わせてもよい。また、
誘電体基板と半導体基板等を組み合わせたものであって
もよい。半導体基板には、受動回路や能動回路を形成す
ることが可能である。
導体基板等を用いることができる。誘電体基板として
は、空気、発泡材、ハニカム材等を主材料とすることが
でき、これらの材料の組み合わせてもよい。半導体基板
としては、ガリウムひ素やシリコン等を主材料とするこ
とができ、これらの材料の組み合わせてもよい。また、
誘電体基板と半導体基板等を組み合わせたものであって
もよい。半導体基板には、受動回路や能動回路を形成す
ることが可能である。
【0018】上記の基板の形状としては、例えば二等辺
三角形や正三角形等の三角形が典型的であるが、これに
限らずひし形、5角形等の多角形であってもよい。
三角形や正三角形等の三角形が典型的であるが、これに
限らずひし形、5角形等の多角形であってもよい。
【0019】放射素子の形状としては、円形が典型的で
あるが、矩形、三角形、円環などのリング状の放射導体
等アンテナ素子としての効果を損なわないものであれ
ば、どのようなものであってもよい。
あるが、矩形、三角形、円環などのリング状の放射導体
等アンテナ素子としての効果を損なわないものであれ
ば、どのようなものであってもよい。
【0020】給電部としては、例えば同軸給電、スロッ
ト給電、直接給電等がある。
ト給電、直接給電等がある。
【0021】本発明は、直線偏波に限らず、円偏波にも
適用できる。
適用できる。
【0022】本発明のアンテナは、基板の裏面、あるい
はスロット給電の場合には基板の内層に地導体を有す
る。しかし、本発明のアンテナが設置される相手側に地
導体あるいは地導体とみなせるものがあれば、本発明の
アンテナ自体が地導体を備えていなくてもよい。
はスロット給電の場合には基板の内層に地導体を有す
る。しかし、本発明のアンテナが設置される相手側に地
導体あるいは地導体とみなせるものがあれば、本発明の
アンテナ自体が地導体を備えていなくてもよい。
【0023】請求項2記載のアンテナは、請求項1記載
のアンテナにおいて、前記基板が、三角形の形状である
ことを特徴とする。
のアンテナにおいて、前記基板が、三角形の形状である
ことを特徴とする。
【0024】請求項3記載のアンテナは、請求項1また
は2記載のアンテナにおいて、前記放射素子の重心が、
前記第1の端部と第2の端部間の直線上にあることを特
徴とする。この場合、例えば放射素子に対しては前記直
線の方向に給電する。
は2記載のアンテナにおいて、前記放射素子の重心が、
前記第1の端部と第2の端部間の直線上にあることを特
徴とする。この場合、例えば放射素子に対しては前記直
線の方向に給電する。
【0025】請求項4記載のアンテナは、頂点を共有す
る三角形の基板を3つ以上組み合わせた角錐状の立体基
板と、前記頂点と前記各三角形の基板の主面の重心とを
通過する直線上でかつ前記各三角形の基板の重心と異な
る位置に主面の重心を有するように、前記各三角形の基
板上に配置された放射素子と、前記各放射素子に給電す
る給電部とを具備する。
る三角形の基板を3つ以上組み合わせた角錐状の立体基
板と、前記頂点と前記各三角形の基板の主面の重心とを
通過する直線上でかつ前記各三角形の基板の重心と異な
る位置に主面の重心を有するように、前記各三角形の基
板上に配置された放射素子と、前記各放射素子に給電す
る給電部とを具備する。
【0026】すなわち、請求項4記載のアンテナでは、
角錐状の立体基板が例えばいわゆる“ピラミッド”のよ
うな形状をなし、各面に上記の放射素子が配置されてい
る。請求項5記載の接続装置は、第1のマイクロストリ
ップ線路が形成された第1の基板と、平面部及びこれに
連続する曲面部上に第2のマイクロストリップ線路が形
成された第2の基板と、前記第1の基板を含む平面内で
前記第1のマイクロストリップ線路と曲面部に形成され
た前記第2のマイクロストリップ線路とを接続する接続
部とを具備する。
角錐状の立体基板が例えばいわゆる“ピラミッド”のよ
うな形状をなし、各面に上記の放射素子が配置されてい
る。請求項5記載の接続装置は、第1のマイクロストリ
ップ線路が形成された第1の基板と、平面部及びこれに
連続する曲面部上に第2のマイクロストリップ線路が形
成された第2の基板と、前記第1の基板を含む平面内で
前記第1のマイクロストリップ線路と曲面部に形成され
た前記第2のマイクロストリップ線路とを接続する接続
部とを具備する。
【0027】ここで、基板には、上記と同様に例えば誘
電体基板、半導体基板等を用いることができる。誘電体
基板としては、空気、発泡材、ハニカム材等を主材料と
することができ、これらの材料の組み合わせてもよい。
半導体基板としては、ガリウムひ素やシリコン等を主材
料とすることができ、これらの材料の組み合わせてもよ
い。また、誘電体基板と半導体基板等を組み合わせたも
のであってもよい。半導体基板には、受動回路や能動回
路を形成することが可能である。接続部には、金線や金
リボンを用いることが可能である。
電体基板、半導体基板等を用いることができる。誘電体
基板としては、空気、発泡材、ハニカム材等を主材料と
することができ、これらの材料の組み合わせてもよい。
半導体基板としては、ガリウムひ素やシリコン等を主材
料とすることができ、これらの材料の組み合わせてもよ
い。また、誘電体基板と半導体基板等を組み合わせたも
のであってもよい。半導体基板には、受動回路や能動回
路を形成することが可能である。接続部には、金線や金
リボンを用いることが可能である。
【0028】請求項5記載の接続装置では、折り曲げ部
を基板と基板との隣接部ではなく、第2の基板に設けて
いるので、接続部、例えば金線あるいは金リボンの長さ
を十分短くできる。このため、不要なインダクタンス及
びキャパシタンスを低減することができる。加えて、平
面上の接続となるため、従来の技術がそのまま使え、汎
用の治具での組み立てが可能となり、また組み立て工数
の削減を図ることができる。
を基板と基板との隣接部ではなく、第2の基板に設けて
いるので、接続部、例えば金線あるいは金リボンの長さ
を十分短くできる。このため、不要なインダクタンス及
びキャパシタンスを低減することができる。加えて、平
面上の接続となるため、従来の技術がそのまま使え、汎
用の治具での組み立てが可能となり、また組み立て工数
の削減を図ることができる。
【0029】請求項6記載の接続装置は、第1のスロッ
ト線路が形成された第1の基板と、前記第1の基板と隣
接し、かつ前記第1の基板との間で傾斜角を有し、さら
に前記第1のスロット線路と連続するように第2のスロ
ット線路が形成された第2の基板と、前記第1のスロッ
ト線路と前記第2のスロット線路とを接続する接続部と
を具備する。
ト線路が形成された第1の基板と、前記第1の基板と隣
接し、かつ前記第1の基板との間で傾斜角を有し、さら
に前記第1のスロット線路と連続するように第2のスロ
ット線路が形成された第2の基板と、前記第1のスロッ
ト線路と前記第2のスロット線路とを接続する接続部と
を具備する。
【0030】請求項7記載の接続装置は、第1のコプレ
ーナ線路が形成された第1の基板と、前記第1の基板と
隣接し、かつ前記第1の基板との間で傾斜角を有し、さ
らに前記第1のコプレーナ線路と連続するように第2の
コプレーナ線路が形成された第2の基板と、前記第1の
コプレーナ線路と前記第2のコプレーナ線路とを接続す
る接続部とを具備する。
ーナ線路が形成された第1の基板と、前記第1の基板と
隣接し、かつ前記第1の基板との間で傾斜角を有し、さ
らに前記第1のコプレーナ線路と連続するように第2の
コプレーナ線路が形成された第2の基板と、前記第1の
コプレーナ線路と前記第2のコプレーナ線路とを接続す
る接続部とを具備する。
【0031】スロット線路を用いた場合、第1及び第2
の線路との接続部を面積の広い例えば金箔により構成す
ることが可能になるため、不要なインダクタンスを低減
できる。また、スロット線路あるいはコプレーナ線路で
は、線路内の電界は基板に対して平行になるため、マイ
クロストリップ線路のように電界が基板に対して垂直な
場合に比較して曲げに対する特性劣化が小さい。すなわ
ち、請求項6及び7記載の接続装置では、折り曲げ部が
基板と基板との隣接部にある場合であっても損失を最小
限に抑えることができる。
の線路との接続部を面積の広い例えば金箔により構成す
ることが可能になるため、不要なインダクタンスを低減
できる。また、スロット線路あるいはコプレーナ線路で
は、線路内の電界は基板に対して平行になるため、マイ
クロストリップ線路のように電界が基板に対して垂直な
場合に比較して曲げに対する特性劣化が小さい。すなわ
ち、請求項6及び7記載の接続装置では、折り曲げ部が
基板と基板との隣接部にある場合であっても損失を最小
限に抑えることができる。
【0032】請求項8記載のアンテナは、第1の開口部
を有する第1の接地導体と、前記第1の接地導体と半田
により貼着され、かつ前記第1の開口部よりも面積が大
きくかつ第1の開口部を取り囲む第2の開口部を有する
第2の接地導体と、前記第1及び第2の接地導体を挟む
ように配置された第1及び第2の誘電体基板と、前記第
1及び第2の誘電体基板の各主面に形成された給電線路
及び放射導体とを具備する。
を有する第1の接地導体と、前記第1の接地導体と半田
により貼着され、かつ前記第1の開口部よりも面積が大
きくかつ第1の開口部を取り囲む第2の開口部を有する
第2の接地導体と、前記第1及び第2の接地導体を挟む
ように配置された第1及び第2の誘電体基板と、前記第
1及び第2の誘電体基板の各主面に形成された給電線路
及び放射導体とを具備する。
【0033】請求項9記載のアンテナは、第1の開口部
を有する第1の接地導体が形成された第1の誘電体基板
と、第1の接地導体との間の半田貼着部分に導体部が形
成された第2の誘電体基板と、前記第1の誘電体基板の
第1の接地導体と前記第2の誘電体基板の導体部との間
に介挿された半田と、前記第1及び第2の誘電体基板の
各主面に形成された給電線路及び放射導体とを具備す
る。
を有する第1の接地導体が形成された第1の誘電体基板
と、第1の接地導体との間の半田貼着部分に導体部が形
成された第2の誘電体基板と、前記第1の誘電体基板の
第1の接地導体と前記第2の誘電体基板の導体部との間
に介挿された半田と、前記第1及び第2の誘電体基板の
各主面に形成された給電線路及び放射導体とを具備す
る。
【0034】請求項10記載のカップラは、第1の開口
部を有する第1の接地導体と、前記第1の接地導体と半
田により貼着され、かつ前記第1の開口部よりも面積が
大きくかつ第1の開口部を取り囲む第2の開口部を有す
る第2の接地導体と、前記第1及び第2の接地導体を挟
むように配置された第1及び第2の誘電体基板と、前記
第1及び第2の誘電体基板の各主面に形成された給電線
路とを具備する。
部を有する第1の接地導体と、前記第1の接地導体と半
田により貼着され、かつ前記第1の開口部よりも面積が
大きくかつ第1の開口部を取り囲む第2の開口部を有す
る第2の接地導体と、前記第1及び第2の接地導体を挟
むように配置された第1及び第2の誘電体基板と、前記
第1及び第2の誘電体基板の各主面に形成された給電線
路とを具備する。
【0035】請求項11記載のカップラは、第1の開口
部を有する第1の接地導体が形成された第1の誘電体基
板と、第1の接地導体との間の半田貼着部分に第2の接
地導体が形成された第2の誘電体基板と、前記第1の誘
電体基板の第1の接地導体と前記第2の誘電体基板の第
2の接地導体との間に介挿された半田と、前記第1及び
第2の誘電体基板の各主面に形成された給電線路とを具
備する。
部を有する第1の接地導体が形成された第1の誘電体基
板と、第1の接地導体との間の半田貼着部分に第2の接
地導体が形成された第2の誘電体基板と、前記第1の誘
電体基板の第1の接地導体と前記第2の誘電体基板の第
2の接地導体との間に介挿された半田と、前記第1及び
第2の誘電体基板の各主面に形成された給電線路とを具
備する。
【0036】請求項12記載の基板積層方法は、第1の
開口部を有する第1の導体板が形成された第1の基板及
び前記第1の開口部よりも面積が大きくかつ第1の開口
部を取り囲む第2の開口部を有する第2の導体板が形成
された第2の基板とを積層する基板積層方法であって、
少なくとも一方の基板の導体板表面に半田を配置する工
程と、第2の開口部が第1の開口部を取り囲むように上
記の2枚の基板を対向配置する工程と、前記半田を溶融
して接地導体を相互に接続する工程とを具備する。
開口部を有する第1の導体板が形成された第1の基板及
び前記第1の開口部よりも面積が大きくかつ第1の開口
部を取り囲む第2の開口部を有する第2の導体板が形成
された第2の基板とを積層する基板積層方法であって、
少なくとも一方の基板の導体板表面に半田を配置する工
程と、第2の開口部が第1の開口部を取り囲むように上
記の2枚の基板を対向配置する工程と、前記半田を溶融
して接地導体を相互に接続する工程とを具備する。
【0037】請求項13記載の基板積層方法は、第1の
開口部を有する第1の導体板が形成された第1の基板及
び前記第1の導体板との間の半田貼着部分に第2の導体
板が形成された第2の基板とを積層する基板積層方法で
あって、少なくとも一方の基板の導体板表面に半田を配
置する工程と、第2の導体板が第1の導体板の特定位置
に対して対向するように上記の2枚の基板を対向配置す
る工程と、前記半田を溶融して接地導体を相互に接続す
る工程とを具備する。
開口部を有する第1の導体板が形成された第1の基板及
び前記第1の導体板との間の半田貼着部分に第2の導体
板が形成された第2の基板とを積層する基板積層方法で
あって、少なくとも一方の基板の導体板表面に半田を配
置する工程と、第2の導体板が第1の導体板の特定位置
に対して対向するように上記の2枚の基板を対向配置す
る工程と、前記半田を溶融して接地導体を相互に接続す
る工程とを具備する。
【0038】請求項8〜13記載の発明では、第2の接
地導体(第2の導体板)より第1の接地導体(第1の導
体板)の第1の開口部、例えば結合用開口部近傍の導体
を取り除くことにより、半田をリフローをした場合に流
し込まれた半田は両面に接地導体があるところは流れて
接地導体間を電気的に接続するが、結合用開口部付近で
は第1の接地導体のみにしか金属がないために半田が流
れて行かず、結合用開口部が埋まる心配はない。加え
て、従来の技術では接地導体の金属あるいは接着剤の分
だけ電力が減衰してしまう問題点があったが、本発明の
ように取り除かれた部分で例えば薄い金属導波管を形成
するように金属を取り除くことにより、金属の厚さ分の
電力の減衰を低減でき、低損失な給電が可能になる。
地導体(第2の導体板)より第1の接地導体(第1の導
体板)の第1の開口部、例えば結合用開口部近傍の導体
を取り除くことにより、半田をリフローをした場合に流
し込まれた半田は両面に接地導体があるところは流れて
接地導体間を電気的に接続するが、結合用開口部付近で
は第1の接地導体のみにしか金属がないために半田が流
れて行かず、結合用開口部が埋まる心配はない。加え
て、従来の技術では接地導体の金属あるいは接着剤の分
だけ電力が減衰してしまう問題点があったが、本発明の
ように取り除かれた部分で例えば薄い金属導波管を形成
するように金属を取り除くことにより、金属の厚さ分の
電力の減衰を低減でき、低損失な給電が可能になる。
【0039】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の原理を説明する
ための図である。
ための図である。
【0040】図1において、1は例えば三角形の形状の
基板である。三角形の形状の基板1では、主面の重心2
を通過する直線3の終端である第1の端部4と第2の端
部5は、それぞれ60度の鋭角の形状、直線の形状をな
し、すなわち第1の端部4と第2の端部5は、相互に形
状が異なる。
基板である。三角形の形状の基板1では、主面の重心2
を通過する直線3の終端である第1の端部4と第2の端
部5は、それぞれ60度の鋭角の形状、直線の形状をな
し、すなわち第1の端部4と第2の端部5は、相互に形
状が異なる。
【0041】また、放射素子6の主面の重心7は、基板
1の重心2と異なる位置にある。ここでは、放射素子6
の重心7は、直線3上の基板1の重心2と異なる位置に
ある。
1の重心2と異なる位置にある。ここでは、放射素子6
の重心7は、直線3上の基板1の重心2と異なる位置に
ある。
【0042】また、基板1の裏面には、地導体8が配置
されている。
されている。
【0043】ここで、放射素子6と同じ面あるいは基板
1の裏面に設けられた給電部としての給電線路(図示省
略)より送信出力が給電されると、放射素子6より電磁
波が放射される。放射された電磁波は放射素子6より直
接自由空間へ放射される直接波9と、放射素子6から出
た電磁波が基板1の端部で回折し自由空間に放射される
回折波10とがあり、一般に放射パターンは直接波9と
回折波10の合成で決定される。
1の裏面に設けられた給電部としての給電線路(図示省
略)より送信出力が給電されると、放射素子6より電磁
波が放射される。放射された電磁波は放射素子6より直
接自由空間へ放射される直接波9と、放射素子6から出
た電磁波が基板1の端部で回折し自由空間に放射される
回折波10とがあり、一般に放射パターンは直接波9と
回折波10の合成で決定される。
【0044】直接波9は、放射素子6の形状・大きさ・
誘電体、半導体の比誘電率・厚さあるいは周波数等によ
り決定され、基板1の大きさ・形状には依存しない。そ
のため、最大放射方向は上記の条件で決定されてしま
う。一方、回折波10は、基板1の端部の大きさ・形状
に大きく影響を受ける。例えば、鋭角の形状の第1の端
部4では、その近傍の電流密度が高いため自由空間に放
射される回折波10が強く、直線の形状の第2の端部5
では、その近傍の電流密度が低いため自由空間に放射さ
れる回折波10が弱い。つまり、端部4、5の形状が異
なることで端部4、5間で回折波に非対称性を持たせる
ことができる(第1のパラメータ)。加えて、本発明で
は、放射素子6の重心7は、直線3上の基板1の重心2
と異なる位置にあることから、端部4、5間で回折波に
非対称性を持たせることができる(第2のパラメー
タ)。本願発明は、第1及び第2の2つのパラメータを
巧みに調整することで、所望の方向にビームをチルトさ
せている。
誘電体、半導体の比誘電率・厚さあるいは周波数等によ
り決定され、基板1の大きさ・形状には依存しない。そ
のため、最大放射方向は上記の条件で決定されてしま
う。一方、回折波10は、基板1の端部の大きさ・形状
に大きく影響を受ける。例えば、鋭角の形状の第1の端
部4では、その近傍の電流密度が高いため自由空間に放
射される回折波10が強く、直線の形状の第2の端部5
では、その近傍の電流密度が低いため自由空間に放射さ
れる回折波10が弱い。つまり、端部4、5の形状が異
なることで端部4、5間で回折波に非対称性を持たせる
ことができる(第1のパラメータ)。加えて、本発明で
は、放射素子6の重心7は、直線3上の基板1の重心2
と異なる位置にあることから、端部4、5間で回折波に
非対称性を持たせることができる(第2のパラメー
タ)。本願発明は、第1及び第2の2つのパラメータを
巧みに調整することで、所望の方向にビームをチルトさ
せている。
【0045】なお、以上は送信の場合について述べてい
るが受信の場合も経路が逆になるだけで、全く同様に作
用する。本発明のアンテナは、送受信用ばかりでなく、
送信専用、受信専用に使うことも可能である。
るが受信の場合も経路が逆になるだけで、全く同様に作
用する。本発明のアンテナは、送受信用ばかりでなく、
送信専用、受信専用に使うことも可能である。
【0046】図2(a)は本発明の第1の実施形態に係
るマイクロストリップアンテナの平面図であり、図2
(b)は(a)のA−Α´線についての縦断面図であ
る。
るマイクロストリップアンテナの平面図であり、図2
(b)は(a)のA−Α´線についての縦断面図であ
る。
【0047】この実施形態のマイクロストリップアンテ
ナは、基板としての誘電体基板12を放射素子としての
円形放射導体11と地導体としての接地導体板13とに
よって挟設している。誘電体基板2及び接地導体板13
は正三角形に形成されている。円形放射導体11への給
電は給電点14に接地導体13側から同軸線路15を接
続することで行う。
ナは、基板としての誘電体基板12を放射素子としての
円形放射導体11と地導体としての接地導体板13とに
よって挟設している。誘電体基板2及び接地導体板13
は正三角形に形成されている。円形放射導体11への給
電は給電点14に接地導体13側から同軸線路15を接
続することで行う。
【0048】本発明者等は、図2に示すマイクロストリ
ップアンテナを試作し、放射パターンの測定を行った。
試作したマイクロストリップアンテナにおける各パラメ
ータは以下の通りである。
ップアンテナを試作し、放射パターンの測定を行った。
試作したマイクロストリップアンテナにおける各パラメ
ータは以下の通りである。
【0049】(a)誘電体基板12の比誘電率:2.60 (b)誘電体基板12の厚さ: 0.8mm (c)円形放射導体11の半径:10.5mm (d)誘電体基板12及び接地導体板13の形状:正三
角形 (e)誘電体基板12及び接地導体板13の一辺の長
さ:12cm (f)中心周波数: 4.987GHz (g)円形放射導体11の重心=誘電体基板12の正三
角形の重心 (h)偏波:X軸に平行な直線偏波 図3及び図4は図2のマイクロストリップアンテナの放
射パターンを示すグラフである。図3はΕ面(X−Z
面)パターン、図4はΗ面(Y−Z面)パターンを示
す。図3から明らかなように、最大受信電力方向が正面
から 7.0゜マイナス方向にシフトしていることがわか
る。一方、図4では最大受信電力方向は正面方向のまま
であることがわかる。この図より正三角形の誘電体基板
12では三角形の重心に円形放射導体11の重心を置い
てもXZ面内でビームが正面方向を向かないことがわか
る。
角形 (e)誘電体基板12及び接地導体板13の一辺の長
さ:12cm (f)中心周波数: 4.987GHz (g)円形放射導体11の重心=誘電体基板12の正三
角形の重心 (h)偏波:X軸に平行な直線偏波 図3及び図4は図2のマイクロストリップアンテナの放
射パターンを示すグラフである。図3はΕ面(X−Z
面)パターン、図4はΗ面(Y−Z面)パターンを示
す。図3から明らかなように、最大受信電力方向が正面
から 7.0゜マイナス方向にシフトしていることがわか
る。一方、図4では最大受信電力方向は正面方向のまま
であることがわかる。この図より正三角形の誘電体基板
12では三角形の重心に円形放射導体11の重心を置い
てもXZ面内でビームが正面方向を向かないことがわか
る。
【0050】図5に、円形放射導体11をX軸上で移動
させた場合の最大受信電力方向の変化の測定結果を示
す。図中点は測定値、実線は測定値から最小自乗法を用
いて得られた近似直線であり、 最大受信電力方向[゜]=−1.07×オフセット量[mm]−6.24(1) で表される。このとき、X軸の正方向をθの正方向とし
た。上記式(1)のオフセット量は正三角形の重心を原
点にX軸の正方向をプラスに取ったものである。この図
より、円形放射導体11の設置位置を変えることにより
ビームを正面方向から傾けるさせることができる。よっ
て、図3〜5の結果よりビームを所望の方向に向けるに
は誘電体基板12の三角形の重心から円形放射導体11
の重心を必要な距離だけオフセットした位置に配置すれ
ばよいことになる。
させた場合の最大受信電力方向の変化の測定結果を示
す。図中点は測定値、実線は測定値から最小自乗法を用
いて得られた近似直線であり、 最大受信電力方向[゜]=−1.07×オフセット量[mm]−6.24(1) で表される。このとき、X軸の正方向をθの正方向とし
た。上記式(1)のオフセット量は正三角形の重心を原
点にX軸の正方向をプラスに取ったものである。この図
より、円形放射導体11の設置位置を変えることにより
ビームを正面方向から傾けるさせることができる。よっ
て、図3〜5の結果よりビームを所望の方向に向けるに
は誘電体基板12の三角形の重心から円形放射導体11
の重心を必要な距離だけオフセットした位置に配置すれ
ばよいことになる。
【0051】一方、誘電体基板12及び接地導体板13
の三角形の一辺の長さを2λ、円形放射導体11の直径
を0.4λとしたとき、誘電体基板12の三角形の重心
から円形放射導体11の重心をX軸の負方向に0.15
λにオフセットした位置に配置すればZ軸方向(天頂方
向)にビームを向けることができた。特に、この場合、
直接波と回折波の方向が合致するので高い利得を得るこ
とができる。
の三角形の一辺の長さを2λ、円形放射導体11の直径
を0.4λとしたとき、誘電体基板12の三角形の重心
から円形放射導体11の重心をX軸の負方向に0.15
λにオフセットした位置に配置すればZ軸方向(天頂方
向)にビームを向けることができた。特に、この場合、
直接波と回折波の方向が合致するので高い利得を得るこ
とができる。
【0052】次に、第2の実施形態を説明する。
【0053】図6(a)は本発明の第2の実施形態に係
るマイクロストリップアンテナの平面図、図6(b)は
(a)のB−B´線についての縦断面図である。
るマイクロストリップアンテナの平面図、図6(b)は
(a)のB−B´線についての縦断面図である。
【0054】この第2の実施形態のマイクロストリップ
アンテナは、給電部にスロット結合給電方式を採用して
いる点が第1の実施形態と異なる。すなわち、接地導体
13aの誘電体基板12とは対向する面に第2の誘電体
基板16を積層し、第2の誘電体基板16の接地導体1
3aの対向する位置に給電線路17を形成し、給電線路
17と放射導体11の結合は接地導体13aに設けられ
たスロット18により行う。この構成においても、第2
の誘電体基板16も第1の誘電体基板12と同じ形状に
することで、第1の実施形態の場合と同様の特性を得る
ことできる。
アンテナは、給電部にスロット結合給電方式を採用して
いる点が第1の実施形態と異なる。すなわち、接地導体
13aの誘電体基板12とは対向する面に第2の誘電体
基板16を積層し、第2の誘電体基板16の接地導体1
3aの対向する位置に給電線路17を形成し、給電線路
17と放射導体11の結合は接地導体13aに設けられ
たスロット18により行う。この構成においても、第2
の誘電体基板16も第1の誘電体基板12と同じ形状に
することで、第1の実施形態の場合と同様の特性を得る
ことできる。
【0055】図7に本発明の第3の実施形態に係るマイ
クロストリップアンテナの平面図を示す。
クロストリップアンテナの平面図を示す。
【0056】この第3の実施形態のマイクロストリップ
アンテナは、給電部に直接給電方式を採用している点が
第1の実施形態及び第2の実施形態と異なる。すなわ
ち、誘電体基板12の放射導体11が形成された面に給
電線路19が形成され、給電線路19が放射導体11に
接続されている。この構成においても、第1の実施形態
の場合と同様の特性を得ることできる。
アンテナは、給電部に直接給電方式を採用している点が
第1の実施形態及び第2の実施形態と異なる。すなわ
ち、誘電体基板12の放射導体11が形成された面に給
電線路19が形成され、給電線路19が放射導体11に
接続されている。この構成においても、第1の実施形態
の場合と同様の特性を得ることできる。
【0057】次に、第4の実施形態を説明する。
【0058】図8は本発明の第4の実施形態に係る立体
構造アンテナの構成を示す斜視図である。
構造アンテナの構成を示す斜視図である。
【0059】図8に示す立体構造アンテナは、頂点20
を共有する正三角形の誘電体基板21を4つ組み合わせ
て角錐状の立体基板22を構成している。各誘電体基板
21上には、例えば図2に示したような、放射素子とし
ての円形放射導体23が設けられ、各誘電体基板21の
裏面には、図示を省略しているが誘電体基板21と同じ
形状の地導体としての接地導体板及び給電部としての同
軸線路が設けられている。 円形放射導体23は、頂点
20と各誘電体基板21の主面の重心24とを通過する
直線25上でかつ誘電体基板21の重心24と異なる位
置に主面の重心26を有するように配置されている。
を共有する正三角形の誘電体基板21を4つ組み合わせ
て角錐状の立体基板22を構成している。各誘電体基板
21上には、例えば図2に示したような、放射素子とし
ての円形放射導体23が設けられ、各誘電体基板21の
裏面には、図示を省略しているが誘電体基板21と同じ
形状の地導体としての接地導体板及び給電部としての同
軸線路が設けられている。 円形放射導体23は、頂点
20と各誘電体基板21の主面の重心24とを通過する
直線25上でかつ誘電体基板21の重心24と異なる位
置に主面の重心26を有するように配置されている。
【0060】本実施形態では、例えば各誘電体基板21
の重心24から円形放射導体23の重心26をX軸の負
方向にオフセットした位置に配置して各面のZ軸方向
(天頂方向)にビームを向けるようにしている。
の重心24から円形放射導体23の重心26をX軸の負
方向にオフセットした位置に配置して各面のZ軸方向
(天頂方向)にビームを向けるようにしている。
【0061】本実施形態に係るアンテナでは、例えば構
内無線通信システムの基地局あるいは子局におけるアン
テナに適用できる。すなわち、天井あるいは机の上に配
置された当該アンテナにおいて4つの円形放射導体23
を選択的に使用すれば、目的方向にビームを向けること
ができ、かつ各方向に対してそれぞれ高利得を得ること
ができる。
内無線通信システムの基地局あるいは子局におけるアン
テナに適用できる。すなわち、天井あるいは机の上に配
置された当該アンテナにおいて4つの円形放射導体23
を選択的に使用すれば、目的方向にビームを向けること
ができ、かつ各方向に対してそれぞれ高利得を得ること
ができる。
【0062】ところで、図8に示す立体構造アンテナ3
0は、図9に示すように、筐体31上に搭載される。図
10は図9のA−A断面図であり、図11は図10の部
分拡大図であり、図12は図10の矢印Bからみた図で
ある。これらの図は従来の構造を示しており、ここでは
先ずこの構造の問題点を説明する。
0は、図9に示すように、筐体31上に搭載される。図
10は図9のA−A断面図であり、図11は図10の部
分拡大図であり、図12は図10の矢印Bからみた図で
ある。これらの図は従来の構造を示しており、ここでは
先ずこの構造の問題点を説明する。
【0063】筐体31の裏面には、基板32が配置され
ている。基板32は、相対角度αで基板33と隣接され
ている。ここで、基板32上の伝送線路34、基板33
上の伝送線路35ともマイクロストリップ線路であり、
基板32、33はともに金属筐体31に導電性接着剤で
接着されている。伝送線路34と伝送線路35は接続部
36、例えば金線によるワイアボンディングあるいは金
リボンによるウェルディングにより接続される。このと
き、接地は互いに同じ金属筐体31に導電性接着剤にて
接着することによりとっている。
ている。基板32は、相対角度αで基板33と隣接され
ている。ここで、基板32上の伝送線路34、基板33
上の伝送線路35ともマイクロストリップ線路であり、
基板32、33はともに金属筐体31に導電性接着剤で
接着されている。伝送線路34と伝送線路35は接続部
36、例えば金線によるワイアボンディングあるいは金
リボンによるウェルディングにより接続される。このと
き、接地は互いに同じ金属筐体31に導電性接着剤にて
接着することによりとっている。
【0064】さて、2つの線路34、35を金線による
ワイヤボンディングあるいは金リボンによるウェルデイ
ングにより接続した場合、マイクロ波・ミリ波帯などの
高い周波数帯では、接続部36としての金線あるいは金
リボンはインダクタンスを持つ。また、基板32、33
の端部にはキャパシタンスがある。そのため等価回路は
図13に示すようになる。図13に示す不要なリアクタ
ンスあるいはキャパシタンスを低減するためには、でき
るだけ接続部36としての金線あるいは金リボンの長さ
を短くする必要がある。
ワイヤボンディングあるいは金リボンによるウェルデイ
ングにより接続した場合、マイクロ波・ミリ波帯などの
高い周波数帯では、接続部36としての金線あるいは金
リボンはインダクタンスを持つ。また、基板32、33
の端部にはキャパシタンスがある。そのため等価回路は
図13に示すようになる。図13に示す不要なリアクタ
ンスあるいはキャパシタンスを低減するためには、でき
るだけ接続部36としての金線あるいは金リボンの長さ
を短くする必要がある。
【0065】しかしながら、図10〜12に示すような
立体構成では基板の厚さや接続される基板間のなす角度
により、接続部36としての金線あるいは金リボンが中
空にある部分が生ずる。よって、インダクタンスをなく
することは非常に困難であり、ミスマッチが生ずること
となる。また、特にミリ波帯では図に示す接続部36の
ような不連続部からの不要放射も大きく、そのため接続
部における挿入損失が大きくなるという問題があった。
加えて、伝送線路34と伝送線路35の接続のためのワ
イアボンディングあるいはウェルディングを立体的に行
う必要があるため、専用の治具が必要であったり、工程
数が増えるといった問題があった。
立体構成では基板の厚さや接続される基板間のなす角度
により、接続部36としての金線あるいは金リボンが中
空にある部分が生ずる。よって、インダクタンスをなく
することは非常に困難であり、ミスマッチが生ずること
となる。また、特にミリ波帯では図に示す接続部36の
ような不連続部からの不要放射も大きく、そのため接続
部における挿入損失が大きくなるという問題があった。
加えて、伝送線路34と伝送線路35の接続のためのワ
イアボンディングあるいはウェルディングを立体的に行
う必要があるため、専用の治具が必要であったり、工程
数が増えるといった問題があった。
【0066】第5の実施形態はかかる課題を解決するも
のである。
のである。
【0067】図14及び図15に本発明の第5の実施形
態に係る基板間接続装置を示す。図14は第5の実施形
態に係る基板間接続装置にて接続された2つの基板の外
観図であり、図15は図14においてA−A面内の断面
図である。
態に係る基板間接続装置を示す。図14は第5の実施形
態に係る基板間接続装置にて接続された2つの基板の外
観図であり、図15は図14においてA−A面内の断面
図である。
【0068】この第5の実施形態の基板間接続装置で
は、平らな第1の誘電体基板41上にマイクロストリッ
プ線路42が形成されており、接地導体板43は導電性
接着剤で金属筐体48に固定されている。一方、金属筐
体48の折り曲げ部48aに沿って形成された第2の誘
電体基板44上にマイクロストリップ線路45が形成さ
れており、この基板の接地導体46は導電性接着剤で金
属筐体48に固定されている。第1の伝送線路であるマ
イクロストリップ線路42と第2の伝送線路であるマイ
クロストリップ線路45は金属筐体48の平らな部分4
8bにおいて、接続部としての金リボン47によって接
続されている。
は、平らな第1の誘電体基板41上にマイクロストリッ
プ線路42が形成されており、接地導体板43は導電性
接着剤で金属筐体48に固定されている。一方、金属筐
体48の折り曲げ部48aに沿って形成された第2の誘
電体基板44上にマイクロストリップ線路45が形成さ
れており、この基板の接地導体46は導電性接着剤で金
属筐体48に固定されている。第1の伝送線路であるマ
イクロストリップ線路42と第2の伝送線路であるマイ
クロストリップ線路45は金属筐体48の平らな部分4
8bにおいて、接続部としての金リボン47によって接
続されている。
【0069】この実施形態においては、折り曲げ部48
aにより第2の誘電体基板44をマイクロストリップ線
路45の伝送特性が劣化しない程度の曲率で曲げること
によって、第1の基板と第2の基板間の隣接部における
鋭角的な接続を回避している。このとき曲率に沿った基
板の曲げは導電性接着剤にて接地導体46を金属筐体4
8に固定することで得ている。同様に第1の誘電体基板
の接地導体43を金属筐体48に導電性接着剤で固定す
ることにより両者の接地を共通化している。また、隣接
部を金属筐体48の平らな部分48bにおいているた
め、互いの線路の位置合わせが容易であり、またウェル
ディング等の作業も容易になる。
aにより第2の誘電体基板44をマイクロストリップ線
路45の伝送特性が劣化しない程度の曲率で曲げること
によって、第1の基板と第2の基板間の隣接部における
鋭角的な接続を回避している。このとき曲率に沿った基
板の曲げは導電性接着剤にて接地導体46を金属筐体4
8に固定することで得ている。同様に第1の誘電体基板
の接地導体43を金属筐体48に導電性接着剤で固定す
ることにより両者の接地を共通化している。また、隣接
部を金属筐体48の平らな部分48bにおいているた
め、互いの線路の位置合わせが容易であり、またウェル
ディング等の作業も容易になる。
【0070】図16及び図17に本発明の第6の実施形
態に係る基板間接続装置を示す。図16は第6の実施形
態に係る基板間接続装置にて接続された2つの基板の外
観図であり、図17は図16においてA−A面内の断面
図である。
態に係る基板間接続装置を示す。図16は第6の実施形
態に係る基板間接続装置にて接続された2つの基板の外
観図であり、図17は図16においてA−A面内の断面
図である。
【0071】この基板間接続装置では、平らな第1の誘
電体基板51上にスロット線路52が接地導体53a、
53bの間に形成されたスリットにより構成されてい
る。一方、第1の誘電体基板52に対して角度αをなし
た平らな第2の誘電体基板54上にスロット線路55が
接地導体56a、56bの間に形成されたスリットによ
り構成されている。第1の伝送線路であるスロット線路
52と第2の伝送線路であるスロット線路55は、交点
において互いの接地導体53aと56a、53bと56
bをそれぞれ金リボン57a及び57bでウェルデイン
グすることで接続が行われている。
電体基板51上にスロット線路52が接地導体53a、
53bの間に形成されたスリットにより構成されてい
る。一方、第1の誘電体基板52に対して角度αをなし
た平らな第2の誘電体基板54上にスロット線路55が
接地導体56a、56bの間に形成されたスリットによ
り構成されている。第1の伝送線路であるスロット線路
52と第2の伝送線路であるスロット線路55は、交点
において互いの接地導体53aと56a、53bと56
bをそれぞれ金リボン57a及び57bでウェルデイン
グすることで接続が行われている。
【0072】図18及び図19に本発明の第7の実施形
態に係る基板間接続装置を示す。図18は第7の実施形
態に係る基板間接続装置にて接続された2つの基板の外
観図であり、図19は図18においてA−A面内の断面
図である。
態に係る基板間接続装置を示す。図18は第7の実施形
態に係る基板間接続装置にて接続された2つの基板の外
観図であり、図19は図18においてA−A面内の断面
図である。
【0073】この基板間接続装置では、平らな第1の誘
電体基板61上にコプレーナ線路62の中心導体63a
が接地地導体63b、63cとの間にスリットを形成す
ることにより構成されている。一方、第1の誘電体基板
61に対して角度αをなした平らな第2の誘電体基板6
4上にコプレーナ線路65の中心導体66aが接地導体
66b、66cとの間にスリットを構成することにより
構成されている。第1の伝送線路であるコプレーナ線路
62と第2の伝送線路であるコプレーナ線路65は、交
点において互いの中心導体63aと66a、互いの接地
導体63bと66a、63bと66bをそれぞれ金箔6
7a、67b及び67cでウェルデイングすることで接
続が行われている。
電体基板61上にコプレーナ線路62の中心導体63a
が接地地導体63b、63cとの間にスリットを形成す
ることにより構成されている。一方、第1の誘電体基板
61に対して角度αをなした平らな第2の誘電体基板6
4上にコプレーナ線路65の中心導体66aが接地導体
66b、66cとの間にスリットを構成することにより
構成されている。第1の伝送線路であるコプレーナ線路
62と第2の伝送線路であるコプレーナ線路65は、交
点において互いの中心導体63aと66a、互いの接地
導体63bと66a、63bと66bをそれぞれ金箔6
7a、67b及び67cでウェルデイングすることで接
続が行われている。
【0074】図20は本発明の第6の実施形態における
A−A面内における電界の向きを示したものである。ス
ロット線路を用いているため、線路内の電界は基板の面
に対して水平でかつ伝送方向に対して垂直である。この
図より、接続部57で伝送する角度はαだけ変わるが、
電界の向きは変わらないことがわかる。このことは上述
した第7の実施形態におけるコプレーナ線路についても
同じことがいえる。スロット線路とコプレーナ線路の違
いは、コプレーナ線路では2本のスリット内での電界の
方向が逆を向くことだけであり、スロット線路同様、基
板間の接続があっても線路内の電界の向きは変わらな
い。
A−A面内における電界の向きを示したものである。ス
ロット線路を用いているため、線路内の電界は基板の面
に対して水平でかつ伝送方向に対して垂直である。この
図より、接続部57で伝送する角度はαだけ変わるが、
電界の向きは変わらないことがわかる。このことは上述
した第7の実施形態におけるコプレーナ線路についても
同じことがいえる。スロット線路とコプレーナ線路の違
いは、コプレーナ線路では2本のスリット内での電界の
方向が逆を向くことだけであり、スロット線路同様、基
板間の接続があっても線路内の電界の向きは変わらな
い。
【0075】一方、図21には図10〜図12に示した
従来例の基板間接続装置を用いた場合のA−A面内の線
路における電界の向きを示す。マイクロストリップ線路
内では電磁波はTEMモードで伝搬するために、伝搬方
向及び基板面に対して垂直な電界が立つ。例えば第1の
伝送線路34から伝搬してきた電界が、接続点36aに
おいて角度αだけ第1の誘電体基板32に対して傾いた
第2の誘電体基板33上の第2の伝送線路35に接続さ
れていた場合、接続点36aにおいて電界の向きが2つ
の基板のなす角度αだけ急激に変わることになる。その
ため、伝送特性に悪影響が出る。
従来例の基板間接続装置を用いた場合のA−A面内の線
路における電界の向きを示す。マイクロストリップ線路
内では電磁波はTEMモードで伝搬するために、伝搬方
向及び基板面に対して垂直な電界が立つ。例えば第1の
伝送線路34から伝搬してきた電界が、接続点36aに
おいて角度αだけ第1の誘電体基板32に対して傾いた
第2の誘電体基板33上の第2の伝送線路35に接続さ
れていた場合、接続点36aにおいて電界の向きが2つ
の基板のなす角度αだけ急激に変わることになる。その
ため、伝送特性に悪影響が出る。
【0076】以上の述べた第5〜第7の実施形態の基板
間接続装置は、図8〜図10に示したいわゆるピラミッ
ド型のアンテナに適用されるが、他の形態のアンテナや
システムに適用可能である。
間接続装置は、図8〜図10に示したいわゆるピラミッ
ド型のアンテナに適用されるが、他の形態のアンテナや
システムに適用可能である。
【0077】なお、本発明の第5の実施形態において
は、マイクロストリップ線路を用いたがこれに限らず、
トリプレート線路、平行二線などの平面回路用伝送線路
であってもよい。
は、マイクロストリップ線路を用いたがこれに限らず、
トリプレート線路、平行二線などの平面回路用伝送線路
であってもよい。
【0078】また、第6及び第7の実施形態において、
線路のある側とは反対側は何もない構造になっている
が、これに限らず例えば新たに接地導体を設けてグラン
デッドスロット線路あるいはグランデッドコプレーナ線
路としてもよい。その際、第5の実施形態の如く金属筐
体を設け、これに接着するように構成してもよい。
線路のある側とは反対側は何もない構造になっている
が、これに限らず例えば新たに接地導体を設けてグラン
デッドスロット線路あるいはグランデッドコプレーナ線
路としてもよい。その際、第5の実施形態の如く金属筐
体を設け、これに接着するように構成してもよい。
【0079】ところで、図8に示す立体構造アンテナ3
0をはじめとしたスロット結合型マイクロストリップア
ンテナにおいては、給電線路側基板と放射導体側基板を
貼り合わせる方法として2つの方法がよく知られてい
る。1つは図22に示すように、接着剤あるいは接着シ
ート70を2つの基板71、72(一方の基板71の表
面には放射導体73が形成され、他方の基板72の表裏
にはそれぞれ結合用の開口部74付きの地導体75、給
電線路76が形成されている。)の間に装着し熱融着し
接着する方法である。この方法は、例えばPTFE基板
同士など同じ種類同士でかつある程度の圧力に耐えられ
る基板であることが要求されるために、使用する基板に
制限が加えられることになる。また、この方法では放射
導体側基板を低誘電率基板にして放射効率を向上させ、
給電線路側基板を高誘電率基板にして回路の集積度を向
上させることが不可能になる。もう1つの方法は図23
に示すように、2枚の基板71、72の貼り合わせる面
の両面に結合用の開口部74a,74bを接地導体75
a、75b上に形成し、この間に例えば金−スズ半田の
ような半田のリフローにより接続を行うものである。こ
の方法では例えばPTFE基板とアルミナ基板あるいは
ガリウムひ素基板の貼り合わせが可能になる。しかしな
がら、例えばミリ波帯では結合用開口の大きさが長さl
mm以下、幅0.1mm以下と小さくなるため、リフロ
ーされた半田がスロット内部に流れ込み埋まってしまう
ために、放射導体に電力が供給できないといったある。
以上述べた問題は、多層基板間のマイクロストリップカ
ップラについても同様に起こる問題である。
0をはじめとしたスロット結合型マイクロストリップア
ンテナにおいては、給電線路側基板と放射導体側基板を
貼り合わせる方法として2つの方法がよく知られてい
る。1つは図22に示すように、接着剤あるいは接着シ
ート70を2つの基板71、72(一方の基板71の表
面には放射導体73が形成され、他方の基板72の表裏
にはそれぞれ結合用の開口部74付きの地導体75、給
電線路76が形成されている。)の間に装着し熱融着し
接着する方法である。この方法は、例えばPTFE基板
同士など同じ種類同士でかつある程度の圧力に耐えられ
る基板であることが要求されるために、使用する基板に
制限が加えられることになる。また、この方法では放射
導体側基板を低誘電率基板にして放射効率を向上させ、
給電線路側基板を高誘電率基板にして回路の集積度を向
上させることが不可能になる。もう1つの方法は図23
に示すように、2枚の基板71、72の貼り合わせる面
の両面に結合用の開口部74a,74bを接地導体75
a、75b上に形成し、この間に例えば金−スズ半田の
ような半田のリフローにより接続を行うものである。こ
の方法では例えばPTFE基板とアルミナ基板あるいは
ガリウムひ素基板の貼り合わせが可能になる。しかしな
がら、例えばミリ波帯では結合用開口の大きさが長さl
mm以下、幅0.1mm以下と小さくなるため、リフロ
ーされた半田がスロット内部に流れ込み埋まってしまう
ために、放射導体に電力が供給できないといったある。
以上述べた問題は、多層基板間のマイクロストリップカ
ップラについても同様に起こる問題である。
【0080】第8の実施形態はかかる課題を解決するも
のである。
のである。
【0081】図24は本発明の第8の実施形態に係るマ
イクロストリップアンテナである。この第8の実施形態
のマイクロストリップアンテナは、第1の誘電体基板8
2を放射導体81と第1の接地導体83で挟設し、第1
の誘電体基板82と貼り合わせる第2の誘電体基板86
を第2の接地導体84と給電線路87で挟設している。
第2の接地導体84上には放射導体81と給電線路87
の結合を行うための結合用開口部85が形成されてお
り、第1の接地導体83の第2の接地導体84上の結合
用開口部85と重なる部分付近の金属を取り去った開口
部88が形成されている。すなわち、開口部88は、結
合用開口部85よりも面積が大きくかつ結合用開口部8
5を取り囲んでいる。第1の誘電体82と第2の誘電体
86の接着には第1の接地導体83と第二接地導体84
の間に半田をリフローすることによって電気的な接続を
行う。
イクロストリップアンテナである。この第8の実施形態
のマイクロストリップアンテナは、第1の誘電体基板8
2を放射導体81と第1の接地導体83で挟設し、第1
の誘電体基板82と貼り合わせる第2の誘電体基板86
を第2の接地導体84と給電線路87で挟設している。
第2の接地導体84上には放射導体81と給電線路87
の結合を行うための結合用開口部85が形成されてお
り、第1の接地導体83の第2の接地導体84上の結合
用開口部85と重なる部分付近の金属を取り去った開口
部88が形成されている。すなわち、開口部88は、結
合用開口部85よりも面積が大きくかつ結合用開口部8
5を取り囲んでいる。第1の誘電体82と第2の誘電体
86の接着には第1の接地導体83と第二接地導体84
の間に半田をリフローすることによって電気的な接続を
行う。
【0082】貼り合わせを行った場合、結合用開口部8
5付近では金属を取り去った開口部88があるためにそ
の部分には半田が流れ込まないようになっている。
5付近では金属を取り去った開口部88があるためにそ
の部分には半田が流れ込まないようになっている。
【0083】図25は図24に示した第8の実施形態に
係るマイクロストリップアンテナの等価回路である。図
25において伝搬定数一α1 (減衰定数α1 )は特にミ
リ波帯以上では接地導体上に形成された結合用開口部8
5がカットオフ周波数以下の金属導波管とみえるためで
ある。そのため、例えば図23に示したような従来例の
マイクロストリップアンテナでは、図26に示すような
等価回路となり、第1の誘電体側の接地導体の厚さ分だ
け電磁波の減衰が大きくなる。ところが、図24の第1
の接地導体83の一部の金属を取り除いて構成された開
口部88をカットオフ周波数以上の金属導波管の大きさ
にすると、この分の減衰が低減できるためアンテナの低
損失化が可能となる。
係るマイクロストリップアンテナの等価回路である。図
25において伝搬定数一α1 (減衰定数α1 )は特にミ
リ波帯以上では接地導体上に形成された結合用開口部8
5がカットオフ周波数以下の金属導波管とみえるためで
ある。そのため、例えば図23に示したような従来例の
マイクロストリップアンテナでは、図26に示すような
等価回路となり、第1の誘電体側の接地導体の厚さ分だ
け電磁波の減衰が大きくなる。ところが、図24の第1
の接地導体83の一部の金属を取り除いて構成された開
口部88をカットオフ周波数以上の金属導波管の大きさ
にすると、この分の減衰が低減できるためアンテナの低
損失化が可能となる。
【0084】図28は図27に示すようなスロット結合
型マイクロストリップアンテナ(図24と同一の要素に
は同一の番号を付した。)において、結合用開口部85
が放射導体81中心からY軸方向にオフセットした時の
入力インピーダンス特性の変化を、図29は給電線路8
7が結合用開口部85の中心からY軸方向にオフセット
した時の入力インピーダンス特性の変化を計算機シミュ
レーションにより求めたものである。ここで、計算に用
いたスロット結合型マイクロストリップアンテナにおけ
るパラメータは以下の通りである。
型マイクロストリップアンテナ(図24と同一の要素に
は同一の番号を付した。)において、結合用開口部85
が放射導体81中心からY軸方向にオフセットした時の
入力インピーダンス特性の変化を、図29は給電線路8
7が結合用開口部85の中心からY軸方向にオフセット
した時の入力インピーダンス特性の変化を計算機シミュ
レーションにより求めたものである。ここで、計算に用
いたスロット結合型マイクロストリップアンテナにおけ
るパラメータは以下の通りである。
【0085】(1)誘電体基板82の比誘電率:2.2
0、その厚さ:0.127mm (2)誘電体基板(6の比誘電率:2.20、その厚
さ:0.127mm (3)円形放射導体83の半径:0.91mm (4)結合用矩形開口部85:0.7mm長×0.lm
m幅 (5)給電線路87の特性インピーダンス:50Ω 図28と図29を比較すると、図29の方がオフセット
量に対する入力インピーダンス特性の変化が大きいこと
がわかる。実際にこの図からは結合用開口部85と給電
線路87との相対的位置精度として50μm、結合用開
口部85と放射導体81との相対的位置精度として10
0μmが必要である。そのため、結合用開口部85を第
2の誘電体86の接地導体84上にエッチング等で形成
した方が、2枚の基板の貼り合わせに要求される位置精
度を低減できる。よって、図24のような第1の実施形
態のような場合には、結合用開口部85を第2の接地導
体84上に形成し、金属を取り去った開口部88を第1
の接地導体83上に形成する方が望ましいことになる。
しかし、金属を取り去った開口部88を第2の接地導体
84上に形成し、結合用開口部85を第1の接地導体8
3上に形成することも可能である。
0、その厚さ:0.127mm (2)誘電体基板(6の比誘電率:2.20、その厚
さ:0.127mm (3)円形放射導体83の半径:0.91mm (4)結合用矩形開口部85:0.7mm長×0.lm
m幅 (5)給電線路87の特性インピーダンス:50Ω 図28と図29を比較すると、図29の方がオフセット
量に対する入力インピーダンス特性の変化が大きいこと
がわかる。実際にこの図からは結合用開口部85と給電
線路87との相対的位置精度として50μm、結合用開
口部85と放射導体81との相対的位置精度として10
0μmが必要である。そのため、結合用開口部85を第
2の誘電体86の接地導体84上にエッチング等で形成
した方が、2枚の基板の貼り合わせに要求される位置精
度を低減できる。よって、図24のような第1の実施形
態のような場合には、結合用開口部85を第2の接地導
体84上に形成し、金属を取り去った開口部88を第1
の接地導体83上に形成する方が望ましいことになる。
しかし、金属を取り去った開口部88を第2の接地導体
84上に形成し、結合用開口部85を第1の接地導体8
3上に形成することも可能である。
【0086】図30は本発明の第9の実施形態に係るマ
イクロストリップアンテナである。この第9の実施形態
のマイクロストリップアンテナは、第1の誘電体基板8
2の一方の面に放射導体81を形成し、第1の誘電体基
板82と貼り合わせる第2の誘電体基板86を接地導体
84と給電線路87で挟設している。接地導体84上に
は放射導体81と給電線路87の結合を行うための結合
用開口部85が形成されている。第1の誘電体82の放
射導体81の形成された面とは異なる面上には、第2の
誘電体基板86との間で半田のリフローにより接着を行
うための基板接着用金属89が設けられている。貼り合
わせを行った場合、半田は基板接着用金属89があると
ころのみに集中するため、不要な部分への半田の流れ込
みを防いでいる。
イクロストリップアンテナである。この第9の実施形態
のマイクロストリップアンテナは、第1の誘電体基板8
2の一方の面に放射導体81を形成し、第1の誘電体基
板82と貼り合わせる第2の誘電体基板86を接地導体
84と給電線路87で挟設している。接地導体84上に
は放射導体81と給電線路87の結合を行うための結合
用開口部85が形成されている。第1の誘電体82の放
射導体81の形成された面とは異なる面上には、第2の
誘電体基板86との間で半田のリフローにより接着を行
うための基板接着用金属89が設けられている。貼り合
わせを行った場合、半田は基板接着用金属89があると
ころのみに集中するため、不要な部分への半田の流れ込
みを防いでいる。
【0087】図31は第10の実施形態に係るマイクロ
ストリップカップラである。この第10の実施形態に係
るマイクロストリップカップラは、第1の誘電体基板8
2を第1の伝送線路90と第1の接地導体83で挟設
し、第1の誘電体基板82と貼り合わせる第2の誘電体
基板86を第2の接地導体84と第2の伝送線路87で
挟設している。第2の接地導体84上には第1の伝送線
路90と第2の伝送線路87の結合を行うための結合用
開口部85が形成されており、第1の接地導体83の第
2の接地導体84上の結合用開口部85と重なる部分付
近に金属を取り去った開口部88が形成されている。第
1の誘電体基板82と第2の誘電体基板86の接着には
第1の接地導体83と第2の接地導体84の間に半田を
リフローすることによって電気的な接続を行う。貼り合
わせを行った場合、結合用開口部85付近では金属を取
り去った開口部88があるためにその部分には半田が流
れ込まないようになっている。
ストリップカップラである。この第10の実施形態に係
るマイクロストリップカップラは、第1の誘電体基板8
2を第1の伝送線路90と第1の接地導体83で挟設
し、第1の誘電体基板82と貼り合わせる第2の誘電体
基板86を第2の接地導体84と第2の伝送線路87で
挟設している。第2の接地導体84上には第1の伝送線
路90と第2の伝送線路87の結合を行うための結合用
開口部85が形成されており、第1の接地導体83の第
2の接地導体84上の結合用開口部85と重なる部分付
近に金属を取り去った開口部88が形成されている。第
1の誘電体基板82と第2の誘電体基板86の接着には
第1の接地導体83と第2の接地導体84の間に半田を
リフローすることによって電気的な接続を行う。貼り合
わせを行った場合、結合用開口部85付近では金属を取
り去った開口部88があるためにその部分には半田が流
れ込まないようになっている。
【0088】この実施形態においては結合用開口部85
を第2の接地導体84上に、金属を取り去った開口部8
8を第1の接地導体83上に形成しているが、これに限
らず結合用開口部85を第1の接地導体83上に、金属
を取り去った開口部88を第2の接地導体84上に形成
してもよい。
を第2の接地導体84上に、金属を取り去った開口部8
8を第1の接地導体83上に形成しているが、これに限
らず結合用開口部85を第1の接地導体83上に、金属
を取り去った開口部88を第2の接地導体84上に形成
してもよい。
【0089】図32は第11の実施形態に係るマイクロ
ストリップカップラである。この第11の実施形態に係
るマイクロストリップカップラは、第1の誘電体基板8
2の一方の面に第1の伝送線路90を形成し、第1の誘
電体基板82と貼り合わせる第2の誘電体基板86を接
地導体84と第2の伝送線路87で挟設している。接地
導体84上には第1の伝送線路90と第2の伝送線路8
7の結合を行うための結合用開口部85が形成されてお
り、第1の誘電体基板82の第1の伝送線路87が形成
された面とは対向する面に、第2の誘電体基板86との
間で半田のリフローにより接着を行うための基板接着用
金属89が設けられている。
ストリップカップラである。この第11の実施形態に係
るマイクロストリップカップラは、第1の誘電体基板8
2の一方の面に第1の伝送線路90を形成し、第1の誘
電体基板82と貼り合わせる第2の誘電体基板86を接
地導体84と第2の伝送線路87で挟設している。接地
導体84上には第1の伝送線路90と第2の伝送線路8
7の結合を行うための結合用開口部85が形成されてお
り、第1の誘電体基板82の第1の伝送線路87が形成
された面とは対向する面に、第2の誘電体基板86との
間で半田のリフローにより接着を行うための基板接着用
金属89が設けられている。
【0090】貼り合わせを行った場合、半田は基板接着
用金属89があるところのみに集中するため、不要な部
分への半田の流れ込みを防いでいる。
用金属89があるところのみに集中するため、不要な部
分への半田の流れ込みを防いでいる。
【0091】この実施形態においては結合用開口部85
を第2の接地導体84上に、基板接着用金属89を第1
の誘電体基板82に形成しているが、これに限らず結合
用開口部5を第1の接地導体83上に、基板接着用金属
89を第2の誘電体基板864上に形成してもよい。
を第2の接地導体84上に、基板接着用金属89を第1
の誘電体基板82に形成しているが、これに限らず結合
用開口部5を第1の接地導体83上に、基板接着用金属
89を第2の誘電体基板864上に形成してもよい。
【0092】なお、本実施形態においては、放射導体8
1として円形のパッチアンテナを用いたが、本発明はこ
れに限らず矩形、三角形、リング状など任意形状のパッ
チアンテナであってもよい。
1として円形のパッチアンテナを用いたが、本発明はこ
れに限らず矩形、三角形、リング状など任意形状のパッ
チアンテナであってもよい。
【0093】更に本実施形態においては、給電線路8
7、第1の伝送線路90及ぴ第2の伝送線路87として
マイクロストリップ線路を用いたが、これに限らず、撮
りプレート線路、コプレーナ線路、スロット線路等であ
ってもよい。
7、第1の伝送線路90及ぴ第2の伝送線路87として
マイクロストリップ線路を用いたが、これに限らず、撮
りプレート線路、コプレーナ線路、スロット線路等であ
ってもよい。
【0094】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、主
面の重心を通過する直線の終端である第1の端部と第2
の端部とが相互に形状が異なる基板と、基板の重心と異
なる位置に主面の重心を有するように、基板上に配置さ
れたパッチと、パッチに給電する給電部とを具備するこ
とで、1つのパッチ及び1つの給電回路で所望の方向に
ビームをチルトさせることができる。そして、パッチ及
び給電回路が1つになり、しかもそのためには重心をず
らすだけでよく、デザインや治具をほとんど変更する必
要がないので、製造コストを低減することができ、また
部品点数が削減して小型化を図ることもできる。
面の重心を通過する直線の終端である第1の端部と第2
の端部とが相互に形状が異なる基板と、基板の重心と異
なる位置に主面の重心を有するように、基板上に配置さ
れたパッチと、パッチに給電する給電部とを具備するこ
とで、1つのパッチ及び1つの給電回路で所望の方向に
ビームをチルトさせることができる。そして、パッチ及
び給電回路が1つになり、しかもそのためには重心をず
らすだけでよく、デザインや治具をほとんど変更する必
要がないので、製造コストを低減することができ、また
部品点数が削減して小型化を図ることもできる。
【0095】また、本発明では、非対称な形状の基板で
あっても垂直方向にビームを向けることができる。これ
により、高い利得を得ることも可能である。
あっても垂直方向にビームを向けることができる。これ
により、高い利得を得ることも可能である。
【0096】さらに、本発明では、頂点を共有する三角
形の基板を3つ以上組み合わせた角錐状の立体基板と、
頂点と各三角形の基板の主面の重心とを通過する直線上
でかつ各三角形の基板の重心と異なる位置に主面の重心
を有するように、各三角形の基板上に配置されたパッチ
と、各パッチに給電する給電部とを具備することで、所
望の点頂角方向にビームをチルトでき、かつ偏角方向に
はビームを可変することができる。
形の基板を3つ以上組み合わせた角錐状の立体基板と、
頂点と各三角形の基板の主面の重心とを通過する直線上
でかつ各三角形の基板の重心と異なる位置に主面の重心
を有するように、各三角形の基板上に配置されたパッチ
と、各パッチに給電する給電部とを具備することで、所
望の点頂角方向にビームをチルトでき、かつ偏角方向に
はビームを可変することができる。
【0097】また、本発明では、互いにある角度をもっ
て形成された線路同士を接続する際にあたり、2つの基
板のいずれか一方にある曲率をもって曲げた折り曲げ部
を設けることで、2つの基板上の線路の接続を平面上で
行う、あるいはスロット線路やコプレーナ線路のような
電界の方向が大きく変わらない線路を用いることによっ
て、接続損失のなく、新たな治具を必要としない接続装
置を提供できる。
て形成された線路同士を接続する際にあたり、2つの基
板のいずれか一方にある曲率をもって曲げた折り曲げ部
を設けることで、2つの基板上の線路の接続を平面上で
行う、あるいはスロット線路やコプレーナ線路のような
電界の方向が大きく変わらない線路を用いることによっ
て、接続損失のなく、新たな治具を必要としない接続装
置を提供できる。
【0098】さらにまた、本発明では、複数の基板を貼
り合わせて用いるアンテナあるいはカップラにおいて、
誘電体の種類の制限を受けることなく、かつ半田リフロ
ーで貼り合わせを行う際に接地導体上に形成された結合
用開口部がリフローした半田によって埋まることもない
ため、歩留まりのよいマイクロストリップアンテナ及び
カップラを実現することができる。
り合わせて用いるアンテナあるいはカップラにおいて、
誘電体の種類の制限を受けることなく、かつ半田リフロ
ーで貼り合わせを行う際に接地導体上に形成された結合
用開口部がリフローした半田によって埋まることもない
ため、歩留まりのよいマイクロストリップアンテナ及び
カップラを実現することができる。
【図1】本発明の原理を説明するための図である。
【図2】本発明の第1の実施例に係るマイクロストリッ
プアンテナの平面図及び縦断面図である。
プアンテナの平面図及び縦断面図である。
【図3】図2のマイクロストリップアンテナのE面(X
Z面)の放射パターンを示すグラフである。
Z面)の放射パターンを示すグラフである。
【図4】図2のマイクロストリップアンテナのΗ面(Y
Z面)の放射パターンを示すグラフである。
Z面)の放射パターンを示すグラフである。
【図5】図2のマイクロストリップアンテナにおいて、
放射導体の位置を動かした場合の最大受信電力方向の変
化を示すグラフである。
放射導体の位置を動かした場合の最大受信電力方向の変
化を示すグラフである。
【図6】本発明の第2の実施例に係るマイクロストリッ
プアンテナの平面図及び縦断面図である。
プアンテナの平面図及び縦断面図である。
【図7】本発明の第3の実施例に係るマイクロストリッ
プアンテナの平面図及び縦断面図である。
プアンテナの平面図及び縦断面図である。
【図8】本発明の第4の実施例に係るマイクロストリッ
プアンテナの斜視図である。
プアンテナの斜視図である。
【図9】本発明の第4の実施例に係るマイクロストリッ
プアンテナの適用例を示す斜視図である。
プアンテナの適用例を示す斜視図である。
【図10】従来の基板接続部の例を示す断面図である。
【図11】図10のB矢視斜視図である。
【図12】図11のA−A断面図である。
【図13】従来の基板接続部の等価回路図である。
【図14】本発明の第5の実施形態に係る基板接続装置
の斜視図である。
の斜視図である。
【図15】図14のA−A断面図である。
【図16】本発明の第6の実施形態に係る基板接続装置
の斜視図である。
の斜視図である。
【図17】図16のA−A断面図である。
【図18】本発明の第7の実施形態に係る基板接続装置
の斜視図である。
の斜視図である。
【図19】図18のA−A断面図である。
【図20】本発明の第6の実施形態に係る基板間接続装
置において、線路内の電界の向きを示す図である。
置において、線路内の電界の向きを示す図である。
【図21】従来例に係る基板間接続部において、線路内
の電界の向きを示す図である。
の電界の向きを示す図である。
【図22】従来のマイクロストリップアンテナを示す分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図23】従来のマイクロストリップアンテナを示す分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図24】本発明の第8の実施形態に係るマイクロスト
リップアンテナを示す分解斜視図である。
リップアンテナを示す分解斜視図である。
【図25】本発明の第8の実施形態に係るマイクロスト
リップアンテナの等価回路を示す図である。
リップアンテナの等価回路を示す図である。
【図26】従来のマイクロストリップアンテナの等価回
路を示す図である。
路を示す図である。
【図27】従来のマイクロストリップアンテナを示す分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図28】図27のマイクロストリップアンテナにおい
て、放射導体をオフセットした際の入力インピーダンス
の変化を示す図である。
て、放射導体をオフセットした際の入力インピーダンス
の変化を示す図である。
【図29】図27のマイクロストリップアンテナにおい
て、給電線路をオフセットした際の入力インピーダンス
の変化を示す図である。
て、給電線路をオフセットした際の入力インピーダンス
の変化を示す図である。
【図30】本発明の第9の実施形態に係るマイクロスト
リップアンテナの分解斜視図である。
リップアンテナの分解斜視図である。
【図31】本発明の第10の実施形態に係るマイクロス
トリップアンテナの分解斜視図である。
トリップアンテナの分解斜視図である。
【図32】本発明の第11の実施形態に係るマイクロス
トリップアンテナの分解斜視図である。
トリップアンテナの分解斜視図である。
1 基板 2 基板の重心 3 基板の重心を通過する直線 4 基板の第1の端部 5 基板の第2の端部 6 パッチ 7 パッチの重心 8 地導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 久雄 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 松岡 秀浩 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内
Claims (13)
- 【請求項1】 主面の重心を通過する直線の終端である
第1の端部と第2の端部とが相互に形状が異なる基板
と、 前記基板の重心と異なる位置に主面の重心を有するよう
に、前記基板上に配置された放射素子と、 前記放射素子に給電する給電部とを具備することを特徴
とするアンテナ。 - 【請求項2】 請求項1記載のアンテナにおいて、 前記基板が、三角形の形状であることを特徴とするアン
テナ。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のアンテナにおい
て、 前記放射素子の重心が、前記第1の端部と第2の端部間
の直線上にあることを特徴とするアンテナ。 - 【請求項4】 頂点を共有する三角形の基板を3つ以上
組み合わせた角錐状の立体基板と、 前記頂点と前記各三角形の基板の主面の重心とを通過す
る直線上でかつ前記各三角形の基板の重心と異なる位置
に主面の重心を有するように、前記各三角形の基板上に
配置された放射素子と、 前記各放射素子に給電する給電部とを具備することを特
徴とするアンテナ。 - 【請求項5】 第1のマイクロストリップ線路が形成さ
れた第1の基板と、 平面部及びこれに連続する曲面部上に第2のマイクロス
トリップ線路が形成された第2の基板と、 前記第1の基板を含む平面内で前記第1のマイクロスト
リップ線路と曲面部に形成された前記第2のマイクロス
トリップ線路とを接続する接続部とを具備することを特
徴とする接続装置。 - 【請求項6】 第1のスロット線路が形成された第1の
基板と、 前記第1の基板と隣接し、かつ前記第1の基板との間で
傾斜角を有し、さらに前記第1のスロット線路と連続す
るように第2のスロット線路が形成された第2の基板
と、 前記第1のスロット線路と前記第2のスロット線路とを
接続する接続部とを具備することを特徴とする接続装
置。 - 【請求項7】 第1のコプレーナ線路が形成された第1
の基板と、 前記第1の基板と隣接し、かつ前記第1の基板との間で
傾斜角を有し、さらに前記第1のコプレーナ線路と連続
するように第2のコプレーナ線路が形成された第2の基
板と、 前記第1のコプレーナ線路と前記第2のコプレーナ線路
とを接続する接続部とを具備することを特徴とする接続
装置。 - 【請求項8】 第1の開口部を有する第1の接地導体
と、 前記第1の接地導体と半田により貼着され、かつ前記第
1の開口部よりも面積が大きくかつ第1の開口部を取り
囲む第2の開口部を有する第2の接地導体と、 前記第1及び第2の接地導体を挟むように配置された第
1及び第2の誘電体基板と、 前記第1及び第2の誘電体基板の各主面に形成された給
電線路及び放射導体とを具備することを特徴とするアン
テナ。 - 【請求項9】 第1の開口部を有する第1の接地導体が
形成された第1の誘電体基板と、 第1の接地導体との間の半田貼着部分に導体部が形成さ
れた第2の誘電体基板と、 前記第1の誘電体基板の第1の接地導体と前記第2の誘
電体基板の導体部との間に介挿された半田と、 前記第1及び第2の誘電体基板の各主面に形成された給
電線路及び放射導体とを具備することを特徴とするアン
テナ。 - 【請求項10】 第1の開口部を有する第1の接地導体
と、 前記第1の接地導体と半田により貼着され、かつ前記第
1の開口部よりも面積が大きくかつ第1の開口部を取り
囲む第2の開口部を有する第2の接地導体と、 前記第1及び第2の接地導体を挟むように配置された第
1及び第2の誘電体基板と、 前記第1及び第2の誘電体基板の各主面に形成された給
電線路とを具備することを特徴とするカップラ。 - 【請求項11】 第1の開口部を有する第1の接地導体
が形成された第1の誘電体基板と、 第1の接地導体との間の半田貼着部分に第2の接地導体
が形成された第2の誘電体基板と、 前記第1の誘電体基板の第1の接地導体と前記第2の誘
電体基板の第2の接地導体との間に介挿された半田と、 前記第1及び第2の誘電体基板の各主面に形成された給
電線路とを具備することを特徴とするカップラ。 - 【請求項12】 第1の開口部を有する第1の導体板が
形成された第1の基板及び前記第1の開口部よりも面積
が大きくかつ第1の開口部を取り囲む第2の開口部を有
する第2の導体板が形成された第2の基板とを積層する
基板積層方法であって、 少なくとも一方の基板の導体板表面に半田を配置する工
程と、 第2の開口部が第1の開口部を取り囲むように上記の2
枚の基板を対向配置する工程と、 前記半田を溶融して接地導体を相互に接続する工程とを
具備することを特徴とする基板積層方法。 - 【請求項13】 第1の開口部を有する第1の導体板が
形成された第1の基板及び前記第1の導体板との間の半
田貼着部分に第2の導体板が形成された第2の基板とを
積層する基板積層方法であって、 少なくとも一方の基板の導体板表面に半田を配置する工
程と、 第2の導体板が第1の導体板の特定位置に対して対向す
るように上記の2枚の基板を対向配置する工程と、 前記半田を溶融して接地導体を相互に接続する工程とを
具備することを特徴とする基板積層方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9002366A JPH1075116A (ja) | 1996-06-28 | 1997-01-09 | アンテナ、接続装置、カップラ及び基板積層方法 |
US08/885,751 US6091364A (en) | 1996-06-28 | 1997-06-30 | Antenna capable of tilting beams in a desired direction by a single feeder circuit, connection device therefor, coupler, and substrate laminating method |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17019896 | 1996-06-28 | ||
JP8-170198 | 1996-06-28 | ||
JP9002366A JPH1075116A (ja) | 1996-06-28 | 1997-01-09 | アンテナ、接続装置、カップラ及び基板積層方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1075116A true JPH1075116A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=26335732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9002366A Pending JPH1075116A (ja) | 1996-06-28 | 1997-01-09 | アンテナ、接続装置、カップラ及び基板積層方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6091364A (ja) |
JP (1) | JPH1075116A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012156738A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Nakagawa Special Steel Co Inc | アンテナ構造体 |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100376298B1 (ko) | 1999-09-13 | 2003-03-17 | 가부시끼가이샤 도시바 | 무선통신시스템 |
JP2003509937A (ja) | 1999-09-14 | 2003-03-11 | パラテック マイクロウェーブ インコーポレイテッド | 誘電体移相器を有する直列給電フェーズドアレイアンテナ |
TW449946B (en) * | 2000-04-07 | 2001-08-11 | Ind Tech Res Inst | Microstrip antenna apparatus |
US6433742B1 (en) * | 2000-10-19 | 2002-08-13 | Magis Networks, Inc. | Diversity antenna structure for wireless communications |
US6456245B1 (en) | 2000-12-13 | 2002-09-24 | Magis Networks, Inc. | Card-based diversity antenna structure for wireless communications |
US6456242B1 (en) | 2001-03-05 | 2002-09-24 | Magis Networks, Inc. | Conformal box antenna |
US6675461B1 (en) * | 2001-06-26 | 2004-01-13 | Ethertronics, Inc. | Method for manufacturing a magnetic dipole antenna |
US7362280B2 (en) | 2004-08-18 | 2008-04-22 | Ruckus Wireless, Inc. | System and method for a minimized antenna apparatus with selectable elements |
US7292198B2 (en) | 2004-08-18 | 2007-11-06 | Ruckus Wireless, Inc. | System and method for an omnidirectional planar antenna apparatus with selectable elements |
US7652632B2 (en) | 2004-08-18 | 2010-01-26 | Ruckus Wireless, Inc. | Multiband omnidirectional planar antenna apparatus with selectable elements |
US7880683B2 (en) | 2004-08-18 | 2011-02-01 | Ruckus Wireless, Inc. | Antennas with polarization diversity |
US7696946B2 (en) * | 2004-08-18 | 2010-04-13 | Ruckus Wireless, Inc. | Reducing stray capacitance in antenna element switching |
US7965252B2 (en) * | 2004-08-18 | 2011-06-21 | Ruckus Wireless, Inc. | Dual polarization antenna array with increased wireless coverage |
US7193562B2 (en) * | 2004-11-22 | 2007-03-20 | Ruckus Wireless, Inc. | Circuit board having a peripheral antenna apparatus with selectable antenna elements |
US8031129B2 (en) | 2004-08-18 | 2011-10-04 | Ruckus Wireless, Inc. | Dual band dual polarization antenna array |
US7498996B2 (en) * | 2004-08-18 | 2009-03-03 | Ruckus Wireless, Inc. | Antennas with polarization diversity |
CN1934750B (zh) * | 2004-11-22 | 2012-07-18 | 鲁库斯无线公司 | 包括具有可选择天线元件的***天线装置的电路板 |
US7358912B1 (en) | 2005-06-24 | 2008-04-15 | Ruckus Wireless, Inc. | Coverage antenna apparatus with selectable horizontal and vertical polarization elements |
US7646343B2 (en) * | 2005-06-24 | 2010-01-12 | Ruckus Wireless, Inc. | Multiple-input multiple-output wireless antennas |
US7893882B2 (en) | 2007-01-08 | 2011-02-22 | Ruckus Wireless, Inc. | Pattern shaping of RF emission patterns |
EP1856767A4 (en) * | 2005-02-11 | 2008-08-13 | Cornwell James | ANTENNA SYSTEM |
US7864113B2 (en) * | 2005-03-31 | 2011-01-04 | Georgia Tech Research Corporation | Module, filter, and antenna technology for millimeter waves multi-gigabits wireless systems |
CN101401256B (zh) * | 2005-12-23 | 2013-05-22 | 鲁库斯无线公司 | 具有极化分集的天线 |
SG135069A1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-28 | Sony Corp | Compact omni-directional broadband monopole antenna |
US7639106B2 (en) | 2006-04-28 | 2009-12-29 | Ruckus Wireless, Inc. | PIN diode network for multiband RF coupling |
WO2007130027A1 (en) * | 2006-05-04 | 2007-11-15 | Georgia Tech Research Corporation | Module, filter, and antenna technology for millimeter waves multi-gigabits wireless systems |
US8217843B2 (en) | 2009-03-13 | 2012-07-10 | Ruckus Wireless, Inc. | Adjustment of radiation patterns utilizing a position sensor |
US8698675B2 (en) | 2009-05-12 | 2014-04-15 | Ruckus Wireless, Inc. | Mountable antenna elements for dual band antenna |
FR2951585B1 (fr) * | 2009-10-20 | 2012-05-25 | Ineo Defense | Plan masse pour antennes notamment pour antennes emettant des signaux de brouillage |
US8643562B2 (en) * | 2010-07-30 | 2014-02-04 | Donald C. D. Chang | Compact patch antenna array |
US9407012B2 (en) | 2010-09-21 | 2016-08-02 | Ruckus Wireless, Inc. | Antenna with dual polarization and mountable antenna elements |
US8756668B2 (en) | 2012-02-09 | 2014-06-17 | Ruckus Wireless, Inc. | Dynamic PSK for hotspots |
US9634403B2 (en) | 2012-02-14 | 2017-04-25 | Ruckus Wireless, Inc. | Radio frequency emission pattern shaping |
US10186750B2 (en) | 2012-02-14 | 2019-01-22 | Arris Enterprises Llc | Radio frequency antenna array with spacing element |
US9092610B2 (en) | 2012-04-04 | 2015-07-28 | Ruckus Wireless, Inc. | Key assignment for a brand |
US9570799B2 (en) | 2012-09-07 | 2017-02-14 | Ruckus Wireless, Inc. | Multiband monopole antenna apparatus with ground plane aperture |
US10230161B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-03-12 | Arris Enterprises Llc | Low-band reflector for dual band directional antenna |
US10008760B2 (en) * | 2014-07-31 | 2018-06-26 | Dell Products, Lp | Antenna method and apparatus |
JP6466174B2 (ja) * | 2015-01-06 | 2019-02-06 | 株式会社東芝 | 偏波共用アンテナの製造方法 |
US10069208B2 (en) | 2015-12-10 | 2018-09-04 | Taoglas Group Holdings Limited | Dual-frequency patch antenna |
CN106654588B (zh) * | 2016-11-21 | 2019-07-02 | 集美大学 | 一种三角环形微带天线 |
US11205847B2 (en) * | 2017-02-01 | 2021-12-21 | Taoglas Group Holdings Limited | 5-6 GHz wideband dual-polarized massive MIMO antenna arrays |
KR101947923B1 (ko) * | 2017-12-21 | 2019-02-13 | 경희대학교 산학협력단 | 패치 안테나를 이용한 무선 전력 전송 시스템 |
US10897091B2 (en) * | 2018-01-12 | 2021-01-19 | University Of South Florida | 3D tripolar antenna and method of manufacture |
JP6590132B1 (ja) * | 2018-07-20 | 2019-10-16 | 株式会社村田製作所 | アンテナ装置、アンテナモジュール、およびそれに用いられる回路基板 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06164214A (ja) * | 1992-08-07 | 1994-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | マイクロ波回路 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4329689A (en) * | 1978-10-10 | 1982-05-11 | The Boeing Company | Microstrip antenna structure having stacked microstrip elements |
US4389651A (en) * | 1981-05-04 | 1983-06-21 | Tomasky Philip P | Triangular antenna |
US5043738A (en) * | 1990-03-15 | 1991-08-27 | Hughes Aircraft Company | Plural frequency patch antenna assembly |
US5543811A (en) * | 1995-02-07 | 1996-08-06 | Loral Aerospace Corp. | Triangular pyramid phased array antenna |
-
1997
- 1997-01-09 JP JP9002366A patent/JPH1075116A/ja active Pending
- 1997-06-30 US US08/885,751 patent/US6091364A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06164214A (ja) * | 1992-08-07 | 1994-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | マイクロ波回路 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012156738A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Nakagawa Special Steel Co Inc | アンテナ構造体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6091364A (en) | 2000-07-18 |
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