JPH0225122A

JPH0225122A - 移動無線装置

Info

Publication number: JPH0225122A
Application number: JP17373688A
Authority: JP
Inventors: Kenji Omiya; 健司大宮; Hideo Sugawara; 菅原　秀夫
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1988-07-14
Publication date: 1990-01-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概　要〕マイクロストリップアンテナを用いる移動無線装置に関
し、小形化、低価格化を目的とし、複数の誘電体層が少
くとも地導体層を介して積層された積層板と、該積層板
の一方の側に設けられた信号処理回路と、該積層板の他
方の側に設けられたマイクロストリップ導体であって、
その下部の地導体層と、該地導体層と該マイクロストリ
ップ導体との間に介在する誘電体層とでマイクロストリ
ップアンテナを形成するように設けられたものと、を備
え、該マイクロストリップアンテナと該信号処理回路と
が積層板内に設けられたスルーホールを介して接続され
るように、構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はマイクロストリップアンテナを用いる移動無線
装置に関する。

〔従来の技術〕

最近、工場内の製造工程、又は、搬送工程などにおいて
、個々の製品に通信装置を搭載し、製造工程における指
令の送受信、製品情報の送受信を可能とし、製造工程の
より効率良い運用、個々の製品ごとのきめ細かな制御、
管理などを実現するシステムが提案されている。

か５る目的に合致する通信装置としては、より小形であ
ることが望まれている。このため、アンテナとしては、
小形のマイクロストリップアンテナが用いられている。

第５図に従来の移動無線装置の構成図を示す。

同図において、移動無線装置は、マイクロス）　ＩＪノ
ブアンテナ基板１００と信号回路基板１０１とに分離さ
れており、側基板間をコネクタ１０３，１０４とケーブ
ル１０５とを介して接続されている。マイクロストリッ
プアンテナ基板１００は、マイクロストリップ導体１０
３が一方の面に形成され、他方の面に地導体（図示せず
）が形成された誘電体基板１０２から成る。図示０１，
０２は９０°隔てた出力点を示す。送受信周波数が２　
ＧＨｚの場合、マイクロストリップ導体１０３の方法は
、はヌ゛３０ｍｍｘ　３０　ｍｍである。一方、信号回
路基板１０１は、通常のプリント基板に、バッテリイＢ
ＡＴ　　１　、　ＢＡＴ　２、信号処理のためのＭＰＵ
、ＲＡＭ、ＲＯＭが装着される外、移相器、発振器、ト
ランジスタ、ダイオード、などの回路素子が設けられる
回路部ＣＣＴが設けられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

マイクロストリップアンテナは、誘電体基板をはさんで
地導体とマイクロストリップ導体とが形成されることに
よって構成されるものであり、誘電体基板の誘電率は、
極力空気の誘電率に近い、誘電率の小さいものがよく、
しかも、その早さは送受信電波の波長λのλ／４に近い
ものがよい。

例えば、送受信周波数が２　ＧＨｚの場合、理想的には
１５ｍｍの厚さにもなり、また、誘電率が小さ１．）も
のを用題るから、アンテナ基板１００と回路基板１旧と
は別個独立に製造している。

しかしながら、このようにアンテナ基板１００と回路基
板１０１とを別個独立に製造することにより、先ず、無
線装置として構成した場合、基板が２枚あり、しかも、
これらの間をコネクタとケーブルを介して接続しなけれ
ばならず、小形化が充分図れないという問題に遭遇する
。次いで、基板を２枚製造し、これらを接続して無線装
置に組み込むので、製造が複雑であり、製造価格が高く
なるという問題がある。基板を２枚別個独立に製造する
こと、コネクタを設けることも価格の上昇につながって
いる。

特に、前述した製造工程の製品管理用に移動無線装置が
製品に装着される場合は、移動無線装置が小形化される
ことが要望されている。更に、か−る移動無線装置は数
多く用いられるかみ、低価格化が望まれて′、）るっ二課題を解決するための手段：上述の課題を解決するため、本発明の移動無線装置は、
第１図に原理ブロック図を示すように、誘電体の積層板
１にマイクロストリップアンテナ３と信号処理回路５と
を形成させて、一体化されている。

同図において、少（とも地導体層２２を介して複数の誘
電体層１１〜１４が積層されて積層板Ｉが形成されてい
る。この積層板１の一方の面にマイクロストリップ導体
３１が形成され、その直下の誘電体層２５と地導体層２
２Ａとによってマイクロストリップアンテナ３が形成さ
れる。誘電体層２５の誘電率は極力小さく、またその厚
さβはアンテナを構成するのに充分の大きさを有するも
のとする。マイクロストリップ導体３１が形成された積
層板１の反対側の面に信号処理回路５が装着される。マ
イクロストリップアンテナ３と信号処理回路５との接続
は、積層板１内に設けられたスルーホール６により行な
われる。

マイクロストリップ導体３１が形成された側に、電源部
４を装着することができる。

地導体層２２とマイクロストリップ導＋、＄３１の形成
される面との間を、複数の誘電体層、例えば２層、１１
．１２で積層させ、これらの層の間に、アンテナ３の影
響を受けない範囲で、電源層２１、信号線層（図示せず
）を設けることができる。

また、地導体層２２と信号処理回路５が形成される面と
の間を、複数の誘電体層、例えば２層１３゜１４で積層
させ、これらの層の間に、信号線層２３、電源層（図示
せず）を設けることができる。

上記電源層２１、信号線層２３はそれぞれ、１層以上の
任意の数にすることができる。

以上の層間の接続は、スルーホール６１〜６４を介して
行なわれる。

第１図において、地導体層２２の上部の誘電体層１１，
１２．２５の誘電率ε、と地導体層２２の下部の誘電体
層１３．１４の誘電率ε２とを異ならせてもよい。誘電
率ε１はアンテナを形成するのに充分小さい方がよく、
誘電率ε２は一定の絶縁が確保できればよい。

：作　用〕地導体層２２はスルーホールが形成された６分を除いて
、積層板１の面全体にわたって形成されている。従って
、アンテナ３からの放射電界が信号処理回路５に影響を
及ぼすことはない。よって、積層板ｌを共用し、一方の
面にアンテナ３を形成し、他方の面に信号処理回路５を
形成して、一体的に形成することができる。また、信号
処理回路５とアンテナ３とがスルーホール６を介して接
続される。

以上から、移動無線装置は小形化できる。また、第１図
の構成は自動的に連続作業で製造できるので、製造が容
易であり、低価格化、大量生産に適す。

電源層２１、信号線層を、アンテナ３の影響を受けない
範囲で誘電体層１１．１２に介在させることにより、有
効にアンテナ３を形成する誘電体層２５の厚みを持たせ
ることができる。

更に、スペースの関係で、アンテナ３の影響を受は難−
）電源部４を、アンテナが形成される側に設けることに
より、積層板１の面積を小さくすることができる。

〔実施例〕

第２図〜第４図に本発明の実施例の移動無線装置の断面
図、平面図、裏面図をそれぞれ示す。

同図において、移動無線装置は、第１の誘電体層１１、
第１の電源層２１ａ、第２の誘電体層１２、第２の電源
層２１ｂ、第３の誘電体層１３、地導体層２２、第４の
誘電体層１４、第１の信号線層２３ａ１第５の誘電体層
１５、第２の信号線層２３ｂ１および第６の誘電体層１
６から成る積層板１を有する。積層板１の一方の面に、
バッテリイ４１．４２、水晶発振器４３、マイクロスト
リップ導体３１が形成される（第３図）。積層板１の反
対側の面に、信号処理を行う、ＭＰＵ　５１　、ＲＡ！
、１５２　、ＲＯ！週５３、および、移相回路、トラン
ジスタ、抵抗器、ダイオード等の回路素子取付お５４が
形成されている。

マイクロストリップ導体３１、その下部の第１〜第３の
誘電体層１１〜１３が積層されて厚さβ１の誘電体層２
５、さらにその下部の地導体層２２Ａによってマイクロ
ストリップアンテナ３が形成されている。誘電体層１１
〜１３は、多層用薄板ガラスエポキシ（記号ＮＥＭＡ　
Ｇ−１ＯＵＴ）　、厚さ１　、　、　％　ｌ　ｌｓがそ
れぞれ０．０５〜０．８　ａｍの範囲、誘電率はＩ　Ｍ
Ｈｚにおいて、５．４以下である。耐熱性ガラスエポキ
シ（記号ＮεＭＡ　ＰＲ−４ＵＴ）を用いた場合も、そ
の誘電率は５．４以下である。誘電率は１に近いものが
好ましく、例えばフローグラスを用いると、誘電率は２
．６となる。送受信周波数ｆが２　ＧＨｚの場合、誘電
体層２５の厚さ１．は、例えば１．０市、全積層板の厚
さｊ！　＝　１．６　ｍである。このとき、マイクロス
トリップ導体３１は３０　ｍｍ　Ｘ　３０　ｍである。

第２図の実施例においては、３層の誘電体層を積層させ
誘電体層２５を形成させているが、電源層２１　ａ　、
２１　ｂが形成されない場合、１板の一般用厚板、厚さ
０．８〜３．２ｍｍ、のガラスエポキシ（記号、ＪＩＳ
　Ｇε−２〜ＧＥ〜４）、合Ｉｉｉ繊維エポキシ（記号
、ＪＩＳ　Ｓε−１）を用いることができる。これらの
誘電率はそれぞれ、１！ＪＨｚにおいて、５．５以下、
４．６以下である。

積層板１の一方の面には、アンテナ３の放射電界の影響
を受は難いバッテリイ４１・４２および水晶発振器４３
が装着されている。バッテリイ４１．４２はそれぞれ、
スルーホール６１．６２を介して電源層２１２．２１ｂ
に接続され、更にスルーホールを介して、信号線層２３
ａ、２３ｂ、又はＭＰＩＪ　５１等に接続される。；く
ツテリイ４１．４２は２種の電源を供給する。

水晶発振器４３も同様にスルーホールを介してＭＰＵ５
１、諸回路素子５４に接続される。

電源層２１　ａ　、　２１　ｂは、積層板１の面に沿っ
て、所定のパターンで導電体が形成されており、地導体
層２２の如く面全体には形成されていない。尚、アンテ
ナ３を構成する誘電体層２５には電源層２１ａ、２１ｂ
は形成されない。

地導体層２２の下部の誘電体層１４〜１６も前述と同様
の多層用薄板ガラスエポキシ等で形成される。

これらの誘電体層は極力薄くてよい。アンテナを形成す
るための厚さは必要ではないからである。

例えば、それぞれ、０．０５ｍｍとする。

これらの誘電体層１４〜１６に介挿された信号線層２３
ａ、２３ｂも、電源層２１ａ、２１ｂと同様、面全体に
ではなく、所定の配線パターンで形成される。

これらの信号線層２３ａ、２３ｂは、アンテナ３の地導
体層２２Ａの下部にも設けることができる。

以上の実施例において、積層板ｌは、通常の多層プリン
ト基板形成プロセスにより、スルーホールも含めて形成
できる。マイクロストリップ導体３１も通常のプロセス
により形成できる。従って、第２図〜第４図に図示の移
動無線装置は自動プロセスにより製造できる。

また、積層板の両面にアンテナ部、信号処理回路部を形
成し、これらをスルーホールで接続することにより、小
形化が可能となる。

地導体層２２はアンテナと信号処理回路とに共用されて
おり、別個に製造した場合に比し、材料が削減できる。

更に、積層板１が多層化されて、全体として！＝　１．
６　ｍｍ程度の厚さとなっているため、積層板の強度が
増している。

マイクロストリップアンテナ３を構成するストリップ導
体としては正方形に限らず、円形その他、種々の形態を
とることができる。

信号処理回路５は、信号処理内容に合せて適宜その詳細
が構成される。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば、積層板にマイク
ロストリップアンテナと信号処理回路とを一体化させた
移動無線装置を構成することができ、小形化、低価格化
を図った移動無線装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の移動無線装置の原理ブロック図、第２図〜第４図は本発明の実施例の移動無線装置の断面
図、平面図、裏面図、第５図は従来の移動無線装置の構成図、である。（符号の説明）１・・・積層板、３・・・マイクロストリップアンテナ、４・・・電源部
、　　　　　５・・・信号処理回路、６・・・スルーホ
ール、　１１〜１４・・・ｔｉ　電体ｉ、２１・・・電
源層、　　　　２２・・・地導体層、２３・・・信号線
層、３１・・・マイクロストリップ導体。

Claims

【特許請求の範囲】１、複数の誘電体層（１１〜１４）が少くとも地導体層
（２２）を介して積層された積層板（１）と、該積層板
の一方の側に設けられた信号処理回路（５）と、該積層板の他方の側に設けられたマイクロストリップ導
体（３１）であって、その下部の地導体層（２２Ａ）と
、該地導体層と該マイクロストリップ導体との間に介在
する誘電体層（２５）とでマイクロストリップアンテナ
（３）を形成するように設けられたものと、を備え、該
マイクロストリップアンテナと該信号処理回路とが積層
板内に設けられたスルーホール（６）を介して接続され
たことを特徴とする、移動無線装置。