JPH04330806A - アンテナモジュール - Google Patents

アンテナモジュール

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JPH04330806A
JPH04330806A JP3128248A JP12824891A JPH04330806A JP H04330806 A JPH04330806 A JP H04330806A JP 3128248 A JP3128248 A JP 3128248A JP 12824891 A JP12824891 A JP 12824891A JP H04330806 A JPH04330806 A JP H04330806A
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三代　英治
Mitsuo Inagaki
光雄 稲垣
Yutaka Azumaguchi
東口　裕
Kenichi Fuse
憲一 布施
Hirokazu Shiroishi
城石　弘和
Toshiaki Amano
俊昭 天野
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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】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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は小型無線機に内蔵される
小型のアンテナモジュールに関する。
【０００２】通信の究極的な目的は言うまでもなく、い
つでも、どこからでも、誰にも、直ちに意志または情報
を伝え、あるいは交換できることであり、従来の固定し
た点相互の通信に加えて移動通信が次第に発展してきて
いる。移動通信は、船舶、自動車及び航空機などの移動
体（人を含む）と一般加入電話や事務所などとの間の通
信及び移動体相互間の通信であり、近年になり移動通信
の一種である携帯電話等も盛んに開発されている。
【０００３】
【従来の技術】小型無線機は無線を利用するものである
ため、電波を送・受信するためのアンテナが必要であり
、感度の良い小型の内蔵アンテナを一般的に具備してい
る。
【０００４】従来、小型アンテナとしては板状逆Ｆ型ア
ンテナやＳ型アンテナが公知である。
【０００５】板状逆Ｆ型アンテナは図５に示すように、
接地板１１に平行に置かれた板状アンテナエレメント１
２と、接地板１１と板状アンテナエレメント１２との間
に立てられた短絡ピン１３と、板状アンテナエレメント
１２への給電線１４とから構成される。アンテナへの入
力インピーダンス整合は、短絡ピン１３と給電線１４と
の距離ｓの調整により行う。また共振周波数は、板状ア
ンテナエレメント１２の長さｌ、幅ｗ、アンテナ高さｈ
の各パラメータに関係する。
【０００６】このアンテナの場合、基本形状においてア
ンテナ周囲長は約半波長必要であり、アンテナを小型化
すると給電系とインピーダンス整合はとれなくなること
がある。
【０００７】またＳ型アンテナは図６に示すように、小
型無線機筐体１５の上面に設ける小型垂直偏波アンテナ
で、給電部を折り返し構造としたトップロード型のアン
テナであり、そのトップロード部１６の形状からＳ型ア
ンテナと呼ばれる。
【０００８】アンテナ特性を決める主なパラメータは、
給電線と短絡ピンの距離ｄ、スカート部１７の高さｈ、
並びにスカート部１７と筐体１５のギャップｇである。 Ｓ型アンテナは指向性が水平面内でほぼ真円となり、利
得は半波長ダイポールアンテナと同程度である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の板状逆Ｆ型アン
テナやＳ型アンテナは、アンテナエレメント導体及びグ
ランド導体を板金加工で作成し、これらを絶縁部材を使
用して所定の位置関係で組み立てる構造となっている。 このためグランド導体層とアンテナエレメント導体層と
の間隙寸法は、板金加工、絶縁部材の寸法精度及び各部
材の組立精度に影響され、高い寸法精度を実現すること
は難しく、これがアンテナ特性をばらつかせる原因とな
っている。
【００１０】またアンテナエレメント導体及びグランド
導体を構成する金属板は、その形状を保持するために０
．２ミリメートル以上の板厚が必要であり、これがアン
テナの軽量化を妨げる一因となっている。
【００１１】このように従来の小型アンテナは、寸法精
度、大きさ、重量などの点で、小型無線機用内蔵アンテ
ナとしての性能実現が困難であった。
【００１２】これらの問題を解決するために、所定の形
状にモールド成形された樹脂成形体の表面に金属箔より
なるアンテナエレメント導体層とグランド導体層を接着
固定し、給電線をアンテナエレメント導体層から引き出
したアンテナモジュールが提案されており、このアンテ
ナモジュールはアンテナ単体としては十分な特性を発揮
できているが、実際にこのアンテナモジュールをプリン
ト配線板に実装し、また、筐体内に置いた時、その影響
によりアンテナ特性を十分満足できなくなるという問題
が発生している。
【００１３】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、高い寸法精度及び
軽量化を実現できるとともに、製造後にプリント板等に
実装した状態でアンテナ特性を調整可能なアンテナモジ
ュールを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】第１の解決手段によると
、所定の形状にモールド成形された樹脂成形体の表面に
金属箔よりなるアンテナエレメント導体層とグランド導
体層を接着固定するとともに、給電線を該アンテナエレ
メント導体層から引き出す。そして、樹脂成形体内部に
挿入される板部材を、該樹脂成形体に対して摺動可能に
取り付ける。
【００１５】第２の解決手段では、板部材を樹脂成形体
に対して摺動可能に取り付ける代わりに、アンテナエレ
メント導体層に電気的に接続される導体部材を、アンテ
ナエレメント導体層側からグランド導体層方向に突出す
るように可動可能に取り付ける。導体部材をグランド導
体層側からアンテナエレメント導体層方向に突出するよ
うに取りつけても良い。
【００１６】第３の解決手段では、グランド導体層と平
行に設けられたアンテナエレメント導体層に複数の穴か
らなるトリミングパターンを設けるようにする。
【００１７】第４の解決手段では、グランド導体層と平
行に設けられたアンテナエレメント導体層に接続された
トリミングパターンを、該アンテナエレメント導体層に
概略垂直な樹脂成形体の端面にグランド導体層から離間
して設けるようにする。
【００１８】
【作用】第１の解決手段では、アンテナモジュールをプ
リント配線板等に実装した状態で板部材を摺動すること
により、また第２の解決手段では同様にアンテナモジュ
ールを実装した状態で導体部材を移動することにより、
等価的にアンテナエレメント導体層とグランド導体層と
の間の容量を変化させ、アンテナの特性を調整する。
【００１９】第３の解決手段では、アンテナモジュール
をプリント配線板等に実装した状態で、トリミングパタ
ーンをレーザーでトリミングすることにより、インダク
タンス成分を変化させ、アンテナの特性を調整する。
【００２０】第４の解決手段では、アンテナモジュール
をプリント配線板等に実装した状態で、樹脂成形体の端
面に設けられたトリミングパターンの先端をレーザーで
トリミングすることにより、等価的にアンテナエレメン
ト導体層とグランド導体層との容量を変化させ、アンテ
ナの特性を調整する。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
【００２２】図１は本発明の第１実施例に係るアンテナ
モジュールの斜視図を示しており、アンテナモジュール
２０は中空箱形状の樹脂成形体２１の表裏両面に金属箔
より形成されたアンテナエレメント導体層２２とグラン
ド導体層２３を接着して構成される。アンテナエレメン
ト導体層２２からは同一金属箔より一体的に形成した図
示しない給電線が引き出されている。
【００２３】樹脂成形体２１の材料としては、機械的強
度が大きく誘電正接の小さいものを使用するのが好まし
い。例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、または
ポリフェニレンサルフォン、ポリエステル等の熱可塑性
樹脂を使用することができる。
【００２４】アンテナモジュール２０を製造するには、
例えば一対の金型を使用して射出成形により製造するこ
とができる。即ち、一方の金型の内面に金属箔よりなる
アンテナエレメント導体層２２とグランド導体層２３を
セットする。樹脂成形体２１との接着面となるアンテナ
エレメント導体層２２及びグランド導体層２３側の面に
は接着剤が塗布されている。
【００２５】金型を閉じ、キャビテイー内に溶融樹脂を
注入して射出成形を行うと、樹脂成形体２１とアンテナ
エレメント導体層２２及びグランド導体層２３が接着し
て一体となった成形品が得られる。
【００２６】本実施例では、樹脂成形体２１の側壁内面
に案内溝２４が形成されており、これらの案内溝２４中
に樹脂板２５が挿入される構成となっている。
【００２７】このように構成されたアンテナモジュール
２０を、プリント配線板に実装し筐体内に設置したとき
、アンテナ特性が初期の特性からずれることがある。 よって本実施例では、樹脂板２５を移動させることによ
り、アンテナエレメント導体層２０とグランド導体層２
３との間の容量を変化させ、アンテナ特性を所期の特性
に合致させるように調整する。
【００２８】そしてこのように調整したあと、樹脂板２
５を樹脂成形体２１に対して固定し、樹脂成形体２１か
ら突出している樹脂板２５の部分を邪魔にならないよう
に切断する。
【００２９】案内溝２４中に挿入される可動部材は、樹
脂板２５に限定されるものではなく、他の材料から形成
するようにしても良い。また、本実施例の樹脂成形体２
１は中空の箱形状をしているが、中実であっても良く、
この場合には中実樹脂成形体に可動部材が挿入される平
板状の穴を設け、この穴中に可動部材を挿入するように
構成しても良い。
【００３０】図２は本発明の第２実施例に係るアンテナ
モジュール３０の断面図を示している。アンテナモジュ
ール３０は、中空箱形状の樹脂成形体３１の表裏両面に
、金属箔よりなるアンテナエレメント導体層３２とグラ
ンド導体層３３を接着固定し、給電線３４をアンテナエ
レメント導体層３２を形成する金属箔をエッチングする
ことにより、アンテナエレメント導体層３２と一体的に
形成している。
【００３１】本実施例では、金属等の導体から形成され
たねじ３５が、アンテナエレメント導体層３２側からグ
ランド導体層３３方向に突出するように設けられている
。ねじ３５はアンテナエレメント導体層３２に電気的に
接続している。
【００３２】然して、アンテナ特性を調整したい場合に
は、ねじ３５の先端とグランド導体層３３との間の距離
を調整して、等価的にアンテナエレメント導体層３２と
グランド導体層３３との間の容量を変化させ、アンテナ
特性を所望の値に調整する。
【００３３】ねじ３５をアンテナエレメント導体層３２
側に設ける代わりに、グランド導体層３３側に設け、プ
リント配線板にアンテナモジュール３０を実装すろため
の固定用のねじと共用させるようにしても良い。また、
ねじは一本に限定されるものではなく、複数本設けるよ
うにしても良い。ねじ３５を導体部材以外から形成して
も、ある程度容量を変化させることはできるが、金属等
の導体からねじ３５を形成すろことにより、調整幅を大
きくとることができる。
【００３４】図３は本発明の第３実施例にかかるアンテ
ナモジュール４０の斜視図を示している。アンテナモジ
ュール４０は、樹脂成形体４１の表裏両面に金属箔より
なるアンテナエレメント導体層４２とグランド導体層４
３を接着固定し、図示しない給電線をアンテナエレメン
ト導体層４２から引き出して構成されている。
【００３５】アンテナエレメント導体層４２には、複数
の穴４４から形成されたトリミングパターン４５が梯子
状に形成されている。
【００３６】アンテナ特性を調整したい場合には、トリ
ミングパターン４５をレーザー等を使用してその端部か
らトリミングすることにより、アンテナエレメント導体
層４２の長さ方向で構成されるインダクタンス成分をデ
ジタル的に変化させることができ、アンテナ特性を所望
の値に調整することができる。
【００３７】図４は本発明の第４実施例に係るアンテナ
モジュール５０の斜視図を示している。アンテナモジュ
ール５０は、直方体形状の樹脂成形体５１の表裏両面に
金属箔よりなるアンテナエレメント導体層５２とグラン
ド導体層５３を接着固定し、図示しない給電線をアンテ
ナエレメント導体層５２から引き出して構成されている
。
【００３８】さらに、一端がアンテナエレメント導体層
５２に接続された櫛歯状のトリミングパターン５４が樹
脂成形体５１の端面に形成されている。
【００３９】トリミングパターン５４の先端をレーザー
等によりトリミングすることにより、アンテナエレメン
ト導体層５２とグランド導体層５３との間の容量を変化
させることができ、アンテナ特性を所望の値に調整する
ことができる。
【００４０】
【発明の効果】本発明のアンテナモジュールは、以上詳
述したように構成したので、高度な寸法精度を必要とす
るアンテナモジュールの製造に対してある程度の製造ば
らつきを許容することができるようになり、製造部歩留
りの向上を期待できるという効果を奏する。また、同一
の型により製造したアンテナモジュールを、多種の特性
のアンテナとして使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例斜視図である。
【図２】本発明の第２実施例断面図である。
【図３】本発明の第３実施例斜視図である。
【図４】本発明の第４実施例斜視図である。
【図５】逆Ｆ型アンテナ斜視図である。
【図６】Ｓ型アンテナ分解斜視図である。
【符号の説明】
２０，３０，４０，５０　　アンテナモジュール２１，
３１，４１，５１　　樹脂成形体２２，３２，４２，５
２　　アンテナエレメント導体層２３，３３，４３，５
３　　グランド導体層２５　　可動樹脂板 ３４　　給電線 ３５　　ねじ ４５，５４　　トリミングパターン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　所定の形状にモールド成形された樹脂
    成形体（２１）の表面に金属箔よりなるアンテナエレメ
    ント導体層（２２）とグランド導体層（２３）を接着固
    定し、給電線を該アンテナエレメント導体層（２２）か
    ら引き出したアンテナモジュールであって、該樹脂成形
    体（２１）内部に挿入される板部材（２５）を該樹脂成
    形体（２１）に対して摺動可能に取り付け、該板部材（
    ２５）を摺動することにより等価的にアンテナエレメン
    ト導体層（２２）とグランド導体層（２３）との間の容
    量を変化させ、アンテナの特性を調整可能としたことを
    特徴とするアンテナモジュール。
  2. 【請求項２】　　所定の形状にモールド成形された樹脂
    成形体（３１）の表面に金属箔よりなるアンテナエレメ
    ント導体層（３２）とグランド導体層（３３）を接着固
    定し、給電線を該アンテナエレメント導体層（３２）か
    ら引き出したアンテナモジュールであって，前記アンテ
    ナエレメント導体層（３２）に電気的に接続される導体
    部材（３５）をアンテナエレメント導体層（３２）側か
    らグランド導体層（３３）方向に突出するように可動可
    能に設け、該導体部材（３５）を移動することにより等
    価的にアンテナエレメント導体層（３２）とグランド導
    体層（３３）との間の容量を変化させ、アンテナの特性
    を調整可能としたことを特徴とするアンテナモジュール
    。
  3. 【請求項３】　　所定の形状にモールド成形された樹脂
    成形体（１）　の表面に金属箔よりなるアンテナエレメ
    ント導体層（２）　とグランド導体層（３）　を接着固
    定し、給電線を該アンテナエレメント導体層（２）　か
    ら引き出したアンテナモジュールであって、前記グラン
    ド導体層（３３）に電気的に接続される導体部材（３５
    ）をグランド導体層（３）　側からアンテナエレメント
    導体層（３２）方向に突出するように可動可能に設け、
    該導体部材（３５）を移動することにより等価的にアン
    テナエレメント導体層（３２）とグランド導体層（３３
    ）との間の容量を変化させ、アンテナの特性を調整可能
    としたことを特徴とするアンテナモジュール。
  4. 【請求項４】　　所定の形状にモールド成形された樹脂
    成形体（４１）の表面に金属箔よりなるアンテナエレメ
    ント導体層（４２）とグランド導体層（４３）を接着固
    定し、給電線を該アンテナエレメント導体層（４２）か
    ら引き出したアンテナモジュールであって、前記グラン
    ド導体層（４３）と平行に設けられたアンテナエレメン
    ト導体層（４２）に複数の穴（４４）からなるトリミン
    グパターン（４５）を設け、該トリミングパターン（４
    ５）をトリミングすることによりインダクタンス成分を
    変化させ、アンテナの特性を調整可能にしたことを特徴
    とするアンテナモジュール。
  5. 【請求項５】　　所定の形状にモールド成形された樹脂
    成形体（５１）の表面に金属箔よりなるアンテナエレメ
    ント導体層（５２）とグランド導体層（５３）を接着固
    定し、給電線を該アンテナエレメント導体層（５２）か
    ら引き出したアンテナモジュールであって、前記グラン
    ド導体層（５３）と平行に設けられたアンテナエレメン
    ト導体層（５２）に接続されたトリミングパターン（５
    ４）を、該アンテナエレメント導体層（５２）に概略垂
    直な前記樹脂成形体（５１）の端面にグランド導体層（
    ５３）から離間して設け、該トリミングパターン（５４
    ）をトリミングすることにより等価的にアンテナエレメ
    ント導体層（５２）とグランド導体層（５３）との間の
    容量を変化させ、アンテナの特性を調整可能としたこと
    を特徴とするアンテナモジュール。
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