JPH0518111U - マイクロストリツプアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 給電点から接続点まで50オーム系線路を形成
し、インピーダンスの整合を図る。 【構成】 誘電体基板10の貫通孔を通して給電点に接続
される導体13を誘電体15で被覆し、また誘電体基板10の
貫通孔内に接地電極12と導通された導体膜14を形成す
る。導体13と導体膜14で同軸線路が形成される。導体13
の外径、誘電体15の誘電率に応じて、導体13の外径、導
体膜14の内径を所定の比とすることによって50オームに
決定できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ナビゲーションシステム等に用いられるマイクロストリップアンテ ナに係るもので、放射電極からの線路の引出し構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ＧＰＳナビゲーションシステムなどにおいて、衛星からの信号を受信する小型 のアンテナが必要となり、その一種としてマイクロストリップアンテナの利用が 考えられている。

【０００３】 このマイクロストリップアンテナは、誘電体の基板の表面に受信する波長の２ 分の１の寸法の放射電極が具えられ、裏面には全面に接地電極が形成される。放 射電極は角形、円形のものがあり、その形状を工夫することによって受信周波数 の広帯域化が図られている。

【０００４】 図２は、そのような従来のマイクロストリップアンテナの構造の一例を示す正 面断面図であり、プリント基板への取付け構造を示したものである。誘電体基板 20の表面に放射電極21が形成され、裏面には接地電極22が形成されている。放射 電極21の50オーム点から導体23が誘電体基板20に形成された貫通孔を通して裏面 に引き出される。この導体はコネクタ26を介してプリント基板27の配線パターン に接続される。プリント基板27には、増幅器、フィルタ等を構成するための回路 素子が搭載されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

マイクロストリップアンテナでは、上記のように50オーム点に導体が接続され るが、ここからプリント基板の接続点まで50オーム系の線路を形成することが望 ましい。しかし、上記のような構造では、50オーム系ではなくなり、インピーダ ンスの不整合が生じる。これによって損失が増加する等の問題が生じる。

【０００６】 本考案は、放射電極から接続点まで、ほぼ50オーム系の線路が形成される構造 を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、誘電体基板内にも50オーム系の同軸線路を形成することによって、 上記の課題を解決するものである。 すなわち、誘電体基板の表面に波長の２分の１の寸法の放射電極と裏面に接地 電極を具え、放射電極給電点からその誘電体基板に形成した貫通孔内に導体を貫 通させて裏面に導出するマイクロストリップアンテナにおいて、その貫通孔内に 接地電極と導通した導体膜を具え、誘電体で被覆された導体をその貫通孔に挿入 し、その導体の先端部を放射電極と接続したことに特徴を有するものである。

【０００８】

【作用】

貫通孔に挿入する導体は、貫通孔内の導体膜によって同軸線路を構成し、導体 と導体膜の寸法、また導体を被覆する誘電体の誘電率によって、放射電極から50 オーム系の導体線路を形成するものである。

【０００９】

【実施例】

以下、図面を参照して、本考案の実施例について説明する。

【００１０】 第１図は、本考案の実施例を示す正面断面図である。誘電体基板10は、テフロ ン（登録商標）（ε＝2.3 ）または他の誘電体材料であり、誘電率（ε_r ）が20
程度の材料を 用いると、1.575GHz帯に用いる場合18mm角程度まで小型化できる。電極寸法は、 方形の場合には数１の（１）式で決定される。また、実効誘電率（ε_eff ）は板 厚ｎ電極幅ｗにより、数１の（２）式の値となり、ε_eff はε_r の0.6 〜0.9 程 度の値となる。テフロンを用いると55mm角程度必要となる。表面に放射電極11を λ／２の寸法で形成し、裏面には接地電極12を前面に形成する。50オーム点の給 電点から導体13によってプリント基板17の配線パターンまでの線路を形成するが 、この線路が同軸線路となるような構造とする。

【００１１】

【数１】

【００１２】 貫通孔内には、誘電体基板の表面までは達しない導体膜14が形成され、この導 体膜14は接地電極12と導通されている。導体13には、テフロン等の誘電体15が被 覆されており、この誘電体15の中心に導体13が位置している。導体13の先端は放 射電極11と半田等によって接続されるが、その際に貫通孔内に半田が流れ込まな いように薄い金属板等で貫通孔を覆った状態で半田付けするとよい。

【００１３】 誘電体基板10の裏面を、図１のように、プリント基板17の表面に搭載し、接地 電極12とアース用配線パターンと接続することができる。導体13の他端はプリン ト基板17の貫通孔を通し、その裏面の導体パターンと半田付け等によって接続す るとよい。

【００１４】 50オーム系の線路を構成するためには、中心導体となる導体13の外径、貫通孔 内に形成される導体膜12の内径、その間に介在する誘電体15の誘電率を考慮する 必要がある。例えば、テフロン（ε＝2.3 ）を用いる場合には、導体13の外径と 導体膜14の内径の比を約3.6 とすればよい。50オームに設定するための一般式は 下記の数２で示される。

【００１５】

【数２】

【００１６】 ただし、数２において、lnは線路長であり、Ｄは貫通孔に形成された導体の内 径、ｄは中心導体の外径を示す。

【００１７】 なお、貫通孔に挿入する誘電体は、図１に示したように貫通孔に完全に挿入さ れる構造だけでなく、一部は誘電体基板に入らないようにしてもよい。またその 部分に鍔を形成して、貫通孔挿入時のストッパとすることもでき、半田付け等も 容易となる。

【００１８】

【考案の効果】

本考案によれば、給電点から接続点まで、給電点の50オーム系の線路によって 接続することができるので、インピーダンスの整合が容易となり、損失の少ない マイクロストリップアンテナが得られる。

【００１９】 また、コネクタ等を用いる必要もなくなり、プリント基板等にアンテナをその まま搭載することができるので、装置の小型化の面でも有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例の正面断面図

【図２】 従来例の正面断面図

【符号の説明】

10 誘電体基板 11 放射電極 12 接地電極 13 導体 14 導体膜 15 誘電体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 高野 勝好 埼玉県比企郡玉川村大字玉川字日野原828 番地 東光株式会社玉川工場内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体基板の表面に波長の２分の１の寸
   法の放射電極と裏面に接地電極を具え、放射電極給電点
   からその誘電体基板に形成した貫通孔内に導体を貫通さ
   せて裏面に導出するマイクロストリップアンテナにおい
   て、その貫通孔内に接地電極と導通した導体膜を具え、
   誘電体で被覆された導体をその貫通孔に挿入し、その導
   体の先端部を放射電極と接続したことを特徴とするマイ
   クロストリップアンテナ。
2. 【請求項２】 貫通孔に挿入する導体と貫通孔に形成さ
   れた導体膜により50オームの同軸線路が形成された請求
   項第１項記載のマイクロストリップアンテナ。