JPH10276033A

JPH10276033A - アンテナ

Info

Publication number: JPH10276033A
Application number: JP9304397A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Arai; 宏之新井; Toshihiro Urakawa; 智弘浦川; Manabu Teranishi; 学寺西; Makoto Ishikura; 誠石倉
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】小型な構成で電波暗室や電波暗箱（シールド
ボックス）内に設置でき、しかも広帯域に対応でき、指
向性も少ないアンテナを提供すること【解決手段】絶縁性基板１０の側面に同軸コネクタ１
２を取り付ける。基板表面には、同軸コネクタの内部導
体ピンに接続されたマイクロストリップライン１３と、
そのストリップラインの先端に連続して形成された第１
円板プリント１４を有する。基板裏面には、同軸コネク
タの外部導体に接続されたマッチングパターン１５と、
そのマッチングパターンに接続された第２円板プリント
１６を有する。両円板プリントは同一の直径の導体パタ
ーンであり、両円板プリントの円周は、投影状態で接す
るように配置される。マッチングパターンの先端側が先
細り状になり、その先端で前記第２円板プリントに接す
るようにした。ストリップラインを介して不平衡給電さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナに関する
もので、より具体的には、電波暗室や電波暗箱等を用い
た各種測定の際に用いる送信及びまたは受信用のマイク
ロ波帯のアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マイクロ波帯において広帯域な測
定を行う場合には、図５に示すようなディスクモノポー
ルアンテナを用いて測定している。すなわち、同図に示
すように、同軸コネクタ１の内部導体ピン１ａに金属製
の円形のディスク２を電気的に接続するとともに、同軸
コネクタ１の外部導体１ｂに金属プレート３を電気的に
接続することにより構成される。そして、金属プレート
３が存在する平面と、ディスク２が存在する平面とは直
交するようになっている。係る構成が基本となり、さら
にディスク（円板）とコーン（円錐）を組み合わせて構
成されるディスコーンアンテナやバイコニカルアンテナ
と称させる広帯域な測定を可能とするモノが開発されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来のアンテナでは、金属プレート３とディスク２とが
直交して３次元配置されているので、アンテナ全体の占
有領域・空間は立体的で大きくなる。さらに、帯域幅は
金属プレート３の面積に対応するため、広帯域な測定を
するためには、金属プレート３の面積を大きくする必要
があり、より大型化する。ディスコーンアンテナ等はさ
らに大型化する。

【０００４】その結果、屋外などで測定する場合には問
題がないが、本発明が対象とする電波暗室や、さらに小
型の電波暗箱内に設置して測定しようとすると、係る電
波暗箱等の内部に設置することができない。従って、従
来電波暗箱などにおいて各種の計測を行う場合には、測
定周波数に応じた半波長ダイポールアンテナを垂直に設
置して測定し、周波数を替える都度それに応じた半波長
ダイポールアンテナに交換するようにしていた。よっ
て、係る交換作業が煩雑であるばかりでなく、そのよう
に周波数に対応して複数本のアンテナを用意して保管し
ておく必要があり、係る点でも煩雑となる。さらには、
ダイポールアンテナの場合には、指向性が強いため、ア
ンテナの設置時の姿勢の調整が煩雑となる。

【０００５】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、小型な構成で電波暗室や電波暗箱（シールドボック
ス）内に設置でき、しかも広帯域に対応でき、かつ指向
性もない（少ない）アンテナを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係るアンテナでは、誘電体等の絶縁性基
板の側面に同軸コネクタを取り付け、前記絶縁性基板の
表面には、前記同軸コネクタの内部導体ピンに接続され
たマイクロストリップラインと、そのマイクロストリッ
プラインの先端に連続して形成された第１円板プリント
を形成する。前記絶縁性基板の裏面には、前記同軸コネ
クタの外部導体に接続されたマッチングパターンと、そ
のマッチングパターンに接続された第２円板プリントを
形成する。そして、前記第１，第２円板プリントは同一
の直径からなる導体パターンであり、第１円板プリント
の円周と第２円板プリントの円周は投影状態で接するよ
うに配置されるように構成した（請求項１）。前記円板
プリントの直径は、使用下限周波数の波長の１／４とす
るとよい（請求項２）。

【０００７】上記のように構成すると、アンテナ全体と
しては、基板の両面に導電性パターンを形成したものと
なり、２次元的で薄くなる。また、平面の寸法として
も、円板プリントの直径を使用下限周波数の波長の１／
４とすれば、それ以上の高い周波数領域に対応でき、従
来のように大きな金属プレートを設ける必要がないの
で、全体として小型化が図れる。そして、本発明のアン
テナは、例えば両面に金属膜が形成されたプリント基板
を用い、その両面に対してパターニングしてエッチング
を行うことにより、簡単に製造できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１，図２は、本発明に係るアン
テナの一実施の形態を示している。同図に示すように、
扁平な矩形状の絶縁性基板１０の短手側の側面に同軸コ
ネクタ１２を取り付ける。この同軸コネクタ１２は、よ
く知られているように、図２に示すように、軸方向中心
位置に内部導体ピン１２ａが形成され、内部導体ピン１
２ａと同心円上に配置された外部導体１２ｂとを有して
いる。この外部導体１２ｂがアースとなり、両者１２
ａ，１２ｂ間には樹脂１２ｃが充填されて絶縁が保たれ
ている。さらに、外周面には同軸ケーブルを装着するた
めのネジ１２ｄ等の固定機構が設けられている。

【０００９】絶縁性基板１０の表面には、同軸コネクタ
１２の内部導体ピン１２ａに接続されたマイクロストリ
ップライン１３が形成されている。このマイクロストリ
ップライン１３は、直線状となり、内部導体ピン１２ａ
の延長方向に一致するように配置される。そして、マイ
クロストリップライン１３の先端には、第１円板プリン
ト１４が連続して形成されている。

【００１０】一方、絶縁性基板１０の裏面には、同軸コ
ネクタ１２の外部導体１２ｂに接続されるようにしてマ
ッチングパターン１５が形成される。このマッチングパ
ターン１５は、五角形状となり外部導体１２ｂと接続さ
れない先端側は、略三角形の先端先細り状となり、その
先端の角度を適宜に設定することにより、同軸コネクタ
１２とのマッチングを採るようになっている。なお、先
端の角度は接続する同軸コネクタの抵抗値などにより決
定されるもので、場合によっては先端先細り状にせず
（テーパをつけない）に単なる帯状のストリップとして
もよい。さらに、そのマッチングパターン１５の先端に
は、第２円板プリント１６が形成される。そして、マッ
チングパターン１５と第２円板プリント１６とは、点接
触するようになっている。

【００１１】上記したマイクロストリップライン１３，
第１円板プリント１４，マッチングパターン１５並びに
第２円板プリント１６は、それぞれ導電体からなるパタ
ーンで形成される。従って、実際には絶縁基板の両面に
全面に銅等の金属膜が形成されたものに対して、所定パ
ターンに露光現像してエッチングを行うといった、通常
のプリント配線板の製造プロセスにより形成できる。

【００１２】そして、上記した各部材を以下のような相
対位置関係になるようにした。すなわち、まず第１，第
２円板プリント１４，１６は同一の直径からなるように
形成した。また、マイクロストリップライン１３は、裏
面側の第２円板プリント１６の直径上を横断するように
配置されている。よって、第２円板プリント１６は、マ
イクロストリップライン１３に対するグランドとしての
機能も発揮する。さらに、第１円板プリント１４の円周
と第２円板プリント１６の円周は、投影状態で接するよ
うに配置される。そして、その接する位置は、マイクロ
ストリップライン１３と第１円板プリント１４との接続
点でもある。よって、その接続点が給電点となり、マイ
クロストリップライン１３を介して給電される。また、
マイクロストリップライン１３の長さは、第２円板プリ
ントの直径と、マッチングパターン１５の高さの和とな
る。

【００１３】従って、投影した状態では、図１に示すよ
うに、同軸コネクタ１２から順に絶縁性基板１０の長手
方向に沿って、マッチングパターン１５，第２円板パタ
ーン１６，第１円板パターン１４の順に並ぶとともに、
隣接する部品同士は、投影状態で接することになる。さ
らに、各部材の配置方向は、マイクロストリップライン
１３の配置方向と一致している。よって、絶縁性基板１
０の長手方向の長さは両円板プリント１４，１６の直径
の２倍強となり、小型化が図れる。

【００１４】次に、本発明の効果を実証するため、以下
に示す実験を行った。円板プリン１４，１６の直径を５
０［ｍｍ］，マイクロストリップライン１３の長さを６
０［ｍｍ］，マッチングパターン１５の高さを１０［ｍ
ｍ］，絶縁性基板１０の長手方向の長さを１２０［ｍ
ｍ］，短手方向の長さを７０［ｍｍ］並びに基板厚さを
１［ｍｍ］とした。そして、マイクロストリップライン
１３を介して同軸より給電（不平衡給電とする）する。

【００１５】上記の形状からなるアンテナを用いて測定
したところ、１．９［ＧＨｚ］の周波数帯域における放
射パターンは図３のようになり、指向性がほとんどない
ことが確認できた。また、リターンロスは図４のように
なり、１〜１０［ＧＨｚ］以上の広帯域特性を有するこ
とが確認できた。

【００１６】また、重量を考えてもプリント基板と同軸
コネクタで済むため、１０ｇ程度となるが、１〜８ＧＨ
ｚの広帯域で所望の特性を得るための従来の広帯域アン
テナでは、重さが２００ｇ以上となり、本発明の方が小
型かつ軽量であることが確認できた。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るアンテナで
は、プリント基板と同様な２次元的な形状で構成するこ
とができ、小型な構成で電波暗室や電波暗箱（シールド
ボックス）内に設置できる。しかも広帯域に対応できる
ため、測定作業も容易に行えるとともに、複数種を用意
する必要がなくなる。さらには、指向性もない（少な
い）ため、設置作業も容易に行える。その結果、マイク
ロ波帯における各種電子機器等のＥＭＣ，ＥＭＩ測定に
用いられる測定用アンテナとして、有効に機能する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアンテナの好適な一実施の形態を
示す図である。

【図２】（Ａ）はその表面側を示す図である。（Ｂ）は
その裏面側を示す図である。

【図３】実験結果を示す図である。

【図４】実験結果を示す図である。

【図５】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１０絶縁性基板１２同軸コネクタ１２ａ給電ピン１２ｂ外部導体１３マイクロストリップライン１４第１円板プリント１５マッチングパターン１６第２円板プリント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寺西学東京都港区新橋５丁目36番11号富士電気化学株式会社内 (72)発明者石倉誠東京都港区新橋５丁目36番11号富士電気化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性基板（１０）の側面に同軸コネク
タ（１２）を取り付け、前記絶縁性基板の表面には、前記同軸コネクタの内部導
体ピン（１２ａ）に接続されたマイクロストリップライ
ン（１３）と、そのマイクロストリップラインの先端に
連続して形成された第１円板プリント（１４）を形成
し、前記絶縁性基板の裏面には、前記同軸コネクタの外部導
体（１２ｂ）に接続されたマッチングパターン（１５）
と、そのマッチングパターンに接続された第２円板プリ
ント（１６）を形成し、かつ、前記第１，第２円板プリントは同一の直径からな
る導体パターンであり、第１円板プリントの円周と第２円板プリントの円周は、
投影状態で接するように配置されるように構成したこと
を特徴とするアンテナ。
【請求項２】前記円板プリントの直径が、使用下限周
波数の波長の１／４としたことを特徴とする請求項１に
記載のアンテナ。