(57)【要約】【課題】衝撃によっても放射導体が誘電体から剥離しないアンテナ装置を提供する。【解決手段】放射導体４を備えた誘電体５からなる板状の放射部材６を、グランド導体を有する基板の表面に接合してなるアンテナ装置において、放射導体４に、誘電体５の一端の中央から露出して基板に設けた給電パッドに接続される給電部８と、左右対象な複数対の切欠部１１，１２と、給電部８と給電部８から最も遠い切欠部１２と間の曲げによる段差１３とを設け、放射導体４の段差１３より給電部８側を誘電体５の内部に埋設する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射導体を備えた誘電体からなる板状の放射部材を、グランド導体を有する基板の表面に接合してなるアンテナ装置であって、
前記放射導体は、前記誘電体の一端の中央から露出して前記基板に設けた給電パッドに接続される給電部と、左右対象に形成された少なくとも１対の切欠部と、前記給電部と該給電部から最も遠い切欠部との間の曲げによって形成された段差とを有し、且つ、前記段差より前記給電部側が前記誘電体の内部に埋設されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記切欠部が、複数対形成されており、
前記段差が、前記給電部から２対目の切欠部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記放射導体の前記段差より前記給電部側が、前記放射部材の厚み方向の中央に埋設されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記切欠部が、複数対形成されており、
前記給電部から２対目の前記切欠部が、円形の切欠であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記放射導体が、前記段差部分において、端面の表側を面取りされていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載されているように、誘電体の表面に放射導体とグランド導体とを有するアンテナ装置が公知である。このようなアンテナ装置において、放射導体を切欠くことによって特定の帯域の受信感度を低下させることができる。
【０００３】
従来のアンテナ装置では、誘電体の表面に金属板からなる放射導体を配設しているので、落下などによりアンテナ装置に衝撃が加わると、放射導体が誘電体から剥離してしまう場合があった。
【特許文献１】特開２００６−１８６９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、衝撃によっても放射導体が誘電体から剥離しないアンテナ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明によるアンテナ装置は、放射導体を備えた誘電体からなる板状の放射部材を、グランド導体を有する基板の表面に接合してなるアンテナ装置であって、前記放射導体は、前記誘電体の一端の中央から露出して前記基板に設けた給電パッドに接続される給電部と、左右対象に形成された少なくとも１対の切欠部と、前記給電部と該給電部から最も遠い切欠部との間の曲げによって形成された段差とを有し、且つ、前記段差より前記給電部側が前記誘電体の内部に埋設されているものとする。
【０００６】
この構成によれば、放射導体の給電部側が誘電体の内部に埋設されるので、給電部から伝わる衝撃によって放射導体が誘電体から剥離することがない。
【０００７】
また、本発明のアンテナ装置において、前記切欠部が、複数対形成されており、前記段差が、前記給電部から２対目の切欠部に形成してあってもよい。
【０００８】
この構成によれば、給電部から２対目の切欠部に段差を設けることで、放射導体が誘電体の表面から内部に進入する部分の幅を狭くすることができる。これによって、放射導体が誘電体に進入する部分の両側、つまり、切欠部において誘電体の表層と裏層とが接続され、誘電体に割れが生じ難くなる。
【０００９】
また、本発明のアンテナ装置において、前記放射導体の前記段差より前記給電部側を、前記放射部材の厚み方向の中央に埋設してもよい。
【００１０】
この構成によれば、放射導体を挟み込む誘電体の表裏いずれかが薄くなって誘電体の強度が損なわれることがない。
【００１１】
また、本発明のアンテナ装置において、前記切欠部が、複数対形成されており、前記給電部から２対目の前記切欠部が、円形の切欠であってもよい。
【００１２】
この構成によれば、比較的長波長域（低周波域）の感度を幅広く低下させることができる。
【００１３】
また、本発明のアンテナ装置において、前記放射導体を、前記段差部分において、端面の表側を面取りしてもよい。
【００１４】
この構成によれば、放射導体が誘電体に進入する部分において、誘電体に角を形成しないようにすることで、応力集中を緩和して誘電体の割れを防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、放射導体の給電部側を誘電体の内部に埋設したことで、アンテナ装置に衝撃が加わったときに、放射導体が誘電体から剥離しにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明の第１実施形態のアンテナ装置１を示す。アンテナ装置１は、基板２の表面に金属層からなるグランド導体３が形成され、金属板からなる放射導体４がインサートされ、誘電体５を板状にモールド成型してなる放射部材６がグランド導体３と並んで配設されている。
【００１７】
放射導体４は、誘電体５の下端中央から突出して、基板２に形成した給電パッド７に接続される給電部８と、基板２に形成した固定パッド９に固定される２つの固定部１０とを有している。給電パッド７は、放射導体４に給電するものであるが、固定パッド９は機械的に固定部１０を固定するためのもので電気的に他と切り離された金属層である。
【００１８】
図２，３，４に、放射部材６の詳細を示す。放射導体４は、給電部８の両側を左右対象に切欠いてなる第１切欠部１１と、左右両側から略円形に切欠いてなる第２切欠部１２とを有する。また、放射導体４は、第２切欠部１２の略中央で屈曲して板面に段差を形成する段差部１３を有する。そして、放射導体４は、段差部１３から給電部８側が、誘電体５の内部で放射部材６の厚みの略中央に埋設されている。さらに、放射導体４は、第１切欠部１１と第２切欠部１２との間の先端と上部両端とを折り曲げて、放射部材６の裏面に露出するアンカー部１４，１５が形成されている。
【００１９】
放射導体４は、銅やリン青銅などの金属材料が適しており、誘電体５は、ポリフェニルサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、エキショウポリマー（ＬＣＰ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）およびフェノール樹脂（ＰＦ）などを用いることができる。
【００２０】
図５に、アンテナ装置１の入力特性を示す。アンテナ装置１は、３．１ＧＨｚ〜４．９ＧＨｚを通過域とし、その他の周波数帯を遮断域とする、ＵＷＢ規格のアンテナ装置としてデザインされたものである。放射導体４の第１切欠部１１は、主に１０〜１５ＧＨｚの帯域の受信感度を低下（遮断帯域を形成）させ、第２切欠部１２は、主に６〜１０ＧＨｚの帯域の受信感度を低下させる。一般に、このような切欠部１１，１２は、給電部８からの距離が近いほど高い周波数（短波長）の帯域を遮断することが知られている。特に、第２切欠部１２を略円形に大きく切欠いて形成することで、低周波の遮断帯域を広く設定してある。
【００２１】
本実施形態において、放射部材６は、アンテナ装置１が落下した場合などには、主に、基板２から給電部８および固定部１０に衝撃が伝えられる。本実施形態では、給電部８に衝撃が加わっても、放射導体４の下部が誘電体５に挟み込まれているため、放射導体４が誘電体５から剥離して放射部材６から脱落することがない。また、固定部１０に衝撃が加わっても、アンカー部１５が放射部材６から放射導体４が誘電体５剥離することを防止する。このため、本実施形態のアンテナ装置１は、衝撃によって放射導体４が誘電体５から剥離することがなく、破損しにくい。
【００２２】
また、放射導体４の給電部８側を挟み込む誘電体５は、表裏２層に分割されているが、第２切欠部１２において、表層と裏層が一体に接続されており、放射導体４を保持している。つまり、第２切欠部１２に幅狭の段差部１３を形成したことで、放射導体４が放射部材６の表面から内部に侵入する部分の幅を小さくし、段差部１３の両側で誘電体５の表層と裏層とをしっかりと接続している。これにより、誘電体５の断裂を防止して、放射部材６の衝撃耐性を向上させることができる。
【００２３】
また、放射導体４の給電部８側は、放射部材６の厚み方向の中央に埋設されているので、誘電体５の表層および裏層がいずれも薄くなりすぎず、放射部材６が十分な機械的強度および衝撃耐性を有するようになっている。
【００２４】
図６および７に、本発明の第２実施形態のアンテナ装置１の放射部材６を示す。これ以降、第１実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を付して説明を省略する。放射部材６の放射導体４は、段差部１３の両側端面の、表面側に面取り１６が施されており、第２切欠部１２の上方に、表面に向かって拡径するテーパ状の丸穴１７が設けられている。
【００２５】
図８に、段差部１３における放射部材６の断面を示す。図示するように、放射導体４が誘電体５の内部に進入する部分において、面取り１６によって誘電体５に角を形成しないようにしている。これにより、応力集中を緩和して、誘電体５に割れが発生し難いようにしている。
【００２６】
図９に、丸穴１７における放射部材６の断面を示す。丸穴１７は、表面に向かって拡径しているので、成型時に丸穴１７の内側に充填された誘電体５が放射導体４の剥離を防止することができる。
【００２７】
丸穴１７の変形例として、図１０に示すように、放射導体４にバーリング１８を施してもよい。
【００２８】
（実験例）
これより、本発明の検証実験について説明する。
図１１から図１６は、それぞれ、検証実験に用いた放射部材６ａ〜６ｆを示す。放射部材６ａ〜６ｅは、上述の実施形態と同じ形状の切欠部１１，１２を形成した放射導体４を有しているが、それぞれ、段差部１３を設けた位置が異なっている。
【００２９】
放射部材６ａは、放射導体４が段差を有しておらず、全面が誘電体５の表面に配設されている。放射部材５ｂは、放射導体４の第１切欠部１１に段差部１３を設けて、放射導体４の下端のみが放射部材６ｂの内部に埋設されている。放射部材６ｃは、上述の第１実施形態であり、放射導体４の第２切欠部１２の中央に段差部１３が設けられている。放射部材６ｄは、放射導体４の第２切欠部１２の上端に段差部１３が設けられている。放射部材６ｅは、放射導体４に段差がなく、放射導体４全体を放射部材６ｅの厚み方向中央に埋設してある。また、放射部材６ｆは、入力特性の比較例として用意した、切欠部１１，１２を形成していない従来型の放射導体４を誘電体５の表面に接合したものである。
【００３０】
図１７に、放射部材６ａ〜５ｅのサンプルをそれぞれ、一定数用意し、所定条件で所定回数の落下試験を行った結果を示す。落下衝撃が小さい場合は、いずれの放射部材６ａ〜６ｅにも破損したサンプルは存在しなかった。落下衝撃を中程度とすると、放射部材６ａと放射部材６ｅのサンプルの一部に放射導体４の剥離や放射部材６ａ，６ｅの亀裂などが見つかった。さらに、落下衝撃を大きくすると、放射部材６ａと放射部材６ｅとは、相当数のサンプルに破損が見られ、放射部材６ｂの一部にも損傷が確認された。しかしながら、第２切欠部１２に段差を設けた放射部材６ｃ，６ｄには、落下衝撃が最大の場合においても損傷が見られなかった。
【００３１】
この結果から、本発明では、第２切欠部１２から給電部８までの間に段差部１３を形成することで、放射導体４の一部を放射部材６の内部に配置することでアンテナ装置１の強度を高めることができ、給電部８から２対目の切欠部１２に段差部１３を形成することが好ましいことが確認された。
【００３２】
図１８に、段差部１３を設けて放射導体４を放射部材６の内部に埋設することによるアンテナ装置１の入力特性への影響を示す。
図示するように、放射導体４を放射部材６の内部に埋設する割合が増加するほど、６〜１０ＧＨｚ帯の遮断性能が低下している。しかしながら、遮断性能の低下は、アンテナ装置の１の入力特性において、看過できないほどのものではなく、十分に実用に耐え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態のアンテナ装置の斜視図。
【図２】図１のアンテナ装置の放射部材の斜視図。
【図３】図２の放射部材の正面図。
【図４】図２の放射部材の側面図。
【図５】図１のアンテナ装置の入力特性図。
【図６】本発明の第１実施形態のアンテナ装置の放射部材の斜視図。
【図７】図６の放射部材の正面図。
【図８】図６の放射部材の放射導体の段差部における部分断面図。
【図９】図６の放射部材の放射導体の丸穴における部分断面図。
【図１０】図９の代案を示す部分断面図。
【図１１】本発明の検証実験の第１のサンプルを示す斜視図。
【図１２】本発明の検証実験の第２のサンプルを示す斜視図。
【図１３】本発明の検証実験の第３のサンプルを示す斜視図。
【図１４】本発明の検証実験の第４のサンプルを示す斜視図。
【図１５】本発明の検証実験の第５のサンプルを示す斜視図。
【図１６】本発明の検証実験の比較対象サンプルを示す斜視図。
【図１７】本発明の検証実験の結果を示す表。
【図１８】図１１から図１６のサンプルを用いたアンテナ装置の入力特性図。
【符号の説明】
【００３４】
１…アンテナ装置      ２…基板      ３…グランド導体      ４…放射導体
５…誘電体      ６…放射部材      ７…給電パッド      ８…給電部
１１…第１切欠部      １２…第２切欠部      １３…段差部      １６…面取り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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