(57)【要約】【課題】低背のモノポールアンテナの大きさを変えることなく、複数の周波数帯で動作可能なアンテナを提供するもので、従来用いられているモノポールアンテナと同等の指向性を得る。【解決手段】中央に貫通孔を具えた円板状の誘電体基板、その誘電体基板の表面の貫通孔の周囲に形成された第１の容量装荷電極、その貫通孔の壁面から貫通孔の周囲にその誘電体基板の内部に形成された第２の容量装荷電極、その誘電体基板の裏面に形成されたアース電極、第１及び第２の容量装荷電極とアース電極を接続するその貫通孔の壁面の一部に形成された放射電極、その誘電体基板の表面側に放射電極と接する太径部、裏面側に放射電極と接しない細径部を具えた端子ピン、からなる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に貫通孔を具えた円板状の誘電体基板、
その誘電体基板の表面の貫通孔の周囲に形成された第１の容量装荷電極、
その貫通孔の壁面から貫通孔の周囲にその誘電体基板の内部に形成された第２の容量装荷電極、
その誘電体基板の裏面に形成されたアース電極、
第１及び第２の容量装荷電極とアース電極を接続するその貫通孔の壁面の一部に形成された放射電極、
その誘電体基板の表面側に放射電極と接する太径部、裏面側に放射電極と接しない細径部を具えた端子ピン、
からなる多周波誘電体平面アンテナ。
【請求項２】
前記端子ピンは誘電体基板の表面側に鍔を具えた請求項１記載の多周波誘電体平面アンテナ。
【請求項３】
前記端子ピンの細径部が外部信号線と接続される請求項１記載の多周波誘電体平面アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一つのアンテナで複数の周波数で動作する垂直偏波の多周波誘電体平面アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平８−８４０１９号
【特許文献２】特開平８−１１６２１０号
【特許文献３】特開平９−８５４７号
【０００３】
例えば、無線ＬＡＮにおいて２．４ＧＨｚと５．２ＧＨｚの周波数を併用する場合、双方の周波数帯で垂直偏波の２周波アンテナが必要となる。水平偏波や円偏波などを実現できる多周波の平面アンテナは数多く報告されている。しかし、これまで報告されている垂直偏波の２周波アンテナはいずれもサイズが大きい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、低背のモノポールアンテナの大きさを変えることなく、複数の周波数帯で動作可能なアンテナを提供するもので、従来用いられているモノポールアンテナと同等の指向性を得るものである。それによって、２．４ＧＨｚと５．２ＧＨｚ帯で、無線ＬＡＮのアクセスポイント用、端末用のいずれにも用いることができる多周波誘電体平面アンテナを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、誘電体平面アンテナで容量装荷電極を複数個形成することによって、小型低背化を実現し、複数の周波数に対応できるようにして、上記の課題を解決するものである。
【０００６】
すなわち、中央に貫通孔を具えた円板状の誘電体基板、その誘電体基板の表面の貫通孔の周囲に形成された第１の容量装荷電極、その貫通孔の壁面から貫通孔の周囲にその誘電体基板の内部に形成された第２の容量装荷電極、その誘電体基板の裏面に形成されたアース電極、第１及び第２の容量装荷電極とアース電極を接続するその貫通孔の壁面の一部に形成された放射電極、その誘電体基板の表面側に放射電極と接する太径部、裏面側に放射電極と接しない細径部を具えた端子ピン、からなることに特徴を有するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明による多周波誘電体平面アンテナの構成要素は以下の通りである。
誘電体基板、
第１および第２の容量装荷電極、
アース電極、
放射電極、
端子ピン、
であるが、実際に使用する際にはアースパターンが形成されたプリント配線基板や金属板からなるアース板に搭載されて用いられる。
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。図１は本発明の実施例を示す（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面断面図であり、２．４ＧＨｚ帯と５．２ＧＨｚ帯で動作するアンテナの例を示したものである。
【０００９】
誘電率ε＝７．９のセラミック誘電体基板１０を直径１６ｍｍ、厚さ６ｍｍの形状に成形し、その中央に直径４ｍｍの貫通孔を形成する。誘電体基板１０の表面の貫通孔の開口の周囲には外径が１３ｍｍとなるように導体膜を形成し、これを第１の容量装荷電極１１とする。
【００１０】
誘電体基板１０の内部に第２の容量装荷電極１２を形成する。この例ではセラミック誘電体を積層してその接合面に形成するもので、貫通孔の壁面からその周囲に広がる導体層で、誘電体基板１０の底面から３ｍｍ隔たった位置に、外径が８ｍｍとなるように形成してある。
【００１１】
誘電体基板１０の底面（裏面）には全面にアース電極１３を形成する。また、貫通孔の壁面には部分的に導体膜を形成して放射電極１４を形成する。この放射電極は貫通孔の壁面全面を覆うものではなく、一部は誘電体の素体が露出するように形成する。導体膜に変えて導体の金属片やスリットを形成した導体板を用いることもできる。
【００１２】
アンテナの給電には端子ピン１５を用い、これを貫通孔に挿入する。この例では、表面の第１の容量装荷電極１１に接する鍔１６を具えたピンを用いて位置決めと接続を行っている。端子ピン１５の表面側は貫通孔の壁面に接触するように太径部１７となっており、途中から裏面側に向って細径部１８が形成されている。この細径部は貫通孔の壁面の放射電極１４とは接触しない。
【００１３】
端子ピン１５の細径部１８は同軸線路の内部導体などの信号線路に接続されて給電される。この場合、アース電極は同軸線路の外部導体と接続される。もちろん、プリント配線基板のマイクロストリップ線路と接続することもできる。
【００１４】
上記の構成によって２つの平面アンテナが構成されることになる。第１の容量装荷電極、放射電極、アース電極と端子ピンで２．４ＧＨｚ帯のアンテナが構成され、第２の容量装荷電極、放射電極、アース電極と端子ピンで５．２ＧＨｚ帯のアンテナが構成されて、それぞれ別個のアンテナ素子として動作する。
【００１５】
図２は上記の構造のアンテナにおける２．４ＧＨｚ帯での指向特性を示す説明図である。垂直偏波においてモノポールアンテナと同等の指向性を有することを示している。図３は同じく５．２ＧＨｚ帯での指向特性を示すもので、２．４ＧＨｚ帯におけると同様な指向特性が得られることが認められる。図４は上記のアンテナのリターンロス特性を示すもので、２．４ＧＨｚと５．２ＧＨｚ近辺にリターンロスが小さくなる部分があり、アンテナとして利用できることを示している。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、低背のモノポールアンテナの大きさを変えることなく、複数の周波数帯で動作可能なアンテナが得られ、従来用いられているモノポールアンテナと同等の指向性を得ることができる。それによって、例えば、２．４ＧＨｚと５．２ＧＨｚ帯で、無線ＬＡＮのアクセスポイント用、端末用のいずれにも用いることができる多周波誘電体平面アンテナを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す（Ａ）平面図と（Ｂ）正面断面図
【図２】本発明によるアンテナの指向性の説明図
【図３】本発明によるアンテナの指向性の説明図
【図４】本発明によるアンテナのリターンロス特性の説明図
【符号の説明】
１０：誘電体基板
１１、１２：容量装荷電極
１３：アース電極
１４：放射電極
１５：端子ピン
１６：鍔
１７：太径部
１８：細径部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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