(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面全域がアース面とされ、他方の面がパターン形成面とされた単層基板と、
前記アース面から浮いた状態で前記アース面側に取り付けられた放射素子と、
前記パターン形成面に形成された給電ラインと、
前記基板を貫通して、前記放射素子と前記給電ラインとを接続する給電具と、
前記基板に対応する形状の開口を有し、この開口を前記基板の前記パターン形成面で被った導電性容器とを、
具備し、前記導電性容器の開口に形成したタブを介して前記導電性容器を前記アース面に結合して、前記導電性容器と前記基板の前記アース面とによってシールドケースを構成し、前記基板のアース面側にコネクタが設けられ、前記パターン形成面側において前記コネクタに前記給電ラインが接続されている平面アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射素子を用いた平面アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、平面アンテナには、次のようなものがあった。この平面アンテナでは、一方の面がアース面とされ、他方の面が例えばエッチング等によってパターン形成可能なパターン形成面とされた基板２が準備され、図４に示すように、パターン形成面に、複数の放射素子４と、これら放射素子２を接続する給電ライン４６が形成されている。これら放射素子４及び給電ライン６は、アース面と組み合さって、マイクロストリップアンテナ及びマイクロストリップラインとして動作する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような平面アンテナでは、放射素子４及び給電ライン６が、同一のパターン形成面上に存在している。そのため、放射素子４と給電ライン６とが相互干渉を発生しやすかった。また、給電ライン６からの不要放射が、アンテナ特性に影響を与えることもあった。
【０００４】
本発明は、放射素子及び給電ラインが相互干渉しにくくい平面アンテナを提供することを目的とする。また、本発明は、更に、給電ラインからの不要放射を抑えることもできる平面アンテナを提供することも目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による平面アンテナは、基板を有している。この基板は、一方の面全域がアース面とされ、他方の面がパターン形成面とされている。基板は、平板状のものであれば、多角形、円形等の種々の形状とすることができる。アース面から浮いた状態で、アース面側に放射素子が取り付けられている。放射素子は、導電性であり、所定の周波数の電波を送受信可能に形状が選択されている。放射素子は、複数設けることもできるし、１つだけ設けることもできる。基板のパターン形成面、即ち、放射素子が設けられているアース面と反対側の面に給電ラインが形成されている。この給電ラインは、例えば送信機または受信機を、この平面アンテナに接続するためのものである。基板を貫通して、放射素子と前記給電ラインとを給電具が接続している。前記基板に対応する形状の開口を有する導電性容器が設けられ、この容器の開口を前記基板のパターン形成面で被っている。前記導電性容器の開口に形成したタブを介して前記導電性容器は前記アース面に結合され、前記導電性容器と前記基板の前記アース面とによってシールドケースが構成されている。
【０００６】
この平面アンテナでは、給電ラインがパターン形成面に、放射素子がアース面に、それぞれ形成されている。パターン形成面とアース面とは基板の反対側の面である。従って、給電ラインと放射素子とは互いに反対側の面にあり、給電ラインからの放射が、放射素子に影響することは殆どなく、また放射素子からの放射が給電ラインに影響することも殆どない。さらに、パターン形成面は、導電性容器とアース面とによって形成されたシールドケース内に収容された状態となる。従って、給電ラインからの放射が、放射素子に影響することを確実に阻止することができるし、逆に放射素子からの放射が、シールドケース内の給電ラインに影響することも確実に阻止することができる。
【０００７】
更に、前記基板のアース面側にコネクタを設けてある。この場合、前記パターン形成面側において前記コネクタに前記給電ラインが接続されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明による平面アンテナの１実施形態は、図２に示すように概略八角形状のケース１０を有している。このケース１０は、例えば合成樹脂製で、八角形状の開口を有している。
【００１０】
ケース１０の内部に導電性容器、例えば導電性の短円筒１２が配置されている。この短円筒１２は、ケース１０の内周面に接して配置されている。この短円筒１２は、例えば金属製で、図１に示すように、ケース１０の内面に配置されたボス１４、１４にネジ１６によって底壁が固定されている。この短円筒１２も円形の開口を有し、この開口は、ケース１０の開口とほぼ同一面に位置している。
【００１１】
この短円筒１２の開口を被蓋するように基板１８が開口上に取り付けられている。基板１８は、短円筒１２の開口とほぼ一致する円板状に形成されている。この基板１８は、短円筒１２の開口に所定角度ごとに形成されたタブ２０と、このタブ２０に挿通されるネジ２２によって、固定されている。
【００１２】
この基板１８は、対向する２つの面を有し、その一方の面は、パターン形成面２４であり、他方の面がアース面２６である。パターン形成面２４は、例えばエッチングによって所定のパターンを形成することができるように金属箔が被着されているものである。アース面２６は、アースとして使用する金属箔がその全域に亘って被着されている。パターン形成面２４が、短円筒１２の内面側を向くように配置されている。
【００１３】
アース面２６側には、図２に示すように複数、例えば５つの放射素子２８が、所定の間隔をおいて２列に設けられている。一列は、互いに予め定めた距離だけ隔てて配置された２つの放射素子２８からなり、２列は、互いに予め定めた距離だけ隔てて配置された３つの放射素子２８からなる。各放射素子２８は、いずれも同一形状、例えば矩形状に形成されている。これら各放射素子２８の各辺の長さは、送受信しようとする電波の波長に応じて選択されている。
【００１４】
これら放射素子２８は、アース面２６から浮いた状態で取り付けられている。
即ち、図１に示すように各放射素子２８の中央に挿通されたネジ３０が、放射素子２８の下面とアース面２６とに接触するように配置されたスペーサ３２内を通り、基板１８のパターン形成面２４側に突出して、ナット３４によって固定されている。
【００１５】
各放射素子２８の特定の一辺に近い位置が給電点とされ、これらにそれぞれ給電具、例えば給電ピン３６の一端が半田付けされている。これら給電ピン３６の他端は、基板１８を貫通してパターン形成面２４に突出している。
【００１６】
図３に示すように、パターン形成面２４には、各給電ピン３６の他端を互いに繋ぎ、一本に纏めるように給電ライン３８が形成されている。給電ライン３８は、その直線状部３８ａにおいて、各放射素子２８で受信された信号が同相となるように、途中の幅寸法及び長さ寸法が選択されている。即ち、各放射素子２８は、平面アレイアンテナに構成されている。図１及び図２に示すように、給電ライン３８の直線状部３８ａの末端に対応させて、コネクタ４０が取り付けられている。
【００１７】
図１に示すように、放射素子２８等を覆うように、概略八角形状のカバー４２が、ケース１０の開口に取り付けられている。
【００１８】
この平面アンテナを例えば受信用に使用する場合、各放射素子に電波が到来し、各放射素子２８は、アース面２６と組み合さってマイクロストリップアンテナとして動作し、受信した電波を電気信号に変換する。これら電気信号は、給電ピン３６を介して給電ライン３８に供給され、給電ライン３８はアース面２６と組み合さって、マイクロストリップラインとして動作し、電気信号は、この給電ライン３８を伝送される間に、同相とされ、給電ライン３８の直線状部３８ａからコネクタ４０を介して出力される。
【００１９】
この平面アンテナでは、アース面２６側に放射素子２８が設けられ、アース面２６とは反対側の面であるパターン形成面２４に給電ライン３８が設けられている。従って、放射素子２８からの放射は、給電ライン３８を伝送されている信号に対して影響を与えにくい。逆に、給電ライン３８を伝送されている信号からの放射も、放射素子２８で受信されている信号に対して影響を与えにくい。しかも、給電ライン３８は、短円筒１２と基板１８のアース面２６とによって形成されたシールドケース内に収容されている。従って、給電ライン３８からの放射は、放射素子２８での受信にいっそう影響を与えにくく、放射素子２８からの放射も、給電ライン３８での伝送にいっそう影響を与えにくい。よって、この平面アンテナのアンテナ特性は良好となる。
【００２０】
上記の実施の形態では、５つの放射素子２８を用いたが、その個数は任意に変更することができ、最低限度１つだけ放射素子２８を設けてもよい。但し、放射素子の個数を変更した場合、個数の変更に応じて、伝送ライン２８のパターンも変更する必要がある。また、放射素子２８として矩形のものを使用したが、アース面２６から浮いた状態で使用することができるものであれば、公知の種々のものを使用することもできる。給電具として給電ピン３６を用いたが、これに限ったものではなく、例えば放射素子２８と一体に形成した金属板を給電具として使用してもよい。基板１８には円板状のものを使用したが、これに限ったものではなく、例えば矩形、三角形等種々の形状とすることができる。但し、基板１８の形状の変更に伴い、導電性容器としては、短円筒１２に代えて、変更された基板の形状に対応する開口を有するものとする必要がある。また給電ライン３８及び放射素子２８から他方への放射の影響を、これらを互いに反対側の面に設けたことのみによって軽減できる場合には、短円筒１２は不要である。なお、アース面側にコネクタ４０を設けたが、パターン形成面２４における給電ライン３８の直線状部３８ａの先端に設けてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、給電ラインと放射素子の相互干渉を軽減することができるので、アンテナ特性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態の平面アンテナの縦断側面図である。
【図２】図１の平面アンテナにおいてカバーを外した状態の部分破断正面図である。
【図３】図１の平面アンテナにおいて使用される基板の背面図である。
【図４】従来の平面アンテナの正面図である。
【符号の説明】
１２  短円筒（導電性容器）
１８  基板
２４  パターン形成面
２６  アース面
２８  放射素子
３６  給電ピン（給電具）
３８  給電ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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