(57)【要約】【課題】誘電体共振アンテナにおいて、誘電体共振器を簡易に実装基板に位置決め固定する。【解決手段】表裏面を貫通する第１の固定孔１３ａが形成された誘電体共振器１１と、表裏面を貫通する第２の固定孔１３ｂが形成された実装基板１２と、第１の固定孔１３ａと第２の固定孔１３ｂとを貫通して取り付けられ、誘電体共振器１１を実装基板１２に固定する固定手段１４とを有する。固定手段１４は、第１の固定孔１３ａの周面に当接した頭部１４ａと、頭部１４ａから延びて固定孔１３ａ，１３ｂを貫通し、軸方向に分割形成されて径方向内側に弾性変形可能な軸部１４ｂと、軸部１４ｂの先端にそれぞれ形成されて第２の固定孔１３ｂの周面に係止された径方向外側へ広がる係止爪１４ｃとを備え、頭部１４ａと係止爪１４ｃとで発生する締結力で誘電体共振器１１を実装基板に固定する。【選択図】        図２
2005064548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏面を貫通する第１の固定孔が形成された所定形状の誘電体と、
表裏面を貫通する第２の固定孔が形成された実装基板と、
前記第１の固定孔と前記第２の固定孔とを貫通して取り付けられ、前記誘電体を前記実装基板に固定する固定手段と、
を有することを特徴とする誘電体共振アンテナ。
【請求項２】
前記固定手段は、
一方の前記固定孔の周面に当接した頭部と、
前記頭部から延びて前記第１の固定孔および前記第２の固定孔を貫通し、軸方向に分割形成されて径方向内側に弾性変形可能な軸部と、
前記軸部の先端にそれぞれ形成されて他方の固定孔の周面に係止され、径方向外側へ広がる係止爪とを備え、
前記頭部と前記係止爪とで発生する締結力で前記誘電体が前記実装基板に固定されることを特徴とする請求項１記載の誘電体共振アンテナ。
【請求項３】
前記固定手段は金属製の棒状体からなり、
前記固定手段の一方端が前記誘電体とはんだ付けされ、他方端が前記実装基板とはんだ付けされて前記誘電体が前記実装基板に固定されることを特徴とする請求項１記載の誘電体共振アンテナ。
【請求項４】
前記第１の固定孔および前記第２の固定孔はそれぞれ複数形成され、複数の前記固定手段により誘電体共振器が実装基板に固定されることを特徴とする請求項１、２または３記載の誘電体共振アンテナ。
【請求項５】
前記誘電体側に位置する前記固定手段の前記頭部の面積、または前記誘電体の表面に前記固定手段により固定された金属板の面積を変化させてアンテナ特性を調整することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の誘電体共振アンテナ。
【請求項６】
前記誘電体は円柱形状を有し、
前記第１の固定孔は当該誘電体の中心に形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の誘電体共振アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は誘電体共振アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
誘電体共振アンテナ（ＤＲＡ−Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ  Ａｎｔｅｎｎａ）は、マイクロストリップアンテナに比べて導体損失が少なく、また広帯域化および小型化が容易であることから、無線ＬＡＮの基地局アンテナなどに用いられている。
【０００３】
このような誘電体共振アンテナについては、たとえば特開２０００−２０９０１９号公報、特開２０００−２０９０２０号公報、特開２００１−２９８３１８号公報などに記載がある。
【０００４】
ここで、これらの公報にも記載のように、誘電体共振アンテナは、誘電体共振器（誘電体）とこれが搭載された実装基板とから構成されており、誘電体共振器にはプローブピン、スロット、マイクロストリップ等により給電が行われている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２０９０１９号公報
【特許文献２】
特開２０００−２０９０２０号公報
【特許文献３】
特開２００１−２９８３１８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
誘電体共振アンテナが所期の周波数特性を得るためには、誘電体共振器が実装基板の所定位置に固定されていなければならない。
【０００７】
これについて、前述した公報に記載の技術では、誘電体共振器の固定については何ら言及されていない。
【０００８】
ここで、両面テープや接着剤などを用いて誘電体共振器を実装基板に固定することが考えられる。しかし、両面テープによる固定ではテープの貼着および誘電体共振器の位置決めが必要になり、接着剤による固定では接着剤の塗布および同じく誘電体共振器の位置決めが必要になり、何れによっても固定のための時間がかかり作業性が悪化する。
【０００９】
そこで、本発明は、誘電体共振アンテナにおいて、誘電体を簡易に実装基板に位置決め固定することのできる技術を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る誘電体共振アンテナは、表裏面を貫通する第１の固定孔が形成された所定形状の誘電体と、表裏面を貫通する第２の固定孔が形成された実装基板と、前記第１の固定孔と前記第２の固定孔とを貫通して取り付けられ、前記誘電体を前記実装基板に固定する固定手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
このような発明によれば、誘電体に形成された第１の固定孔と実装基板に形成された第２の固定孔とを貫通する固定手段で誘電体を実装基板に固定しているので、誘電体を簡易に実装基板に位置決め固定することが可能になる。
【００１２】
本発明の好ましい形態において、前記固定手段は、一方の前記固定孔の周面に当接した頭部と、前記頭部から延びて前記第１の固定孔および前記第２の固定孔を貫通し、軸方向に分割形成されて径方向内側に弾性変形可能な軸部と、前記軸部の先端にそれぞれ形成されて他方の固定孔の周面に係止され、径方向外側へ広がる係止爪とを備え、前記頭部と前記係止爪とで発生する締結力で前記誘電体が前記実装基板に固定される。
【００１３】
これにより、誘電体を簡易に実装基板に位置決め固定することが可能になる。
【００１４】
本発明のさらに好ましい形態において、前記固定手段は金属製の棒状体からなり、前記固定手段の一方端が前記誘電体とはんだ付けされ、他方端が前記実装基板とはんだ付けされて前記誘電体が前記実装基板に固定される。
【００１５】
これにより、誘電体を簡易に実装基板に位置決め固定することが可能になる。
【００１６】
本発明のさらに好ましい形態において、前記第１の固定孔および前記第２の固定孔はそれぞれ複数形成され、複数の前記固定手段により誘電体共振器が実装基板に固定される。
【００１７】
これにより、固定手段の締結力が弱くても誘電体が回転することはないので、誘電体と給電線との位置関係が変わらずに安定した特性を得ることが可能になる。
【００１８】
本発明のさらに好ましい形態において、前記誘電体側に位置する前記固定手段の前記頭部の面積、または前記誘電体の表面に前記固定手段により固定された金属板の面積を変化させてアンテナ特性を調整する。
【００１９】
これにより、誘電体の大きさや給電線の線幅などを変えることなく、アンテナ特性を所望の特性に容易に調整することが可能になる。
【００２０】
本発明のさらに好ましい形態において、前記誘電体は円柱形状を有し、前記第１の固定孔は当該誘電体の中心に形成されている。
【００２１】
これにより、誘電体が回転しても誘電体と給電線との位置関係は変化しないので、誘電体の回転を阻止しなくても安定した特性を得ることが可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、発明の実施の形態は、本発明が実施される特に有用な形態としてのものであり、本発明がその実施の形態に限定されるものではない。
【００２３】
図１は本発明の一実施の形態である誘電体共振アンテナを示す斜視図、図２は図１の誘電体共振アンテナにおけるＡ−Ａ線に沿った断面図、図３は本発明の他の実施の形態である誘電体共振アンテナを示す平面図、図４は図３の誘電体共振アンテナにおいて所定の面積の金属板を誘電体上に取り付けた場合における反射特性を示すグラフ、図５は図３の誘電体共振アンテナにおいて図４とは異なる面積の金属板を誘電体上に取り付けた場合における反射特性を示すグラフ、図６は図３の誘電体共振アンテナにおいて図４および図５とは異なる面積の金属板を誘電体上に取り付けた場合における反射特性を示すグラフ、図７は本発明のさらに他の実施の形態である誘電体共振アンテナを示す斜視図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態の誘電体共振アンテナ１０は、直方体形状（たとえば、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×高さ４ｍｍ）をしたたとえば（Ｍｇ・Ｃａ）ＴｉＯ２やＢａ２Ｔｉ９Ｏ２０などの誘電性材料からなる誘電体共振器（誘電体）１１と、この誘電体共振器１１が搭載された実装基板１２とを有している。実装基板１２の実装面には、誘電体共振器１１に給電される信号を伝送してこれを励振する導電性薄膜からなる給電線１２ａが誘電体共振器１１の実装領域まで延びて形成されている。また、実装面と反対側の面には接地電極１２ｂが形成されている。
【００２５】
図２に示すように、誘電体共振器１１には、その表裏面を貫通する第１の固定孔１３ａがほぼ中心部に形成され、実装基板１２には、同じくその表裏面を貫通する第２の固定孔１３ｂが形成されている。そして、誘電体共振器１１は第１の固定孔１３ａと第２の固定孔１３ｂとが重なり合う位置に配置されており、これらの固定孔１３ａ，１３ｂを貫通して固定手段１４が取り付けられて誘電体共振器１１を実装基板１２に固定している。
【００２６】
この固定手段１４は、たとえば真鍮などの金属製あるいはたとえばプラスチックなどの樹脂製であり、頭部１４ａ、頭部１４ａから延びて径方向内側に弾性変形可能なように軸方向に分割形成された軸部１４ｂ、および軸部１４ｂの先端に形成されて径方向外側へ広がる係止爪１４ｃからなる。なお、固定手段１４は金属製あるいは樹脂製以外であっても、軸部１４ｂが径方向内側に弾性変形が可能であれば、他の材料で構成することもできる。
【００２７】
そして、係止爪１４ｃを先端にして第１の固定孔１３ａおよび第２の固定孔１３ｂの順に差し込むことにより、頭部１４ａは第１の固定孔１３ａの周面に当接し、軸部１４ｂは第１の固定孔１３ａおよび第２の固定孔１３ｂを貫通し、軸部１４ｂが径方向内側に変形することによって固定孔１３ａ，１３ｂを通り抜けた係止爪１４ｃは軸部１４ｂが元の状態に弾性復帰することにより第２の固定孔１３ｂの周面に係止される。これにより、頭部１４ａと係止爪１４ｃとで発生する締結力で誘電体共振器１１が実装基板１２に固定される。
【００２８】
なお、係止爪１４ｃを第２の固定孔１３ｂ側から差し込んで取り付けてもよい。この場合には、頭部１４ａは第２の固定孔１３ｂの周面に当接し、係止爪１４ｃは第１の固定孔１３ａの周面に係止される。
【００２９】
このように、本実施の形態の誘電体共振アンテナ１０によれば、誘電体共振器１１に形成された第１の固定孔１３ａと実装基板１２に形成された第２の固定孔１３ｂとを貫通する固定手段１４により誘電体共振器１１を実装基板１２に固定しているので、両面テープや接着剤などを用いる場合に比べて誘電体共振器１１を簡易に実装基板１２に位置決め固定することが可能になり、誘電体共振アンテナ１０の組み立て時における作業効率の向上を図ることができる。
【００３０】
なお、固定手段１４を金属製の棒状体とし、その一方端を誘電体共振器１１とはんだ付けし、他方端を実装基板１２とはんだ付けすることにより誘電体共振器１１を実装基板１２に固定してもよい。
【００３１】
また、第１の固定孔１３ａおよび第２の固定孔１３ｂをそれぞれ複数形成し、複数の固定手段１４を用いて誘電体共振器１１を実装基板１２に固定するようにしてもよい。このようにすれば、固定手段１４の締結力が弱くても誘電体共振器１１は回転しないので、誘電体共振器１１と給電線１２ａとの位置関係が変わらずに安定した特性を得ることができる。
【００３２】
ここで、本発明者らは、図３に示すように、固定手段１４を用いて誘電体共振器１１の表面に面積の異なる金属板１５を固定してみた。金属板１５は、図３において、モデル１としてＬ１×Ｌ２＝２ｍｍ×１ｍｍ、モデル２としてＬ１×Ｌ２＝３ｍｍ×１ｍｍ、モデル３としてＬ１×Ｌ２＝４ｍｍ×１ｍｍの３種類を作成した。
【００３３】
モデル１の金属板１５を取り付けた場合における誘電体共振アンテナ１０の反射特性を図４に、モデル２の金属板１５を取り付けた場合における誘電体共振アンテナ１０の反射特性を図５に、モデル３の金属板１５を取り付けた場合における誘電体共振アンテナ１０の反射特性を図６に、それぞれ示す。これらのグラフから明らかなように、金属板１５の面積を変えると反射特性が異なっている。したがって、誘電体共振器１１の大きさや給電線１２ａの線幅などを変えるのではなく、金属板１５を誘電体共振器１１に取り付け、その面積を変化させることでアンテナ特性を所望の特性に容易に調整することが可能になる。
【００３４】
なお、金属板１５を用いるのではなく、固定手段１４を金属製とし、その頭部の面積を変化させても、同様にアンテナ特性を所望の特性に容易に調整することができる。
【００３５】
以上の説明において、誘電体共振器１１は直方体形状となっているが、他の種々の形状を採ることができる。特に、図７に示すように、円柱形状とし、第１の固定孔１３ａをその中心に形成するようにすれば、誘電体共振器１１が回転しても誘電体共振器１１と給電線１２ａとの位置関係は変化しないので、前述のように誘電体共振器１１の回転を阻止するような固定をしなくても安定した特性を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば以下の効果を奏することができる。
【００３７】
すなわち、誘電体に形成された第１の固定孔と実装基板に形成された第２の固定孔とを貫通する固定手段で誘電体を実装基板に固定しているので、誘電体を簡易に実装基板に位置決め固定することが可能になる。
【００３８】
これにより、誘電体共振アンテナの組み立て時における作業効率の向上を図ることが可能になる。
【００３９】
第１の固定孔および第２の固定孔をそれぞれ複数形成し、複数の固定手段により誘電体共振器を実装基板に固定するようにすれば、固定手段の締結力が弱くても誘電体が回転することはないので、誘電体と給電線との位置関係が変わらずに安定した特性を得ることが可能になる。
【００４０】
誘電体側に位置する固定手段の頭部の面積、または誘電体の表面に固定手段により固定された金属板の面積を変化させてアンテナ特性を調整するようにすれば、誘電体の大きさや給電線の線幅などを変えることなく、アンテナ特性を所望の特性に容易に調整することが可能になる。
【００４１】
誘電体を円柱形状とし、第１の固定孔を当該誘電体の中心に形成すれば、誘電体が回転しても誘電体と給電線との位置関係は変化しないので、誘電体の回転を阻止しなくても安定した特性を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である誘電体共振アンテナを示す斜視図である。
【図２】図１の誘電体共振アンテナにおけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態である誘電体共振アンテナを示す平面図である。
【図４】図３の誘電体共振アンテナにおいて所定の面積の金属板を誘電体上に取り付けた場合における反射特性を示すグラフである。
【図５】図３の誘電体共振アンテナにおいて図４とは異なる面積の金属板を誘電体上に取り付けた場合における反射特性を示すグラフである。
【図６】図３の誘電体共振アンテナにおいて図４および図５とは異なる面積の金属板を誘電体上に取り付けた場合における反射特性を示すグラフである。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態である誘電体共振アンテナを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  誘電体共振アンテナ
１１  誘電体共振器（誘電体）
１２  実装基板
１２ａ  給電線
１２ｂ  接地電極
１３ａ  第１の固定孔
１３ｂ  第２の固定孔
１４  固定手段
１４ａ  頭部
１４ｂ  軸部
１４ｃ  係止爪
１５  金属板
【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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