(57)【要約】【課題】  より小型化できるＵＷＢ平面アンテナを提供する。【解決手段】  ウルトラワイドバンド平面アンテナは、第１の面と該第１の面と背中合せの第２の面を有する誘電体基板と、前記誘電体基板の前記第１の面に設けられた六辺形放射素子と、前記放射素子に連結されたフィード素子と、前記誘電体基板の第２の面に前記放射素子に対して平行に設けられた接地素子とからなる。【選択図】  図３
2007019864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と該第１の面と背中合せの第２の面を有する誘電体基板と、
前記誘電体基板の前記第１の面に設けられた六辺形放射素子と、
前記放射素子に連結されたフィード素子と、
前記誘電体基板の第２の面に前記放射素子に対して平行に設けられた接地素子と、
からなることを特徴とするウルトラワイドバンド平面アンテナ。
【請求項２】
前記六辺形放射素子は、
それぞれの長さが異なり、より短い一方がより長い他方と平行に向い合う２つの縁部と、
それぞれが前記一方の縁部両端に隣接する２つの第１の隣辺部と、
それぞれが前記他方の縁部両端に隣接し前記２つの第１の隣辺部のそれぞれと交差する２つの第２の隣辺部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のウルトラワイドバンド平面アンテナ。
【請求項３】
前記誘電体基板は、全体として長方形とし、前記放射素子の他方の縁部が近接して平行に設けられる第１の側部を有することを特徴とする請求項２に記載のウルトラワイドバンド平面アンテナ。
【請求項４】
前記誘電体基板はさらに、前記第１の側部に向かい合う第２の側部を有し、
前記フィード素子は、前記誘電体基板の前記第１の面に設けられ、前記放射素子の一方の縁部に接続される一端部と、前記誘電体基板の前記第２の側部と同じ平面に該一端部と反対の他端部とを有することを特徴とする請求項３に記載のウルトラワイドバンド平面アンテナ。
【請求項５】
前記フィード素子は、マイクロストリップであることを特徴とする請求項１に記載のウルトラワイドバンド平面アンテナ。
【請求項６】
前記接地素子は、全体として長方形をすることを特徴とする請求項１に記載のウルトラワイドバンド平面アンテナ。
【請求項７】
前記放射素子は、銅箔により形成されることを特徴とする請求項１に記載のウルトラワイドバンド平面アンテナ。
【請求項８】
前記放射素子の前記第１の隣辺部のそれぞれは、前記放射素子の前記他方の縁部に直交して連結されていることを特徴とする請求項２に記載のウルトラワイドバンド平面アンテナ。
【請求項９】
前記放射素子の前記第１の隣辺部のそれぞれは、前記放射素子の前記他方の縁部と鋭角になるように連結されていることを特徴とする請求項２に記載のウルトラワイドバンド平面アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウルトラワイドバンド平面アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）アンテナは、図１に示すように、渦巻状放射素子２１をそなえており、３．１ＧＨｚから１０．６ＧＨｚまでの周波数帯域において通信を行うものが知られている。
【０００３】
上記の図１のＵＷＢアンテナは、バラン（ｂａｌｕｎ）２２を設けなければならないので、使用される基板のサイズは２７ｃｍ×４２ｃｍと大きく小型化に不利である。
【０００４】
図２は、他の従来のＵＷＢアンテナの構成を概略示す。該ＵＷＢアンテナは、接地素子１２と該接地素子１２に対して直角に配置される放射素子１１とにより構成されている。
【０００５】
図２のＵＷＢアンテナでは、使用される接地素子１２として１０ｃｍ×１０ｃｍのものを使うので、そのサイズはなおも大きい欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明は前記問題点を解決しようとするものであり、前記従来のアンテナよりも小型化できるＵＷＢ平面アンテナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明のウルトラワイドバンド平面アンテナは、第１の面と該第１の面と背中合せの第２の面を有する誘電体基板と、前記誘電体基板の前記第１の面に設けられた六辺形放射素子と、前記放射素子に連結されたフィード素子と、前記誘電体基板の第２の面に前記放射素子に対して平行に設けられた接地素子とからなることを特徴とする構成としている。
【発明の効果】
【０００８】
以上の構成により、放射素子と接地素子とを同一平面上に設けることができるので、有効に平面アンテナのサイズを小型化することができ１つのモジュールにまとめ易い効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１０】
（第１の実施例）
図３は、本発明にかかる第１の実施例のウルトラワイドバンド平面アンテナを概略示す。図３において、このウルトラワイドバンド平面アンテナ３は、誘電体基板３１、六辺形放射素子３２、フィード素子３３及び接地素子３４からなる。
【００１１】
平面アンテナ３は、例えば３．１ＧＨｚから１０．６ＧＨｚまでの周波数帯域においてＵＷＢ通信を行うものとして図示しない無線電子装置に取付けられている。
【００１２】
誘電体基板３１は、市販のＵＷＢ用であればよく、例えばＲｏｇｅｒｓ Ｃｏｒｐ製のＲＯ４００３Ｃを用いる。また、この例においては、誘電体基板３１としては、全体として長方形をし、２対の長辺３１１、３１２と、表面、該表面と背中合わせの裏面となる表面部３１０と裏面部３２０を有する。該誘電体基板３１のサイズとしては長さが４８ｍｍ、幅が３４ｍｍ、高さが１．６ｍｍの基板を用いる。
【００１３】
六辺形放射素子３２は、誘電体基板３１の表面部３１０に取付けられ、それぞれの長さが異なり、平行に向い合う短縁部３２３、長縁部３２４と、それぞれが長縁部３２４両端に直交して隣接する２つの第１の隣辺部３２１と、それぞれが短縁部３２３両端に隣接して両第１の隣辺部３２１のそれぞれと交差する２つの第２の隣辺部３２２とを有する。また、この例においては、放射素子３２の長縁部３２４は誘電体基板３１の長辺部３１１の近くに平行に配置される。この例における放射素子３２のサイズとしては、長縁部３２４は３０ｍｍで、第１の隣辺部３２１は２５ｍｍで、第２の隣辺部３２２は１２ｍｍである。そして、放射素子３２としては、公知のエッチング方法により、好ましくは銅箔により形成される。
【００１４】
六辺形放射素子３２に連結（接続）されたフィード素子３３としては、好ましくはマイクロストリップを用い、電子装置からの信号を放射素子３２へ送るものとする。この例においては、フィード素子３３は、誘電体基板３１の表面部３１０に形成される構成をする。フィード素子３３は図に明示されないが、第１の端部が放射素子３２の短縁部３２３に電気的に接続され、第１の端部と反対側の第２の端部が誘電体基板３１の長辺部３１２にそろえられている。この例では、フィード素子３３は、全体として長方形をし、例えば９ｍｍ×２ｍｍである。
【００１５】
接地素子３４は、誘電体基板３１の裏面部３２０に形成されており、全体として例えば図３に示されるように、そのいずれかが誘電体基板３１の長辺部３１２にそろえられて向い合った両長辺部３４１、３４１と、それぞれが長辺部３４１両端と交差した短辺部３４２、３４２とによる長方形である。この例においては、前記接地素子３４の短辺部３４２としては７．５ｍｍであり、長辺部３４１としては４８ｍｍである。なお、接地素子３４は公知のエッチング方法により形成されることができる。
【００１６】
図４は、同第１の実施例の平面アンテナの電圧定在波比（ＶＳＷＲ）特性を示す曲線である。図４によれば、３．１０〜１０．６ＧＨｚのＵＷＢ帯域内では電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が２．４７４以下に収っている。
【００１７】
図５は、同第１の実施例のＸ−Ｙ平面上の指向特性、図６は、Ｘ−Ｚ平面上の指向特性曲線である。図示のように、平面アンテナ３は４ＧＨｚ時、Ｘ−Ｙ平面及びＸ−Ｚ平面で良好な放射指向性を得、特にＸ−Ｙ平面ではほぼ全指向性を得ることができる。
【００１８】
なお、本発明の平面アンテナ３としては、入力インピーダンスが５０Ωで、ＳＭＡ（SubMiniature version Ａ）コネクタを介してインピーダンスが５０ΩであるＲＦ信号ライン（図にせず）に出力することができる。
【００１９】
（第２の実施例）
図７は、第２の実施例の平面アンテナ３Ａの構成を示す。図中、同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。この例においては、誘電体基板としてはＦＲ−４を用いる。図示のように、放射素子３２の第１の隣辺部３２１として、放射素子３２の長縁部３２４と鋭角になるよう形成される。
【００２０】
前記実施例と同様にして実験を行うと、この平面アンテナ３Ａは４ＧＨｚで動作するとき、図８、９に示す特性から、Ｘ−Ｙ平面とＹ−Ｚ平面でほぼ全指向性の放射指向性が得られることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明のＵＷＢ平面アンテナによれば、六辺形放射素子３２を用いると共に、放射素子３２、接地素子３４を誘電体基板３１の表面部３１０、裏面部３２０に設けることによって、平面アンテナのサイズを低減することができ、小型にモジュール化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来のウルトラワイドバンドアンテナを概略示す。
【図２】従来の他のウルトラワイドバンドアンテナを概略示す。
【図３】本発明にかかる第１の実施例のウルトラワイドバンド平面アンテナを概略示す。
【図４】同第１の実施例の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）特性を示すグラフ。
【図５】同第１の実施例のＸ−Ｙ平面上の指向特性を示す。
【図６】同第１の実施例のＸ−Ｚ平面上の指向特性を示す。
【図７】本発明にかかる第２の実施例のウルトラワイド平面アンテナを概略示す。
【図８】同第２の実施例のＸ−Ｚ平面上の指向特性を示す。
【図９】同第２の実施例のＸ−Ｙ平面上の指向特性を示す。
【符号の説明】
【００２３】
３、３Ａ．．．ウルトラワイドバンド平面アンテナ
３１．．．誘電体基板
３１０．．．表面部
３１１、３１２．．．長辺部
３２．．．六辺形放射素子
３２０．．．裏面部
３２１．．．第１の隣辺部
３２２．．．第２の隣辺部
３２３．．．短縁部
３２４．．．長縁部
３３．．．フィード素子
３４．．．接地素子
３４１．．．長辺部
３４１．．．短辺部
【図１】
2007019864.tif 000003
【図２】
2007019864.tif 000004
【図３】
2007019864.tif 000005
【図４】
2007019864.tif 000006
【図５】
2007019864.tif 000007
【図６】
2007019864.tif 000008
【図７】
2007019864.tif 000009
【図８】
2007019864.tif 000010
【図９】
2007019864.tif 000011