(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ円板状とされ、一面に直線偏波あるいは円偏波を放射するパッチ状のアンテナ素子の形状を有する第１凹部と加工機械に固定するための段部とが形成され、前記一面に対向する他面にグランドプレーンの形状を有する第２凹部が形成されており、前記第１凹部において、前記アンテナ素子の給電点の位置に形成された貫通孔が前記第２凹部まで達しており、前記第２凹部に前記貫通孔を延伸するパイプ状の突出部が形成されている誘電体からなる平面アンテナ製造用の成形体であって、
該成形体のほぼ全面に導電体層を形成して、該成形体の前記段部を加工機械に固定し、前記第１凹部の底面に形成された前記導電体層が一面にほぼ露出すると共に、前記第２凹部の底面に形成された前記導電体層が他面の全面にほぼ露出するように前記成形体を切削加工することができ、これにより、前記一面に、前記貫通孔を介して給電されるパッチ状のアンテナ素子が前記導電体層により形成できると共に、前記他面の全面にグランドプレーンが前記導電体層により形成できるようにしたことを特徴とする平面アンテナ製造用の成形体。
【請求項２】
ほぼ円板状とされ、一面に直線偏波あるいは円偏波を放射するパッチ状のアンテナ素子の形状を有する第１凹部と加工機械に固定するための段部とが形成され、前記一面に対向する他面にグランドプレーンの形状を有する第２凹部が形成されており、前記第１凹部において、前記アンテナ素子の給電点の位置に形成された貫通孔が前記第２凹部まで達しており、前記第２凹部に前記貫通孔を延伸するパイプ状の突出部が形成されている誘電体からなる成形体のほぼ全面に導電体層を形成し、
該成形体の前記段部を加工機械に固定して、前記第１凹部の底面に形成された前記導電体層が一面にほぼ露出すると共に、前記第２凹部の底面に形成された前記導電体層が他面の全面にほぼ露出するように前記成形体を切削加工することにより、
前記一面に、前記貫通孔を介して給電されるパッチ状のアンテナ素子が前記導電体層により形成されると共に、前記他面の全面にグランドプレーンが前記導電体層により形成されるようにした平面アンテナが作成されることを特徴とする平面アンテナの製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の平面アンテナの製造方法により作成されたことを特徴とする平面アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イリジウム通信システムやＧＰＳ（Gloval Positioning System）等の衛星通信システム、および、セルラーシステムやＭＣＡ（Multi Channel Access）システム等の陸上通信システムに用いる平面アンテナの製造方法、および、平面アンテナの製造に用いる成形体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動体通信を目的とした衛星通信システムが種々提案されているが、衛星通信システムには静止衛星を利用する静止移動体衛星通信システムと、非静止衛星を用いる非静止移動体衛星通信システムがある。非静止移動体衛星通信システムにおける大規模ＬＥＯ（Low earth Orbit）システムの中に円偏波を用いるイリジウム・システムが知られている。また、衛星航法システムとして知られているＧＰＳにおいても円偏波が用いられている。このイリジウム・システムは地球規模の携帯電話システムであり、ＧＰＳ受信機においても携帯可能とすることが求められているため、これらのシステムに用いるアンテナとしては、厚みが薄いと共に小型化することが可能な平面アンテナが求められている。
さらに、セルラーシステムやＭＣＡシステムにおいても平面アンテナを用いることが試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
円偏波や直線偏波を受信可能な平面アンテナは、誘電体基板の一面上にパッチ状のアンテナ素子が形成され、このアンテナ素子に対向するよう他面にグランドプレーンが形成されている。この際のパッチ状のアンテナ素子およびグランドプレーンは、誘電体基板の両面に導電体膜を形成し、導電体膜をエッチングすることにより所定のパターン形状となるようにしていた。
しかしながら、エッチングにより所定の形状のパターンとするのは、その製造工程が複雑になると共に、エッチング液等の管理が煩雑であるという問題点があった。
【０００４】
そこで、本発明はエッチング技術を使用することなく平面アンテナを製造することのできる平面アンテナ製造方法、および、平面アンテナ製造用の成形体を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の平面アンテナ製造用の成形体は、ほぼ円板状とされ、一面に直線偏波あるいは円偏波を放射するパッチ状のアンテナ素子の形状を有する第１凹部と加工機械に固定するための段部とが形成され、前記一面に対向する他面にグランドプレーンの形状を有する第２凹部が形成されており、前記第１凹部において、前記アンテナ素子の給電点の位置に形成された貫通孔が前記第２凹部まで達しており、前記第２凹部に前記貫通孔を延伸するパイプ状の突出部が形成されている誘電体からなる平面アンテナ製造用の成形体であって、該成形体のほぼ全面に導電体層を形成して、該成形体の前記段部を加工機械に固定し、前記第１凹部の底面に形成された前記導電体層が一面にほぼ露出すると共に、前記第２凹部の底面に形成された前記導電体層が他面の全面にほぼ露出するように前記成形体を切削加工することができ、これにより、前記一面に、前記貫通孔を介して給電されるパッチ状のアンテナ素子が前記導電体層により形成できると共に、前記他面の全面にグランドプレーンが前記導電体層により形成できるようにされている。
【０００６】
また、上記目的を達成することのできる本発明の平面アンテナ製造方法は、ほぼ円板状とされ、一面に直線偏波あるいは円偏波を放射するパッチ状のアンテナ素子の形状を有する第１凹部と加工機械に固定するための段部とが形成され、前記一面に対向する他面にグランドプレーンの形状を有する第２凹部が形成されており、前記第１凹部において、前記アンテナ素子の給電点の位置に形成された貫通孔が前記第２凹部まで達しており、前記第２凹部に前記貫通孔を延伸するパイプ状の突出部が形成されている誘電体からなる成形体のほぼ全面に導電体層を形成し、該成形体の前記段部を加工機械に固定して、前記第１凹部の底面に形成された前記導電体層が一面にほぼ露出すると共に、前記第２凹部の底面に形成された前記導電体層が他面の全面にほぼ露出するように前記成形体を切削加工することにより、前記一面に、前記貫通孔を介して給電されるパッチ状のアンテナ素子が前記導電体層により形成されると共に、前記他面の全面にグランドプレーンが前記導電体層により形成されている平面アンテナを作成するようにしている。
【０００７】
このような本発明によれば、成形体に形成したいパターン形状の凹部を形成しておいて、その全面に導電体層を形成するようにしたので、成形体を切削加工するだけで平面アンテナを作成することができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の平面アンテナ製造用の成形体にかかる第１の実施の形態の構成を図１（ａ）〜（ｄ）に示す。ただし、図１（ａ）は成形体の上面図、同図（ｂ）は半断面図で示す成形体の平面図、同図（ｃ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した成形体の断面図、同図（ｄ）は成形体の下面図である。
これらの図に示す、本発明の第１の平面アンテナ製造用の成形体１は、円偏波を送受信することのできる円形パッチ状のアンテナ素子を備える平面アンテナを製造するための成形体１とされている。成形体１の外形はほぼ円板状とされており、所定の誘電率とされた誘電体製とされている。成形体１の上部には、成形体１を切削加工する加工機のチャックに固定される段部１ａが形成されており、その内側に第１リング状突出部１ｂが形成されている。この第１リング状突出部１ｂの内側にはほぼ断面円形の第１凹部１ｅが形成されており、第１凹部１ｅの壁部に２つの摂動素子形成部１ｃが対向するよう突出して形成されている。
【０００９】
また、第１凹部１ｅの底面における所定位置に下面まで達する貫通孔１ｄが形成されている。成形体１の下面の下部外周には第２リング状突出部１ｇが形成されており、その内側に断面ほぼ円形の第２凹部１ｈが形成されている。また、第２凹部１ｈの底面に達している貫通孔１ｄが延伸されるように、第２凹部１ｈの底面からパイプ状突出部１ｆが形成されている。
これにより、図１（ｃ）に示すように成形体１において、断面ほぼ円形の第１凹部１ｅの底面と断面ほぼ円形の第２凹部１ｈの底面とが対向するように形成され、第１凹部１ｅの底面に形成された貫通孔１ｄが成形体１の下面まで形成されるようになる。なお、上記した構成の成形体１は所定の誘電率の樹脂を金型を用いて一体成形することにより作成される。
【００１０】
次に、図１に示す構成とされた成形体１を用いて本発明の第１の平面アンテナを作成する本発明の平面アンテナ製造方法の実施の形態を図２ないし図４を参照しながら説明する。
成形体１を用いて平面アンテナを作成するには、まず、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように成形体１の全表面に導電体層２を形成する。この場合、導電体層２はメッキ、スパッタリング、蒸着等の手段により成形体１の全表面に形成される。この成形体１の全表面に導電体層２が形成された状態において、図４（ａ）に示すように、成形体１の段部１ａを旋盤やＮＣ工作機等の加工機のチャック１０１でくわえて固定し、バイト等の切削工具１０２によりＢ−Ｂ軸を中心として回転させた成形体１を切削加工する。
【００１１】
この際の成形体１を切削する範囲は、図４（ｂ）に示す切削部１０４の範囲とされ、切削部１０４を切削した後には切断線１０３の位置で成形体１を切断する。これにより、図４（ｃ）に示す本発明の第１の平面アンテナ３を得ることができる。
このような切削加工の際の切削する部分について図３を参照しながら詳細に説明する。図３（ａ）に示す成形体１の破線で示す外周部分が切削部４とされて切削される。そして、図４（ｂ）で示す切断線１０３で切断されると、図１に示す第１リング状突出部１ｂが除去され、切削後の成形体１の上面からには、第１凹部１ｅの底面に形成された導電体層２を除いて、導電体層２が除去されるようになる。この残った導電体層２が図３（ａ）（ｂ）に示す円形パッチ状のアンテナ素子３ｂとなる。
【００１２】
この円形パッチ状のアンテナ素子３ｂの対向する２カ所には、成形体１の第１凹部１ｅ内に形成された摂動素子形成部１ｃにより、摂動素子３ｃが形成される。また、第１凹部１ｅの底面に形成された貫通孔１ｄにより給電点３ｄが、円形パッチ状のアンテナ素子３の所定位置に設けられる。この給電点３ｄから給電すると、摂動素子３ｃの作用により円形パッチ状のアンテナ素子３ｂから円偏波が放射されるようになる。
また、図３（ｃ）に示す切削部４を切削加工することにより、成形体１の下面に形成されている第２リング状突出部１ｇが除去され、切削後の成形体１の下面からには、第２凹部１ｈの底面に形成された導電体層２を除いて、導電体層２が除去されるようになる。この残った導電体層２が図３（ｂ）（ｃ）に示す円形のグランドプレーン３ｆとなる。
【００１３】
グランドプレーン３ｆにおける貫通孔３ｅは、成形体１に形成した貫通孔１ｄにより形成される。そして、グランドプレーン３ｆにおける貫通孔３ｅの周囲からは、第２凹部１ｈの底面から突出するよう形成したパイプ状突出部１ｆの作用により導電体層２が除去される。なお、パイプ状突出部１ｆは切削加工時に切削されて除去される。これにより、給電点３ｄに給電する給電ピンをグランドプレーン３ｆから突出させても、給電ピンはグランドプレーン３ｆから絶縁されるようになる。
【００１４】
上記説明したように切削加工されることにより、図３（ｂ）に２点鎖線で外形を示す成形体１から実線で示す本発明の第１の平面アンテナ３を作成することができる。この平面アンテナ３の誘電体基板３ａは成形体１と同じ材質であり、所定の誘電率を有している。そして、誘電体基板３ａの上面には円形パッチ状のアンテナ素子３ｂが形成され、誘電体基板３ａの下面の全面にはグランドプレーン３ｆが形成されるようになる。また、円形パッチ状のアンテナ素子３ｂの給電点３ｄに、貫通孔３ｅを介して給電されるようになる。
なお、貫通孔３ｅの径が細い場合は、貫通孔３ｅ内に導電体層２は形成されないが、その径を調整することにより貫通孔３ｅ内に導電体層２を形成して、給電を行うようにしてもよい。
【００１５】
このようにして作成した本発明の第１の平面アンテナ３をＧＰＳ受信用アンテナに適用した例を図５に示す。ただし、図５（ａ）はＧＰＳ受信用アンテナ１０の平面図の構成を示す半断面図であり、図５（ｂ）はその一側面の構成を示す半断面図である。
ＧＰＳ受信用アンテナ１０は、金属製のほぼ矩形状の基部１０ｆと、基部１０ｆに嵌着された絶縁性の外部ケース１０ｂから構成されている。基部１０ｆには受信したＧＰＳ信号を増幅するＬＮＡ 回路部１０ｅが基部１０ｆによりシールドされるように、基部１０ｆに形成された収納用突条１０ａ内に収納されている。このＬＮＡ回路部１０ｅの上部に平面アンテナ３が配置されて、衛星からのＧＰＳ信号を受信できるようにされている。そして、ＬＮＡ回路部１０ｅから出力されるＧＰＳ信号は、外部ケース１０ｂから引き出された同軸ケーブル１０ｄを介してＧＰＳ機器に導かれるようになる。なお、ＧＰＳ受信用アンテナ１０は、基部１０ｆに設けられたネジ固定部１０ｃにネジを挿通して被取付体に螺着することにより、被取付体に固着される。
【００１６】
つぎに、本発明の平面アンテナ製造用の第２の成形体の構成、および、第２の成形体により作成される本発明の第２の平面アンテナの構成を図６および図７を参照しながら説明する。
図６（ａ）は第２の成形体２０の上面図、同図（ｂ）は半断面図で示す第２の成形体２０の平面図、同図（ｃ）は第２の成形体２０の下面図であり、本発明の平面アンテナ製造用の第２の成形体２０は、円偏波を送受信することのできる方形パッチ状のアンテナ素子を備える平面アンテナを製造するための成形体２０とされている。第２の成形体２０の外形はほぼ円板状とされており、所定の誘電率とされた誘電体製とされている。第２の成形体２０の上部には、成形体２０を切削加工する加工機のチャックに固定される段部２０ａが形成されており、その内側に第１突出部２０ｂが形成されている。この第１突出部２０ｂの内側にはほぼ断面方形の矩形状第１凹部２０ｅが形成されている。
【００１７】
また、矩形状第１凹部２０ｅの底面における所定位置に下面まで達する貫通孔２０ｄが形成されている。第２の成形体２０の下面の下部外周にはリング状突出部２０ｇが形成されており、その内側に断面ほぼ円形の第２凹部２０ｈが形成されている。また、第２凹部２０ｈの底面に達している貫通孔２０ｄが延伸されるように、第２凹部２０ｈの底面からパイプ状突出部２０ｆが形成されている。
これにより、第２の成形体２０において、断面ほぼ方形の矩形状第１凹部２０ｅの底面と断面ほぼ円形の第２凹部２０ｈの底面とが対向するように形成され、矩形状第１凹部２０ｅの底面に形成された貫通孔２０ｄが第２の成形体２０の下面まで形成されるようになる。なお、上記した構成の成形体２０は所定の誘電率の樹脂を金型を用いて一体成形することにより作成される。
【００１８】
このような図６に示す構成とされた第２の成形体２０を用いて本発明の第２の平面アンテナ２３を作成する平面アンテナ製造方法は、第１の平面アンテナ３を作成する工程と同様であるので詳細な説明は省略する。そこで、その概要を説明すると、図６（ａ）〜（ｃ）に示す第２の成形体２０の下面に形成されたリング状突出部２０ｇが除去できるように第２の成形体２０の下面から上面までの外周部を切削加工する。この際に、パイプ状突出部２０ｆも切削加工して除去する。次いで、ほぼ矩形状第１凹部２０ｅの底面の位置で第２の成形体２０を切断する。これにより、図７に示す本発明の第２の平面アンテナ２３を作成することができる。
【００１９】
図７（ａ）は第２の平面アンテナ２３の上面図、同図（ｂ）は半断面図で示す第２の平面アンテナ２３の平面図、同図（ｃ）は第２の平面アンテナ２３の下面図である。本発明の第２の平面アンテナ２３において、誘電体基板２３ａは第２の成形体２０と同じ材質であり、所定の誘電率を有している。そして、誘電体基板２３ａの上面には矩形状第１凹部２０ｅにより、方形パッチ状のアンテナ素子２３ｂが形成され、誘電体基板２３ａの下面の全面にはグランドプレーン２３ｆが形成されるようになる。グランドプレーン２３ｆにおける貫通孔２３ｅの周囲からは、第２凹部２０ｈの底面から突出するよう形成したパイプ状突出部２０ｆの作用により導電体層が除去されている。これにより、給電点２３ｄに給電する給電ピンをグランドプレーン２３ｆから突出させても、給電ピンはグランドプレーン２３ｆから絶縁されるようになる。
【００２０】
また、矩形状第１凹部２０ｅの底面に形成された貫通孔２０ｄにより給電点２３ｄが、方形パッチ状のアンテナ素子２３ｂの所定位置に設けられる。この給電点２３ｄから給電すると、方形パッチ状のアンテナ素子２３ｂから円偏波が放射されるようになる。
以上説明したように、本発明の第２の平面アンテナ２３は円偏波を送受信することができ、図５に示すＧＰＳ受信用アンテナ１０における平面アンテナ３に替えて使用することができる。
【００２１】
つぎに、本発明の平面アンテナ製造用の第３の成形体の構成、および、第３の成形体により作成される本発明の第３の平面アンテナの構成を図８および図９を参照しながら説明する。
図８（ａ）は第３の成形体３０の上面図、同図（ｂ）は半断面図で示す第３の成形体３０の平面図、同図（ｃ）は第３の成形体３０の下面図であり、本発明の平面アンテナ製造用の第３の成形体３０は、円偏波を送受信することのできるパッチ状のアンテナ素子を備える平面アンテナを製造するための成形体３０とされている。第３の成形体３０の外形はほぼ円板状とされており、所定の誘電率とされた誘電体製とされている。第３の成形体３０の上部には、成形体３０を切削加工する加工機のチャックに固定される段部３０ａが形成されており、その内側に第１突出部３０ｂが形成されている。この第１突出部３０ｂの内側にはＣ字状とＩ字状を連結した形状の第１凹部３０ｅが形成されている。
【００２２】
また、第１突出部３０ｂの内側には中央突出部３０ｉが形成されており、中央突出部３０ｉと第１突出部３０ｂとは連接部３０ｃにより連結されている。
さらに、第１凹部３０ｅの底面に第３の成形体３０におけるほぼ中心点位置に下面まで達する貫通孔３０ｄが形成されている。第３の成形体３０の下面の下部外周にはリング状突出部３０ｇが形成されており、その内側に断面ほぼ円形の第２凹部３０ｈが形成されている。また、第２凹部３０ｈの底面に達している貫通孔３０ｄが延伸されるように、第２凹部３０ｈの底面からパイプ状突出部３０ｆが形成されている。
これにより、第３の成形体３０において、断面がＣ字状とＩ字状を連結した形状の第１凹部３０ｅの底面と断面ほぼ円形の第２凹部３０ｈの底面とが対向するように形成され、第１凹部３０ｅの底面に形成された貫通孔３０ｄが第３の成形体３０の下面まで形成されるようになる。なお、上記した構成の成形体３０は所定の誘電率の樹脂を金型を用いて一体成形することにより作成される。
【００２３】
このような図８に示す構成とされた第３の成形体３０を用いて本発明の第３の平面アンテナ３３を作成する平面アンテナ製造方法は、第１の平面アンテナ３を作成する工程と同様であるので詳細な説明は省略するが、その概要を説明すると、図８（ａ）〜（ｃ）に示す第３の成形体３０の下面に形成されたリング状突出部３０ｇが除去できるように第３の成形体３０の下面から上面までの外周部を切削加工する。この際に、パイプ状突出部３０ｆも切削加工して除去する。次いで、ほぼ第１凹部３０ｅの底面の位置で第３の成形体３０を切断する。これにより、図９に示す本発明の第３の平面アンテナ３３を作成することができる。
【００２４】
図９（ａ）は第３の平面アンテナ３３の上面図、同図（ｂ）は半断面図で示す第３の平面アンテナ３３の平面図、同図（ｃ）は第３の平面アンテナ３３の下面図である。本発明の第３の平面アンテナ３３において、誘電体基板３３ａは第３の成形体３０と同じ材質であり、所定の誘電率を有している。そして、誘電体基板３３ａの上面には第１凹部３０ｅの底面に形成された導電体層により、Ｃ形ループ部３３ｈとＩ字状部３３ｇからなるパッチ状のアンテナ素子３３ｂが形成され、誘電体基板３３ａの下面の全面にはグランドプレーン３３ｆが形成されるようになる。グランドプレーン３３ｆにおける貫通孔３３ｅの周囲からは、第２凹部３０ｈの底面から突出するよう形成したパイプ状突出部３０ｆの作用により導電体層が除去されている。これにより、給電点３３ｄに給電する給電ピンをグランドプレーン３３ｆから突出させても、給電ピンはグランドプレーン３３ｆから絶縁されるようになる。
【００２５】
また、第１凹部３０ｅの底面に形成された貫通孔３０ｄにより給電点３３ｄが、Ｉ字状部３３ｇの端部であるパッチ状のアンテナ素子３３ｂの略中心位置に設けられる。アンテナ素子３３ｂにおけるＣ形ループ部３３ｈに設けられた切断部３３ｃとＩ字状部３３ｇとの作用により、給電点３３ｄから給電するとパッチ状のアンテナ素子３３ｂから円偏波が放射されるようになる。
以上説明したように、本発明の第３の平面アンテナ３３は円偏波を送受信することができ、図５に示すＧＰＳ受信用アンテナ１０における平面アンテナ３に替えて使用することができる。
【００２６】
つぎに、本発明の平面アンテナ製造用の第４の成形体の構成、および、第４の成形体により作成される本発明の第４の平面アンテナの構成を図１０および図１１を参照しながら説明する。
図１０（ａ）は第４の成形体４０の上面図、同図（ｂ）は半断面図で示す第４の成形体４０の平面図、同図（ｃ）は第４の成形体４０の下面図であり、本発明の平面アンテナ製造用の第４の成形体４０は、円偏波を送受信することのできるスパイラル状のアンテナ素子を備える平面アンテナを製造するための成形体４０とされている。第４の成形体４０の外形はほぼ円板状とされており、所定の誘電率とされた誘電体製とされている。第４の成形体４０の上部には、成形体４０を切削加工する加工機のチャックに固定される段部４０ａが形成されており、その内側に第１突出部４０ｂが形成されている。この第１突出部４０ｂにはスパイラル状の溝部からなる第１凹部４０ｅが形成されている。
【００２７】
また、スパイラル状の第１突出部４０ｂの巻き始め端には下面まで達する貫通孔４０ｄが形成されている。第４の成形体４０の下面の下部外周にはリング状突出部４０ｇが形成されており、その内側に断面ほぼ円形の第２凹部４０ｈが形成されている。また、第２凹部４０ｈの底面に達している貫通孔４０ｄが延伸されるように、第２凹部４０ｈの底面からパイプ状突出部４０ｆが形成されている。これにより、第４の成形体４０において、断面がスパイラル状の第１凹部４０ｅの底面と断面ほぼ円形の第２凹部４０ｈの底面とが対向するように形成され、第１凹部４０ｅの底面に形成された貫通孔４０ｄが第４の成形体４０の下面まで形成されるようになる。なお、上記した構成の成形体４０は所定の誘電率の樹脂を金型を用いて一体成形することにより作成される。
【００２８】
このような図１０に示す構成とされた第４の成形体４０を用いて本発明の第４の平面アンテナ４３を作成する平面アンテナ製造方法は、第１の平面アンテナ３を作成する工程と同様であるので詳細な説明は省略するが、その概要を説明すると、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す第４の成形体４０の下面に形成されたリング状突出部４０ｇが除去できるように第４の成形体４０の下面から上面までの外周部を切削加工する。この際に、パイプ状突出部４０ｆも切削加工して除去する。次いで、ほぼ第１凹部４０ｅの底面の位置で第４の成形体４０を切断する。これにより、図１１に示す本発明の第４の平面アンテナ４３を作成することができる。
【００２９】
図１１（ａ）は第４の平面アンテナ４３の上面図、同図（ｂ）は半断面図で示す第４の平面アンテナ４３の平面図、同図（ｃ）は第４の平面アンテナ４３の下面図である。本発明の第４の平面アンテナ４３において、誘電体基板４３ａは第４の成形体４０と同じ材質であり、所定の誘電率を有している。そして、誘電体基板４３ａの上面にはスパイラル状の第１凹部４０ｅの底面に形成された導電体層により、スパイラル状のアンテナ素子４３ｂが形成され、誘電体基板４３ａの下面の全面にはグランドプレーン４３ｆが形成されるようになる。グランドプレーン４３ｆにおける貫通孔４３ｅの周囲からは、第２凹部４０ｈの底面から突出するよう形成したパイプ状突出部４０ｆの作用により導電体層が除去されている。これにより、給電点４３ｄに給電する給電ピンをグランドプレーン４３ｆから突出させても、給電ピンはグランドプレーン４３ｆから絶縁されるようになる。
【００３０】
また、第１凹部４０ｅの底面に形成された貫通孔４０ｄにより給電点４３ｄが、スパイラル状のアンテナ素子４３ｂの巻き始め端に設けられる。スパイラル状のアンテナ素子４３ｂに給電点４３ｄから給電するとアンテナ素子４３ｂから円偏波が放射されるようになる。
以上説明したように、本発明の第４の平面アンテナ４３は円偏波を送受信することができ、図５に示すＧＰＳ受信用アンテナ１０における平面アンテナ３に替えて使用することができる。
【００３１】
なお、上記した第１の平面アンテナ３ないし第４の平面アンテナ４３における誘電体基板３ａ〜４３ａには、▲１▼ｔａｎδが小さい等の電気的特性が優れていること、▲２▼剛性等の機械的特性に優れていること、▲３▼メッキ加工ができること、▲４▼熱特性に優れていること、▲５▼加工性がよいこと、▲６▼軽量であること、▲７▼安価であることが要求される。このため、第１の成形体１ないし第４の成形体４０の樹脂材料としては、例えば、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene styrene Copolymer）樹脂や、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂等が用いられる。
また、第１の成形体１ないし第４の成形体４０の全表面に導電体層を設ける手法としては、電解メッキ、スパッタリング、イオンプレーティング、真空蒸着、印刷等がある。
【００３２】
さらに、上記した第１の平面アンテナ３ないし第４の平面アンテナ４３において、アンテナ素子３ｂ〜４３ｂへ給電するための貫通孔３ｅ〜４３ｅには、金属製の給電ピンを嵌入あるいは螺着して、平面アンテナ３〜４３の下面から突出した給電ピンに同軸ケーブルを接続することにより、アンテナ素子３ｂ〜４３ｂへ給電する。
なお、第１の成形体１ないし第４の成形体４０の全表面に導電体層を設ける際に、貫通孔３ｅ〜４３ｅ内に導電体層を形成して、この導電体層を給電ピンに替えて用いるようにしてもよい。この際に、貫通孔３ｅ〜４３ｅの径が細い場合は、貫通孔３ｅ〜４３ｅ内に導電体層は形成されないおそれがあるので、その径を調整することにより貫通孔３ｅ〜４３ｅ内に導電体層を形成するようにする。
また、上記した第１の平面アンテナ３ないし第４の平面アンテナ４３は円偏波を送受信できるアンテナとしたが、本発明はこれに限るものではなく直線偏波を送受信できるアンテナとしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
上記説明したように本発明は、成形体に形成したいパターン形状の凹部を形成しておいて、その全面に導電体層を形成するようにしたので、成形体を切削加工するだけでエッチング技術を用いることなく簡易に平面アンテナを作成することができるようになる。このため、大量生産に好適になると共に、安価な製品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の平面アンテナ製造用の成形体にかかる第１の実施の形態の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の第１の平面アンテナの構成を示す図、および、第１の平面アンテナを作成する平面アンテナ製造方法を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態の第１の平面アンテナを作成する平面アンテナ製造方法の一工程を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の第１の平面アンテナを作成する平面アンテナ製造方法の切削加工の工程を示す図である。
【図５】本発明の第１の平面アンテナ３をＧＰＳ受信用アンテナに適用した例を示す図である。
【図６】本発明の平面アンテナ製造用の成形体にかかる第２の実施の形態の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の第２の平面アンテナの構成を示す図である。
【図８】本発明の平面アンテナ製造用の成形体にかかる第３の実施の形態の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態の第３の平面アンテナの構成を示す図である。
【図１０】本発明の平面アンテナ製造用の成形体にかかる第４の実施の形態の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態の第４の平面アンテナの構成を示す図である。
【符号の説明】
１，２０，３０，４０  成形体
１ａ，２０ａ，３０ａ，４０ａ  段部
１ｂ，２０ｂ，３０ｂ，４０ｂ  リング状突出部
１ｃ  摂動素子形成部
１ｄ，２０ｄ，３０ｄ，４０ｄ  貫通孔
１ｅ，２０ｅ，３０ｅ，４０ｅ  第１凹部
１ｆ，２０ｆ，３０ｆ，４０ｆ  パイプ状突出部
１ｇ，２０ｇ，３０ｇ，４０ｇ  リング状突出部
１ｈ，２０ｈ，３０ｈ，４０ｈ  第２凹部
２  導電体層
３，２３，３３，４３  平面アンテナ
３ａ，２３ａ，３３ａ，４３ａ  誘電体基板
３ｂ，２３ｂ，３３ｂ，４３ｂ  アンテナ素子
３ｃ  摂動素子
３ｄ，２３ｄ，３３ｄ，４３ｄ  給電点
３ｆ，２３ｆ，３３ｆ，４３ｆ  グランドプレーン
４  切削部
１０  受信用アンテナ
１０ａ  収納用突条
１０ｂ  外部ケース
１０ｃ  ネジ固定部
１０ｄ  同軸ケーブル
１０ｅ  ＬＮＡ回路部
１０ｆ  基部
３０ｃ  連接部
３０ｉ  中央突出部
３３ｃ  切断部
３３ｇ  Ｉ字状部
３３ｈ  Ｃ形ループ部
１０１  チャック
１０２  切削工具
１０３  切断線
１０４  切削部
【図１】
0004028104.tif 000002
【図２】
0004028104.tif 000003
【図３】
0004028104.tif 000004
【図４】
0004028104.tif 000005
【図５】
0004028104.tif 000006
【図６】
0004028104.tif 000007
【図７】
0004028104.tif 000008
【図８】
0004028104.tif 000009
【図９】
0004028104.tif 000010
【図１０】
0004028104.tif 000011
【図１１】
0004028104.tif 000012