JPH11289218A - Planar antenna - Google Patents
Planar antennaInfo
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- JPH11289218A JPH11289218A JP10848798A JP10848798A JPH11289218A JP H11289218 A JPH11289218 A JP H11289218A JP 10848798 A JP10848798 A JP 10848798A JP 10848798 A JP10848798 A JP 10848798A JP H11289218 A JPH11289218 A JP H11289218A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高性能で安価の指向性平面アンテナを得る。
【解決手段】 両面プリント配線板の表面にアース導体
を形成し、裏面に給電用導体パターンを形成する。配線
板の表面に誘電体基板を用いたマイクロストリップアン
テナを搭載し、給電点と配線板の給電パターンの端部と
を接続する。配線板の給電パターン側に間隔を置いて金
属板を配置して反射板とし、この金属板には雌ねじを取
り付け、写真機用の三脚などにアンテナを固定できるよ
うにする。
(57) [Summary] To obtain a high-performance and inexpensive directional planar antenna. SOLUTION: A ground conductor is formed on a front surface of a double-sided printed wiring board, and a power supply conductor pattern is formed on a back surface. A microstrip antenna using a dielectric substrate is mounted on the surface of the wiring board, and a power supply point is connected to an end of a power supply pattern of the wiring board. A metal plate is arranged on the power supply pattern side of the wiring board at an interval to form a reflector, and female screws are attached to the metal plate so that the antenna can be fixed to a tripod for a camera.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、1GHz〜6MHzの高周
波領域で用いられる平面アンテナに関するもので、指向
性を有するアンテナの構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar antenna used in a high frequency range of 1 GHz to 6 MHz, and more particularly to a structure of an antenna having directivity.
【0002】[0002]
【従来の技術】通信技術の進歩によって、アンテナの分
野においても高い周波数に対応するもの、指向性の良好
なアンテナ等の要求が高まっている。一般に、誘電体基
板上に複数のアンテナ素子を形成して、それらの受信し
た信号を合成したり、送信する信号を分岐させることに
よって目的を達成している。また、水平偏波や垂直偏波
に対応するためにも同様の構成が採られることが多い。2. Description of the Related Art Advances in communication technology have increased the demand for antennas that can handle high frequencies and have good directivity in the field of antennas. In general, the object is achieved by forming a plurality of antenna elements on a dielectric substrate, synthesizing signals received from the antenna elements, and branching a signal to be transmitted. In addition, a similar configuration is often adopted to cope with horizontal polarization or vertical polarization.
【0003】アンテナに用いる誘電体基板は所定の誘電
率を有してQの高いことが要求されるので、その材料は
高価なものとなる。複数のアンテナ素子を一枚の基板に
形成する場合にはアンテナとしての動作をしない部分に
も同じ材料を用いる必要があり、価格が高価となるだけ
でなく、均質の誘電体基板を製造することも難しくな
る。また、誘電体基板の片面に放射電極を形成し、対向
面に接地電極を形成し、それらの間に給電用のストリッ
プ導体を形成する必要がある。したがって、給電パター
ンの設計に制約が生じ易く、不整合が生じ易い。不整合
が生じる場合には放射パターンからの放射に給電パター
ンからの放射が重畳して特性が変化してしまう。[0003] Since a dielectric substrate used for an antenna is required to have a predetermined dielectric constant and a high Q, the material is expensive. When a plurality of antenna elements are formed on a single substrate, it is necessary to use the same material for a portion that does not operate as an antenna, which not only increases the cost but also produces a homogeneous dielectric substrate. Is also difficult. Further, it is necessary to form a radiation electrode on one surface of the dielectric substrate, form a ground electrode on the opposite surface, and form a strip conductor for power supply between them. Accordingly, the design of the power supply pattern is likely to be restricted, and the mismatch is likely to occur. When a mismatch occurs, the radiation from the radiation pattern is superimposed on the radiation from the radiation pattern, and the characteristics change.
【0004】更に、複数のアンテナ素子を一枚の基板に
形成した場合にはアンテナ全体のサイズが大きくなるの
で、その固定のためにアンテナの背面に取り付けた金具
等の端部をポール等に締め付けたり、壁面にネジ止めす
る等の方法によって固定する必要がある。取り付け位置
によっては構造上の制約があり、また指向性アンテナの
設置の方向を調整することも難しくなる場合があった。Further, when a plurality of antenna elements are formed on a single substrate, the size of the entire antenna becomes large. For this purpose, the end of a metal fitting or the like attached to the back of the antenna is fastened to a pole or the like. Or it needs to be fixed by a method such as screwing to the wall. There are structural restrictions depending on the mounting position, and it may be difficult to adjust the installation direction of the directional antenna.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、安価な材料
を用いて複数のアンテナ素子で指向性が得られ、給電パ
ターンの設計上の制約を受けず、設計が容易でインピー
ダンスの整合も容易な平面アンテナを提供するものであ
る。また、不要輻射を抑えて特性の安定した平面アンテ
ナを提供するものである。更に、取り付け位置や取り付
けの方向に制約を受けず、任意の位置で任意の方向に設
置可能で、所望の指向性を得やすい平面アンテナを提供
するものである。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, directivity can be obtained with a plurality of antenna elements using inexpensive materials, there is no restriction on the design of a feed pattern, design is easy, and impedance matching is easy. A simple planar antenna is provided. It is another object of the present invention to provide a planar antenna having stable characteristics by suppressing unnecessary radiation. Further, the present invention provides a planar antenna that can be installed in an arbitrary direction at an arbitrary position without being restricted by an installation position and an installation direction, and easily obtains a desired directivity.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、2層プリント
基板に誘電体のマイクロストリップアンテナを搭載し、
さらに裏面に雌ねじを具えた金属板を配置して、上記の
課題を解決するものである。According to the present invention, a dielectric microstrip antenna is mounted on a two-layer printed circuit board.
Further, a metal plate provided with a female screw is arranged on the back surface to solve the above problem.
【0007】すなわち、一面に同軸線給電点から複数の
アンテナ素子の給電点に伸びる導体の給電パターンを、
対向面に導体の接地パターンを具えた給電基板、誘電体
基板の表面に放射電極を、裏面にアース電極を具え、ア
ース電極が給電基板の接地パターンと接続され、放射電
極の給電点が給電基板の給電パターンの端部と接続され
て給電基板に搭載された複数のアンテナ素子、給電基板
の給電パターンと間隔を置いて対向する位置に配置され
た金属板、その金属板に取り付けられて外側に開口する
雌ねじ、を具えたことに特徴を有するものである。That is, a feed pattern of a conductor extending from a coaxial feed point to a feed point of a plurality of antenna elements on one surface is defined as:
A power supply substrate having a conductor ground pattern on the opposing surface, a radiation electrode on the surface of the dielectric substrate, and a ground electrode on the back surface, the ground electrode is connected to the ground pattern of the power supply substrate, and the power supply point of the radiation electrode is a power supply substrate A plurality of antenna elements connected to the end of the power supply pattern and mounted on the power supply substrate, a metal plate disposed at a position facing the power supply pattern of the power supply substrate at an interval, and attached to the metal plate to the outside It is characterized by having an internal thread that opens.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】給電基板は通常用いられる両面プ
リント基板を用い、アンテナ素子を取り付ける側に接地
パターンを形成し、対向面に給電用の導体パターンを所
定の形状と寸法で形成する。この給電用の導体パターン
は同軸ケーブルに接続される給電点から途中で分岐し
て、それぞれのアンテナ素子の給電点に対応する位置ま
で伸ばして形成される。アンテナ素子を搭載して給電電
極と接続する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A commonly used double-sided printed circuit board is used as a power supply substrate. A ground pattern is formed on the side on which an antenna element is mounted, and a conductor pattern for power supply is formed in a predetermined shape and size on the opposite surface. The power supply conductor pattern is formed by branching halfway from a power supply point connected to the coaxial cable and extending to a position corresponding to the power supply point of each antenna element. The antenna element is mounted and connected to the feed electrode.
【0009】給電用の導体パターンに対向してシールド
を兼ねる金属板を配置する。この金属板はケースの一部
となるようにして、断面がU字状になるように成形して
おき、ゴム材等を介して上側にプラスチック等のレドー
ムを被せるとよい。この金属板には外面に開口した雌ね
じが取り付けられており、この雌ねじにカメラ用三脚の
雲台の雄ねじを螺合させて固定、設置することができ
る。A metal plate also serving as a shield is arranged facing the power supply conductor pattern. This metal plate may be formed as a part of a case so as to have a U-shaped cross section, and a plastic or other radome may be placed on the upper side via a rubber material or the like. A female screw opening on the outer surface is attached to the metal plate, and a male screw of a camera platform tripod head can be screwed onto the female screw and fixed and installed.
【0010】[0010]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0011】図1は、本発明の実施例を示す平面図であ
る。説明のために、レドームを被せない状態を示してい
る。プリント配線板11の表面にはほぼ全面にアース用の
導体パターンが形成されている。図示しないが、プリン
ト配線板11の裏面には給電用の導体パターンが形成され
ている。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention. For the sake of explanation, a state where the radome is not covered is shown. A conductor pattern for grounding is formed on almost the entire surface of the printed wiring board 11. Although not shown, a power supply conductor pattern is formed on the back surface of the printed wiring board 11.
【0012】プリント配線板11の表面には4個のマイク
ロストリップアンテナ13が搭載されている。このマイク
ロストリップアンテナ13は誘電体基板の表面に放射電極
を具えており、裏面にはほぼ全面にアース電極を具えて
いる。プリント配線板11のアース用の導体パターンとマ
イクロストリップアンテナ13のアース電極とがはんだ付
け等によって接続され、マイクロストリップアンテナ13
がプリント配線板11上に搭載される。なお、マイクロス
トリップアンテナ13の給電点12とプリント配線板11の給
電用の導体パターンの端部は、給電用端子とスルーホー
ル等を介して接続される。On the surface of the printed wiring board 11, four microstrip antennas 13 are mounted. The microstrip antenna 13 has a radiation electrode on the surface of the dielectric substrate, and a ground electrode on almost the entire back surface. The conductor pattern for grounding of the printed wiring board 11 and the ground electrode of the microstrip antenna 13 are connected by soldering or the like, and the microstrip antenna 13
Is mounted on the printed wiring board 11. The power supply point 12 of the microstrip antenna 13 and the end of the power supply conductor pattern of the printed wiring board 11 are connected to the power supply terminal via a through hole or the like.
【0013】プリント配線板11は金属板15にねじ止め等
によって固定される。この金属板15は例えば円形で周囲
が垂直に起こされて皿状に成形されている。そして、こ
の例では外周面に開口する雌ねじ19が金属板15に固定さ
れている。また、このプリント配線板11には同軸線路17
の先端が固定され、内導体が裏面の給電用の導体パター
ンと接続され、外導体がアース用の導体パターンと接続
される。The printed wiring board 11 is fixed to the metal plate 15 by screws or the like. The metal plate 15 is formed in a dish shape, for example, having a circular shape, the periphery of which is raised vertically. In this example, a female screw 19 opening on the outer peripheral surface is fixed to the metal plate 15. The printed wiring board 11 has a coaxial line 17
Are fixed, the inner conductor is connected to the conductor pattern for power supply on the back surface, and the outer conductor is connected to the conductor pattern for grounding.
【0014】図2は、レドームを被せた状態を示す正面
図である。金属板15の周囲の持ち上がった部分の先端に
ゴムパッキン等を介してプラスチックのレドーム20が取
り付けられている。屋外で使用する際には防滴のために
レドームは必要であるが、屋内のみで使用する場合等に
は必ずしも必要がない。FIG. 2 is a front view showing a state where the radome is covered. A plastic radome 20 is attached to the tip of the raised portion around the metal plate 15 via rubber packing or the like. When used outdoors, a radome is required for drip-proofing, but is not always required when used only indoors.
【0015】図3は、本発明による平面アンテナの取り
付け構造の1例を示す斜視図である。平面アンテナ30は
雌ねじの部分にカメラ用三脚34の雲台36の雄ねじが螺合
されて、三脚に取り付けられる。雲台36によって放射方
向を任意に設定することができ、また必要に応じて位置
を移動させることもできる。雄ねじを具えた金具と組み
合わせてポール、手すりなどをはじめ、壁面、屋上等に
も平面アンテナを設置することができる。展示会場や実
験室等でも設置位置に制約がなくなる。FIG. 3 is a perspective view showing an example of the mounting structure of the planar antenna according to the present invention. The planar antenna 30 is attached to a tripod by screwing a male screw of a camera platform 36 of a camera tripod 34 to a female screw portion. The radiation direction can be arbitrarily set by the camera platform 36, and the position can be moved as needed. A flat antenna can be installed on walls, rooftops, etc., including poles, railings, etc., in combination with metal fittings equipped with external threads. There is no restriction on the installation location in the exhibition hall or laboratory.
【0016】本発明による平面アンテナを組み立てる際
には、個々のマイクロストリップアンテナの特性を測定
あるいは試験をして、所定の特性に合わせ込んでから組
み立てることができる。個々のアンテナ素子を独立に調
整することもできる。また、アンテナ素子の間隔を変え
ることによって指向特性を変えることもできる。When assembling the planar antenna according to the present invention, the characteristics of the individual microstrip antennas can be measured or tested so as to be adjusted to predetermined characteristics before assembly. Individual antenna elements can also be adjusted independently. Further, the directional characteristics can be changed by changing the distance between the antenna elements.
【0017】プリント配線板と対向して配置される金属
板は、ケースの一部となるとともに、プリント配線板の
給電パターンの不整合によって生じる不要輻射のシール
ドを兼ねた反射板として作用し、給電パターンからの放
射特性に影響を与えない働きをする。The metal plate disposed opposite to the printed wiring board becomes a part of the case, and also acts as a reflection plate that also serves as a shield for unnecessary radiation generated by the mismatch of the power supply pattern of the printed wiring board. It does not affect the radiation characteristics from the pattern.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明によれば、アンテナ素子以外の部
分は安価な両面プリント基板で済ませることができ、平
面アンテナのコストを大幅に低減することができ、給電
用のパターンの制約も少なく小型の平面アンテナが実現
できる。また、マイクロストリップアンテナの特性を検
査、測定し、調整してからプリント基板に搭載すること
ができるので、設計通りの平面アンテナを組み立てるこ
とが容易となり、組み立て後の調整の工数も不要とな
る。そして、プリント基板の給電用の導体パターンを金
属板とアース導体で挟んだ構造となるので、不要輻射を
防止することができ、特性の安定した平面アンテナが得
られる。According to the present invention, the parts other than the antenna element can be completed with an inexpensive double-sided printed circuit board, the cost of the planar antenna can be greatly reduced, and the size of the power supply pattern is small and the size is small. Can be realized. In addition, since the characteristics of the microstrip antenna can be inspected, measured, adjusted, and then mounted on a printed circuit board, it is easy to assemble the planar antenna as designed, and the number of adjustment steps after assembly is unnecessary. Since the power supply conductor pattern of the printed circuit board is sandwiched between the metal plate and the ground conductor, unnecessary radiation can be prevented, and a planar antenna with stable characteristics can be obtained.
【0019】さらに、雌ねじを金属板に固定した簡単な
構造で、雄ねじと螺合させるのみで固定でき、設置場所
の制約が少なくなる。また、カメラ用の三脚等移動可能
な支持体に取り付けることも容易になり、指向性を最大
限に活かせる方向に調整しながら設置することも容易と
なる。[0019] Furthermore, with a simple structure in which the female screw is fixed to the metal plate, the female screw can be fixed only by screwing it into the male screw, and the installation place is less restricted. In addition, it is easy to attach the camera to a movable support such as a tripod for a camera, and it is also easy to install the camera while adjusting the direction so as to maximize the directivity.
【図1】 本発明の実施例を示す平面図FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施例を示す正面図FIG. 2 is a front view showing an embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の他の実施例を示す斜視図FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of the present invention.
30:平面アンテナ 11:プリント配線板 13:マイクロストリップアンテナ 34:三脚 15:金属板 36:雲台 17、37:同軸線路 19:雌ねじ 20:レドーム 30: Planar antenna 11: Printed wiring board 13: Microstrip antenna 34: Tripod 15: Metal plate 36: Head 17, 37: Coaxial line 19: Female screw 20: Radome
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01Q 21/06 H01Q 21/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01Q 21/06 H01Q 21/06
Claims (3)
素子の給電点に伸びる導体の給電パターンを、対向面に
導体の接地パターンを具えた給電基板、 誘電体基板の表面に放射電極を、裏面にアース電極を具
え、アース電極が給電基板の接地パターンと接続され、
放射電極の給電点が給電基板の給電パターンの端部と接
続されて給電基板に搭載された複数のアンテナ素子、 給電基板の給電パターンと間隔を置いて対向する位置に
配置された金属板、 その金属板に取り付けられて外側に開口する雌ねじ、を
具えた平面アンテナ。1. A power supply pattern extending from a coaxial line power supply point to a power supply point of a plurality of antenna elements on one surface, a power supply substrate having a conductor ground pattern on an opposite surface, a radiation electrode on a surface of a dielectric substrate, Equipped with a ground electrode on the back, the ground electrode is connected to the ground pattern of the power supply board,
A plurality of antenna elements mounted on the power supply board with the power supply point of the radiation electrode connected to the end of the power supply pattern on the power supply board; a metal plate disposed at a position facing the power supply pattern on the power supply board at an interval; A planar antenna with a female screw attached to a metal plate and opening outward.
素子の給電点に伸びる導体の給電パターンを、対向面に
導体の接地パターンを具えた給電基板、 誘電体基板の表面に放射電極を、裏面にアース電極を具
え、アース電極が給電基板の接地パターンと接続され、
放射電極の給電点が給電基板の給電パターンの端部と接
続されて給電基板に搭載された複数のアンテナ素子、 給電基板の給電パターンと間隔を置いて対向する位置に
配置された金属板、 その金属板に取り付けられて外側に開口する雌ねじ、 金属板に取り付けられてアンテナ素子と給電基板を覆う
レドーム、を具えた平面アンテナ。2. A feeder pattern of a conductor extending from a coaxial feeder to a feeder of a plurality of antenna elements on one surface, a feeder substrate provided with a grounding pattern of the conductor on an opposite surface, a radiation electrode on a surface of the dielectric substrate, Equipped with a ground electrode on the back, the ground electrode is connected to the ground pattern of the power supply board,
A plurality of antenna elements mounted on the power supply board with the power supply point of the radiation electrode connected to the end of the power supply pattern on the power supply board; a metal plate disposed at a position facing the power supply pattern on the power supply board at an interval; A planar antenna comprising a female screw attached to a metal plate and opening outward, and a radome attached to the metal plate and covering the antenna element and the power supply board.
と螺合可能である請求項1または請求項2記載の平面ア
ンテナ。3. The planar antenna according to claim 1, wherein the female screw is screwable with a male screw of a tripod head for a camera.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10848798A JPH11289218A (en) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Planar antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10848798A JPH11289218A (en) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Planar antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11289218A true JPH11289218A (en) | 1999-10-19 |
Family
ID=14486017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10848798A Pending JPH11289218A (en) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Planar antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11289218A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006287350A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hitachi Ltd | Satellite communication earth station |
| JP2020513181A (en) * | 2017-04-28 | 2020-04-30 | エル エス エムトロン リミテッドLS Mtron Ltd. | Vehicle antenna device |
-
1998
- 1998-04-03 JP JP10848798A patent/JPH11289218A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006287350A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Hitachi Ltd | Satellite communication earth station |
| JP2020513181A (en) * | 2017-04-28 | 2020-04-30 | エル エス エムトロン リミテッドLS Mtron Ltd. | Vehicle antenna device |
| US11688933B2 (en) | 2017-04-28 | 2023-06-27 | Ls Mtron Ltd. | Vehicular antenna device |
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