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JP2000114857A - Antenna having resin dielectric and method of manufacturing the same - Google Patents

Antenna having resin dielectric and method of manufacturing the same

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Publication number
JP2000114857A
JP2000114857A JP27795998A JP27795998A JP2000114857A JP 2000114857 A JP2000114857 A JP 2000114857A JP 27795998 A JP27795998 A JP 27795998A JP 27795998 A JP27795998 A JP 27795998A JP 2000114857 A JP2000114857 A JP 2000114857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
antenna
dielectric
patch
patch electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27795998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Mitarai
幸一 御手洗
Kiyotaka Kumaki
清高 熊木
Satoshi Hori
智 堀
Minoru Yonebayashi
稔 米林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Kojima Industries Corp
Original Assignee
Kojima Press Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kojima Press Industry Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Kojima Press Industry Co Ltd
Priority to JP27795998A priority Critical patent/JP2000114857A/en
Publication of JP2000114857A publication Critical patent/JP2000114857A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂誘電体をもつマイクロストリップアンテ
ナの生産性を上げる。 【解決手段】 樹脂製の誘電体10に金属板のパッチ電
極14が貼り付けられている。位置決めボス40がパッ
チ電極14の位置決め穴50と係合し、パッチ電極14
が位置決めされる。位置決め穴50のエッジのインピー
ダンス値がアンテナ回路のインピーダンス値以下となる
ように穴形状が設定されている。電極中央部で位置決め
するので、位置決め構成の大きな熱変形による悪影響が
ない。インピーダンスの配慮により、最適な給電点が得
られる。好ましくは、位置決め穴50のエッジのインピ
ーダンス値をアンテナ回路インピーダンス値と等しくす
る。そして、電極の金属板をエッジ部で折り曲げて給電
線を形成する。
[PROBLEMS] To increase the productivity of a microstrip antenna having a resin dielectric. SOLUTION: A patch electrode 14 of a metal plate is attached to a dielectric 10 made of resin. The positioning boss 40 engages with the positioning hole 50 of the patch electrode 14, and the patch electrode 14
Is positioned. The hole shape is set such that the impedance value of the edge of the positioning hole 50 is equal to or less than the impedance value of the antenna circuit. Since positioning is performed at the center of the electrode, there is no adverse effect due to large thermal deformation of the positioning structure. The optimum feeding point can be obtained by considering the impedance. Preferably, the impedance value of the edge of the positioning hole 50 is made equal to the antenna circuit impedance value. Then, the metal plate of the electrode is bent at the edge to form a power supply line.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂誘電体を有す
るアンテナに関し、特に、アンテナの生産性の向上に関
する。本発明のアンテナには、マイクロストリップアン
テナの原理が適用される。
The present invention relates to an antenna having a resin dielectric, and more particularly to an improvement in antenna productivity. The principle of the microstrip antenna is applied to the antenna of the present invention.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両用ナビゲーション装置は、周知のよ
うに、GPS(グローバルポジショニングシステム)衛
星から電波を受信し、受信電波を用いて現在位置を計算
する。マイクロストリップアンテナはGPS衛星からの
電波を受信するのに適したアンテナの一つである。
2. Description of the Related Art As is well known, a vehicular navigation apparatus receives a radio wave from a GPS (Global Positioning System) satellite and calculates a current position using the received radio wave. A microstrip antenna is one of antennas suitable for receiving radio waves from GPS satellites.

【0003】マイクロストリップアンテナは、誘電体、
誘電体の一方の面に設けられた放射電極、および他方の
面に設けられたグランド電極を有する。一般的には、誘
電体であるセラミックの板材の両面に電極が印刷焼成さ
れる。あるいは、エッチング処理で銅パターンを形成し
たプリント基板がアンテナを構成する。従って、従来の
アンテナは平面的な構造を有する。
A microstrip antenna is a dielectric,
It has a radiation electrode provided on one surface of the dielectric and a ground electrode provided on the other surface. Generally, electrodes are printed and fired on both sides of a ceramic plate material that is a dielectric. Alternatively, a printed circuit board on which a copper pattern is formed by an etching process forms an antenna. Therefore, the conventional antenna has a planar structure.

【0004】例えば、特開平9−64636号公報は、
セラミックタイプのアンテナを開示している。セラミッ
クの誘電体の底面に凹部が設けられ、凹部の中に回路素
子が収納される。これにより、アンテナ全高を維持しつ
つ、誘電体の厚みを増している。
For example, JP-A-9-64636 discloses that
A ceramic type antenna is disclosed. A concave portion is provided on the bottom surface of the ceramic dielectric, and the circuit element is accommodated in the concave portion. This increases the thickness of the dielectric while maintaining the overall height of the antenna.

【0005】誘電体は、セラミックなどの代わりに汎用
樹脂(PBTなど)で構成することも可能である。誘電
体の両側には、放射電極およびグランド電極としての導
体板が接着される。この種のアンテナは、薄膜電極を有
さないものの、原理的にはマイクロストリップアンテナ
と同じアンテナであり、マイクロストリップアンテナの
一つと考えることができる。
The dielectric can be made of general-purpose resin (PBT or the like) instead of ceramic or the like. Conductive plates as radiation electrodes and ground electrodes are adhered to both sides of the dielectric. Although this type of antenna does not have a thin-film electrode, it is in principle the same as a microstrip antenna and can be considered as one of the microstrip antennas.

【0006】汎用樹脂を使う場合、樹脂材料の誘電率が
低いために、アンテナのサイズが比較的大きくなる傾向
がある。しかし、樹脂成形により任意の形状の誘電体を
作ることができ、特に、立体的で複雑な形状の誘電体を
容易に作ることができ、生産性を大幅に向上できるとい
う利点がある。
When a general-purpose resin is used, the size of the antenna tends to be relatively large because the dielectric constant of the resin material is low. However, a dielectric having an arbitrary shape can be formed by resin molding. Particularly, there is an advantage that a dielectric having a three-dimensional and complicated shape can be easily formed and productivity can be greatly improved.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】樹脂製の誘電体に対し
ては、アルミ等の導体板からなるパッチ形状の放射電極
(以下、パッチ電極)が取り付けられる。このとき、パ
ッチ電極と誘電体との位置決めを正確に行うことが重要
である。製造ばらつきによるパッチ電極の位置ずれや回
転ずれ(平面上の回転方向のずれ)は、アンテナ特性に
影響を及ぼし、品質低下をも招き得る。
A patch-shaped radiation electrode (hereinafter referred to as a patch electrode) made of a conductor plate of aluminum or the like is attached to a resin dielectric. At this time, it is important to accurately position the patch electrode and the dielectric. Displacement or rotation of the patch electrode due to manufacturing variation (displacement in the rotational direction on a plane) affects the antenna characteristics, and can also lead to quality degradation.

【0008】位置決めを正確に行うためには、誘電体の
形状を工夫することが効果的と考えられる。典型的に
は、パッチ電極の外形形状と同一形状のくぼみを誘電体
に設け、くぼみにパッチ電極を嵌め込むことが考えられ
る。しかし、熱膨張率の相違により金属電極板と樹脂誘
電体の熱変形量の差が大きいため、誘電体の割れまたは
電極板の曲がり・浮きが生じ、アンテナ性能に影響が及
ぶことが懸念される。このような悪影響を生じることな
く電極を位置決め可能にすることが望まれる。
In order to perform positioning accurately, it is considered effective to devise the shape of the dielectric. Typically, it is conceivable that a recess having the same shape as the outer shape of the patch electrode is provided in the dielectric, and the patch electrode is fitted into the recess. However, since there is a large difference in the amount of thermal deformation between the metal electrode plate and the resin dielectric due to the difference in the coefficient of thermal expansion, cracks in the dielectric or bending / floating of the electrode plate occur, which may affect antenna performance. . It is desired that the electrodes can be positioned without such an adverse effect.

【0009】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、樹脂製の誘電体に対してパッチ電極
を好適に位置決めでき、その他にも生産性を向上できる
アンテナを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an antenna capable of suitably positioning a patch electrode with respect to a resin dielectric and improving the productivity. It is in.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係るマイクロス
トリップアンテナによれば、樹脂製の誘電体が位置決め
ボスを有し、パッチ電極が位置決め穴を有し、位置決め
ボスと位置決め穴の係合によりパッチ電極が位置決めさ
れる。電極の位置決め穴は、「エッジのインピーダンス
値がアンテナ回路のインピーダンス値以下」となるよう
に設けられている。これは、比較的小さな穴が電極の中
央部に開けられることを意味する。従って、位置決め穴
と位置決めボスの熱変形量の差が小さいので、熱変形に
起因する誘電体およびパッチ電極の変形を抑えることが
できる。また、位置決め穴のエッジのインピーダンス値
がアンテナ回路のインピーダンス値以下であるので、給
電点を電極上の適切な場所に設定し、十分に満足なアン
テナ性能を得ることができる。
According to the microstrip antenna of the present invention, the resin dielectric has a positioning boss, the patch electrode has a positioning hole, and the positioning boss engages with the positioning hole. A patch electrode is positioned. The positioning hole of the electrode is provided such that “the impedance value of the edge is equal to or less than the impedance value of the antenna circuit”. This means that a relatively small hole is drilled in the center of the electrode. Therefore, since the difference in the amount of thermal deformation between the positioning hole and the positioning boss is small, deformation of the dielectric and the patch electrode due to the thermal deformation can be suppressed. Further, since the impedance value of the edge of the positioning hole is equal to or less than the impedance value of the antenna circuit, the feeding point is set at an appropriate location on the electrode, and sufficiently satisfactory antenna performance can be obtained.

【0011】このように、本発明によれば、熱変形の悪
影響を生じることなく、かつ、アンテナ性能を満足しつ
つ、パッチ電極を誘電体に対して位置決めすることがで
きる。
As described above, according to the present invention, the patch electrode can be positioned with respect to the dielectric without adversely affecting the thermal deformation and satisfying the antenna performance.

【0012】好ましくは、パッチ電極を覆う電極保護カ
バーがパッチ電極との間に隙間を開けて設けられる。位
置決めボスは、パッチ電極を突き抜けて電極表面から突
出し、電極保護カバーを支持する。電極保護カバーのた
わみ変形が位置決めボスによって抑えられるので、カバ
ーと電極の適切な隙間を確保できる。例えば、組付け工
程で保護カバーが押さえつけられても不適当なカバー変
形が生じないので、組付けが容易になる。従って、本発
明によれば、適当な高さのボスを設けるという簡単な構
造にて、電極位置決め機能だけでなくカバー変形防止機
能が備えられ、その結果アンテナ生産性の一層の向上を
図ることが可能となる。
Preferably, an electrode protection cover for covering the patch electrode is provided with a gap between the electrode protection cover and the patch electrode. The positioning boss penetrates through the patch electrode and protrudes from the electrode surface, and supports the electrode protection cover. Since the bending deformation of the electrode protection cover is suppressed by the positioning boss, an appropriate gap between the cover and the electrode can be secured. For example, even if the protective cover is pressed down in the assembling step, improper cover deformation does not occur, so that assembling becomes easier. Therefore, according to the present invention, not only the electrode positioning function but also the cover deformation preventing function is provided with a simple structure in which a boss having an appropriate height is provided, and as a result, antenna productivity can be further improved. It becomes possible.

【0013】好ましくは、位置決め穴のエッジの少なく
とも一部のインピーダンス値がアンテナ回路のインピー
ダンス値と等しくなるように前記位置決め穴が設けら
れ、そして、アンテナ回路とインピーダンス値が等しい
エッジ部で、パッチ材料板の位置決め穴に対応する部分
が折れ曲がり、アンテナ給電線を形成する。すなわち、
本発明によれば、位置決め穴のエッジの少なくとも一部
(エッジ全部でもよい)のインピーダンス値をアンテナ
回路と等しくし、そのような部分を給電点として使う。
そして、電極板材の位置決め穴に対応する部分が本来は
不要なことに着目し、この部分を折り曲げることによ
り、電極部と一体連続的につながる給電線が形成され
る。
[0013] Preferably, the positioning hole is provided so that the impedance value of at least a part of the edge of the positioning hole is equal to the impedance value of the antenna circuit. A portion corresponding to the positioning hole of the plate is bent to form an antenna feed line. That is,
According to the present invention, the impedance value of at least a part (or the whole edge) of the edge of the positioning hole is made equal to that of the antenna circuit, and such a part is used as a feeding point.
Then, paying attention to the fact that a portion corresponding to the positioning hole of the electrode plate material is originally unnecessary, and by bending this portion, a power supply line integrally and continuously connected to the electrode portion is formed.

【0014】従って本発明によれば、給電ピンを放射電
極にはんだ付けする従来の構成と比較して、(i)部品点
数が減り、(ii)組付けが容易であり、(iii)はんだ付け
が不要で、はんだ付けによる樹脂の溶融がなく、(iv)給
電点での耐振動性および耐熱性が高い、といった多くの
利点が得られる。これにより、コストの低減と、生産性
および信頼性の大幅な向上を図ることが可能となる。
Therefore, according to the present invention, (i) the number of components is reduced, (ii) assembly is easy, and (iii) And (iv) high vibration resistance and heat resistance at the power supply point are obtained. As a result, it is possible to reduce costs and significantly improve productivity and reliability.

【0015】また好ましくは、誘電体のパッチ電極と反
対側にグランド電極が取り付けられていて、このグラン
ド電極が、誘電体を挟んでパッチ電極の外周エッジと対
向する位置にパッチ電極と垂直な垂直面を有する。本発
明によれば、低仰角のアンテナ利得を向上することがで
きる。これは、パッチ電極の外周エッジと、その直下の
グランド電極垂直面との間に、低仰角方向の法線を持つ
電界が生じるためと考えられる。
Preferably, a ground electrode is attached to the opposite side of the dielectric from the patch electrode, and the ground electrode is located at a position opposed to the outer peripheral edge of the patch electrode with the dielectric interposed therebetween, perpendicular to the patch electrode. Having a surface. According to the present invention, the antenna gain at a low elevation angle can be improved. This is presumably because an electric field having a normal line in the low elevation angle direction is generated between the outer peripheral edge of the patch electrode and the ground electrode vertical surface immediately below the patch electrode.

【0016】また、本発明の別の態様は、樹脂製の誘電
体にパッチ電極を取り付けることによりアンテナを製造
する方法であって、複数種類のサイズのパッチ電極を用
意しておき、誘電体の誘電率に応じたサイズのパッチ電
極を選択することを特徴とする。例えば、樹脂の誘電率
が大きいときには小さいなパッチ電極を選択し、誘電率
が小さいときには大きなパッチ電極を選択する。これに
より、樹脂材料の誘電率のばらつきを吸収し、アンテナ
特性のばらつきを抑え、品質面の生産性を向上すること
が可能となる。樹脂材料の誘電率がロット単位でばらつ
くことを考慮するとさらに好適である。
Another aspect of the present invention is a method of manufacturing an antenna by attaching a patch electrode to a resin dielectric, wherein a plurality of types of patch electrodes are prepared, and A patch electrode having a size corresponding to the dielectric constant is selected. For example, when the dielectric constant of the resin is large, a small patch electrode is selected, and when the dielectric constant is small, a large patch electrode is selected. This makes it possible to absorb variations in the dielectric constant of the resin material, suppress variations in antenna characteristics, and improve quality-related productivity. It is more preferable to consider that the dielectric constant of the resin material varies from lot to lot.

【0017】さらに、本発明によればアンテナの薄型化
を図ることができる。本来、誘電体を薄くすると共振周
波数が狭くなり、パッチの形状精度に対する要求が高く
なる。本発明によれば、このような要求に対してパッチ
選択で応えられるので、アンテナの薄型化を図ることが
できる。
Further, according to the present invention, the antenna can be made thinner. Essentially, when the dielectric is made thinner, the resonance frequency becomes narrower, and the demand for the shape accuracy of the patch becomes higher. According to the present invention, such a request can be met by selecting a patch, so that the antenna can be made thinner.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
(以下、実施形態)について、図面を参照し説明する。
本実施形態のマイクロストリップアンテナは、例えば、
車載ナビゲーション装置のGPS受信アンテナに好適に
用いられる。ただし、GPSアンテナに限定されず、他
のアンテナにも本発明を適用可能なことはもちろんであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention (hereinafter, embodiments) will be described below with reference to the drawings.
The microstrip antenna of the present embodiment, for example,
It is suitably used for a GPS receiving antenna of a vehicle-mounted navigation device. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the GPS antenna and can be applied to other antennas.

【0019】図1は、アンテナの外観を示す斜視図であ
り、図2はその中央断面図である。略直方体の誘電体1
0は、汎用樹脂材料(本実施形態ではPBT)を成形す
ることにより作られている。誘電体10は基本的に正方
形のブロックであり、上方から見たときには左右対称か
つ上下対象である。誘電体10の上面には外周に沿って
リブ12が設けられている。リブ12の内側の正方形の
領域は電極取付け面(領域)である。この取付面に、ア
ルミなどの金属導体板から成るパッチ電極14が貼り付
けられている。本実施形態では、パッチ電極14は、接
着剤または接着テープを用いて接着されている(接着層
は図面で省略されている、以下他の接着部位についても
同じ)。ただし、パッチ電極14はその他の方法で取り
付けられてもよく、例えば、図示しない取付ピンで押さ
えつけることによりパッチ電極14が固定されてもよ
い。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the antenna, and FIG. 2 is a central sectional view thereof. Substantially rectangular parallelepiped dielectric 1
0 is formed by molding a general-purpose resin material (PBT in this embodiment). The dielectric 10 is basically a square block, and is symmetrical and symmetrical when viewed from above. A rib 12 is provided on the upper surface of the dielectric 10 along the outer periphery. The square area inside the rib 12 is an electrode mounting surface (area). A patch electrode 14 made of a metal conductor plate such as aluminum is attached to the mounting surface. In the present embodiment, the patch electrodes 14 are adhered using an adhesive or an adhesive tape (the adhesive layer is omitted in the drawing, and the same applies to other adhesive portions hereinafter). However, the patch electrode 14 may be attached by another method. For example, the patch electrode 14 may be fixed by pressing with a not-shown attachment pin.

【0020】パッチ電極14は正方形形状を有し、その
一辺が1/2波長に設定されており、これにより所望周
波数に共振するアンテナが構成される。パッチ電極14
の一辺aよりも、対向する2本のリブ12の間の距離が
長く設定されており、電極外端とリブ12の間に隙間が
できている。この隙間により、誘電体10とパッチ電極
14の熱変形量の差が吸収され、誘電体10の割れやパ
ッチ電極14の曲がり・浮きが防止される。
The patch electrode 14 has a square shape, and one side thereof is set to a half wavelength, thereby forming an antenna that resonates at a desired frequency. Patch electrode 14
The distance between two opposing ribs 12 is set to be longer than one side a, and a gap is formed between the outer end of the electrode and the ribs 12. The gap absorbs the difference in the amount of thermal deformation between the dielectric 10 and the patch electrode 14, and prevents cracking of the dielectric 10 and bending / floating of the patch electrode 14.

【0021】誘電体10の高さはHであるが、底面16
に正方形のアンプ収納凹部18が設けられており、凹部
18の深さはdで、誘電体10の実質的な厚みはtであ
る。底面16および収納凹部18の内面にはグランド電
極20が密着している。グランド電極20はアルミ等の
金属導体板をプレスして作られており、接着剤または接
着テープを用いて誘電体10に接着されている。
The height of the dielectric 10 is H,
Is provided with a square amplifier housing concave portion 18, the depth of the concave portion 18 is d, and the substantial thickness of the dielectric 10 is t. The ground electrode 20 is in close contact with the bottom surface 16 and the inner surface of the storage recess 18. The ground electrode 20 is formed by pressing a metal conductor plate such as aluminum, and is bonded to the dielectric 10 using an adhesive or an adhesive tape.

【0022】グランド電極20は誘電体10に即した形
状を有しており、第一平行部20a、垂直壁部20bお
よび第二平行部20cを有する。第一平行部20aは、
アンプ収納凹部18の天井面に密着しており、誘電体1
0を挟んでパッチ電極14と対向する。第一平行部20
aは、パッチ電極14とほぼ同一の正方形形状を有す
る。平行部20aの外周端、すなわち、誘電体10を挟
んでパッチ電極14の外周エッジと対向する部分で、グ
ランド電極20がほぼ垂直に折り曲げられ、垂直壁部2
0bが形成されている。垂直壁部20bは、誘電体10
の下端で再び垂直に折り曲げられ、第2平行部20cに
つながっている。全体としては、グランド電極20はパ
ッチ電極14と平行であるが、パッチ電極14の外周エ
ッジと対向する位置に段差部がある段付き構造を有して
いる。
The ground electrode 20 has a shape conforming to the dielectric 10, and has a first parallel portion 20a, a vertical wall portion 20b, and a second parallel portion 20c. The first parallel portion 20a is
It is in close contact with the ceiling surface of the
It faces the patch electrode 14 with 0 interposed. First parallel part 20
“a” has substantially the same square shape as the patch electrode 14. At the outer peripheral edge of the parallel portion 20a, that is, at the portion facing the outer peripheral edge of the patch electrode 14 across the dielectric 10, the ground electrode 20 is bent substantially vertically,
0b is formed. The vertical wall 20b is formed of the dielectric 10
Is vertically bent again at the lower end thereof, and is connected to the second parallel portion 20c. As a whole, the ground electrode 20 is parallel to the patch electrode 14, but has a stepped structure in which a step portion is provided at a position facing the outer peripheral edge of the patch electrode 14.

【0023】第2平行部20cは基本的には誘電体10
と同一の外周形状を有するが、各辺の中央部では取付フ
ランジ22が突出している。取付フランジ22の取付穴
24を使ってグランド電極20(アンテナ素子全体)が
ブラケット26にビス止めされる。ブラケット26は、
図示しないアンテナ設置対象、例えば車両のボディに固
定される。
The second parallel portion 20c is basically made of the dielectric 10
However, the mounting flange 22 protrudes at the center of each side. The ground electrode 20 (entire antenna element) is screwed to the bracket 26 using the mounting hole 24 of the mounting flange 22. The bracket 26 is
It is fixed to an antenna installation object (not shown), for example, a vehicle body.

【0024】誘電体10のアンプ収納凹部18内では、
グランド電極20にプリアンプ回路28が取り付けられ
ている。すなわち、プリアンプ回路28は収納凹部18
の天井に貼り付けられている。プリアンプ回路28は、
回路基板28aおよびアンプ素子28bを有する。プリ
アンプ回路28とパッチ電極14は給電ピン30でつな
がれている。給電ピン30は誘電体10を突き抜けてお
り、両端がパッチ電極14およびアンプ回路28にはん
だ付けされている。また、給電ピン30はグランド電極
20に対しては絶縁されている。
In the amplifier housing recess 18 of the dielectric 10,
A preamplifier circuit 28 is attached to the ground electrode 20. That is, the preamplifier circuit 28 is
Affixed to the ceiling. The preamplifier circuit 28
It has a circuit board 28a and an amplifier element 28b. The preamplifier circuit 28 and the patch electrode 14 are connected by a power supply pin 30. The power supply pin 30 penetrates through the dielectric 10, and both ends are soldered to the patch electrode 14 and the amplifier circuit 28. The power supply pin 30 is insulated from the ground electrode 20.

【0025】さらに、誘電体10の上面のリブ12の内
周側には段部12aが設けられている。この段部12a
には電極保護カバー32が接着されている。電極保護カ
バー32はパッチ電極14を覆っており、カバー32と
電極14の間には所定の隙間が設けられている。
Further, a step portion 12a is provided on the inner peripheral side of the rib 12 on the upper surface of the dielectric material 10. This step 12a
The electrode protection cover 32 is adhered to. The electrode protection cover 32 covers the patch electrode 14, and a predetermined gap is provided between the cover 32 and the electrode 14.

【0026】上記の構成のアンテナでは、パッチ電極1
4と誘電体10の位置決めを正確に行うことが求められ
る。位置ずれまたは回転ずれ(平面上で回転方向のず
れ)が大きいとアンテナ特性が低下する。
In the antenna having the above configuration, the patch electrode 1
It is required that positioning of the dielectric 4 and the dielectric 10 be performed accurately. If the displacement or the rotation displacement (the displacement in the rotation direction on a plane) is large, the antenna characteristics deteriorate.

【0027】このような要求に応えるため、本実施形態
の特徴として、誘電体10に位置決めボス40が設けら
れるとともに、パッチ電極14に位置決め穴50が設け
られている。位置決めボス40は、多角形形状(本実施
形態では正方形)を有し、誘電体10の上側の電極取付
け面の中央から突出している。位置決めボス40は、誘
電体10と一体成形される。
In order to meet such a demand, as features of the present embodiment, a positioning boss 40 is provided on the dielectric 10, and a positioning hole 50 is provided on the patch electrode 14. The positioning boss 40 has a polygonal shape (square in this embodiment), and protrudes from the center of the upper electrode mounting surface of the dielectric 10. The positioning boss 40 is formed integrally with the dielectric 10.

【0028】一方、位置決め穴50は、位置決めボス4
0と同等の正方形の形状を有している。特に、本実施形
態では、位置決め穴50のエッジのインピーダンス値が
アンテナ回路のインピーダンス値以下となるように、位
置決め穴50および位置決めボス40の大きさが設定さ
れている。仮に位置決め穴50が大きすぎてエッジのイ
ンピーダンス値がアンテナ回路のインピーダンス値を超
えると、給電点を電極上の最適位置に設定できず、アン
テナ性能の低下を招くが、そのような事態の発生が回避
されている。
On the other hand, the positioning hole 50 is
It has a square shape equivalent to 0. In particular, in the present embodiment, the sizes of the positioning hole 50 and the positioning boss 40 are set such that the impedance value of the edge of the positioning hole 50 is equal to or less than the impedance value of the antenna circuit. If the positioning hole 50 is too large and the impedance value of the edge exceeds the impedance value of the antenna circuit, the feeding point cannot be set to the optimum position on the electrode, which causes a decrease in antenna performance. Have been avoided.

【0029】具体例を参照すると、図3は、横軸:位置
決め穴50の一辺の長さ(cm)と、縦軸:パッチ外端
およびパッチ内端(位置決め穴エッジ)のインピーダン
ス値(Ω)との関係を示している。この例では、パッチ
電極の一辺の長さaは約50mm、誘電体10の厚さt
は約4mm、誘電体10の材料は、比誘電率約3.5の
PBTである。また、アンテナ回路のインピーダンス値
は50Ωである。特に注目すべきなのはパッチ内端のイ
ンピーダンス値である。
Referring to a specific example, FIG. 3 shows a horizontal axis: the length of one side of the positioning hole 50 (cm), and a vertical axis: an impedance value (Ω) of the outer end of the patch and the inner end of the patch (edge of the positioning hole). The relationship is shown. In this example, the length a of one side of the patch electrode is about 50 mm, and the thickness t of the dielectric 10 is
Is about 4 mm, and the material of the dielectric 10 is PBT having a relative dielectric constant of about 3.5. The impedance value of the antenna circuit is 50Ω. Of particular note is the impedance value at the inner end of the patch.

【0030】図3の例では、位置決め穴の一辺の長さの
好適な範囲は2mm以上、8mm以下である。8mmよ
り上ではパッチ内端のインピーダンス値が50Ωを超え
る。従って、電極上に最適な給電点を設定できなくなっ
てしまう。最適な給電点とは、アンテナ回路と等しいイ
ンピーダンス値を持つ点である。一方、位置決め穴の一
辺の長さが8mm以下であれば、電極上のどこかに最適
な給電点を設定することができる。ただし、位置決め穴
が極端に小さいと、パッチ電極の回転ずれを抑えきれな
くなる。そこで、位置決め穴は、図示のように2mm〜
8mmの間の大きさが適当と考えられる。
In the example of FIG. 3, the preferred range of the length of one side of the positioning hole is 2 mm or more and 8 mm or less. Above 8 mm, the impedance value at the inner end of the patch exceeds 50Ω. Therefore, it becomes impossible to set an optimum feeding point on the electrode. The optimum feeding point is a point having an impedance value equal to that of the antenna circuit. On the other hand, if the length of one side of the positioning hole is 8 mm or less, an optimum feeding point can be set somewhere on the electrode. However, when the positioning holes are extremely small, it is impossible to suppress the rotation deviation of the patch electrode. Therefore, the positioning hole should be
A size between 8 mm is considered appropriate.

【0031】また、位置決め穴および位置決めボスの形
状は正方形には限定されず、他の多角形形状(例えば長
方形や三角形)でもよい。図4(a)は三角形の位置決
め穴の例である。この場合も、位置決め穴のエッジのイ
ンピーダンス値は50Ω以下にする必要がある。従って
適切な形状の位置決め穴は、一辺8mmの正方形に包含
され、かつ、一辺に2mmの正方形からははみ出る。し
かし、図4(b)に示すように一辺8mmの正方形から
位置決め穴がはみ出ることは不適当である。
The shapes of the positioning holes and the positioning bosses are not limited to squares, but may be other polygonal shapes (eg, rectangles and triangles). FIG. 4A shows an example of a triangular positioning hole. Also in this case, the impedance value of the edge of the positioning hole needs to be 50Ω or less. Therefore, a positioning hole of an appropriate shape is included in a square having a side of 8 mm and protrudes from a square having a side of 2 mm. However, it is inappropriate for the positioning hole to protrude from a square having a side of 8 mm as shown in FIG.

【0032】また、位置決め穴および位置決めボスの形
状が同じである必要はない。係合による位置決め機能が
確保されれば、位置決め穴と位置決めボスの形状が違っ
てもよい。例えば、位置決め穴が三角形で、位置決めボ
スが六角形でもよい。ただし、位置決め穴または位置決
めボスが円形であってはならない。パッチ電極の回転ず
れを抑えられないからである。
It is not necessary that the positioning holes and the positioning boss have the same shape. If the positioning function by engagement is ensured, the shapes of the positioning hole and the positioning boss may be different. For example, the positioning holes may be triangular and the positioning boss may be hexagonal. However, the positioning hole or the positioning boss must not be circular. This is because the rotation deviation of the patch electrode cannot be suppressed.

【0033】以上のように、本実施形態によれば、位置
決め穴50および位置決めボス40を設けたことによ
り、パッチ電極14を誘電体10に対して良好に位置決
めできる。
As described above, according to this embodiment, the provision of the positioning holes 50 and the positioning bosses 40 allows the patch electrode 14 to be positioned well with respect to the dielectric 10.

【0034】仮に電極外周部で位置決めをしたとする
と、熱変形量の差に起因して電極および誘電体に大きな
応力が生じる可能性がある。しかしながら、本実施形態
では、電極中央に位置決め構成要素を配置したので、そ
れらの寸法が小さく、温度変化に対する変形量も小さ
い。高温状態で位置決めボスが膨張しても、誘電体また
はパッチ電極に過大な応力が発生することがない。従っ
て、誘電体の割れやパッチ電極の曲がり・浮き等が発生
してアンテナ性能が低下する、といった事態を防ぐこと
ができる。
If positioning is performed at the outer peripheral portion of the electrode, a large stress may be generated in the electrode and the dielectric due to the difference in the amount of thermal deformation. However, in the present embodiment, since the positioning components are arranged at the center of the electrode, their dimensions are small, and the amount of deformation with respect to a temperature change is small. Even if the positioning boss expands at a high temperature, no excessive stress is generated in the dielectric or the patch electrode. Therefore, it is possible to prevent a situation in which the antenna performance is deteriorated due to cracking of the dielectric material, bending / floating of the patch electrode, or the like.

【0035】さらに、図3を用いて説明したように、イ
ンピーダンス値を考慮した位置決め穴形状の設定によ
り、給電点を最適な位置に設定することができる。従っ
て、アンテナ性能を十分に満足しつつ、熱変形による悪
影響を招くこともなく、パッチ電極を正確に位置決め
し、生産品質を向上することができる。
Further, as described with reference to FIG. 3, by setting the shape of the positioning hole in consideration of the impedance value, the feeding point can be set to an optimum position. Therefore, it is possible to accurately position the patch electrode and improve the production quality without sufficiently adversely affecting the antenna performance while sufficiently satisfying the antenna performance.

【0036】「位置決めボスによる保護カバーの支持」
また、本実施形態では、図2に示すように、位置決めボ
ス40は、パッチ電極14を突き抜けて電極表面から突
出している。位置決めボス40の頂面40aの高さは、
電極外周リブ12の段部12aの高さと同等である。従
って、位置決めボス40は電極保護カバー32の下面に
接している。これにより、位置決めボス40は保護カバ
ー32を下側から支持し、保護カバー32のたわみ変形
を防止し、保護カバー32とパッチ電極14の適正な隙
間を確保している。
"Support of protective cover by positioning boss"
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the positioning boss 40 penetrates the patch electrode 14 and protrudes from the electrode surface. The height of the top surface 40a of the positioning boss 40 is
The height is equal to the height of the step 12a of the electrode outer peripheral rib 12. Accordingly, the positioning boss 40 is in contact with the lower surface of the electrode protection cover 32. Thus, the positioning boss 40 supports the protective cover 32 from below, prevents the protective cover 32 from bending and deforming, and secures a proper gap between the protective cover 32 and the patch electrode 14.

【0037】この構成は、特に、保護カバー32の組み
付け時に好適である。組み付けの際に保護カバー32の
中央部が押さえつけられたとしても、保護カバー32の
変形が防止される。
This configuration is particularly suitable when the protective cover 32 is assembled. Even if the central portion of the protective cover 32 is pressed down during assembly, the protective cover 32 is prevented from being deformed.

【0038】なお、組付け状態において位置決めボス4
0と保護カバー32が接触せず、両者の間に少しの隙間
があってもよい。位置決めボス40は、保護カバー32
の過度のたわみ変形を防止できる高さをもち、保護カバ
ー32を確実に支持してカバー下の隙間を確保すればよ
い。
In the assembled state, the positioning boss 4
0 and the protective cover 32 may not be in contact with each other and there may be a small gap between the two. The positioning boss 40 is connected to the protective cover 32.
It is sufficient that the protective cover 32 has a height that can prevent excessive flexural deformation, and that the protective cover 32 is securely supported to secure a gap under the cover.

【0039】以上のように、本実施形態では、適当な高
さの位置決めボス40を設けるという簡単な構造にて、
電極位置決め機能だけでなくカバー変形防止機能が備え
られている。
As described above, in the present embodiment, the positioning boss 40 having an appropriate height is provided with a simple structure.
A cover deformation preventing function is provided as well as an electrode positioning function.

【0040】「パッチ電極と給電線の一体化(給電ピン
レス構造)」特に好ましくは、位置決め穴の形状設定に
関し、エッジの少なくとも一部にインピーダンス値がア
ンテナ回路のインピーダンス値と等しくなる部分(等イ
ンピーダンスエッジ部)を設ける。この等インピーダン
スエッジ部にて、パッチ材料板の位置決め穴に対応する
部分を折り曲げ、アンテナ給電線を形成する。
"Integration of Patch Electrode and Feeding Line (Feeding Pinless Structure)" Particularly preferably, regarding the shape setting of the positioning hole, at least a part of the edge where the impedance value is equal to the impedance value of the antenna circuit (equi-impedance) Edge). The portion corresponding to the positioning hole of the patch material plate is bent at the equi-impedance edge to form an antenna feed line.

【0041】図5を参照すると、位置決め穴50は正方
形であり、一辺の長さが8mmに設定されている。従っ
てエッジのインピーダンス値は50Ωであり、アンテナ
回路のインピーダンス値と等しい。位置決め穴50の一
つの辺52の中央部54で金属板が折り曲げられ、給電
線56が形成されている。給電線56の幅はwである。
このような給電線付き電極は、プレス打ち抜きにより簡
単に形成することができる。すなわち、アルミ等の金属
板から、給電線56の部分を残して位置決め穴50を打
ち抜く。そして、給電線56の部分を折り曲げることに
より、図5のパッチ電極14が形成される。
Referring to FIG. 5, the positioning hole 50 is square, and the length of one side is set to 8 mm. Therefore, the impedance value of the edge is 50Ω, which is equal to the impedance value of the antenna circuit. A metal plate is bent at a central portion 54 of one side 52 of the positioning hole 50 to form a power supply line 56. The width of the feed line 56 is w.
Such an electrode with a power supply line can be easily formed by press punching. That is, the positioning hole 50 is punched out of a metal plate such as aluminum while leaving the power supply line 56. Then, the patch electrode 14 of FIG. 5 is formed by bending the portion of the power supply line 56.

【0042】図には示されないが、誘電体10には、給
電線56と対向する位置、すなわち、位置決めボス40
の根本に貫通穴を設けておく。組み付け時、給電線56
が貫通穴に通される。次に位置決め穴50に位置決めボ
ス40が通され、パッチ電極14が位置決めされる。パ
ッチ電極14は誘電体10に接着される。給電線56は
アンプ回路28の下から突出しており、給電線56の先
端がアンプ回路28に対してはんだ付けされる。
Although not shown in the figure, the dielectric 10 has a position facing the power supply line 56, that is, the positioning boss 40.
A through-hole is provided at the root of. When assembling, feeder 56
Is passed through the through hole. Next, the positioning boss 40 is passed through the positioning hole 50, and the patch electrode 14 is positioned. The patch electrode 14 is adhered to the dielectric 10. The power supply line 56 protrudes from below the amplifier circuit 28, and the tip of the power supply line 56 is soldered to the amplifier circuit 28.

【0043】なお、位置決め穴のエッジの一部のみのイ
ンピーダンス値をアンテナ回路のインピーダンス値と等
しくしてもよいことはもちろんである。例えば、長方形
の位置決め穴を採用する場合には、短い辺のインピーダ
ンス値をアンテナ回路に合わせることが好適である。
It is needless to say that the impedance value of only a part of the edge of the positioning hole may be equal to the impedance value of the antenna circuit. For example, when adopting a rectangular positioning hole, it is preferable to match the impedance value of the short side to the antenna circuit.

【0044】本実施形態の構成によれば、電極材料板の
位置決め穴に対応する部分、すなわち本来は不要な部分
を利用して、給電線を形成している。従来の給電ピンは
不要であり、部品点数の削減による低コスト化が可能と
なる。
According to the configuration of the present embodiment, the power supply line is formed by using a portion corresponding to the positioning hole of the electrode material plate, that is, a portion that is not originally required. Conventional power supply pins are unnecessary, and cost reduction can be achieved by reducing the number of components.

【0045】また、給電線とパッチ電極を同時に組み付
けることができ、組付けが容易である。給電ピンを使う
場合のように2箇所ではんだ付けする必要がなく、はん
だ付けが1箇所でよいので、生産性が向上する。
Further, the power supply line and the patch electrode can be assembled at the same time, and the assembly is easy. It is not necessary to perform soldering at two places as in the case of using a power supply pin, and soldering may be performed at one place, thereby improving productivity.

【0046】また、給電線をパッチ電極にはんだ付けす
るときの発生する熱による樹脂溶融がなくなり、この点
でも有利である。
Further, resin melting due to heat generated when the power supply line is soldered to the patch electrode is eliminated, which is also advantageous in this respect.

【0047】さらに、パッチ電極に給電線をはんだ付け
していないので、給電点部分がアンテナ使用時の振動や
熱に対して強くなり、信頼性上も有利である。
Further, since the power supply line is not soldered to the patch electrode, the power supply point is resistant to vibration and heat when the antenna is used, which is advantageous in reliability.

【0048】さらには、給電線の断面形状が長方形なの
で、従来の円形の給電ピンと比較して、パッチ電極が不
用意に回転しにくいという利点も得られる。
Furthermore, since the cross-sectional shape of the power supply line is rectangular, there is obtained an advantage that the patch electrode is less likely to rotate carelessly than the conventional circular power supply pin.

【0049】「低仰角でのアンテナ利得向上」図2を参
照して前述したように、グランド電極20は、誘電体1
0を挟んでパッチ電極14の外周エッジと対向する位置
に、パッチ電極14と垂直な垂直壁部20bを有する。
すなわち、グランド電極20は、パッチ電極14の外周
エッジの直下に段差部分を有している。これにより、従
来のマイクロストリップアンテナに比べて低仰角方向の
アンテナ利得を向上することができる。
[Improvement of Antenna Gain at Low Elevation Angle] As described above with reference to FIG.
A vertical wall portion 20b perpendicular to the patch electrode 14 is provided at a position facing the outer peripheral edge of the patch electrode 14 with respect to 0.
That is, the ground electrode 20 has a step portion immediately below the outer peripheral edge of the patch electrode 14. Thereby, the antenna gain in the low elevation angle direction can be improved as compared with the conventional microstrip antenna.

【0050】図6(b)を参照すると、従来一般にはグ
ランド電極が単なる平行な平板である。パッチ電極の外
周部とグランド電極の間に図示のような電界が形成され
る。電界の法線の仰角θ2は比較的大きい。一方、本実
施形態の構成の場合、図6(a)に示すように、パッチ
電極の外周部と、グランド電極の垂直面(垂直壁部の外
側面)の間に電界が形成される。また、パッチ電極外周
部と、グランド電極の一段下がった平行部との間にアン
テナ電界が形成される。その結果、図6(a)に示され
るようにアンテナ電界の法線方向の仰角θ1が小さくな
る。このような電界が低仰角の利得を向上させていると
考えられる。
Referring to FIG. 6B, in general, the ground electrode is simply a parallel flat plate. An electric field as shown is formed between the outer periphery of the patch electrode and the ground electrode. The elevation angle θ2 of the normal to the electric field is relatively large. On the other hand, in the case of the configuration of the present embodiment, as shown in FIG. 6A, an electric field is formed between the outer peripheral portion of the patch electrode and the vertical surface (outer surface of the vertical wall) of the ground electrode. Further, an antenna electric field is formed between the outer peripheral portion of the patch electrode and the parallel portion where the ground electrode is lowered by one step. As a result, as shown in FIG. 6A, the elevation angle θ1 in the normal direction of the antenna electric field decreases. It is considered that such an electric field improves the gain at a low elevation angle.

【0051】図7は、従来のセラミックタイプアンテナ
と本発明のアンテナの利得を測定した結果を示してい
る。樹脂材料の適用により、誘電体の厚みが増し、全体
的に利得が向上している。ただし、一般的傾向として
は、誘電体の厚みを大きくすると、高仰角の利得が大き
くなる反面、低仰角のアンテナ利得は下がってしまう。
ところが、図7の測定結果によれば、低仰角(10°付
近)のアンテナ利得も向上している。相対的に見れば低
仰角のアンテナ利得はかなり向上している。
FIG. 7 shows the results of measuring the gain of the conventional ceramic type antenna and the antenna of the present invention. The application of the resin material increases the thickness of the dielectric, thereby improving the gain as a whole. However, as a general tendency, when the thickness of the dielectric material is increased, the gain at a high elevation angle increases, but the antenna gain at a low elevation angle decreases.
However, according to the measurement results of FIG. 7, the antenna gain at a low elevation angle (around 10 °) is also improved. From a relative viewpoint, the antenna gain at a low elevation angle is considerably improved.

【0052】低仰角でのアンテナ利得を向上すること
は、GPSアンテナにとって特に有利である。GPS衛
星の電波の強度は、天頂方向から到来するときよりも、
低仰角方向から到来するときの方が小さい。一方、測位
精度を向上するためには、低仰角方向に存在する衛星の
電波を用いた方がよい。低仰角で利得が高いような指向
性特性を持つアンテナ素子を使うことで、測位精度を向
上でき、アンテナ装置を設けるシステム全体にとっても
有利である。
Improving antenna gain at low elevation angles is particularly advantageous for GPS antennas. GPS satellite radio waves are stronger than when they arrive from the zenith
It is smaller when coming from a low elevation direction. On the other hand, in order to improve the positioning accuracy, it is better to use a radio wave of a satellite existing in a low elevation angle direction. By using an antenna element having a directivity characteristic such that the gain is high at a low elevation angle, the positioning accuracy can be improved, which is advantageous for the entire system in which the antenna device is provided.

【0053】「内蔵アンプの電磁シールド構造の簡素
化」図8(b)を参照すると、従来のセラミックタイプ
のアンテナでは、セラミック基板の下面に、グランドを
介して、プリアンプ素子を有するプリアンプ回路板が取
り付けられる。そして、セラミック基板の上面の放射電
極とプリアンプ回路が給電ピンで接続される。このアン
テナはブラケットに固定され、さらにアンテナ全体がア
ンテナカバーで覆われている。プリアンプには電磁シー
ルドが必要である。外部からの電波を排除し、かつ、ア
ンプが電波を放射するのを防ぐためである。特にアンプ
の出した電波をアンテナが受信するのを避ける必要があ
る。従来は、図示のように、プリアンプの電磁シールド
を達成するために、導電体からなるシールドケースを設
ける必要があった。
[Simplification of Electromagnetic Shield Structure of Built-in Amplifier] Referring to FIG. 8B, in a conventional ceramic type antenna, a preamplifier circuit board having a preamplifier element is provided on the lower surface of a ceramic substrate via a ground. It is attached. Then, the radiation electrode on the upper surface of the ceramic substrate and the preamplifier circuit are connected by a power supply pin. This antenna is fixed to a bracket, and the entire antenna is covered with an antenna cover. The preamplifier requires an electromagnetic shield. This is to eliminate external radio waves and prevent the amplifier from emitting radio waves. In particular, it is necessary to prevent the antenna from receiving radio waves emitted by the amplifier. Conventionally, as shown in the figure, it is necessary to provide a shield case made of a conductor in order to achieve the electromagnetic shielding of the preamplifier.

【0054】一方、本発明では、図8(a)に示すよう
に誘電体10は樹脂材料(PBT)で立体的に形成さ
れ、アンテナの筐体としても機能する。樹脂材料の採用
により、筐体を兼ねた複雑な形状の誘電体も容易につく
れる。誘電体10の下面のアンテナ収納凹部18の内面
には金属板からなるグランド電極20が貼り巡らされて
いる。グランド電極20とブラケット26が形成する空
間にアンプ回路28が設置されている。すなわち、グラ
ンド電極20とブラケット26によりアンプの電磁シー
ルドが達成されている。従来のようにシールドケースを
付加的に設ける必要がないので、構造が簡単であり、部
品点数が少なく、組立も容易である。従って、コストの
低減と生産性の向上を図ることができる。
On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 8A, the dielectric 10 is formed three-dimensionally from a resin material (PBT), and also functions as a housing for the antenna. By using a resin material, a dielectric having a complicated shape that also serves as a housing can be easily formed. A ground electrode 20 made of a metal plate is provided around the inner surface of the antenna housing recess 18 on the lower surface of the dielectric 10. An amplifier circuit 28 is provided in a space defined by the ground electrode 20 and the bracket 26. That is, the electromagnetic shield of the amplifier is achieved by the ground electrode 20 and the bracket 26. Since there is no need to additionally provide a shield case as in the related art, the structure is simple, the number of parts is small, and assembly is easy. Therefore, cost can be reduced and productivity can be improved.

【0055】「開発設計工数の削減」アンテナの開発設
計では、電極形状を変更して共振周波数を調整し、測定
実験を行うといった作業が繰り返される。従来のセラミ
ックタイプのアンテナの場合、共振周波数を調整するた
めには、セラミック基板に対する電極焼成をやり直す必
要がある。またプリント基板タイプのアンテナの場合に
も、銅のパターンのエッチングを何度もやり直す必要が
ある。従ってアンテナの開発に相当な時間と手間がかか
っていた。
[Reduction of Man-hours for Development Design] In the development design of an antenna, operations such as changing the electrode shape, adjusting the resonance frequency, and performing a measurement experiment are repeated. In the case of a conventional ceramic type antenna, it is necessary to re-fire the electrodes on the ceramic substrate in order to adjust the resonance frequency. Also in the case of a printed board type antenna, it is necessary to repeat the etching of the copper pattern many times. Therefore, development of the antenna has taken considerable time and effort.

【0056】一方、本実施形態のアンテナの場合、金属
板であるパッチ電極を誘電体から剥がし、異なるパッチ
電極を貼り付けるだけで、電極形状の調整ができる。好
ましくは、予め複数種類の形状のパッチ電極を用意して
おき、順次パッチ電極を交換する。位置決めボスと位置
決め穴を設けているので、パッチ電極の位置決めは容易
にできる。このように、本実施形態では最適なパッチ形
状を従来よりも容易に短時間で求められ、開発工数を大
幅に削減することが可能となる。
On the other hand, in the case of the antenna according to the present embodiment, the shape of the electrode can be adjusted only by peeling the patch electrode, which is a metal plate, from the dielectric and attaching a different patch electrode. Preferably, a plurality of types of patch electrodes are prepared in advance, and the patch electrodes are sequentially replaced. Since the positioning boss and the positioning hole are provided, the positioning of the patch electrode can be easily performed. As described above, in the present embodiment, the optimum patch shape can be obtained more easily and in a shorter time than before, and the number of development steps can be greatly reduced.

【0057】「パッチの選択嵌合による生産性向上」誘
電体に樹脂材料を採用したアンテナは、以下の方法で製
造することが好適である。
[Improvement of Productivity by Selective Fitting of Patch] An antenna using a resin material for a dielectric is preferably manufactured by the following method.

【0058】誘電体の形状が正確であったとしても、樹
脂材料の誘電率のばらつきは一般に比較的大きい。誘電
率のばらつきが大きいと、アンテナの特性のばらつきも
大きくなり、製品歩留まりが悪化してしまうおそれもあ
る。
Even if the shape of the dielectric is accurate, the variation in the dielectric constant of the resin material is generally relatively large. If the dispersion of the dielectric constant is large, the dispersion of the characteristics of the antenna also becomes large, and the product yield may be deteriorated.

【0059】そこで、本実施形態では、製造過程におい
て、少しずつサイズが違う複数種類のパッチ電極を用意
しておく。そして、樹脂材料の誘電率に応じたパッチ電
極を選択し、両者を組み合わせることで、所望のアンテ
ナ特性を得る。すなわち、樹脂材料の誘電率が大きいと
きには比較的小さなパッチ電極を選択し、反対に誘電率
が小さいときには大きなパッチ電極を選択する。
Therefore, in this embodiment, a plurality of types of patch electrodes having slightly different sizes are prepared in the manufacturing process. Then, a desired electrode characteristic is obtained by selecting a patch electrode according to the dielectric constant of the resin material and combining them. That is, a relatively small patch electrode is selected when the dielectric constant of the resin material is large, and a large patch electrode is selected when the dielectric constant is small.

【0060】ただし、一つ一つの誘電体の誘電率を測定
するのは困難である。そこで、樹脂材料の誘電率がロッ
ド単位でばらつくことに着目する。すなわち、各ロット
の樹脂材料の誘電率を測定しておき、その誘電率と適当
なパッチサイズを組み合わせる。
However, it is difficult to measure the dielectric constant of each dielectric. Therefore, attention is paid to the fact that the dielectric constant of the resin material varies in rod units. That is, the permittivity of the resin material of each lot is measured, and the permittivity is combined with an appropriate patch size.

【0061】このように、本実施形態によれば、パッチ
電極のサイズの選択により、樹脂材料の誘電率のばらつ
きを吸収することができ、アンテナの製品歩留まりを向
上し、従って生産性の向上を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the variation in the dielectric constant of the resin material can be absorbed by selecting the size of the patch electrode, and the product yield of the antenna is improved, and thus the productivity is improved. Can be planned.

【0062】さらには、本実施形態によればアンテナの
薄型化を図ることができる。本来、誘電体が薄いと共振
周波数域が狭くなり、パッチの形状精度に対する要求が
高くなる。誘電体が薄さと樹脂材料の誘電率のばらつき
の相乗効果は、アンテナ特性をかなり不利にする。しか
し、本発明によればパッチの選択で誘電率のばらつきを
吸収できる。従って、十分なアンテナ性能を維持しつつ
誘電体の薄型化を図ることができる。樹脂誘電体アンテ
ナは厚肉になる傾向があるので、薄型化によって得られ
る利点は大きい。
Further, according to this embodiment, the antenna can be made thinner. Originally, when the dielectric is thin, the resonance frequency range is narrowed, and the demand for the shape accuracy of the patch is increased. The synergistic effect of the thin dielectric and the variation in the dielectric constant of the resin material considerably degrades the antenna characteristics. However, according to the present invention, variations in the dielectric constant can be absorbed by selecting a patch. Therefore, the thickness of the dielectric can be reduced while maintaining sufficient antenna performance. Since the resin dielectric antenna tends to be thick, the advantage obtained by reducing the thickness is great.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、アンテナ性能を十分に満足しつつ、誘電体に対する
パッチ電極の位置決めを行って、高い生産性が得ること
ができる。
As described above, according to the present invention, high productivity can be obtained by positioning the patch electrode with respect to the dielectric while sufficiently satisfying the antenna performance.

【0064】また、位置決めボスを利用した簡単な構造
により、位置決め機能に加えて、電極保護カバーの変形
防止機能を備えることができる。
Further, with a simple structure using the positioning boss, a function of preventing deformation of the electrode protection cover can be provided in addition to the positioning function.

【0065】さらに、インピーダンス値を考慮してパッ
チ電極の導体板の一部で給電線を形成することで、アン
テナの生産性と信頼性の向上を図ることができる。
Further, by forming the feeder line with a part of the conductor plate of the patch electrode in consideration of the impedance value, the productivity and reliability of the antenna can be improved.

【0066】さらに、グランド電極の好適な形状によ
り、低仰角利得を向上することができる。
Furthermore, a low elevation angle gain can be improved by a suitable shape of the ground electrode.

【0067】また一方、誘電体の樹脂材料の誘電率に合
わせてパッチサイズを選択することで、生産性の大幅な
向上が可能となる。
On the other hand, by selecting the patch size in accordance with the dielectric constant of the dielectric resin material, the productivity can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態のアンテナの斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view of an antenna according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1のアンテナの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the antenna of FIG. 1;

【図3】 パッチ電極の位置決め穴の大きさと電極エッ
ジのインピーダンス値の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the size of a positioning hole of a patch electrode and the impedance value of an electrode edge.

【図4】 誘電体の位置決めボスの形状の変形例を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a modified example of the shape of a dielectric positioning boss.

【図5】 パッチ電極と給電線を一体形成する構成を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which a patch electrode and a feeder line are integrally formed.

【図6】 本実施形態のアンテナによる低仰角利得の向
上の原理を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a principle of improvement of a low elevation gain by the antenna according to the present embodiment.

【図7】 本発明のアンテナの利得を従来のアンテナと
比較して示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the gain of the antenna of the present invention in comparison with a conventional antenna.

【図8】 本発明のアンテナのアンプシールド構造を従
来アンテナと比較して示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an amplifier shield structure of the antenna of the present invention in comparison with a conventional antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 誘電体、14 パッチ電極、18 アンプ収納凹
部、20 グランド電極、20b 垂直壁部、26 ブ
ラケット、28 プリアンプ回路、30 給電ピン、3
2 電極保護カバー、40 位置決めボス、50 位置
決め穴、56給電線。
Reference Signs List 10 dielectric, 14 patch electrode, 18 amplifier receiving recess, 20 ground electrode, 20b vertical wall, 26 bracket, 28 preamplifier circuit, 30 power supply pin, 3
2 Electrode protection cover, 40 positioning boss, 50 positioning hole, 56 power supply line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊木 清高 愛知県豊田市下市場町3丁目30番地 小島 プレス工業株式会社内 (72)発明者 堀 智 愛知県豊田市下市場町3丁目30番地 小島 プレス工業株式会社内 (72)発明者 米林 稔 愛知県豊田市下市場町3丁目30番地 小島 プレス工業株式会社内 Fターム(参考) 5J045 AA01 AA21 AB06 AB08 DA10 EA07 EA08 HA03 LA01 MA04 NA01 NA06 5J046 AA04 AA09 AA14 AA19 AB03 BA03 PA07 QA02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kiyotaka Kumaki 3-30, Shimoichimachi, Toyota-shi, Aichi Prefecture Kojima Press Industry Co., Ltd. Press Industry Co., Ltd. (72) Inventor Minoru Yonebayashi 3-30, Shimoichimachi, Toyota City, Aichi Prefecture Kojima Press Industry Co., Ltd. F-term (reference) 5J045 AA01 AA21 AB06 AB08 DA10 EA07 EA08 HA03 LA01 MA04 NA01 NA06 5J046 AA04 AA09 AA14 AA19 AB03 BA03 PA07 QA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 樹脂製の誘電体と、 前記誘電体に取り付けられたパッチ電極と、 を含み、 前記誘電体は、電極取付け領域の中央部から突出する多
角形形状の位置決めボスを有し、 前記パッチ電極は、前記位置決めボスを嵌め込む位置決
め穴を有し、 前記位置決め穴のエッジのインピーダンス値がアンテナ
回路のインピーダンス値以下となるように前記位置決め
穴が設けられ、 前記位置決め穴と前記位置決めボスの係合により前記パ
ッチ電極が前記誘電体に対して位置決めされることを特
徴とするアンテナ。
1. A dielectric body made of resin, and a patch electrode attached to the dielectric body, wherein the dielectric body has a polygonal positioning boss protruding from a central portion of an electrode attachment area, The patch electrode has a positioning hole into which the positioning boss is fitted, and the positioning hole is provided such that an impedance value of an edge of the positioning hole is equal to or less than an impedance value of an antenna circuit. Wherein the patch electrode is positioned with respect to the dielectric by the engagement of the antenna.
【請求項2】 請求項1に記載のアンテナにおいて、 前記パッチ電極を覆う電極保護カバーが、前記パッチ電
極との間に隙間を開けて設けられ、 前記位置決めボスは、前記パッチ電極を突き抜けて電極
表面から突出し、前記電極保護カバーを支持することを
特徴とするアンテナ。
2. The antenna according to claim 1, wherein an electrode protection cover covering the patch electrode is provided with a gap between the patch electrode and the positioning electrode, and the positioning boss penetrates through the patch electrode. An antenna protruding from a surface and supporting the electrode protection cover.
【請求項3】 請求項1または2に記載のアンテナにお
いて、 前記位置決め穴のエッジの少なくとも一部のインピーダ
ンス値がアンテナ回路のインピーダンス値と等しくなる
ように前記位置決め穴が設けられ、 アンテナ回路とインピーダンス値が等しいエッジ部で、
パッチ材料板の前記位置決め穴に対応する部分が折れ曲
がり、アンテナ給電線を形成していることを特徴とする
アンテナ。
3. The antenna according to claim 1, wherein the positioning hole is provided such that an impedance value of at least a part of an edge of the positioning hole is equal to an impedance value of the antenna circuit. Edges with equal values
An antenna, wherein a portion of the patch material plate corresponding to the positioning hole is bent to form an antenna feed line.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のアンテ
ナにおいて、 前記誘電体の前記パッチ電極と反対側に取り付けられた
グランド電極を有し、前記グランド電極は、前記誘電体
を挟んで前記パッチ電極の外周エッジと対向する位置に
前記パッチ電極と垂直な垂直面を有し、前記パッチ電極
と前記垂直面の間に電界が生じることを特徴とするアン
テナ。
4. The antenna according to claim 1, further comprising: a ground electrode attached to a side of the dielectric opposite to the patch electrode, wherein the ground electrode sandwiches the dielectric. An antenna having a vertical surface perpendicular to the patch electrode at a position facing an outer peripheral edge of the patch electrode, wherein an electric field is generated between the patch electrode and the vertical surface.
【請求項5】 樹脂製の誘電体にパッチ電極を取り付け
ることによりアンテナを製造する方法であって、 複数種類のサイズのパッチ電極を用意しておき、誘電体
の誘電率に応じたサイズのパッチ電極を選択することを
特徴とするアンテナ製造方法。
5. A method of manufacturing an antenna by attaching a patch electrode to a resin dielectric, wherein a plurality of types of patch electrodes are prepared, and a patch having a size corresponding to the dielectric constant of the dielectric is prepared. An antenna manufacturing method, comprising selecting an electrode.
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