JP2001298320A - 円偏波アンテナ装置およびそれを用いた無線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円偏波アンテナ装置１の薄型化を図る。 【解決手段】 誘電体基体２の底面に凹部４を形成し、
給電回路基板８の上面には上記凹部４によって覆われる
領域に給電回路１０を形成する。凹部４の内部に給電回
路１０をシールドするシールド手段１６を設ける。誘電
体基体２の外周側面２ｃに給電電極５を放射電極３と間
隔を介して形成する。給電回路基板８の上面には給電回
路１０と給電電極５を導通接続する給電配線パターン１
１を形成する。給電回路１０から給電配線パターン１１
を介して給電電極５に供給された電力は給電電極５から
容量結合によって放射電極３に伝達する。誘電体基体２
の凹部４の内部に給電回路１０とそのシールド手段１６
を収容するので、円偏波アンテナ装置１の嵩高を抑制す
ることができ、円偏波アンテナ装置１を薄型にすること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円偏波の電波の送
受信を行う円偏波アンテナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９には円偏波アンテナ装置の一例が斜
視図により示されている。この円偏波アンテナ装置３０
は、例えば、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcast（デジ
タルオーディオ放送システム））等に用いられる円偏波
の電波の送受信を行うものであり、例えば、円偏波アン
テナユニット部３１と、給電回路基板３２と、給電回路
（図示せず）と、シールドケース３３とを有して構成さ
れ、上記円偏波アンテナユニット部３１は誘電体基体３
５と放射電極３６を有して構成されている。

【０００３】すなわち、図９に示すように、直方体状の
誘電体基体３５の上面に円形状の放射電極３６が形成さ
れて円偏波アンテナユニット部３１が構成されており、
この円偏波アンテナユニット部３１は上記誘電体基体３
５の底面を実装面として給電回路基板３２の上面に配設
されている。上記給電回路基板３２の底面には上記放射
電極３６に電力を供給するための給電回路が形成されて
おり、この給電回路と上記放射電極３６を導通接続する
複数の給電ピン３７が上記給電回路基板３２と誘電体基
体３５を貫通して配設されている。上記給電回路基板３
２の底面側には上記給電回路を間隔を介して覆って該給
電回路をシールドするシールドケース３３が設けられて
いる。

【０００４】この図９に示す円偏波アンテナ装置３０で
は、前記給電回路から上記給電ピン３７を介して放射電
極３６に電力が直接的に供給され、この電力供給によっ
て、放射電極３６が励振して円偏波の電波の送受信が行
われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記図９に示す構成の
円偏波アンテナ装置３０では、上記の如く、給電回路基
板３２の上面側に円偏波アンテナユニット部３１が配設
され、給電回路基板の底面側には給電回路および該給電
回路を間隔を介して覆うシールドケース３３が配設され
ており、上記円偏波アンテナ装置３０は嵩高なものであ
った。近年、円偏波アンテナ装置の小型化・薄型化が要
求されているが、その要求を満たすことは難しかった。

【０００６】また、上記円偏波アンテナ装置３０では、
給電ピン３７が誘電体基体３５の中心近傍に配設される
ために、給電ピン３７と、給電回路基板３２の底面に形
成されている給電回路とを良好に導通接続させるための
位置合わせが困難であるという問題があった。さらに、
給電回路基板３２の中心近傍に給電ピン３７が配置され
るために、給電回路の出力部を回路の中央部に設けなけ
ればならず、そのように中央部に出力部がある給電回路
を設計するのは容易ではなく、給電回路のパターンニン
グが難しいという問題があった。

【０００７】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、設計・製造が容易で、小型
化・薄型化を促進させることができる円偏波アンテナ装
置およびそれを用いた無線通信装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第１の発明の円偏波アン
テナ装置は、略円柱状の誘電体基体の上面に円偏波電波
送受信用の放射電極が形成されて円偏波アンテナユニッ
ト部が構成され、この円偏波アンテナユニット部が上記
誘電体基体の底面を実装面として給電回路基板の上面に
実装されて成る円偏波アンテナ装置であって、上記円偏
波アンテナユニット部の誘電体基体の底面には凹部が形
成され、上記給電回路基板の上面には上記誘電体基体の
凹部によって覆われる領域に上記放射電極に電力を供給
するための給電回路が形成されており、上記誘電体基体
の凹部内部には上記給電回路をシールドするためのシー
ルド手段が設けられ、上記誘電体基体の外周側面には上
記給電回路に導通接続する給電電極が前記放射電極と間
隔を介して形成されており、上記給電回路から出力され
た電力は上記給電電極を介し容量結合によって上記放射
電極に供給される構成をもって前記課題を解決する手段
としている。

【０００９】第２の発明の円偏波アンテナ装置は、上記
第１の発明の構成を備え、給電回路基板の上面には給電
回路と円偏波アンテナユニット部の給電電極とを導通接
続するための給電配線パターンが形成されており、円偏
波アンテナユニット部の誘電体基体の底面には非グラン
ド領域とグランド領域が形成され、上記給電配線パター
ンが接触する誘電体基体底面領域は非グランド領域と成
し、上記誘電体基体の底面には上記非グランド領域を除
いた領域にグランド電極が形成されていることを特徴と
して構成されている。

【００１０】第３の発明の円偏波アンテナ装置は、上記
第１又は第２の発明の構成を備え、給電回路基板の上面
には給電回路と円偏波アンテナユニット部の給電電極と
を導通接続するための給電配線パターンが形成されてお
り、円偏波アンテナユニット部の誘電体基体の底面に
は、上記給電回路基板の上面の給電配線パターンの少な
くとも一部分を空隙を介して覆う溝部が形成されている
ことを特徴として構成されている。

【００１１】第４の発明の円偏波アンテナ装置は、上記
第１又は第２又は第３の発明の構成を備え、誘電体基体
は給電回路基板の誘電率よりも小さい誘電率を持つ誘電
材料によって形成されていることを特徴として構成され
ている。

【００１２】第５の発明の無線通信装置は、上記第１〜
第４の発明の何れか１つの発明の円偏波アンテナ装置が
設けられていることを特徴として構成されている。

【００１３】上記構成の発明において、円偏波アンテナ
ユニット部の誘電体基体の底面には凹部が形成されてお
り、給電回路基板の上面には誘電体基体の凹部によって
覆われる領域に給電回路が形成され、上記凹部内部には
給電回路をシールドするシールド手段が形成されてい
る。つまり、換言すれば、給電回路およびそのシールド
手段は上記誘電体基体の凹部内部に収容されている。こ
のため、給電回路基板の底面に給電回路およびそのシー
ルド手段を設けなくて済む分、円偏波アンテナ装置の薄
型化を図ることができる。

【００１４】また、この発明では、円偏波アンテナユニ
ット部の誘電体基体の外周側面に給電電極が放射電極と
間隔を介して形成され、給電回路から出力された電力は
上記給電電極から容量結合によって放射電極に供給され
る構成である。このように、給電電極は誘電体基体の外
周側面に形成され、給電回路は上記の如く誘電体基体の
凹部によって覆われている給電回路基板上面領域に形成
されているので、給電電極と給電回路とを導通接続させ
るのが容易となり、接続不良等の問題を防止することが
できる。さらに、給電回路の出力部は回路端部に位置す
ることとなり、このような給電回路の設計は容易であ
り、給電回路のパターンニングを簡単に行うことができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る実施形態
例を図面に基づいて説明する。

【００１６】図１（ａ）には第１実施形態例の円偏波ア
ンテナ装置が斜視図により模式的に示されており、図１
（ｂ）には上記図１（ａ）に示す円偏波アンテナ装置の
Ａ−Ａ部分の断面図が示され、図１（ｃ）には上記図１
（ａ）の円偏波アンテナ装置を構成する円偏波アンテナ
ユニット部が展開状態で表されている。

【００１７】この第１実施形態例における円偏波アンテ
ナ装置１は、ＤＡＢ等に使用される円偏波の電波の送受
信を行うものであり、図１（ａ）〜（ｃ）に示されるよ
うに、円柱状の誘電体基体２が給電回路基板８の上面に
実装されている形態を有する。

【００１８】上記誘電体基体２はセラミックス等の誘電
材料により構成されており、この誘電体基体２の上面２
ａには円形状の放射電極３がその中心を誘電体基体２の
中心軸上に位置させて配設されている。また、誘電体基
体２の底面２ｂには凹部４が形成されている。この凹部
４は誘電体基体２の外形と相似な円柱状に刳り貫かれた
形態と成しており、この凹部４は中心軸を誘電体基体２
の中心軸にほぼ一致させて形成されている。

【００１９】さらに、誘電体基体２の外周側面２ｃには
給電電極５（５Ａ，５Ａ’，５Ｂ，５Ｂ’）が前記放射
電極３と間隔を介して形成されている。この図１に示す
例では、給電電極５Ａと給電電極５Ａ’は誘電体基体２
の中心軸を介して対向配置され、また、給電電極５Ｂと
給電電極５Ｂ’も誘電体基体２の中心軸を介して対向配
置されており、上記給電電極５Ａ（５Ａ’）から誘電体
基体２の中心軸に向かう方向と、上記給電電極５Ｂ’
（５Ｂ）から誘電体基体２の中心軸に向かう方向とが成
す角度θはほぼ４５°となっている。

【００２０】さらに、誘電体基体２の底面２ｂにはグラ
ンド電極６が後述する非グランド領域Ｓを除いて形成さ
れており、上記非グランド領域Ｓには前記給電電極５
（５Ａ，５Ａ’，５Ｂ，５Ｂ’）の端部側が誘電体基体
２の外周側面２ｃから回り込んで形成されている。

【００２１】この第１実施形態例では、上記誘電体基体
２と放射電極３と給電電極５とグランド電極６によっ
て、円偏波アンテナユニット部７が構成されている。

【００２２】このような円偏波アンテナユニット部７は
誘電体基体２の底面２ｂを実装面として給電回路基板８
の上面に実装されている。上記給電回路基板８は例えば
セラミックス等により構成されており、この給電回路基
板８の上面には上記誘電体基体２の凹部４によって覆わ
れる領域に給電回路１０が形成されている。この給電回
路１０は上記各給電電極５に電力を供給する回路であ
り、例えば、図２に示すような回路構成を有する。給電
回路基板８の上面にはそのような給電回路１０と前記給
電電極５とを導通接続するための給電配線パターン１１
が形成されている。この給電配線パターン１１が接触す
る誘電体基体底面領域が前記非グランド領域Ｓと成して
いる。

【００２３】上記図２に示す給電回路１０は、０°ハイ
ブリット１２と９０°ハイブリット１３，１４を有して
構成されており、このような給電回路１０では、電力供
給源１５から電力が供給されると、上記０°ハイブリッ
ト１２が、その供給された電力を位相を変化させずに２
つに分配して、それぞれ９０°ハイブリット１３，１４
に供給する。各９０°ハイブリット１３，１４では、そ
の供給された電力を互いに位相が９０°異なる２つの信
号に分配して、それぞれ給電配線パターン１１を介して
給電電極５に供給する。なお、上記給電電極５Ａと給電
電極５Ａ’の対、給電電極５Ｂと給電電極５Ｂ’の対に
はそれぞれ同位相の電力が供給され、給電電極５Ａと給
電電極５Ｂ（給電電極５Ａ’と給電電極５Ｂ’）には互
いに９０°位相が異なる電力が供給される。

【００２４】図１に示されるように、上記誘電体基体２
の凹部４の内周面にはその全面に亙って、上記給電回路
１０のシールド手段として機能するシールド膜１６がメ
ッキ等の成膜技術によって形成されている。

【００２５】さらに、上記給電回路基板８の上面にはグ
ランド電極（図示せず）が上記給電回路１０および給電
配線パターン１１を間隔を介して囲む形態で設けられて
おり、この給電回路基板８の上面のグランド電極は前記
誘電体基体２の底面のグランド電極６に接合して導通接
続されて、上記シールド膜１６と共に、給電回路１０お
よび給電配線パターン１１をシールドしている。

【００２６】この第１実施形態例に示す円偏波アンテナ
装置１は上記のように構成されており、前記給電回路１
０から給電配線パターン１１を介して各給電電極５にそ
れぞれ電力が供給されると、その電力は各給電電極５か
ら容量結合によって放射電極３に供給され、この電力供
給によって、放射電極３は共振する。前記したように、
この第１実施形態例では、給電電極５Ａ（５Ａ’）から
誘電体基体２の中心軸に向かう方向と、給電電極５Ｂ’
（５Ｂ）から誘電体基体２の中心軸に向かう方向との成
す角度がほぼ４５°であることから、上記放射電極３
は、予め設定されている複数の共振モードのうち、共振
周波数が高い共振モード（つまり高次モード）でもって
共振する。これにより、放射電極３は高次モードの円偏
波の電波の送受信を行う。

【００２７】この第１実施形態例では、上記のように、
誘電体基体２の底面に凹部４を形成し、給電回路基板８
の上面には上記誘電体基体２の凹部４によって覆われる
領域に給電回路１０を形成し、また、上記凹部４の内部
にシールド手段であるシールド膜１６を形成した。換言
すれば、誘電体基体２の凹部４の内部に給電回路１０お
よびシールド手段（シールド膜１６）を収容配置した。

【００２８】従来では、図９に示すように、給電回路基
板３２の上面に円偏波アンテナユニット部３１を実装
し、給電回路基板３２の底面側に給電回路およびシール
ド手段（シールドケース３３）を形成していたために、
円偏波アンテナ装置３０は嵩高になっていた。これに対
して、この第１実施形態例では、上記のように、誘電体
基体２の凹部４の内部に給電回路１０およびシールド手
段（シールド膜１６）を収容し、給電回路基板８の底面
側には上記給電回路１０やシールド手段を形成しなくて
よいので、給電回路基板８の底面に上記給電回路１０や
シールド手段（シールド膜１６）を設けなくて済む分、
円偏波アンテナ装置１を格段に薄型化（小型化）するこ
とができる。

【００２９】また、この第１実施形態例では、給電電極
５から放射電極３へ容量結合により電力を供給する構成
とし、上記給電電極５を誘電体基体２の外周側面２ｃに
形成する構成であるので、給電回路１０の端部に該給電
回路１０の出力部を配置することができ、このような回
路を構成するのは容易であることから、給電回路１０の
パターンニングを簡単にすることができる。

【００３０】さらに、上記の如く、給電電極５は誘電体
基体２の外周側面２ｃに形成され、給電回路１０および
給電配線パターン１１は給電回路基板８の上面に形成さ
れているので、給電電極５と給電配線パターン１１とを
正確に位置合わせして誘電体基体２を給電回路基板８に
実装することができることとなり、給電電極５と給電回
路１０を確実に導通接続させることができ、導通不良等
の問題発生を防止することができる。

【００３１】以下に、第２実施形態例を説明する。この
第２実施形態例に示す円偏波アンテナ装置は前記第１実
施形態例に示した円偏波アンテナ装置とほぼ同様な構成
を備えているが、前記第１実施形態例と異なる特徴的な
ことは、前記シールド膜１６とは異なる形態のシールド
手段が設けられていることである。なお、この第２実施
形態例の説明では、前記第１実施形態例と同一構成部分
には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略す
る。

【００３２】この第２実施形態例では、前記第１実施形
態例に示したシールド膜１６に代えて、図３に示すよう
に、金属板部材から成るシールドケース１８が誘電体基
体２の凹部４内に給電回路１０を覆う態様で配置されて
おり、給電回路１０をシールドしている。

【００３３】この第２実施形態例によれば、前記第１実
施形態例と同様に、誘電体基体２の凹部４の内部に給電
回路１０およびそのシールド手段であるシールドケース
１８が収容配設されているので、給電回路基板８の底面
側に上記給電回路１０およびシールドケース１８を設け
なくて済む分、円偏波アンテナ装置１の嵩高を防止する
ことができ、円偏波アンテナ装置１の薄型化を図ること
が容易となる。

【００３４】また、給電電極５から放射電極３へ容量結
合によって電力を供給する構成とし、給電電極５を誘電
体基体２の外周側面２ｃに形成したので、前記第１実施
形態例で述べたように、給電回路１０と給電電極５の導
通不良の問題発生を抑制することができるという効果
や、給電回路１０のパターンニングが容易になるという
効果を得ることができる。

【００３５】なお、この第２実施形態例では、前記第１
実施形態例に示したシールド膜１６に代えて、シールド
ケース１８を設けたが、シールド膜１６を設けると共
に、シールドケース１８を設けてもよい。

【００３６】以下に、第３実施形態例を説明する。この
第３実施形態例において特徴的なことは、誘電体基体２
が、給電回路基板８の誘電率εr2よりも小さい誘電率ε
r1を持つ誘電材料により形成されていることである。そ
れ以外の構成は前記各実施形態例と同様であり、この第
３実施形態例の説明において、前記各実施形態例と同一
構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明
は省略する。

【００３７】ところで、給電電極５と給電回路１０を導
通接続する給電配線パターン１１は給電回路基板８の上
側に接合形成され、該給電配線パターン１１の上側には
誘電体基体２が載置される。このため、給電配線パター
ン１１の通過損失等の電気特性は誘電体基体２と給電回
路基板８の影響を受ける。

【００３８】上記給電配線パターン１１は、製造工程に
おいて、給電回路基板８の上面に成膜技術を利用して形
成された後に、その上側に誘電体基体２が載置される。
このため、給電回路基板８の上面に上記給電配線パター
ン１１を成膜形成しただけの段階で、給電配線パターン
１１の電気特性が要求される良好な状態であっても、そ
の後の段階で、その給電配線パターン１１の上側に誘電
体基体２が載置されて接触すると、その誘電体基体２の
影響を受けて、給電配線パターン１１の電気特性が変化
してしまい、給電配線パターン１１の電気特性が悪化し
てしまうという問題が生じる場合がある。

【００３９】そのような誘電体基体２の影響による給電
配線パターン１１の電気特性の変化を考慮して、給電配
線パターン１１を給電回路基板８の上面に形成すること
が考えられるが、給電配線パターン１１と誘電体基体２
の接触状態は、装置毎に、異なるので、その給電配線パ
ターン１１と誘電体基体２の接触状態の差違によって、
上記誘電体基体２の影響による給電配線パターン１１の
電気特性の変化が異なってしまう。これにより、給電配
線パターン１１の要求される良好な電気特性が得難く、
また、給電配線パターン１１の電気特性が装置毎にばら
つくという問題が生じる。

【００４０】本発明者は、給電回路基板８の給電配線パ
ターン１１の上側に載置される誘電体基体２の誘電率ε
r1が給電回路基板８の誘電率εr2以上であると、給電配
線パターン１１の電気特性は、誘電体基体２の影響を多
大に受けることに着目した。図４には本発明者が行った
次に示す実験の結果が示されている。上記実験とは、上
記給電回路基板８の給電配線パターン１１の上側に誘電
体基体２を載置する前の状態での給電配線パターン１１
の通過損失に対して、上記誘電体基体２が載置された後
の給電配線パターン１１の通過損失が、上記誘電体基体
２の誘電率εr1と給電回路基板８の誘電率εr2との比
（誘電率εr1／誘電率εr2）の変化によって、どのよう
に増加するのかを調べたものである。

【００４１】この図４に示す実験結果にも表されている
ように、上記誘電率比（誘電率εr1／誘電率εr2）が１
未満であるときには、つまり、誘電体基体２の誘電率ε
r1が給電回路基板８の誘電率εr2よりも小さい場合に
は、誘電体基体２を載置する前に対する載置後の給電配
線パターン１１の通過損失の増加は小さく抑制されてい
る。これに対して、上記誘電率比（誘電率εr1／誘電率
εr2）が１以上であるときには、つまり、誘電体基体２
の誘電率εr1が給電回路基板８の誘電率εr2以上である
場合には、誘電体基体２を載置する前に対する載置後の
給電配線パターン１１の通過損失の増加は急激に大きく
なり、要求される給電配線パターン１１の良好な電気特
性が得難いことが分かる。

【００４２】そこで、この第３実施形態例では、上記の
如く、誘電体基体２を給電回路基板８の誘電率εr2より
も小さい誘電率εr1を持つ誘電材料により構成して、給
電配線パターン１１に対する誘電体基体２の影響を小さ
くして、給電配線パターン１１の良好な電気特性を得易
くする構成とした。

【００４３】すなわち、誘電体基体２の載置後の電気特
性の変化を殆ど考慮せずに、給電配線パターン１１を設
計することができることとなり、給電配線パターン１１
の設計が簡単となる。その上、良好な電気特性が得られ
るように、給電回路基板８の上面に給電配線パターン１
１を設計通りに形成するのは容易であり、かつ、そのよ
うに良好な電気特性を持つように給電回路基板８の上面
に形成された給電配線パターン１１の上側に誘電体基体
２を載置しても、その良好な電気特性を持った状態は殆
ど変化せずに維持されるので、給電配線パターン１１の
良好な電気特性が得易く、また、装置毎に、給電配線パ
ターン１１の電気特性がばらつくという問題を回避する
ことができる。

【００４４】以下に、第４実施形態例を説明する。図５
（ａ）には第４実施形態例における円偏波アンテナ装置
１の斜視図が示され、図５（ｂ）には図５（ａ）に示す
Ｂ−Ｂ部分の断面図が示されている。なお、この第４実
施形態例の説明において、前記各実施形態例と同一構成
部分には同一符号を付す。

【００４５】この第４実施形態例において特徴的なこと
は、図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、誘電体基体
２の底面には給電配線パターン１１の一部分を空隙を介
して覆う溝部２０が形成されていることである。それ以
外の構成は前記各実施形態例と同様であり、その共通部
分の重複説明は省略する。

【００４６】なお、図５（ｂ）に示す例では、上記溝部
２０の内周面にはシールド膜１６が形成されていない
が、必要に応じて、上記溝部２０の内周面にシールド膜
を形成してもよい。

【００４７】この第４実施形態例によれば、給電配線パ
ターン１１の一部分を空隙を介して覆う溝部２０を誘電
体基体２の底面に形成したので、誘電体基体２の軽量化
を図ることができる。

【００４８】また、給電配線パターン１１の一部分の上
側が空隙となり、その空隙（空気）の誘電率は給電回路
基板８の誘電率εr2に比べて格段に小さいことから、給
電配線パターン１１の電気特性は上記空隙の影響を殆ど
受けずに、給電回路基板８の影響のみを受けることとな
る。これにより、より一層、給電配線パターン１１の設
計が容易となり、また、給電配線パターン１１の電気特
性を良好にすることができる。

【００４９】以下に、第５実施形態例を説明する。この
第５実施形態例では、本発明に係る無線通信装置の一例
を示す。図６には、この第５実施形態例の無線通信装置
の主要な構成例がブロック図により示されている。この
第５実施形態例の無線通信装置はＤＡＢを利用した通信
装置であり、この無線通信装置において特徴的なこと
は、前記各実施形態例に示した円偏波アンテナ装置１が
装備されていることである。なお、この第５実施形態例
では、円偏波アンテナ装置１の構成は前記各実施形態例
に述べたので、その重複説明は省略する。

【００５０】図６に示すように、この無線通信装置は、
上記各実施形態例に示した円偏波アンテナ装置１と、受
信部２２と、信号処理部２３と、インターフェース部２
４と、ディスプレイ部２５とを有して構成されている。
このような無線通信装置では、例えば、上記受信部２２
には円偏波アンテナ装置１によって受信された電波信号
が加えられる。受信部２２はその加えられた電波信号か
ら所定の各種信号を取り出して信号処理部２３に出力す
る。信号処理部２３はその受け取った信号を予め定めら
れた手法に従って信号処理し、リモコン等のインターフ
ェース部２４と連携してディスプレイ２５の表示制御等
を行う。

【００５１】この第５実施形態例によれば、前記各実施
形態例に示したような円偏波アンテナ装置１を用いて無
線通信装置を構成したので、無線通信装置の小型化・薄
型化を図ることができる。

【００５２】なお、この発明は上記各実施形態例に限定
されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例
えば、上記各実施形態例では、誘電体基体２は円柱状で
あったが、上記誘電体基体２は略円柱状であればよく、
例えば、楕円柱状や、２０角形柱状等の多角柱状等の形
状であってよい。また、誘電体基体２の外周側面におけ
る給電電極形成領域を平坦な面としてもよい。この場合
には、印刷等の成膜技術を利用した給電電極５の形成が
容易となる。

【００５３】さらに、上記各実施形態例では、放射電極
３は円形状であったが、略円形状であればよく、例え
ば、楕円形状や、２０角形等の多角形等の形状であって
もよい。但し、放射電極３の外縁と誘電体基体２の輪郭
外縁との間隔が誘電体基体２の輪郭外縁の全周に亙って
ほぼ等しいことが望ましい。

【００５４】さらに、上記各実施形態例では、２点給電
によって放射電極３を共振させる構成であったが、例え
ば、図７に示すように、１点給電によって放射電極３を
共振させる構成としてもよい。この場合には、図７に示
すように、放射電極３は縮退分離する形態に形成される
こととなる。

【００５５】さらに、上記各実施形態例では、設定され
た共振モードのうち、共振周波数が高い高次モードで放
射電極３が動作するように、各給電電極５の配置位置が
規定されていたが、例えば、設定された共振モードのう
ち、共振周波数が最も低い基本モードでもって放射電極
３が共振するように、各給電電極５の配置位置を設定し
てもよい。つまり、例えば、図８（ａ）に示されるよう
に、誘電体基体２の外周側面２ｃに給電電極５Ａ，５Ｂ
を形成し、それら給電電極５Ａ，５Ｂは、給電電極５Ａ
から誘電体基体２の中心軸に向かう方向と、給電電極５
Ｂから誘電体基体２の中心軸に向かう方向との成す角度
αが９０°となるように、それぞれ配置してもよい。こ
の場合には、上記給電電極５Ａと給電電極５Ｂにそれぞ
れ互いに９０°位相が異なる電力が供給されるように、
給電回路１０および給電配線パターン１１が形成され
る。

【００５６】また、放射電極３が上記基本モードと高次
モードの両方のモードで共振することができるように、
各給電電極５の配置位置を設定してもよい。この場合に
は、例えば、図８（ｂ）に示すように、各給電電極５が
配置される。つまり、図８（ｂ）に示す例では、誘電体
基体２の外周側面２ｃには基本モード用の給電電極５
Ａ，５Ｂと、高次モード用の給電電極５Ｃ，５Ｄとが形
成されている。上記給電電極５Ａから誘電体基体２の中
心軸に向かう方向と給電電極５Ｂから誘電体基体２の中
心軸に向かう方向との成す角度αは９０°と成し、ま
た、上記給電電極５Ｃから誘電体基体２の中心軸に向か
う方向と給電電極５Ｄから誘電体基体２の中心軸に向か
う方向との成す角度βは４５°と成している。このよう
に構成することによって、放射電極３は異なる２つの周
波数帯の円偏波電波の送受信が可能となる。なお、この
場合には、上記給電電極５Ａ，５Ｂには互いに位相が９
０°異なる基本モード用の電力が供給され、上記給電電
極５Ｃ，５Ｄには互いに位相が９０°異なる高次モード
用の電力が供給されることとなる。

【００５７】さらに、上記各実施形態例では、誘電体基
体２の底面２ｂには非グランド領域Ｓを除いた部分にグ
ランド電極６が形成されていたが、誘電体基体２の底面
を給電回路基板８の上面のグランド電極に密着度高く接
合させることができる場合には、誘電体基体２の底面に
グランド電極６を設けなくともよい。

【００５８】さらに、上記第４実施形態例では、誘電体
基体２の底面の溝部２０は凹部４に連通していたが、こ
の溝部２０は給電配線パターン１１の一部分を空隙を介
して覆うように形成されていればよく、凹部４に連通し
ていなくともよい。さらに、上記第４実施形態例では、
上記溝部２０は給電配線パターン１１の一部分のみを空
隙を介して覆う形態であったが、例えば、誘電体基体２
の内部の凹部４から給電配線パターン１１に沿って外周
面に貫通する溝部２０を形成し、該溝部２０によって給
電配線パターン１１の全ての部分を空隙を介して覆う形
態としてもよい。この場合には、給電電極５と給電配線
パターン１１とを導通接続させる特有な手段が講じられ
ることとなる。

【００５９】さらに、上記第５実施形態例では、上記第
１〜第４の各実施形態例に示した円偏波アンテナ装置１
をＤＡＢを利用する無線通信装置に組み込む例を示した
が、上記各実施形態例に示した円偏波アンテナ装置１は
上記ＤＡＢ以外の無線通信装置にも搭載することが可能
である。

【００６０】

【発明の効果】この発明によれば、誘電体基体の底面に
凹部を形成し、給電回路基板の上面には上記凹部によっ
て覆われる領域に給電回路を形成し、また、上記凹部の
内部に上記給電回路をシールドするシールド手段が設け
られているので、つまり、誘電体基体の凹部の内部に給
電回路およびそのシールド手段を収容したので、給電回
路基板の底面側に上記給電回路およびシールド手段が設
けられない分、円偏波アンテナ装置の嵩高を抑制するこ
とができ、円偏波アンテナ装置の薄型化を図ることがで
きる。

【００６１】また、給電電極から容量結合によって放射
電極に電力を供給する構成とし、誘電体基体の外周側面
に給電電極を形成する構成としたので、給電回路基板の
上面に形成された給電回路と給電電極とを導通接続させ
ることが容易となり、給電電極と給電回路との導通不良
等の問題発生を防止することができる。さらに、給電回
路の出力部は該回路の端部に形成することができるの
で、給電回路のパターンニングが簡単となる。

【００６２】給電回路と給電電極を導通接続する給電配
線パターンが接触する誘電体基体底面領域が非グランド
領域と成し、誘電体基体の底面には上記非グランド領域
を除いた領域にグランド電極が形成されているものにあ
っては、凹部内部のシールド手段のシールド性能をより
確実に発揮させることができることとなる。

【００６３】誘電体基体の底面には給電配線パターンの
少なくとも一部分を空隙を介して覆う溝部が形成されて
いるものにあっては、誘電体基体の軽量化を図ることが
できる。また、給電配線パターンは誘電体基体側が空隙
となり、その空隙は給電配線パターンの電気特性に殆ど
悪影響を与えないので、ほぼ設計通りの電気特性を持つ
給電配線パターンを得ることができる。

【００６４】誘電体基体は給電回路基板の誘電率よりも
小さい誘電率を持つ誘電材料によって形成されているも
のにあっては、誘電体基体が給電配線パターンの電気特
性に与える影響が非常に小さくなり、ほぼ設計通りの電
気特性を持つ給電配線パターンを得ることが容易とな
る。

【００６５】この発明において特有な構成を持つ円偏波
アンテナ装置を搭載した無線通信装置にあっては、円偏
波アンテナ装置の薄型化に伴って無線通信装置の薄型化
を図ることができることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円偏波アンテナ装置の第１実施形態例
を示す説明図である。

【図２】図１に示す円偏波アンテナ装置に設けられる給
電回路の一例を示す説明図である。

【図３】第２実施形態例を示す説明図である。

【図４】誘電体基体の誘電率εr1と給電回路基板の誘電
率εr2の比と、給電配線パターンの通過損失との関係の
一例を示すグラフである。

【図５】第４実施形態例を示す説明図である。

【図６】本発明の無線通信装置の一例を示すブロック構
成図である。

【図７】その他の実施形態例を示す説明図である。

【図８】さらに、その他の実施形態例を示す説明図であ
る。

【図９】従来の円偏波アンテナ装置の一例を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 円偏波アンテナ装置 ２ 誘電体基体 ３ 放射電極 ４ 凹部 ５ 給電電極 ６ グランド電極 ７ 円偏波アンテナユニット部 ８ 給電回路基板 １０ 給電回路 １１ 給電配線パターン １６ シールド膜 １８ シールドケース ２０ 溝部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯浅 敦之 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 秋山 恒 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5J045 AB05 AB06 DA10 EA07 HA03 MA07 NA01 5J046 AA07 AA12 AB13 PA07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円柱状の誘電体基体の上面に円偏波電
   波送受信用の放射電極が形成されて円偏波アンテナユニ
   ット部が構成され、この円偏波アンテナユニット部が上
   記誘電体基体の底面を実装面として給電回路基板の上面
   に実装されて成る円偏波アンテナ装置であって、上記円
   偏波アンテナユニット部の誘電体基体の底面には凹部が
   形成され、上記給電回路基板の上面には上記誘電体基体
   の凹部によって覆われる領域に上記放射電極に電力を供
   給するための給電回路が形成されており、上記誘電体基
   体の凹部内部には上記給電回路をシールドするためのシ
   ールド手段が設けられ、上記誘電体基体の外周側面には
   上記給電回路に導通接続する給電電極が前記放射電極と
   間隔を介して形成されており、上記給電回路から出力さ
   れた電力は上記給電電極を介し容量結合によって上記放
   射電極に供給される構成としたことを特徴とする円偏波
   アンテナ装置。
2. 【請求項２】 給電回路基板の上面には給電回路と円偏
   波アンテナユニット部の給電電極とを導通接続するため
   の給電配線パターンが形成されており、円偏波アンテナ
   ユニット部の誘電体基体の底面には非グランド領域とグ
   ランド領域が形成され、上記給電配線パターンが接触す
   る誘電体基体底面領域は非グランド領域と成し、上記誘
   電体基体の底面には上記非グランド領域を除いた領域に
   グランド電極が形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の円偏波アンテナ装置。
3. 【請求項３】 給電回路基板の上面には給電回路と円偏
   波アンテナユニット部の給電電極とを導通接続するため
   の給電配線パターンが形成されており、円偏波アンテナ
   ユニット部の誘電体基体の底面には、上記給電回路基板
   の上面の給電配線パターンの少なくとも一部分を空隙を
   介して覆う溝部が形成されていることを特徴とする請求
   項１又は請求項２記載の円偏波アンテナ装置。
4. 【請求項４】 誘電体基体は給電回路基板の誘電率より
   も小さい誘電率を持つ誘電材料によって形成されている
   ことを特徴とした請求項１又は請求項２又は請求項３記
   載の円偏波アンテナ装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４の何れか１つに記
   載の円偏波アンテナ装置が設けられていることを特徴と
   する無線通信装置。