JP2001053535A - マイクロストリップアンテナ - Google Patents
マイクロストリップアンテナInfo
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- JP2001053535A JP2001053535A JP11229205A JP22920599A JP2001053535A JP 2001053535 A JP2001053535 A JP 2001053535A JP 11229205 A JP11229205 A JP 11229205A JP 22920599 A JP22920599 A JP 22920599A JP 2001053535 A JP2001053535 A JP 2001053535A
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- Japan
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- electrode
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストでかつ小型化を図ることのできるマ
イクロストリップアンテナを提供する。 【解決手段】 誘電体層を介して互いに対向するように
支持された接地電極とパッチ電極とを備えており、パッ
チ電極は、電流の流れる方向に沿った始端部及び終端部
の幅が大きく、中央部の幅がこれより小さいリアクタン
ス装荷パターンを有している。
イクロストリップアンテナを提供する。 【解決手段】 誘電体層を介して互いに対向するように
支持された接地電極とパッチ電極とを備えており、パッ
チ電極は、電流の流れる方向に沿った始端部及び終端部
の幅が大きく、中央部の幅がこれより小さいリアクタン
ス装荷パターンを有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、携帯電話
機や移動端末等の内蔵アンテナとして用いられるマイク
ロストリップアンテナに関する。
機や移動端末等の内蔵アンテナとして用いられるマイク
ロストリップアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話機やＧＰＳ等の移動端末に内蔵
されるマイクロストリップアンテナとして、代表的なも
のがλ／２パッチアンテナである。ただし、λは使用周
波数における波長を表している。
されるマイクロストリップアンテナとして、代表的なも
のがλ／２パッチアンテナである。ただし、λは使用周
波数における波長を表している。
【０００３】このアンテナは、一辺の長さが約λ／２の
矩形又は円形の導体パターン（パッチパターン）を一方
の面に有し、他方の面に接地導体が設けられた誘電体基
板から主として構成されている。
矩形又は円形の導体パターン（パッチパターン）を一方
の面に有し、他方の面に接地導体が設けられた誘電体基
板から主として構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、このような携帯
電話機や移動端末はより小型化することが要求されてお
り、それに伴って内蔵アンテナのさらなる小型化が求め
られている。このような約λ／２のパッチパターン寸法
を有するパッチアンテナを物理的に小型化する一般的な
方法は、誘電率の高い誘電体基板を使用することであ
る。
電話機や移動端末はより小型化することが要求されてお
り、それに伴って内蔵アンテナのさらなる小型化が求め
られている。このような約λ／２のパッチパターン寸法
を有するパッチアンテナを物理的に小型化する一般的な
方法は、誘電率の高い誘電体基板を使用することであ
る。
【０００５】しかしながら、高周波の利用に適した低温
度係数を有する誘電体材料の比誘電率は、εｒ＝１１０
程度が限界であり、従って、パッチアンテナの寸法は、
矩形パッチアンテナではその１つの辺の長さａについて
ａ＝３×１０８／（ｆ×２×√１１０）が、円形のパッ
チアンテナではその直径ＤについてＤ＝（３×１０８）
／（ｆ×１．７１×√１１０）が小型化の限界となって
しまう。これは、使用周波数がｆ＝２．４ＧＨｚである
とすると、ａ＝６ｍｍとなる。
度係数を有する誘電体材料の比誘電率は、εｒ＝１１０
程度が限界であり、従って、パッチアンテナの寸法は、
矩形パッチアンテナではその１つの辺の長さａについて
ａ＝３×１０８／（ｆ×２×√１１０）が、円形のパッ
チアンテナではその直径ＤについてＤ＝（３×１０８）
／（ｆ×１．７１×√１１０）が小型化の限界となって
しまう。これは、使用周波数がｆ＝２．４ＧＨｚである
とすると、ａ＝６ｍｍとなる。
【０００６】また、このような高誘電率かつ低温度係数
の誘電体材料は、低誘電率の誘電体材料に比してかなり
高価となり、その結果、マイクロストリップアンテナの
製造コストも高くなってしまう。
の誘電体材料は、低誘電率の誘電体材料に比してかなり
高価となり、その結果、マイクロストリップアンテナの
製造コストも高くなってしまう。
【０００７】従って本発明の目的は、低コストでかつ小
型化を図ることのできるマイクロストリップアンテナを
提供することにある。
型化を図ることのできるマイクロストリップアンテナを
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、誘電体
層を介して互いに対向するように支持された接地電極と
パッチ電極とを備えており、パッチ電極は、電流の流れ
る方向に沿った始端部及び終端部の幅が大きく、中央部
の幅がこれより小さいリアクタンス装荷パターンを有し
ているマイクロストリップアンテナが提供される。
層を介して互いに対向するように支持された接地電極と
パッチ電極とを備えており、パッチ電極は、電流の流れ
る方向に沿った始端部及び終端部の幅が大きく、中央部
の幅がこれより小さいリアクタンス装荷パターンを有し
ているマイクロストリップアンテナが提供される。
【０００９】パッチパターンとして、電流の流れる方向
に沿った始端部及び終端部が大きな幅を有しており、中
央部が小さな幅を有するように構成している。端部で
は、幅を広くすることにより、磁界集中が減るのでその
部分のインダクタンスが低下し、また、面積が大きくな
るのでその部分のキャパシタンスが増大する。逆に、中
央部では、幅を狭くすることにより、磁界が集中してそ
の部分のインダクタンスが増大し、また、面積が小さく
なるのでその部分のキャパシタンスが低下する。このよ
うに、電位の高い端部をよりキャパシティブとし、電位
の低い中央部をよりインダクティブとすることにより、
共振周波数が低下する。その結果、マイクロストリップ
アンテナの寸法がより小型化される。しかも、その際
に、電極間に高価な誘電体層を用いる必要がなく、空気
層又は低コストの一般的な誘電体材料によって形成され
た誘電体基板を使用するのみでよいため、全体の製造コ
ストも低く抑えられる。
に沿った始端部及び終端部が大きな幅を有しており、中
央部が小さな幅を有するように構成している。端部で
は、幅を広くすることにより、磁界集中が減るのでその
部分のインダクタンスが低下し、また、面積が大きくな
るのでその部分のキャパシタンスが増大する。逆に、中
央部では、幅を狭くすることにより、磁界が集中してそ
の部分のインダクタンスが増大し、また、面積が小さく
なるのでその部分のキャパシタンスが低下する。このよ
うに、電位の高い端部をよりキャパシティブとし、電位
の低い中央部をよりインダクティブとすることにより、
共振周波数が低下する。その結果、マイクロストリップ
アンテナの寸法がより小型化される。しかも、その際
に、電極間に高価な誘電体層を用いる必要がなく、空気
層又は低コストの一般的な誘電体材料によって形成され
た誘電体基板を使用するのみでよいため、全体の製造コ
ストも低く抑えられる。
【００１０】誘電体層に空気層を用いれば、誘電体材料
が全く不要であるため、製造コストを大幅に低減するこ
とができる。また、誘電体基板を用いる場合は、接地電
極が誘電体基板の裏面に形成され、パッチ電極が誘電体
基板の表面に形成される。この場合も、上述したよう
に、誘電体基板に高価な誘電体材料を用いる必要がなく
低コストの一般的な誘電体材料を使用するのみでよいの
で、製造コストを低く抑えられる。
が全く不要であるため、製造コストを大幅に低減するこ
とができる。また、誘電体基板を用いる場合は、接地電
極が誘電体基板の裏面に形成され、パッチ電極が誘電体
基板の表面に形成される。この場合も、上述したよう
に、誘電体基板に高価な誘電体材料を用いる必要がなく
低コストの一般的な誘電体材料を使用するのみでよいの
で、製造コストを低く抑えられる。
【００１１】リアクタンス装荷パターンが、電流の流れ
る方向に沿った軸線について線対称形状を有しているこ
とが好ましい。
る方向に沿った軸線について線対称形状を有しているこ
とが好ましい。
【００１２】この場合、リアクタンス装荷パターンの始
端部及び終端部が、それぞれ矩形形状であるか又は円形
若しくは長円形状であるかもしれない。
端部及び終端部が、それぞれ矩形形状であるか又は円形
若しくは長円形状であるかもしれない。
【００１３】リアクタンス装荷パターンが、パッチ電極
の中心点について点対称形状を有していることも好まし
い。
の中心点について点対称形状を有していることも好まし
い。
【００１４】この場合、リアクタンス装荷パターンが、
単一の略Ｓ字形状であるか、互いに直交する２つの略Ｓ
字形状から構成されるか、又は直交する略十字形状で構
成されているかもしれない。
単一の略Ｓ字形状であるか、互いに直交する２つの略Ｓ
字形状から構成されるか、又は直交する略十字形状で構
成されているかもしれない。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明のマイクロストリッ
プアンテナの一実施形態における構成を概略的に示す斜
視図であり、図２はそのパッチパターンを示す平面図で
ある。
プアンテナの一実施形態における構成を概略的に示す斜
視図であり、図２はそのパッチパターンを示す平面図で
ある。
【００１６】これらの図において、１０は誘電体基板、
１１は誘電体基板１０の裏面の全面形成された接地電
極、１２は誘電体基板１０の表面に形成されたパッチ電
極、１３は給電端子をそれぞれ示している。
１１は誘電体基板１０の裏面の全面形成された接地電
極、１２は誘電体基板１０の表面に形成されたパッチ電
極、１３は給電端子をそれぞれ示している。
【００１７】誘電体基板１０は、一般的な誘電体材料、
例えば比誘電率がεｒ＝３８程度の高周波用セラミック
誘電体材料で形成されている。
例えば比誘電率がεｒ＝３８程度の高周波用セラミック
誘電体材料で形成されている。
【００１８】接地電極１１及びパッチ電極１２は、誘電
体基板１０の裏面及び表面に、銅、銀等の金属導体層を
パターニングしてそれぞれ形成されている。具体的に
は、例えば銀等の金属ペーストをパターン印刷して焼き
付けるか、金属パターン層をめっきで形成するか、又は
薄い金属膜をエッチングによりパターニングする等の方
法が適用される。
体基板１０の裏面及び表面に、銅、銀等の金属導体層を
パターニングしてそれぞれ形成されている。具体的に
は、例えば銀等の金属ペーストをパターン印刷して焼き
付けるか、金属パターン層をめっきで形成するか、又は
薄い金属膜をエッチングによりパターニングする等の方
法が適用される。
【００１９】給電端子１３は、電流の流れる方向１４に
沿った軸線上の任意の位置（中心点を除く）でパッチ電
極１２に接続されている。
沿った軸線上の任意の位置（中心点を除く）でパッチ電
極１２に接続されている。
【００２０】パッチ電極１２のパッチパターンは、本実
施形態では、電流の流れる方向１４に沿った軸線１５に
対して線対称の形状を有している。電流の流れる方向１
４に沿った始端部１２ａ及び終端部１２ｂは大きな幅
（電流の流れる方向と直交する方向の長さ）を有する矩
形形状に形成されており、中央部１２ｃはこれより小さ
な幅を有するストリップ形状に形成されている。
施形態では、電流の流れる方向１４に沿った軸線１５に
対して線対称の形状を有している。電流の流れる方向１
４に沿った始端部１２ａ及び終端部１２ｂは大きな幅
（電流の流れる方向と直交する方向の長さ）を有する矩
形形状に形成されており、中央部１２ｃはこれより小さ
な幅を有するストリップ形状に形成されている。
【００２１】ただし、始端部１２ａ及び終端部１２ｂの
幅は、λ／２未満としている。中央部１２ｃの幅は、製
造上許される範囲でできるだけ小さくすることがより小
型化を図る点で好ましい。また、本実施形態では、始端
部１２ａ及び終端部１２ｂの長さをそれぞれ約λ／８と
し、中央部１２ｃの長さを約λ／４としているが、これ
に限定されるものではない。
幅は、λ／２未満としている。中央部１２ｃの幅は、製
造上許される範囲でできるだけ小さくすることがより小
型化を図る点で好ましい。また、本実施形態では、始端
部１２ａ及び終端部１２ｂの長さをそれぞれ約λ／８と
し、中央部１２ｃの長さを約λ／４としているが、これ
に限定されるものではない。
【００２２】なお、始端部１２ａ及び終端部１２ｂの形
状は、矩形形状に限定されるものではなく、三角形状、
多角形状又は台形形状であってもよいし、その他の形状
であってもよい。
状は、矩形形状に限定されるものではなく、三角形状、
多角形状又は台形形状であってもよいし、その他の形状
であってもよい。
【００２３】このように、始端部１２ａ及び終端部１２
ｂで幅を広くすることにより、磁界集中が減るのでその
部分のインダクタンスが低下し、また、面積が大きくな
るのでその部分のキャパシタンスが増大する。逆に、中
央部１２ｃで幅を狭くすることにより、磁界が集中して
その部分のインダクタンスが増大し、また、面積が小さ
くなるのでその部分のキャパシタンスが低下する。この
ように、電位の高い両端部１２ａ及び１２ｂをよりキャ
パシティブとし、電位の低い中央部１２ｃをよりインダ
クティブとすることにより、共振周波数が低下させ、マ
イクロストリップアンテナ全体の寸法をより小型化させ
ている。しかも、誘電体基板１０として、高価な誘電体
材料を用いる必要がなく、低コストの一般的な誘電体材
料を使用するのみでよいため、全体の製造コストも低く
抑えられる。
ｂで幅を広くすることにより、磁界集中が減るのでその
部分のインダクタンスが低下し、また、面積が大きくな
るのでその部分のキャパシタンスが増大する。逆に、中
央部１２ｃで幅を狭くすることにより、磁界が集中して
その部分のインダクタンスが増大し、また、面積が小さ
くなるのでその部分のキャパシタンスが低下する。この
ように、電位の高い両端部１２ａ及び１２ｂをよりキャ
パシティブとし、電位の低い中央部１２ｃをよりインダ
クティブとすることにより、共振周波数が低下させ、マ
イクロストリップアンテナ全体の寸法をより小型化させ
ている。しかも、誘電体基板１０として、高価な誘電体
材料を用いる必要がなく、低コストの一般的な誘電体材
料を使用するのみでよいため、全体の製造コストも低く
抑えられる。
【００２４】図３は本発明のマイクロストリップアンテ
ナの他の実施形態におけるパッチパターンを示す平面図
である。
ナの他の実施形態におけるパッチパターンを示す平面図
である。
【００２５】同図に示すように、本実施形態において、
パッチ電極３２のパッチパターンは、電流の流れる方向
３４に沿った軸線３５に対して線対称の形状を有してい
る。電流の流れる方向３４に沿った始端部３２ａ及び終
端部３２ｂは大きな幅（電流の流れる方向と直交する方
向の長さ）を有する長円形状に形成されており、中央部
３２ｃはこれより小さな幅を有するストリップ形状に形
成されている。
パッチ電極３２のパッチパターンは、電流の流れる方向
３４に沿った軸線３５に対して線対称の形状を有してい
る。電流の流れる方向３４に沿った始端部３２ａ及び終
端部３２ｂは大きな幅（電流の流れる方向と直交する方
向の長さ）を有する長円形状に形成されており、中央部
３２ｃはこれより小さな幅を有するストリップ形状に形
成されている。
【００２６】給電端子３３は、電流の流れる方向３４に
沿った軸線上の任意の位置でパッチ電極３２に接続され
ている。
沿った軸線上の任意の位置でパッチ電極３２に接続され
ている。
【００２７】本実施形態におけるその他の構成、変更態
様及び作用効果は、図１の実施形態の場合と全く同様で
ある。
様及び作用効果は、図１の実施形態の場合と全く同様で
ある。
【００２８】なお、始端部３２ａ及び終端部３２ｂの形
状は、長円形状に限定されるものではなく、円形形状で
あってもよいし、その他の形状であってもよい。
状は、長円形状に限定されるものではなく、円形形状で
あってもよいし、その他の形状であってもよい。
【００２９】図４は本発明のマイクロストリップアンテ
ナのさらに他の実施形態におけるパッチパターンを示す
平面図である。
ナのさらに他の実施形態におけるパッチパターンを示す
平面図である。
【００３０】同図に示すように、本実施形態において、
パッチ電極４２のパッチパターンは、中心線４５に対し
て非線対称であるが、中心点４６に対して点対称のＳ字
形状を有している。電流の流れる方向に沿った始端部４
２ａ及び終端部４２ｂは大きな幅（電流の流れる方向と
直交する方向の長さ）を有する矩形形状に形成されてお
り、中央部４２ｃはこれより小さな幅を有するストリッ
プ形状に形成されている。
パッチ電極４２のパッチパターンは、中心線４５に対し
て非線対称であるが、中心点４６に対して点対称のＳ字
形状を有している。電流の流れる方向に沿った始端部４
２ａ及び終端部４２ｂは大きな幅（電流の流れる方向と
直交する方向の長さ）を有する矩形形状に形成されてお
り、中央部４２ｃはこれより小さな幅を有するストリッ
プ形状に形成されている。
【００３１】給電端子４３は、中心線４５から偏移した
任意の位置でパッチ電極４２の終端部４２ｂに接続され
ている。
任意の位置でパッチ電極４２の終端部４２ｂに接続され
ている。
【００３２】λ／２アンテナの場合、電極パターンが非
線対称形状であると、直交共振モードが励起されること
から交差偏波成分が出力されてしまう可能性がある。し
かしながら、本発明のマイクロストリップアンテナのご
とき小型のアンテナでは、パッチパターンの軸対称性は
さほど要求されず、むしろ、本実施形態のように点対称
のＳ字形状のパッチパターンとすることにより、同じ面
積内で、小さな幅を有する中央部４２ｃの長さをより大
きく取れ、さらに、始端部４２ａ及び終端部４２ｂの面
積をより大きく取ることができる。その結果、電位の低
い中央部４２ｃのインダクタンスをさらに大きくし、電
位の高い両端部４２ａ及び４２ｂのキャパシタンスをさ
らに大きくすることにより、共振周波数をより低下さ
せ、さらなる小型化を図ることが可能である。
線対称形状であると、直交共振モードが励起されること
から交差偏波成分が出力されてしまう可能性がある。し
かしながら、本発明のマイクロストリップアンテナのご
とき小型のアンテナでは、パッチパターンの軸対称性は
さほど要求されず、むしろ、本実施形態のように点対称
のＳ字形状のパッチパターンとすることにより、同じ面
積内で、小さな幅を有する中央部４２ｃの長さをより大
きく取れ、さらに、始端部４２ａ及び終端部４２ｂの面
積をより大きく取ることができる。その結果、電位の低
い中央部４２ｃのインダクタンスをさらに大きくし、電
位の高い両端部４２ａ及び４２ｂのキャパシタンスをさ
らに大きくすることにより、共振周波数をより低下さ
せ、さらなる小型化を図ることが可能である。
【００３３】本実施形態におけるその他の構成、変更態
様及び作用効果は、図１の実施形態の場合と全く同様で
ある。
様及び作用効果は、図１の実施形態の場合と全く同様で
ある。
【００３４】図５は本発明のマイクロストリップアンテ
ナのまたさらに他の実施形態におけるパッチパターンを
示す平面図である。
ナのまたさらに他の実施形態におけるパッチパターンを
示す平面図である。
【００３５】同図に示すように、本実施形態において、
パッチ電極５２のパッチパターンは、中心線５５に対し
て非線対称であるが、中心点５６に対して点対称のより
複雑なＳ字形状を有している。電流の流れる方向に沿っ
た始端部５２ａ及び終端部５２ｂは大きな幅（電流の流
れる方向と直交する方向の長さ）を有する矩形形状に形
成されており、これらをはるかに小さな幅を有するスト
リップ部５２ｃで接続するように形成されている。
パッチ電極５２のパッチパターンは、中心線５５に対し
て非線対称であるが、中心点５６に対して点対称のより
複雑なＳ字形状を有している。電流の流れる方向に沿っ
た始端部５２ａ及び終端部５２ｂは大きな幅（電流の流
れる方向と直交する方向の長さ）を有する矩形形状に形
成されており、これらをはるかに小さな幅を有するスト
リップ部５２ｃで接続するように形成されている。
【００３６】給電端子５３は、中心線５５から偏移した
任意の位置でパッチ電極５２のストリップ部５２ｃに接
続されている。
任意の位置でパッチ電極５２のストリップ部５２ｃに接
続されている。
【００３７】本実施形態では、より複雑化したＳ字形状
のパッチパターンであるため、同じ面積内で、小さな幅
を有するストリップ部５２ｃの長さをさらにより大きく
取れるので、電位の低いこの部分のインダクタンスをさ
らに大きくすることができ、共振周波数をより低下さ
せ、さらなる小型化を図ることが可能である。
のパッチパターンであるため、同じ面積内で、小さな幅
を有するストリップ部５２ｃの長さをさらにより大きく
取れるので、電位の低いこの部分のインダクタンスをさ
らに大きくすることができ、共振周波数をより低下さ
せ、さらなる小型化を図ることが可能である。
【００３８】本実施形態におけるその他の構成、変更態
様及び作用効果は、図４の実施形態の場合と全く同様で
ある。
様及び作用効果は、図４の実施形態の場合と全く同様で
ある。
【００３９】図６は本発明のマイクロストリップアンテ
ナのさらに他の実施形態におけるパッチパターンを示す
平面図である。
ナのさらに他の実施形態におけるパッチパターンを示す
平面図である。
【００４０】同図に示すように、本実施形態において、
パッチ電極６２のパッチパターンは、電流の流れる方向
６４に沿った第１の中心線６５ａ及びこの中心線６５ａ
に直交する第２の中心線６５ｂの方向にそれぞれ伸びる
略十字形状を有している。電流の流れる方向６４に沿っ
た始端部６２ａ及び終端部６２ｂは大きな幅（電流の流
れる方向と直交する方向の長さ）を有する台形形状に形
成されており、中央部６２ｃはこれより小さな幅を有す
るストリップ形状に形成されている。また、電流の流れ
る方向６４とは直交する方向に沿った始端部６２ｄ及び
終端部６２ｅは大きな幅を有する台形形状に形成されて
おり、中央部６２ｆはこれより小さな幅を有するストリ
ップ形状に形成されている。
パッチ電極６２のパッチパターンは、電流の流れる方向
６４に沿った第１の中心線６５ａ及びこの中心線６５ａ
に直交する第２の中心線６５ｂの方向にそれぞれ伸びる
略十字形状を有している。電流の流れる方向６４に沿っ
た始端部６２ａ及び終端部６２ｂは大きな幅（電流の流
れる方向と直交する方向の長さ）を有する台形形状に形
成されており、中央部６２ｃはこれより小さな幅を有す
るストリップ形状に形成されている。また、電流の流れ
る方向６４とは直交する方向に沿った始端部６２ｄ及び
終端部６２ｅは大きな幅を有する台形形状に形成されて
おり、中央部６２ｆはこれより小さな幅を有するストリ
ップ形状に形成されている。
【００４１】給電端子６３は、第１の中心線６５ａ上の
任意の位置（中心点を除く）でパッチ電極６２に接続さ
れている。
任意の位置（中心点を除く）でパッチ電極６２に接続さ
れている。
【００４２】本実施形態のパッチパターンは、２つのパ
ターンを互いに交差させて配置しているが、その際、直
交する２つの同じ周波数の共振モードを結合すべく、上
下左右の対称形状をわずかに崩した形状となっている。
具体的には、中央部６２ｃ及び６２ｆの形状が第１及び
第２の中心線６５ａ及び６５ｂに対して左右及び上下対
称とならないように構成している。これにより、直交す
る２つの共振モードを結合させ、帯域を大幅に拡大させ
ている。
ターンを互いに交差させて配置しているが、その際、直
交する２つの同じ周波数の共振モードを結合すべく、上
下左右の対称形状をわずかに崩した形状となっている。
具体的には、中央部６２ｃ及び６２ｆの形状が第１及び
第２の中心線６５ａ及び６５ｂに対して左右及び上下対
称とならないように構成している。これにより、直交す
る２つの共振モードを結合させ、帯域を大幅に拡大させ
ている。
【００４３】なお、始端部６２ａ及び６２ｄ並びに終端
部６２ｂ及び６２ｅの形状は、台形形状に限定されるも
のではなく、三角形状、矩形形状又は多角形状であって
もよいし、その他の形状であってもよい。
部６２ｂ及び６２ｅの形状は、台形形状に限定されるも
のではなく、三角形状、矩形形状又は多角形状であって
もよいし、その他の形状であってもよい。
【００４４】本実施形態におけるその他の構成、変更態
様及び作用効果は、図１の実施形態の場合と全く同様で
ある。
様及び作用効果は、図１の実施形態の場合と全く同様で
ある。
【００４５】図７は本発明のマイクロストリップアンテ
ナのさらに他の実施形態におけるパッチパターンを示す
平面図である。
ナのさらに他の実施形態におけるパッチパターンを示す
平面図である。
【００４６】同図に示すように、本実施形態において、
パッチ電極７２のパッチパターンは、第１の中心線７５
ａ及びこの中心線７５ａに直交する第２の中心線７５ｂ
の方向にそれぞれ伸びる２つの略Ｓ字形状のパターンを
交差させた形状を有している。第１の中心線７５ａに沿
った始端部７２ａ及び終端部７２ｂは大きな幅（電流の
流れる方向と直交する方向の長さ）を有する矩形形状に
形成されており、これらをはるかに小さな幅を有するス
トリップ部７２ｃで接続するように形成されている。ま
た、この中心線７５ａに直交する第２の中心線７５ｂの
方向に沿った始端部７２ｄ及び終端部７２ｅは大きな幅
を有する矩形形状に形成されており、これらをはるかに
小さな幅を有するストリップ部７２ｆで接続するように
形成されている。
パッチ電極７２のパッチパターンは、第１の中心線７５
ａ及びこの中心線７５ａに直交する第２の中心線７５ｂ
の方向にそれぞれ伸びる２つの略Ｓ字形状のパターンを
交差させた形状を有している。第１の中心線７５ａに沿
った始端部７２ａ及び終端部７２ｂは大きな幅（電流の
流れる方向と直交する方向の長さ）を有する矩形形状に
形成されており、これらをはるかに小さな幅を有するス
トリップ部７２ｃで接続するように形成されている。ま
た、この中心線７５ａに直交する第２の中心線７５ｂの
方向に沿った始端部７２ｄ及び終端部７２ｅは大きな幅
を有する矩形形状に形成されており、これらをはるかに
小さな幅を有するストリップ部７２ｆで接続するように
形成されている。
【００４７】給電端子７３は、第１の中心線７５ａから
偏移した任意の位置でパッチ電極７２の終端部７２ｅに
接続されている。
偏移した任意の位置でパッチ電極７２の終端部７２ｅに
接続されている。
【００４８】本実施形態においても、２つのパターンを
互いに交差させて配置しているが、その際、直交する２
つの同じ周波数の共振モードを結合すべく、上下左右の
対称形状をわずかに崩した形状となっている。具体的に
は、ストリップ部７２ｃ及び７２ｆの形状が第１及び第
２の中心線７５ａ及び７５ｂに対して左右及び上下対称
とならないように構成している。これにより、直交する
２つの共振モードを結合させ、帯域を大幅に拡大させて
いる。
互いに交差させて配置しているが、その際、直交する２
つの同じ周波数の共振モードを結合すべく、上下左右の
対称形状をわずかに崩した形状となっている。具体的に
は、ストリップ部７２ｃ及び７２ｆの形状が第１及び第
２の中心線７５ａ及び７５ｂに対して左右及び上下対称
とならないように構成している。これにより、直交する
２つの共振モードを結合させ、帯域を大幅に拡大させて
いる。
【００４９】なお、始端部７２ａ及び７２ｄ並びに終端
部７２ｂ及び７２ｅの形状は、矩形形状に限定されるも
のではなく、三角形状、多角形状、台形形状、円形状又
は長円形状であってもよいし、その他の形状であっても
よい。
部７２ｂ及び７２ｅの形状は、矩形形状に限定されるも
のではなく、三角形状、多角形状、台形形状、円形状又
は長円形状であってもよいし、その他の形状であっても
よい。
【００５０】本実施形態におけるその他の構成、変更態
様及び作用効果は、図１の実施形態の場合と全く同様で
ある。
様及び作用効果は、図１の実施形態の場合と全く同様で
ある。
【００５１】以上述べた実施形態におけるマイクロスト
リップアンテナは、誘電体基板の裏面に設置電極を、表
面にパッチ電極をそれぞれ形成した構造を有している
が、誘電体基板を設けることなく空気を介して設置電極
とパッチ電極とが対向するようにこれらを支持固定する
ような構造のマイクロストリップアンテナに対しても本
発明は適用可能である。このように誘電体層に空気層を
用いれば、誘電体材料が全く不要であるため、製造コス
トを大幅に低減することができる。
リップアンテナは、誘電体基板の裏面に設置電極を、表
面にパッチ電極をそれぞれ形成した構造を有している
が、誘電体基板を設けることなく空気を介して設置電極
とパッチ電極とが対向するようにこれらを支持固定する
ような構造のマイクロストリップアンテナに対しても本
発明は適用可能である。このように誘電体層に空気層を
用いれば、誘電体材料が全く不要であるため、製造コス
トを大幅に低減することができる。
【００５２】以上述べた実施形態は全て本発明を例示的
に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明
は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することがで
きる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均
等範囲によってのみ規定されるものである。
に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明
は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することがで
きる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均
等範囲によってのみ規定されるものである。
【００５３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明では、
パッチパターンとして、電流の流れる方向に沿った始端
部及び終端部が大きな幅を有しており、中央部が小さな
幅を有するように構成している。端部では、幅を広くす
ることにより、磁界集中が減るのでその部分のインダク
タンスが低下し、また、面積が大きくなるのでその部分
のキャパシタンスが増大する。逆に、中央部では、幅を
狭くすることにより、磁界が集中してその部分のインダ
クタンスが増大し、また、面積が小さくなるのでその部
分のキャパシタンスが低下する。このように、電位の高
い端部をよりキャパシティブとし、電位の低い中央部を
よりインダクティブとすることにより、共振周波数が低
下する。その結果、マイクロストリップアンテナの寸法
がより小型化される。しかも、その際に、電極間に高価
な誘電体層を用いる必要がなく、空気層又は低コストの
一般的な誘電体材料によって形成された誘電体基板を使
用するのみでよい。即ち、本発明によれば、マイクロス
トリップアンテナを低コストとしかつその小型化を図る
ことができる。
パッチパターンとして、電流の流れる方向に沿った始端
部及び終端部が大きな幅を有しており、中央部が小さな
幅を有するように構成している。端部では、幅を広くす
ることにより、磁界集中が減るのでその部分のインダク
タンスが低下し、また、面積が大きくなるのでその部分
のキャパシタンスが増大する。逆に、中央部では、幅を
狭くすることにより、磁界が集中してその部分のインダ
クタンスが増大し、また、面積が小さくなるのでその部
分のキャパシタンスが低下する。このように、電位の高
い端部をよりキャパシティブとし、電位の低い中央部を
よりインダクティブとすることにより、共振周波数が低
下する。その結果、マイクロストリップアンテナの寸法
がより小型化される。しかも、その際に、電極間に高価
な誘電体層を用いる必要がなく、空気層又は低コストの
一般的な誘電体材料によって形成された誘電体基板を使
用するのみでよい。即ち、本発明によれば、マイクロス
トリップアンテナを低コストとしかつその小型化を図る
ことができる。
【図１】本発明のマイクロストリップアンテナの一実施
形態における構成を概略的に示す斜視図である。
形態における構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１のパッチパターンを示す平面図である。
【図３】本発明のマイクロストリップアンテナの他の実
施形態におけるパッチパターンを示す平面図である。
施形態におけるパッチパターンを示す平面図である。
【図４】本発明のマイクロストリップアンテナのさらに
他の実施形態におけるパッチパターンを示す平面図であ
る。
他の実施形態におけるパッチパターンを示す平面図であ
る。
【図５】本発明のマイクロストリップアンテナのまたさ
らに他の実施形態におけるパッチパターンを示す平面図
である。
らに他の実施形態におけるパッチパターンを示す平面図
である。
【図６】本発明のマイクロストリップアンテナのさらに
他の実施形態におけるパッチパターンを示す平面図であ
る。
他の実施形態におけるパッチパターンを示す平面図であ
る。
【図７】本発明のマイクロストリップアンテナのさらに
他の実施形態におけるパッチパターンを示す平面図であ
る。
他の実施形態におけるパッチパターンを示す平面図であ
る。
１０ 誘電体基板 １１ 接地電極 １２、３２、４２、５２、６２、７２ パッチ電極 １２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ、６２ａ、６２ｄ、７
２ａ、７２ｄ 始端部 １２ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ、６２ｂ、６２ｅ、７
２ｂ、７２ｅ 終端部 １２ｃ、３２ｃ、４２ｃ、６２ｃ、６２ｆ 中央部 １３、３３、４３、５３、６３、７３ 給電端子 １４、３４、６４ 電流の流れる方向 １５ 軸線 ４５、５５、６５ａ、６５ｂ、７５ａ、７５ｂ 中心線 ４６、５６ 中心点 ５２ｃ、７２ｃ、７２ｆ ストリップ部
２ａ、７２ｄ 始端部 １２ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ、６２ｂ、６２ｅ、７
２ｂ、７２ｅ 終端部 １２ｃ、３２ｃ、４２ｃ、６２ｃ、６２ｆ 中央部 １３、３３、４３、５３、６３、７３ 給電端子 １４、３４、６４ 電流の流れる方向 １５ 軸線 ４５、５５、６５ａ、６５ｂ、７５ａ、７５ｂ 中心線 ４６、５６ 中心点 ５２ｃ、７２ｃ、７２ｆ ストリップ部
Claims (10)
- 【請求項１】 誘電体層を介して互いに対向するように
支持された接地電極とパッチ電極とを備えており、該パ
ッチ電極は、電流の流れる方向に沿った始端部及び終端
部の幅が大きく、中央部の幅がこれより小さいリアクタ
ンス装荷パターンを有していることを特徴とするマイク
ロストリップアンテナ。 - 【請求項２】 前記誘電体層が、空気層であることを特
徴とする請求項１に記載のマイクロストリップアンテ
ナ。 - 【請求項３】 前記誘電体層が誘電体材料によって形成
された誘電体基板であり、前記接地電極が該誘電体基板
の裏面に形成されており、前記パッチ電極が該誘電体基
板の表面に形成されていることを特徴とする請求項１に
記載のマイクロストリップアンテナ。 - 【請求項４】 前記リアクタンス装荷パターンが、電流
の流れる方向に沿った軸線について線対称形状を有して
いることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に
記載のマイクロストリップアンテナ。 - 【請求項５】 前記リアクタンス装荷パターンの前記始
端部及び前記終端部が、それぞれ矩形形状であることを
特徴とする請求項４に記載のマイクロストリップアンテ
ナ。 - 【請求項６】 前記リアクタンス装荷パターンの前記始
端部及び前記終端部が、それぞれ円形又は長円形状であ
ることを特徴とする請求項４に記載のマイクロストリッ
プアンテナ。 - 【請求項７】 前記リアクタンス装荷パターンが、該パ
ッチ電極の中心点について点対称形状を有していること
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のマ
イクロストリップアンテナ。 - 【請求項８】 前記リアクタンス装荷パターンが、単一
の略Ｓ字形状であることを特徴とする請求項７に記載の
マイクロストリップアンテナ。 - 【請求項９】 前記リアクタンス装荷パターンが、互い
に直交する２つの略Ｓ字形状から構成されていることを
特徴とする請求項７に記載のマイクロストリップアンテ
ナ。 - 【請求項１０】 前記リアクタンス装荷パターンが、直
交する略十字形状から構成されていることを特徴とする
請求項７に記載のマイクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22920599A JP4144127B2 (ja) | 1999-08-13 | 1999-08-13 | マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22920599A JP4144127B2 (ja) | 1999-08-13 | 1999-08-13 | マイクロストリップアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001053535A true JP2001053535A (ja) | 2001-02-23 |
| JP4144127B2 JP4144127B2 (ja) | 2008-09-03 |
Family
ID=16888475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22920599A Expired - Fee Related JP4144127B2 (ja) | 1999-08-13 | 1999-08-13 | マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4144127B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1605397A2 (en) * | 2004-06-11 | 2005-12-14 | Hitachi, Ltd. | Radio frequency IC tag and method for manufacturing the same |
| WO2007084080A1 (en) * | 2006-01-17 | 2007-07-26 | Nanyang Technological University | Antennas |
| JP2011114705A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Toshiba Corp | カプラ装置および結合素子 |
| JP2011130376A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Toshiba Corp | 結合器及びこれを用いた無線通信装置 |
| EP2733784A1 (en) | 2012-11-19 | 2014-05-21 | Fujitsu Limited | Planar inverted-F antenna |
-
1999
- 1999-08-13 JP JP22920599A patent/JP4144127B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1605397A2 (en) * | 2004-06-11 | 2005-12-14 | Hitachi, Ltd. | Radio frequency IC tag and method for manufacturing the same |
| EP1605397A3 (en) * | 2004-06-11 | 2006-02-08 | Hitachi, Ltd. | Radio frequency IC tag and method for manufacturing the same |
| KR100721083B1 (ko) * | 2004-06-11 | 2007-05-22 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 무선용 ｉｃ 태그, 및 무선용 ｉｃ 태그의 제조 방법 |
| US7405664B2 (en) | 2004-06-11 | 2008-07-29 | Hitachi, Ltd. | Radio frequency IC tag and method for manufacturing the same |
| WO2007084080A1 (en) * | 2006-01-17 | 2007-07-26 | Nanyang Technological University | Antennas |
| US7907091B2 (en) | 2006-01-17 | 2011-03-15 | Nanyang Technological University | Antennas |
| JP2011114705A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Toshiba Corp | カプラ装置および結合素子 |
| JP2011130376A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Toshiba Corp | 結合器及びこれを用いた無線通信装置 |
| EP2733784A1 (en) | 2012-11-19 | 2014-05-21 | Fujitsu Limited | Planar inverted-F antenna |
| JP2014103515A (ja) * | 2012-11-19 | 2014-06-05 | Fujitsu Ltd | 板状逆ｆアンテナ |
| US9531063B2 (en) | 2012-11-19 | 2016-12-27 | Fujitsu Limited | Planar inverted-F antenna |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4144127B2 (ja) | 2008-09-03 |
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