平板天线及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种能够防止供电点(焊料)比天线辐射电极的主表面更向上方隆起的平板天线及其制造方法。介质基板(12A)具有在上表面(12u)侧且基板贯穿孔(12a)的周边上设置的凹部(12c)。该凹部(12c)能够收纳供电销(18)的头部(181)及焊料(15A)，且具有比供电销(18)的头部(181)的高度更深的深度。天线辐射电极(14A)还形成在限定凹部(12c)的内壁面(12c-1)上。在供电销(18)的头部(181)收纳于凹部(12c)内的状态下，焊料(15A)被附着成不突出于天线辐射电极(14A)的主表面的上方。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种平板天线，特别是，涉及适合在汽车等的车辆上搭载的天线的。
技术介绍
在该
中，众所周知，目前在汽车等的车辆上搭载有多种天线。例如， 就这种天线而言，有GPS(Global Posit ioning System 全球定位系统)用天线或 SDARS (Satellite Digital Audio Radio Service :卫星数字音频无线广播服务)用天线寸。GPS是使用人造卫星的卫星定位系统。GPS是接收来自环绕地球的二十四颗人造卫星(以下称之为“GPS卫星”)中的四颗GPS卫星的电波(GPS信号)，通过该接收到的电波测定移动体与GPS卫星之间的位置关系及时间误差，并基于三角测量原理，高精度地算出移动体在地图上的位置及高度。最近，GPS被利用于检测行驶中汽车的位置的汽车导航系统等，已广泛普及。汽车导航装置由用于接收该GPS信号的GPS用天线、处理该GPS用天线接收到的GPS信号来检测车辆的当前位置的处理装置、以及用于在地图上表示该处理装置检测到的位置的显示装置等构成。就GPS用天线而言，使用平板天线这种平面天线。另一方面，SDARS是在美国使用卫星(以下称之为“SDARS卫星”)进行的数字广播服务。即，在美国开发出接收来自SDARS卫星的卫星波或者地面波而能够收听数字无线电广播的数字无线电(Radio)接收器，并已实用化。现在，在美国，XM和Sirius两家广播电台向全国提供共计250频段以上的广播节目。该数字无线电接收器一般搭载在汽车等的移动体上，接收频率约为2. 3GHz频带的电波，从而能够收听无线电广播。即，数字无线电接收器是能够听取移动广播的无线电接收器。由于接收电波的频率约为2. 3GHz频带，所以此时的接收波长(共振波长)λ约为128. 3mm。再有，地面波是将由地面站接收到的卫星波的频率若干移位，并将频率移位后的电波以直线偏振波再发送而获得的。即，相对于卫星波是圆偏振波的电波，而地面波是直线偏振波的电波。就SDARS用天线而言，与所述GPS用天线同样，使用平板天线这种平面天线。XM卫星无线电广播用天线装置是，从两颗静止卫星接收圆偏振波，在盲区则通过地面直线偏振波设备接收电波。另一方面，Sirius卫星无线电广播用天线装置是，从三颗环绕卫星(同步式)接收圆偏振波，在盲区通过地面直线偏振波设备接收电波。数字无线电接收器有搭载在汽车上的数字无线电接收器、放置在室内的固定式的数字无线电接收器、还有以电池作为电源的能够携带的便携式数字无线电接收器。参照图1至图3，说明现有的平板天线10。图1是平板天线10的立体图。图2A 是平板天线10的俯视图，图2B是平板天线10的主视图，图2C是平板天线10的左视图，图 2D是平板天线10的仰视图，图3是沿图2A的线III-III的剖视图。在此，如图1所示，使用了正交坐标系(X，y，ζ)。在如图1所示的状态中，χ轴向表示左右方向(宽度方向；横向)，y轴向表示前后方向(深度方向；纵向)，ζ轴向表示上下方向(高度方向；厚度方向)。平板天线10由大致长方体形状的介质基板12、天线辐射电极(辐射元件)14、接地电极(接地导体)16、铆钉状的供电销18构成。天线辐射电极14也称之为接收电极或者平板电极。介质基板12采用例如由钛酸钡等形成的高介电率的陶瓷材料。介质基板12具有相互对置的上表面(正面)12u及底面(背面)12d和侧面12s。在图示的例子中，介质基板 12的侧面12s的角被去角。在介质基板12上，在后述的供电点15的设置位置穿设有从上表面12u贯穿到底面12d的基板贯穿孔12a。天线辐射电极(辐射元件)14由导电体形成，形成在介质基板12的上表面12u上。 天线辐射电极(辐射元件)14具有大致正方形形状。天线辐射电极(辐射元件)14通过例如银图案印刷而形成。接地电极(接地导体)16由导电体形成，形成在介质基板12的底面12d上。该接地电极(接地导体)16具有与基板贯穿孔1 大致同心且直径比基板贯穿孔1 直径更大的接地开口部16a。在从天线辐射电极14的中心向χ轴向及y轴向变位的位置上设置供电点15。在该供电点15上连接供电销18的上端部18a。供电销18经由基板贯穿孔1 及接地开口部 16a，离开接地电极(接地导体)16而被导出至下侧。在此，供电点15采用焊料。为此，该供电点15呈现从天线辐射电极14的主表面向上方隆起的凸形状。图示的供电销18由铆钉销形成，铆钉销具有设置在上端部18a上的头部181和从上端部18a向下端部18b延伸的棒状的主体部182。此时，在铆钉销(供电销)18的头部 181从天线辐射电极14的主表面上突出的状态下，该铆钉销(供电销)18的头部181由焊料15接合在天线辐射电极14上。为此，该接合部分作为供电点15呈凸形状。就供电销18的焊接方法(安装方法)而言，例如，有人工使用烙铁焊接供电销18 的方法。但是，该方法存在焊料量不恒定的问题。为此，焊料高度也不恒定。当在供电销18 的焊接部接触壳体(盖子)等时，施加在供电销18的周围的容量值(电容)将发生变化。 其结果，存在会影响平板天线10的调谐频率的问题。为了使供电销18与壳体(盖子)等不接触，需要在供电销18与壳体(盖子)等之间设置更大间隙。已知的有关本专利技术的在先技术文献也有很多，例如，专利文献1公开了能够实现供电销的可靠焊接的、天线特性良好的平板天线。在该专利文献1中，作为一个实施方式， 公开了在介质块(介质基板)的上面(上表面)侧上，形成了构成贯穿孔(基板贯穿孔)的开口部的一部分的、能够收纳供电销头部的凹部(空腔)的平板天线。由此，供电销的头部不会从介质块(介质基板)的上面(上表面)突出。凹部的直径设定为与供电销的头部的直径大致相等，且凹部的深度设定为比供电销的头部的高度更深。而且，凹部内侧的底面及侧面，与介质块(介质基板)的上面(上表面)同样，被辐射电极(天线辐射电极)覆盖。 在这种情况，供电点(焊料)也呈现从辐射电极(天线辐射电极)的主表面向上方隆起的凸形状。还有，专利文献2也作为一个实施方式，公开了与所述专利文献1所公开的平板天线同样构造的平板天线。进一步，专利文献3公开了在不降低接合强度的情况下能够尽可能减少焊料量的平板天线的供电销焊接方法。该专利文献3所公开的供电销焊接方法，包括如下工序将相互分开且相对于基板贯穿孔的中心线旋转对称地设置的N(N ^ 2的整数)个焊膏涂覆在天线辐射电极上的工序；将供电销从介质基板的上表面压入基板贯穿孔内，并将供电销的头部载置于N个焊膏上的工序；通过回流焊融化N个焊膏来焊接供电销的工序。专利文献专利文献1 日本特开2006-238430号公报(图2、〔0046〕)专利文献2 日本特开2008-66979号公报(图7、〔0044〕 〔0048〕)专利文献3 日本特开2009-260673号公报(图5)
技术实现思路
但是，在专利文献1及2所公开的平板天线中，与在图1至图3所示的现有平板天线10同样，供电点(焊料)15呈现从天线辐射电极14的主表面向上方隆起的凸形状。其结果，难以实现平板天线的小型化及薄型化(低高度化)。特别是，在内置于称之为 PND (Personal Navigation Device 个人本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种平板天线，包括：介质基板，具有相互对置的上表面和底面，并在规定位置穿设有从所述上表面贯穿到所述底面的基板贯穿孔；天线辐射电极，形成在所述介质基板的所述上表面上；接地电极，形成在所述介质基板的所述底面上，并且具有接地开口部，所述接地开口部实质上与所述基板贯穿孔同心且具有比所述基板贯穿孔的直径更大的直径；以及供电销，具有设置在上端部的头部和从所述上端部向下端部延伸的棒状的主体部，并且所述头部在所述规定位置通过焊料与所述天线辐射电极连接，所述下端部经由所述基板贯穿孔及所述接地开口部被导出至所述介质基板的所述底面侧；在所述平板天线中，所述介质基板具有在所述上表面侧且所述基板贯穿孔的周边设置的凹部，并且，所述凹部能够收纳所述供电销的所述头部及所述焊料且具有比所述供电销的所述头部的高度更深的深度；所述天线辐射电极还形成在限定所述凹部的内壁面上；在所述供电销的所述头部收纳于所述凹部内的状态下，所述焊料被附着成不突出于所述天线辐射电极的主表面的上方。

【技术特征摘要】
2010.04.27 JP 2010-1017091.一种平板天线，包括介质基板，具有相互对置的上表面和底面，并在规定位置穿设有从所述上表面贯穿到所述底面的基板贯穿孔；天线辐射电极，形成在所述介质基板的所述上表面上；接地电极，形成在所述介质基板的所述底面上，并且具有接地开口部，所述接地开口部实质上与所述基板贯穿孔同心且具有比所述基板贯穿孔的直径更大的直径；以及供电销，具有设置在上端部的头部和从所述上端部向下端部延伸的棒状的主体部，并且所述头部在所述规定位置通过焊料与所述天线辐射电极连接，所述下端部经由所述基板贯穿孔及所述接地开口部被导出至所述介质基板的所述底面侧； 在所述平板天线中，所述介质基板具有在所述上表面侧且所述基板贯穿孔的周边设置的凹部，并且，所述凹部能够收纳所述供电销的所述头部及所述焊料且具有比所述供电销的所述头部的高度更深的深度；所述天线辐射电极还形成在限定所述凹部的内壁面上；在所述供电销的所述头部收纳于所述凹部内的状态下，所述焊料被附着成不突出于所述天线辐射电极的主表面的上方。2.根据权利要求1所述的平板天线，其中，所述凹部具有作为所述内壁面的底面以及倾斜面，其中，所述底面上载置所述供电销的所述头部，而所述倾斜面具有随着从该底面接近所述介质基板的所述上表面而逐渐扩大的外径，并且所述凹部的所述内壁面实质上呈研钵状的外形。3.根据权利要求2所述的平板天线，其中，所述凹部的所述底面的直径大于所述供电销的所述头部的直径， 所述焊料仅附着在所述凹部的所述底面上。4.根据权利要求3所述的平板天线，其中，所述焊料附着在所述供电销的所述头部中除了顶面之外的部分。5.根据权利要求4所述的平板天线，其中，所述焊料由被设置成相互分开且相对于所述基板贯穿孔的中心线旋转对称的N个焊料部构成，其中，N是2以上的整数。6.根据权利要求1所述的平板天线，其中， 所述介质基板实质上呈长方体形状。7.根据权利要求1所述的平板天线，其中， 所述介质基板由陶瓷材料形成。8.根据权利要求1所述的平板天线，其中，在所述介质基板的所述上表面上，所述天线辐射电极通过丝网印刷法涂覆银膏而形成，在所述凹部的内壁面上，所述天线辐射电极通过移印法涂覆银膏而形成。9.根据权利要求1所述的平板天线，其中， 所述天线辐射电极呈大致正方形。10.根据权利要求1所述的平板天线，其中，所述平板天线是接收来自全球定位系统卫星的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤勉，清水耕造，野吕顺一，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP