JP4240031B2

JP4240031B2 - スパイラルアンテナ

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Publication number: JP4240031B2
Application number: JP2005315900A
Authority: JP
Inventors: 淳中沢; 英樹伏見; 深雪田中; 直幸山本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2025-10-31
Also published as: JP2007124454A

Description

この発明は、プリント基板上にアンテナが形成されたスパイラルアンテナに関するもので、特にアンテナのはんだ付け作業等による短絡を防止するスパイラルアンテナに関するものである。

従来のスパイラルアンテナとしては、例えば下記の特許文献１に示すものがある。この特許文献１を参照し、従来のスパイラルアンテナの構成と動作について簡単に説明する。

図２１は、一般的なスパイラルアンテナの斜視図である。図２２は、図２１に示したスパイラルアンテナをＩ−Ｉ位置より切断した断面図である。

図２１及び図２２において、１００は円筒形のケースであり、このケース１００の開口側の端部には、アンテナ素子となる第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂが、中央部から外周に向けて交互にスパイラル状にエッチングされたプリント基板１０２が設けられている。またプリント基板１０２の中央部には表裏に向けてスルーホール１０３が設けられている。このスルーホール１０３には、第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂが表裏にエッチングされた棒状の給電基板１０５の一端が挿入され、他端はケース１００を介して給電コネクタ１０６に接続されている。

図２３は、図２２において、プリント基板１０２と給電基板１０５の接続部（Ａ部）の拡大図であり、ここでは特許文献１に記載された従来構成を示している。

図２３において、スルーホール１０３の内面及び端部に、第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂの給電位置となる第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂが形成されている。そしてスルーホール１０３には、給電基板１０５が所定の位置まで挿入された後、第１の給電パターン１０４ａと第１のランド１０７ａ及び第２の給電パターン１０４ｂと第２のランド１０７ｂが、それぞれはんだ１０８ａ，１０８ｂにより接合されている。

以上のように構成されたスパイラルアンテナの動作は次の通りである。給電コネクタ１０６から給電された電力は、給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂを介して、それぞれ第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂがエッチングされたプリント基板（誘電体基板）１０２に、第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを介して１８０度の位相差でもって平衡給電される。そしてプリント基板１０２の中央部を中心として、プリント基板１０２上の任意の半径ｒが、λ／２π（λは波長）になった時、換言すれば円周２πｒが波長λに等しい時に、その波長λに相当する周波数ｆ（ｆ＝光の速度／λ）の電波が、そこから放射される。すなわち、プリント基板１０２の中央付近からは高い周波数帯の電波が放射され、外周付近からは低い周波数帯の電波が放射される。これにより広帯域特性が得られるものである。

特開平９−１３５１１７号公報（第７図）

従来のスパイラルアンテナは上記のように構成されているため、例えばよく用いられる高周波帯域用においては、第１のアーム１０１ａと第２のアーム１０１ｂの間隔、第１のランド１０７ａと第２のランド１０７ｂの間隔、第１のアーム１０１ａと第２のランド部１０７ｂの間隔，第２のアーム１０１ｂと第１のランド部１０７ａの間隔などが、スルーホール１０３の近傍のおいては数ｍｍ以下と非常に狭くなる。そのため、第１の給電パターン１０４ａと第１のランド部１０７ａ及び第２の給電パターン１０４ｂと第２のランド部１０７ｂを、それぞれ第１のはんだ１０８ａ及び第２のはんだ１０８ｂにより接合する場合に、はんだの回り込み等により、アンテナ素子間（例えば、第１のアーム１０１ａと第２のアーム１０１ｂの間）が短絡する問題があった。また、この短絡を防止するために、はんだ付け作業に細心の注意を払わなければならず、結果、はんだ付け作業に時間がかかる問題もあった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、給電基板の給電パターンとプリント基板のランド部の接続部を、はんだ付け作業を無くした構成とすることにより、給電基板の給電パターンとプリント基板のランド部の短絡を防止するとともに、作業時間の改善を実現したスパイラルアンテナを提供することを目的とする。

この発明に係るスパイラルアンテナは、アンテナ素子となるスパイラル状の第１のアーム及び第２のアームの一端が表裏方向に貫通したスルーホールに形成された第１のランド及び第２のランドにそれぞれ接続されたプリント基板と、スルーホールに挿入可能で、第１の給電パターン及び第２の給電パターンが表裏に形成された給電基板と、スルーホールの挿入する際の給電基板の所定の位置で、第１のランド及び第２のランドあるいは第１の給電パターン及び第２の給電パターンの少なくとも一方に、弾性により生じる押圧を利用して、第１のランドと第１の給電パターン及び第２のランドと第２の給電パターンを、それぞれ導通を有して接続する接続部を備えたものである。

この発明によれば、プリント基板のスルーホールに形成された第１のランド及び第２のランド、またはスルーホールに挿入自在の給電基板の表裏に形成された第１及び第２の給電パターンの少なくとも一方に、弾性により生じる押圧を利用して、第１のランドと第１の給電パターン及び第２のランドと第２の給電パターンを、それぞれ導通を有して接続する接続部を備えた構成にしたので、はんだを用いることが無くなり、結果、プリント基板のランド部と給電基板の給電パターンの短絡が防止され、またはんだ付け作業が無くなるため、作業時間の削減も実現されたスパイラルアンテナを得ることができる。

以下、この発明に係る実施の形態について説明する。なお以下に説明する実施の形態において、前述の従来技術の説明で示した図２１及び図２２については、この発明に係る実施の形態においても同等の構成を示すものであるため、同一の符号を付して、説明は省略する。以下では、この発明を示すプリント基板と給電基板の接続部（Ａ部）について詳細を説明する。

実施の形態１
図１から図３は、この発明の実施の形態１に係るプリント基板と給電基板の接続部（Ａ部）の構成及び動作を説明するものである。図１から図３において、図１はプリント基板に給電基板を挿入する前の状態を示し、図２はプリント基板に給電基板を挿入中の状態を示し、図３はプリント基板に給電基板を挿入した後の状態を示す。また図１から図３において、プリント基板１０２のスルーホール１０３に挿入される側の給電基板１０５の端部には、第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂにそれぞれ固定されるとともに、給電基板１０５の長手方向（スルーホール１０３方向）に所定の長さ延設された第１の接触用導体１ａ及び及び第２の接触用導体１ｂが設けられている。

この第１及び第２の接触用導体１ａ，１ｂは、それぞれ第１及び第２のランド１０７ａ，１０７ｂが形成されたスルーホール１０３に沿った方向で、スルーホール１０３に挿入可能な状態で設けられている。

また第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂは、それぞれ第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂに接続され固定されている。これにより、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂは、第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂとの接続位置を基点として、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂが、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂからスルーホール１０３の内側方向に付勢された場合は、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂの先端がスルーホール１０３の内側方向に変位することを可能にし、またスルーホール１０３の内側方向への付勢が解除された場合には、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂは、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂに強く当接するような弾性を有している。

また第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂの先端部には、それぞれスルーホール１０３への挿入を容易にするために、スルーホール１０３に傾斜を有して最初に当接する第１のテーパ２ａ及び第２のテーパ２ｂが設けられている。また、第１の接触用導体１ａと第１の給電パターン１０４ａ、及び第２の接触用導体１ｂと第２の給電パターン１０４ｂの接続位置には、それぞれ第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂがスルーホール１０３に、過剰に挿入されるのを防止するための第１のストッパー３ａ及び第２のストッパー３ｂが設けられている。ここでは、第１のテーパ２ａと第１のストッパー３ａ、及び第２のテーパ２ｂと第２のストッパー３ｂに挟まれた範囲が、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂに当接する範囲となる。

プリント基板１０２のスルーホール１０３に給電基板１０５を挿入する場合の挿入動作は次の通りである。

図１に示す状態において、スルーホール１０３の方向に給電基板１０５を移動させると、まず第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂの先端部にそれぞれ設けられた第１のテーパ２ａ及び第２のテーパ２ｂが、スルーホール１０３に設けられた第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂの端部にそれぞれ当接する。

さらに給電基板１０５をスルーホール１０３方向に移動させると、第１の接触用導体１ａの第１のテーパ２ａ、及び第２の接触用導体１ｂの第２のテーパ２ｂは、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂからスルーホール１０３の内側方向に付勢される。そして図２に示すように、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂは、それぞれ第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂとの接続位置を基点として、スルーホール１０３の内側方向に、第１のテーパ２ａ及び第２のテーパ２ｂが、それぞれスルーホール１０３内面に形成された第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂに当接する位置まで閉脚し、その状態でもって、スルーホール１０３内を摺動する。

さらに給電基板１０５をスルーホール１０３方向に移動させると、第１のテーパ２ａ及び第２のテーパ２ｂがスルーホール１０３を通過し、第１のテーパ２ａ及び第２のテーパ２ｂに対して働いていたスルーホール１０３の内側方向の付勢力が解除される。そして図３に示すように、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂは、その弾性により、スルーホール１０３の内側から外側方向に変位し、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを強く押圧した状態で保持される。

これにより、給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂから、それぞれ第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂ、ならびに第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを介してアンテナ素子である第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂに所定の電力が供給される。

なお、さらに給電基板１０５をスルーホール１０３方向に移動させた場合は、第１の接触用導体１ａと第１の給電パターン１０４ａ及び第２の接触用導体１ｂと第２の給電パターン１０４ｂの接続位置にそれぞれ設けられた第１のストッパー３ａ及び第２のストッパー３ｂがプリント基板１０２に当接する。このため、これ以上、給電基板１０５がスルーホール１０３方向に移動することはない。これにより、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂがそれぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂに当接する範囲は、第１のテーパ部２ａと第１のストッパー３ａに挟まれた範囲、及び第２のテーパ２ｂと第２のストッパー３ｂに挟まれた範囲となる。この範囲は、給電基板１０５の温度変化に伴う長手方向の伸縮を吸収可能な範囲で設定される。

また、給電基板１０５をプリント基板１０２から抜く場合は、図３において、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂを、例えば指などによりスルーホール１０３の内側方向につまむことにより、容易に抜くことが可能である。

この実施の形態１によれば、プリント基板１０２のスルーホール１０３側に位置した給電基板１０５上に形成された第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂの端部に、それぞれ固定され接続された第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂを、スルーホール１０３に挿入可能な程度に所定の長さ延設され、第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂとの接続位置を基点として、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂが、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂからスルーホール１０３の内側方向に付勢力された場合は、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂの先端がスルーホール１０３の内側方向に変位することを可能にし、またスルーホール１０３の内側方向への付勢が解除された場合には、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂは、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを強く押圧するような弾性を有するようにして、プリント基板１０２と給電基板１０５の接続部（Ａ部）を構成したので、はんだを用いることが無くなることがなくなり、結果、プリント基板のランド部と給電基板の給電パターンの短絡が防止され、またはんだ付け作業が無くなるので、作業時間の削減も実現されたスパイラルアンテナが得られる効果がある。

実施の形態２
実施の形態１によれば、給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂの端部に、それぞれ固定され延設された第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂを用いたものを示したが、例えば、図４〜図６に示すように、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂの間に、弾性部材を設けた構成としてもよい。ここでは、弾性部材の一例として、「く」の字状の非導電性の板ばね４を示している。またこの場合、実施の形態１で示した、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂが有する弾性は、板ばね４が有するため、無くてもよい。なお、図４はプリント基板に給電基板を挿入する前の状態を示し、図５はプリント基板に給電基板を挿入中の状態を示し、図６はプリント基板に給電基板を挿入した後の状態を示す。また、図４から図６に用いた符合のうち、実施の形態１で示した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、説明は省略する。

図４に示す状態において、プリント基板１０２のスルーホール１０３方向に給電基板１０５を移動させると、まず第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂの先端部にそれぞれ設けられた第１のテーパ２ａ及び第２のテーパ２ｂが、それぞれスルーホール１０３に設けられた第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂの端部に当接する。この時、板ばね４は、ランド部接触用導体１ａ，１ｂの間に「く」の字状に挿入された状態にある。

さらに給電基板１０５をスルーホール１０３方向に移動させると、第１の接触用導体１ａの第１のテーパ２ａ、及び第２の接触用導体１ｂの第２のテーパ部２ｂは、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂからスルーホール１０３の内側方向に付勢される。そして図５に示すように、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂは、それぞれ第１の給電パターン１０４ａ及び第２の接触用導体１０４ｂとの接続位置を基点として、スルーホール１０３の内側方向に、第１のテーパ２ａ及び第２のテーパ２ｂが、それぞれスルーホール１０３内面に形成された第１のランド部１０７ａ及び第２のランド１０７ｂに当接する位置まで閉脚し、その状態でもって、スルーホール１０３内を摺動する。この時、板ばね４は、図５に示すような開脚状態となる。この開脚状態において、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂには、板ばね４からスルーホール１０３の外側方向に弾性力が働く。

さらに給電基板１０５をスルーホール１０３方向に移動させると、第１のテーパ２ａ及び第２のテーパ２ｂがスルーホール１０３を通過し、第１のテーパ２ａ及び第２のテーパ２ｂに働いていたスルーホール１０３の内側方向の付勢が解除される。そして図３に示すように、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂは、板ばね４からスルーホール１０３の外側方向へ働く弾性力により、スルーホール１０３の内側から外側方向に変位し、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを押圧した状態で保持される。

これにより、給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂから、それぞれ第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂ、ならびに第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを介してアンテナ素子である第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂに所定の電力が供給される。その他の動作については実施の形態１で示した動作と同じである。

この実施の形態２によれば、プリント基板１０２のスルーホール１０３側に位置した給電基板１０５上に形成された第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂの端部に、それぞれ接続された第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂを、スルーホール１０３に挿入可能に所定の長さ延設するとともに、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂの間に非導電性の弾性部材を設けて、第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂとの接続位置を基点として、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂが、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂからスルーホール１０３の内側方向に付勢された場合は、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂの先端がスルーホール１０３の内側方向に変位することを可能にし、またスルーホール１０３の内側方向への付勢が解除された場合は、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂは、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを強く押圧するような弾性を有するようにして、プリント基板１０２と給電基板１０５の接続部（Ａ部）を構成したので、実施の形態１と同等の効果を奏する。

なお、この実施の形態２によれば、弾性部材として、「く」の字状の板ばね４を用いたものを示したが、要は、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂが、図６に示すような閉脚状態の時に、スルーホール１０３の外側方向に弾性力が働くものならば何でもよく、例えば、図７に示すようなゴム球などの弾性球５や、図８に示すような非導電性のつるまきばね６などを用いてもよい。

実施の形態３
実施の形態１によれば、給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂの端部に、それぞれ固定され延設された第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂを用いたものを示したが、第１の接触用導体１ａ及び第２の接触用導体１ｂを、図９及び図１０に示すように、給電基板１０５に形成された第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂの端部から、それぞれ給電基板１０５方向に屈曲させて、末広状に所定の長さ延設させるとともに、その途中から給電基板１０５に向かって「く」の字状の屈曲させ、その先端を第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂに当接させることにより弾性を有した第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂを用いてもよい。なお図９はプリント基板に給電基板を挿入する前の状態を示し、図１０はプリント基板に給電基板を挿入した後の状態を示す。また、図９及び図１０に用いた符合のうち、実施の形態１で示した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、説明は省略する。

図９に示す状態において、プリント基板１０２のスルーホール１０３方向に給電基板１０５を移動させると、第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂの末広状の一部分が、それぞれスルーホール１０３に設けられた第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂの端部に当接する。

さらに給電基板１０５をスルーホール１０３方向に移動させると、第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂは、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂからスルーホール１０３の内側方向に付勢される。このため第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂは、その弾性により、図１０に示すように、第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂの外形が、スルーホール１０３に挿入可能な程度まで変位する。そしてこの変位した状態で、第１の接触用導体７ａは第１のランド１０７ａを、第２の接触用導体７ｂは第２のランド１０７ｂを強く押圧した状態で保持される。

これにより、給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂから、それぞれ第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂ、ならびに第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを介してアンテナ素子である第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂに所定の電力が供給される。

この実施の形態３によれば、プリント基板１０２のスルーホール１０３側に位置した給電基板１０５の表裏に形成された第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂの端部から、それぞれ給電基板１０５方向に屈曲させて、末広状に所定の長さ延設させるとともに、その途中から給電基板１０５に向かって「く」の字状に屈曲させて、その先端を第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂに当接させることにより弾性を有した「く」の字状の第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂを設けて、この弾性により第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂが、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを強く押圧するようにプリント基板１０２と給電基板１０５の接続部（Ａ部）を構成したので、実施の形態１と同等の効果を奏する。

実施の形態４
実施の形態３によれば、プリント基板１０２のスルーホール１０３側に位置した給電基板１０５上に形成された第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂの端部から、それぞれ給電基板１０５方向に屈曲させて末広状に所定の長さ延伸して設けるとともに、その途中から給電基板１０５に向かって「く」の字状に屈曲させて、その先端を第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂに当接させた第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂを設けたものを示したが、第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂを、図１１及び図１２に示すように、第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂの端部から、それぞれ所定の曲率を有して給電基板１０５方向に湾曲させた後、末広状に所定の長さ延設させることにより弾性を有した第１の接触用導体８ａ及び第２の接触用導体８ｂを用いてもよい。なお図１１はプリント基板に給電基板を挿入する前の状態を示し、図１２はプリント基板に給電基板を挿入した後の状態を示す。また、図１１及び図１２に用いた符合のうち、実施の形態１で示した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、説明は省略する。

図１１に示す状態において、プリント基板１０２のスルーホール１０３方向に給電基板１０５を移動させると、第１の接触用導体８ａ及び第２の接触用導体８ｂの末広状の一部分が、それぞれスルーホール１０３に設けられた第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂの端部に当接する。

さらに給電基板１０５をスルーホール１０３方向に移動させると、第１の接触用導体８ａ及び第２の接触用導体８ｂは、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂからスルーホール１０３の内側方向に付勢される。このため第１の接触用導体８ａ及び第２の接触用導体８ｂは、その弾性により、図１２に示すように、第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂ外形が、スルーホール１０３に挿入可能な程度まで変位する。そしてこの変位した状態で、第１の接触用導体８ａは第１のランド１０７ａを、第２の接触用導体８ｂは第２のランド１０７ｂを強く押圧した状態で保持される。

これにより、給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂから、それぞれ第１の接触用導体８ａ及び第２の接触用導体８ｂ、ならびに第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを介してアンテナ素子である第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂに所定の電力が供給される。

この実施の形態４によれば、プリント基板１０２のスルーホール１０３側に位置した給電基板１０５上に形成された第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂの端部から、それぞれ所定の曲率を有して給電基板１０５方向に湾曲させた後、末広状に所定の長さ延設させることにより弾性を有した第１の接触用導体８ａ及び第２の接触用導体８ｂを設けて、この弾性により第１の接触用導体８ａ及び第２の接触用導体８ｂが、それぞれ第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを強く押圧するようにプリント基板１０２と給電基板１０５の接続部（Ａ部）を構成したので、実施の形態１と同等の効果を奏する。

実施の形態１〜４によれば、給電基板側に、弾性を有するランド部接触用導体を備えて、ランド部を押圧する構成のものを示したが、ランド部側に弾性を有する接触用導体を備えて、給電基板の給電パターンを押圧する構成にすることも可能である。以下では、この実施の形態について説明する。

実施の形態５
図１３及び図１４は、この実施の形態５に係るプリント基板と給電基板の接続部（Ａ部）の構成及び動作を説明するものである。図１３及び図１４において、図１３はプリント基板に給電基板を挿入する前の状態を示し、図１４はプリント基板に給電基板を挿入した後の状態を示す。また図１３及び図１４において、プリント基板１０２のスルーホール１０３に形成された第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂの給電基板側の端部からは、それぞれスルーホール１０３の内側方向で、かつ給電基板１０５の反対方向に所定の傾斜と長さを有して延設されるとともに、その途中からスルーホール１０３の内面方向に「く」の字状に屈曲され、その先端をスルーホール１０３の内面、あるいはスルーホール１０３の内面に形成された第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂに当接させることにより弾性を有した第３の接触用導体９ａ及び第４の接触用導体９ｂが設けられている。なお、図１３及び図１４に用いた符合のうち、実施の形態１で示した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、説明は省略する。

図１３に示す状態において、プリント基板１０２のスルーホール１０３方向に給電基板１０５を移動させると、第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂの端部に導通を有して固定された第３接触用導体９ａ及び第４の接触用導体９ｂが、それぞれ給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂに当接する。

さらに給電基板１０５をスルーホール１０３方向に移動させると、第３の接触用導体９ａ及び第４の接触用導体９ｂには、それぞれ給電基板１０５の第１の給電パターン１０７ａ及び第２の給電パターン１０７ｂからスルーホール１０３の内側方向に付勢される。このため第３の接触用導体９ａ及び第４の接触用導体９ｂは、その弾性により、図１４に示すように、スルーホール１０３の内面方向に給電基板１０５が挿入可能な程度まで変位する。そしてこの変位した状態で、第３の接触用導体９ａは第１の給電パターン１０４ａを、第４の接触用導体９ｂは第２の給電パターン１０４ｂを強く押圧した状態で所定位置に保持される。

これにより、給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂから、それぞれ第３の接触用導体９ａ及び第４の接触用導体９ｂ、ならびに第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを介してアンテナ素子である第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂに所定の電力が供給される。

なお、図１３及び図１４においては、アンテナ素子である第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂがプリント基板１０２の下面側に形成されているが、プリント基板１０２は、誘電体基板であるので、第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂから電波は放射可能である。

この実施の形態５によれば、プリント基板１０２のスルーホール１０３に形成された第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂの給電基板１０５側の端部から、それぞれスルーホール１０３の内側方向で、かつ給電基板１０５の反対方向に所定の傾斜と長さを有して延設されるとともに、その途中からスルーホール１０３の内面方向に「く」の字状に屈曲され、その先端をスルーホール１０３の内面、あるいはスルーホールの内面に形成された第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂに当接させることにより弾性を有した第３の接触用導体９ａ及び第４の接触用導体９ｂを設けて、この弾性により第３の接触用導体９ａ及び第４の接触用導体９ｂが、それぞれ第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂを強く押圧するようにプリント基板１０２と給電基板１０５の接続部（Ａ部）を構成したので、実施の形態１と同等の効果を奏する。

実施の形態６
実施の形態５によれば、スルーホール１０３に形成された第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂの給電基板１０５側の端部から、それぞれスルーホール１０３の内側方向で、かつ給電基板１０５の反対方向に所定の傾斜と長さを有して延設されるとともに、その途中からスルーホール１０３の内面方向に「く」の字状に屈曲され、その先端をスルーホール１０３の内面、あるいはスルーホールの内面に形成された第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂに当接させることにより弾性を有した第３の接触用導体９ａ及び第４の接触用導体９ｂを設けたものを示したが、第３の接触用導体９ａ及び第４の接触用導体９ｂを、図１５及び図１６に示すように、第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂの給電基板１０５側の端部から、それぞれ所定の曲率の曲率を有して給電基板１０５の反対方向に湾曲した後、所定の長さ延設することにより弾性を有した第３の接触用導体１０ａ及び第４の接触用導体１０ｂを用いてもよい。なお図１５はプリント基板に給電基板を挿入する前の状態を示し、図１６はプリント基板に給電基板を挿入した後の状態を示す。また、図１１及び図１２に用いた符合のうち、実施の形態１で示した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、説明は省略する。

図１５に示す状態において、プリント基板１０２のスルーホール１０３方向に給電基板１０５を移動させると、第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂの端部に導通を有して固定された第３の接触用導体１０ａ及び第４の接触用導体１０ｂが、それぞれ給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂに当接する。

さらに給電基板１０５をスルーホール１０３方向に移動させると、第３の接触用導体１０ａ及び第４の接触用導体１０ｂは、それぞれ第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂからスルーホール１０３の内側方向に付勢される。このため第３の接触用導体１０ａ及び第４の接触用導体１０ｂは、その弾性により、図１６に示すように、スルーホール１０３の内面方向に給電基板１０５が挿入可能な程度まで変位する。そしてこの変位した状態で、第３の接触用導体１０ａは第１の給電パターン１０４ａを、第４の接触用導体１０ｂは第２の給電パターン１０ｂを強く押圧した状態で、所定位置に保持される。

これにより、給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂから、それぞれ第３の接触用導体１０ａ及び第４の接触用導体１０ｂ、ならびに第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂを介してアンテナ素子である第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂに所定の電力が供給される。

なお、図１５及び図１６においては、アンテナ素子である第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂがプリント基板１０２の下面側に形成されているが、プリント基板１０２は誘電体基板であるので、第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂから電波は放射可能である。

この実施の形態６によれば、スルーホール１０３に形成された第１のランド１０７ａ及び第２のランド１０７ｂの給電基板１０５側の端部から、それぞれ所定の曲率の曲率を有して給電基板１０５の反対方向に湾曲した後、所定の長さ延設することにより弾性を有した第３の接触用導体１０ａ及び第４の接触用導体１０ｂを設けて、この弾性により第３の接触用導体１０ａ及び第４の接触用導体１０ｂが、それぞれ第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂを強く押圧するようにプリント基板１０２と給電基板１０５の接続部（Ａ部）を構成したので、実施の形態１と同等の効果を奏する。

実施の形態１から４によれば、給電基板側に弾性を有する接触用導体を備えて、ランド部を押圧する構成のものを示し、実施の形態５及び６によれば、ランド部側に弾性を有した接触用導体を備えて、給電基板の給電パターンを押圧する構成のものを示したが、実施の形態１から４と実施の形態５及び６の構成を組合わせることも当然可能である。以下では、この実施の形態について説明する。

実施の形態７
図１７は、この発明の実施の形態７に係るプリント基板と給電基板の接続部（Ａ部）の構成を説明するものである。この実施の形態は、実施の形態３で示した第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂと実施の形態５で示した第３の接触用導体９ａ及び第４の接触用導体９ｂを組合わせたものである。この実施の形態においては、図１７に示すように、弾性を有した第１の接触用導体７ａと第３の接触用導体９ａ及び第２の接触用導体７ｂと第４の接触用導体９ｂが互いに押圧し合うように当接するように構成される。

これにより給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂに供給された所定の電力は、第１の接触用導体７ａ，第２の接触用導体７ｂ及び第３の接触用導体９ａ，第４の接触用導体９ｂならびに第１のランド１０７ａ，第２のランド１０７ｂを介してプリント基板１０２にエッチングされたアンテナ素子である第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂに供給される。そしてこの構成により実施の形態１と同等の効果を奏することが出来る。なお図１７で用いた符合は、実施の形態３及び実施の形態５で示した符号と同一であるため、符号の説明は省略する。

実施の形態８
図１８は、この発明の実施の形態８に係るプリント基板と給電基板の接続部（Ａ部）の構成を説明するものである。この実施の形態は、実施の形態３で示した第１の接触用導体７ａ及び第２の接触用導体７ｂと実施の形態６で示した第３の接触用導体１０ａ及び第４の接触用導体１０ｂを組合わせたものである。この実施の形態においては、図１８に示すように、弾性を有した第１の接触用導体７ａと第３の接触用導体１０ａ及び第２の接触用導体７ｂと第４の接触用導体１０ｂが互いに押圧し合うように構成される。

これにより給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂに供給された所定の電力は、第１の接触用導体７ａ，第２の接触用導体７ｂ及び第３の接触用導体１０ａ，第４の接触用導体１０ｂならびに第１のランド１０７ａ，第２のランド１０７ｂを介してプリント基板１０２にエッチングされたアンテナ素子である第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂに供給される。そしてこの構成により実施の形態１と同等の効果を奏することが出来る。なお図１８で用いた符合は、実施の形態３及び実施の形態６で示した符号と同一であるため、符号の説明は省略する。

実施の形態９
図１９は、この発明の実施の形態９に係るプリント基板と給電基板の接続部（Ａ部）の構成を説明するものである。この実施の形態は、実施の形態４で示した第１の接触用導体８ａ及び第２の接触用導体８ｂと実施の形態５で示した第３の接触用導体９ａ及び第４の接触用導体９ｂを組合わせたものである。この実施の形態においては、図１９に示すように、弾性を有した第１の接触用導体８ａと第３の接触用導体９ａ及び第２の接触用導体８ｂと第４の接触用導体９ｂが互いに押圧し合うように構成される。

これにより給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂに供給された所定の電力は、第１の接触用導体８ａ，第２の接触用導体８ｂ及び第３の接触用導体９ａ，第４の接触用導体９ｂならびに第１のランド１０７ａ，第２のランド１０７ｂを介してプリント基板１０２にエッチングされたアンテナ素子である第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂに供給される。そしてこの構成により実施の形態１と同等の効果を奏することが出来る。なお図１９で用いた符合は、実施の形態４及び実施の形態５で示した符号と同一であるため、符号の説明は省略する。

実施の形態１０
図２０は、この発明の実施の形態１０に係るプリント基板と給電基板の接続部（Ａ部）の構成を説明するものである。この実施の形態は、実施の形態４で示した第１の接触用導体８ａ及び第２の接触用導体８ｂと実施の形態６で示した第３の接触用導体１０ａ及び第４の接触用導体１０ｂを組合わせたものである。この実施の形態においては、図２０に示すように、弾性を有した第１の接触用導体８ａと第３の接触用導体１０ａ及び第２の接触用導体８ｂと第４の接触用導体１０ｂが互いに押圧し合うように構成される。

これにより給電基板１０５の第１の給電パターン１０４ａ及び第２の給電パターン１０４ｂに供給された所定の電力は、第１の接触用導体８ａ，第２の接触用導体８ｂ及び第３の接触用導体１０ａ，第４の接触用導体１０ｂならびに第１のランド１０７ａ，第２のランド１０７ｂを介してプリント基板１０２にエッチングされたアンテナ素子である第１のアーム１０１ａ及び第２のアーム１０１ｂに供給される。そしてこの構成により実施の形態１と同等の効果を奏することが出来る。なお図２０で用いた符合は、実施の形態４及び実施の形態６で示した符号と同一であるため、符号の説明は省略する。

この発明の実施の形態１に係るプリント基板と給電基板の接続部の接続動作を説明する説明図である。この発明の実施の形態１に係るプリント基板と給電基板の接続部の接続動作を説明する説明図である。この発明の実施の形態１に係るプリント基板と給電基板の接続部の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態２に係るプリント基板と給電基板の接続部の接続動作を説明する説明図である。この発明の実施の形態２に係るプリント基板と給電基板の接続部の接続動作を説明する説明図である。この発明の実施の形態２に係るプリント基板と給電基板の接続部の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態２に係るプリント基板と給電基板の接続部の他の構成例を示す説明図である。この発明の実施の形態２に係るプリント基板と給電基板の接続部の他の構成例を示す説明図である。この発明の実施の形態３に係るプリント基板と給電基板の接続部の接続動作を説明する説明図である。この発明の実施の形態３に係るプリント基板と給電基板の接続部の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態４に係るプリント基板と給電基板の接続部の接続動作を説明する説明図である。この発明の実施の形態４に係るプリント基板と給電基板の接続部の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態５に係るプリント基板と給電基板の接続部の接続動作を説明する説明図である。この発明の実施の形態５に係るプリント基板と給電基板の接続部の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態６に係るプリント基板と給電基板の接続部の接続動作を説明する説明図である。この発明の実施の形態６に係るプリント基板と給電基板の接続部の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態７に係るプリント基板と給電基板の接続部の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態８に係るプリント基板と給電基板の接続部の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態９に係るプリント基板と給電基板の接続部の構成を示す構成図である。この発明の実施の形態１０に係るプリント基板と給電基板の接続部の構成を示す構成図である。一般的なスパイラルアンテナの構成を示す斜視図である。一般的なスパイラルアンテナの構成を示す断面構成図である。従来のプリント基板と給電基板の接続部の構成を示す構成図である。

符号の説明

１ａ第１の接触用導体
１ｂ第２の接触用導体
２ａ第１のテーパ
２ｂ第２のテーパ
３ａ第１のストッパー
３ｂ第２のストッパー
１００円筒形のケース
１０１ａアンテナ素子である第１のアーム
１０１ｂアンテナ素子である第２のアーム
１０２プリント基板
１０３スルーホール
１０４ａ第１の給電パターン
１０４ｂ第２の給電パターン
１０５給電基板
１０６給電コネクタ
１０７ａ第１のランド
１０７ｂ第２のランド

Claims

アンテナ素子となるスパイラル状の第１及び第２のアームが形成され、前記第１及び第２のアームの一端が表裏方向に貫通したスルーホールに設けられた第１及び第２のランドにそれぞれ接続されたプリント基板と、
表裏に第１及び第２の給電パターンが形成され、前記スルーホールに対して挿入可能に設けられた給電基板と、
前記スルーホールへの前記給電基板の所定の挿入位置において、前記第１及び第２のランドあるいは前記第１及び第２の給電パターンの少なくとも一方に、弾性による押圧により、前記第１のランドと前記第１の給電パターン及び前記第２のランドと前記第２の給電パターンを、それぞれ導通を有して接続する接続部を備えたことを特徴とするスパイラルアンテナ。
接続部は、前記第１及び第２の給電パターンの端部からそれぞれ所定の長さ延設されるとともに、前記第１及び第２の給電パターンの端部に固定されることにより、前記第１及び第２のランドを、それぞれ押圧可能にする弾性を有した第１及び第２の接触用導体を備えたことを特徴とする請求項１に記載のスパイラルアンテナ。
接続部は、前記第１及び第２の給電パターンの端部から、それぞれ延設された第１及び第２の接触用導体と、前記第１及び第２の接触用導体の間に設けられ、前記第１及び第２のランドを、それぞれ前記第１及び第２の接触用導体を介して押圧可能にする弾性を有した弾性部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載のスパイラルアンテナ。
第１及び第２の接触用導体の先端に、それぞれ前記スルーホールへ傾斜を有して最初に当接し、前記スルーホールへの前記給電基板の挿入を容易にするための第１及び第２のテーパを備えたことを特徴とする請求項２又は３のいずれか１項に記載のスパイラルアンテナ。
第１及び第２の給電パターンの前記端部に、それぞれ前記第１及び第２の接触用導体の
前記スルーホールへの過剰な挿入を阻止するための第１及び第２のストッパーを備えたことを特徴とする請求項４に記載のスパイラルアンテナ。
接続部は、前記第１及び第２の給電パターンの端部から、それぞれ前記給電基板側に屈曲されて末広状に所定の長さ延設されるとともに、その途中から前記給電基板側に「く」の字状に屈曲され、その先端を前記第１及び第２の給電パターンに当接させることにより、前記第１及び第２のランドを、それぞれ押圧可能にする弾性を有した第１及び第２の接触用導体を備えたことを特徴とする請求項１記載のスパイラルアンテナ。
接続部は、前記第１及び第２の給電パターンの端部から、それぞれ所定の曲率を有して前記給電基板側に湾曲された後、末広状に所定の長さ延設させることにより、前記第１及び第２のランドを、それぞれ押圧可能にする弾性を有した第１及び第２の接触用導体を備えたことを特徴とする請求項１記載のスパイラルアンテナ。
接続部は、前記第１及び第２のランドから、それぞれ前記スルーホールの内側方向で、前記給電基板の反対方向に屈曲されて所定の傾斜と長さを有して延設されるとともに、その途中から前記スルーホールの内面側に「く」の字状に屈曲され、その先端を前記スルーホールの内面に当接させることにより、前記第１及び第２の給電パターンを、それぞれ押圧可能にする弾性を有した第３及び第４の接触用導体を備えたことを特徴とする請求項１記載のスパイラルアンテナ。
接続部は、前記第１及び第２のランドから、それぞれ前記スルーホールの内側方向で、所定の曲率を有して前記給電基板の反対方向に湾曲された後、所定の長さ延設されることにより、前記第１及び第２の給電パターンを、それぞれ押圧可能にする弾性を有した第３及び第４の接触用導体を備えたことを特徴とする請求項１記載のスパイラルアンテナ。
接続部は、前記第１及び第２の給電パターンの端部から、それぞれ前記給電基板側に屈曲されて末広状に所定の長さ延設されるとともに、その途中から前記給電基板側に「く」の字状に屈曲され、その先端を前記第１及び第２の給電パターンに当接させることにより弾性を有した第１及び第２の接触用導体と、
前記第１及び第２のランドから、それぞれ前記スルーホールの内側方向で、前記給電基板の反対方向に屈曲されて所定の傾斜と長さを有して延設されるとともに、その途中から前記スルーホールの内面側に「く」の字状に屈曲され、その先端を前記スルーホールの内面に当接させることにより弾性を有した第３及び第４の接触用導体とを備え、
前記第１と第３の接触用導体及び前記第２と第４の接触用導体が互いに押圧し合うように構成したことを特徴とする請求項１記載のスパイラルアンテナ。
接続部は、前記第１及び第２の給電パターンの端部から、それぞれ前記給電基板側に屈曲されて末広状に所定の長さ延設されるとともに、その途中から前記給電基板側に「く」の字状に屈曲され、その先端を前記第１及び第２の給電パターンに当接させることにより弾性を有した第１及び第２の接触用導体と、
前記第１及び第２のランドから、それぞれ前記スルーホールの内側方向で、所定の曲率を有して前記給電基板の反対方向に湾曲させた後、所定の長さ延設させることにより弾性を有した第３及び第４の接触用導体とを備え、
前記第１と第３の接触用導体及び前記第２と第４の接触用導体が互いに押圧し合うように構成したことを特徴とする請求項１記載のスパイラルアンテナ。
接続部は、前記第１及び第２の給電パターンの端部から、それぞれ所定の曲率を有して前記給電基板側に湾曲された後、末広状に所定の長さ延設させることにより弾性を有した第１及び第２の接触用導体と、
前記第１及び第２のランドから、それぞれ前記スルーホールの内側方向で、前記給電基板の反対方向に屈曲されて所定の傾斜と長さを有して延設されるとともに、その途中から前記スルーホールの内面側に「く」の字状に屈曲され、その先端を前記スルーホールの内面に当接させることにより弾性を有した第３及び第４の接触用導体とを備え、
前記第１と第３の接触用導体及び前記第２と第４の接触用導体が互いに押圧し合うように構成したことを特徴とする請求項１記載のスパイラルアンテナ。
接続部は、前記第１及び第２の給電パターンの端部から、それぞれ所定の曲率を有して前記給電基板側に湾曲された後、末広状に所定の長さ延設させることにより弾性を有した第１及び第２の接触用導体と、
前記第１及び第２のランドから、それぞれ前記スルーホールの内側方向で、所定の曲率を有して前記給電基板の反対方向に湾曲させた後、所定の長さ延設させることにより弾性を有した第３及び第４の接触用導体とを備え、
前記第１と第３の接触用導体及び前記第２と第４の接触用導体が互いに押圧し合うように構成したことを特徴とする請求項１記載のスパイラルアンテナ。