JP3185607B2 - 表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機 - Google Patents
表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
- H01Q9/0457—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、携帯電話などの移動体
通信機、無線ＬＡＮ（Local Area Network）に用いられ
る表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機に関す
る。
通信機、無線ＬＡＮ（Local Area Network）に用いられ
る表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の表面実装型アンテナを図１４に示
す。この従来の表面実装型アンテナは、セラミックス、
樹脂などの矩形状誘電体基体３１の対向する両端面間に
貫通孔３２を設け、この貫通孔３２に放射電極３２ａを
形成し、誘電体基体３１の一方の端面に容量装荷電極３
５を設け、この容量装荷電極３５と放射電極３２ａの一
方側を接続し、誘電体基体３１の他方の端面に給電用電
極３３を設け、この給電用電極３３と放射電極３２ａの
他方側を接続し、また、誘電体基体３１の他方の端面の
両側にグランド電極３４ａ，３４ｂを形成したものであ
る。そして、この従来の表面実装型アンテナは、プリン
ト基板上に搭載して、給電用電極３３を高周波回路の入
力端と接続するようにしたものである。
す。この従来の表面実装型アンテナは、セラミックス、
樹脂などの矩形状誘電体基体３１の対向する両端面間に
貫通孔３２を設け、この貫通孔３２に放射電極３２ａを
形成し、誘電体基体３１の一方の端面に容量装荷電極３
５を設け、この容量装荷電極３５と放射電極３２ａの一
方側を接続し、誘電体基体３１の他方の端面に給電用電
極３３を設け、この給電用電極３３と放射電極３２ａの
他方側を接続し、また、誘電体基体３１の他方の端面の
両側にグランド電極３４ａ，３４ｂを形成したものであ
る。そして、この従来の表面実装型アンテナは、プリン
ト基板上に搭載して、給電用電極３３を高周波回路の入
力端と接続するようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
表面実装型アンテナは、小型化のために容量装荷電極３
５とグランド電極３４ａ，３４ｂとの間の容量を増やす
必要があり、誘電体基体３１の誘電率を大きくしなけれ
ばならなかった。このためＱが高くなって、周波数帯域
が狭くなるという欠点があった。また、上記のように、
狭帯域の表面実装型アンテナを搭載した従来の通信機
は、筐体の影響による周波数のズレを十分にカバ−でき
ないという欠点があった。したがって、本発明は、比較
的低い誘電率の誘電体を使用しても、表面実装可能な程
度に小形化でき、しかも周波数帯域を広くすることので
きる表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機を提
供することを目的とする。
表面実装型アンテナは、小型化のために容量装荷電極３
５とグランド電極３４ａ，３４ｂとの間の容量を増やす
必要があり、誘電体基体３１の誘電率を大きくしなけれ
ばならなかった。このためＱが高くなって、周波数帯域
が狭くなるという欠点があった。また、上記のように、
狭帯域の表面実装型アンテナを搭載した従来の通信機
は、筐体の影響による周波数のズレを十分にカバ−でき
ないという欠点があった。したがって、本発明は、比較
的低い誘電率の誘電体を使用しても、表面実装可能な程
度に小形化でき、しかも周波数帯域を広くすることので
きる表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機を提
供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 一端にグランド電極を有する複数枚の
誘電体シートを積層してなる誘電体を備え、前記誘電体
を構成する誘電体シートは、一端にグランド電極のみを
有する誘電体シートと、一端が誘電体シートに設けられ
た給電用電極に接続された結合用電極を有する複数枚の
誘電体シートと、一端が前記グランド電極に接続された
放射電極を有する少なくとも１枚の誘電体シートと、を
有し、前記結合用電極と前記放射電極とが、誘電体中に
立体的に、かつ、交互に間隔をおいて配置され、前記結
合用電極と前記放射電極との間に電磁界結合用の容量が
形成されてなる表面実装型アンテナを特徴とする。ま
た、本発明は、前記結合用電極が２個で、前記放射電極
が１個よりなる表面実装型アンテナを特徴とする。ま
た、本発明は、前記結合用電極が３個で、前記放射電極
が２個よりなる表面実装型アンテナを特徴とする。ま
た、本発明は、前記放射電極をコ字型としてなる表面実
装型アンテナを特徴とする。また、本発明は、前記給電
用電極およびグランド電極が、側面に形成されてなる表
面実装型アンテナを特徴とする。また、本発明は、前記
表面実装型アンテナを搭載してなる通信機を特徴とす
る。
成するために、 一端にグランド電極を有する複数枚の
誘電体シートを積層してなる誘電体を備え、前記誘電体
を構成する誘電体シートは、一端にグランド電極のみを
有する誘電体シートと、一端が誘電体シートに設けられ
た給電用電極に接続された結合用電極を有する複数枚の
誘電体シートと、一端が前記グランド電極に接続された
放射電極を有する少なくとも１枚の誘電体シートと、を
有し、前記結合用電極と前記放射電極とが、誘電体中に
立体的に、かつ、交互に間隔をおいて配置され、前記結
合用電極と前記放射電極との間に電磁界結合用の容量が
形成されてなる表面実装型アンテナを特徴とする。ま
た、本発明は、前記結合用電極が２個で、前記放射電極
が１個よりなる表面実装型アンテナを特徴とする。ま
た、本発明は、前記結合用電極が３個で、前記放射電極
が２個よりなる表面実装型アンテナを特徴とする。ま
た、本発明は、前記放射電極をコ字型としてなる表面実
装型アンテナを特徴とする。また、本発明は、前記給電
用電極およびグランド電極が、側面に形成されてなる表
面実装型アンテナを特徴とする。また、本発明は、前記
表面実装型アンテナを搭載してなる通信機を特徴とす
る。
【０００５】
【作用】本発明は、誘電体中に積層形成され、一端がグ
ランド電極に接続された放射電極と結合用電極とが、結
合容量を介して結合し、この結合容量を電極長、電極
幅、誘電体グリ−ンシ−トの厚みなどを増減することに
より、放射抵抗および共振周波数を制御することができ
る。この結合容量を調節し、かつ、放射電極をコ字型に
することによって、低誘電率の誘電体を使用することが
可能になり、周波数帯域を拡大でき、併せて小型化も図
ることができる。また、放射電極をコ字状にする場合、
その結合電極と結合する部分および電磁界の放射に寄与
する部分を別々にすることで、共振周波数と入力インピ
−ダンスの整合を独立に設計することになる。また、本
発明に係る表面実装型アンテナを搭載してなる通信機に
おいては、該アンテナからの入出力信号を処理する高周
波回路部分との配線を最短で行うことができる。
ランド電極に接続された放射電極と結合用電極とが、結
合容量を介して結合し、この結合容量を電極長、電極
幅、誘電体グリ−ンシ−トの厚みなどを増減することに
より、放射抵抗および共振周波数を制御することができ
る。この結合容量を調節し、かつ、放射電極をコ字型に
することによって、低誘電率の誘電体を使用することが
可能になり、周波数帯域を拡大でき、併せて小型化も図
ることができる。また、放射電極をコ字状にする場合、
その結合電極と結合する部分および電磁界の放射に寄与
する部分を別々にすることで、共振周波数と入力インピ
−ダンスの整合を独立に設計することになる。また、本
発明に係る表面実装型アンテナを搭載してなる通信機に
おいては、該アンテナからの入出力信号を処理する高周
波回路部分との配線を最短で行うことができる。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の表面実装型アンテナの第
１実施例の斜視図、図２は図１に示す表面実装型アンテ
ナの積層状況を示す展開斜視図、図３は本実施例の回路
構成図である。図１において、１０は本実施例の表面実
装型アンテナで、セラミックスなどの誘電体シ−トの積
層構造よりなり、その内部に回路構成要素を有してい
る。この回路構成要素について、図２を参照して説明す
る。１は第１誘電体シ−トで、この第１誘電体シ−ト１
の表面には、その長手方向の中央部にストリップ状の放
射電極１ａが設けられている。また、この第１誘電体シ
−ト１の一方の端縁および端面には、グランド電極１ｂ
が設けられている。このグランド電極１ｂの端縁には、
スル−ホ−ル１ｃが設けられている。放射電極１ａはそ
の一端がこのグランド電極１ｂに接続され、その他端が
第１誘電体シ−ト１の他方の端面近傍まで伸びて、開放
端を構成している。また、誘電体シ−ト１の他方の端面
には、後述の給電用電極２ａの一部が設けられている。
なお、第１誘電体シ−ト１の裏面には、電極は設けられ
ていない。２は第２誘電体シ−トで、この第２誘電体シ
−ト２の一方の端縁および端面には、第１誘電体シ−ト
１と同様に、グランド電極１ｂが設けられている。この
グランド電極１ｂの端縁には、スル−ホ−ル１ｃが設け
られている。第２誘電体シ−ト２の他方の端縁および端
面には、給電用電極２ａが設けられている。この給電用
電極２ａの中央から結合用電極２ｂがグランド電極１ｂ
の近傍まで伸びて設けられている。なお、第２誘電体シ
−ト２の裏面には、電極は設けられてはいない。３は第
３誘電体シ−トであるが、第２誘電体シ−ト２と構造は
同一なので、同一番号を付してその説明を省略する。４
は第４誘電体シ−トで、一方の端縁および端面には、上
記したグランド電極１ｂおよびスル−ホ−ル１ｃと同様
のものが設けられており、放射電極１ａ，結合用電極２
ｂなどの内部積層電極の外部保護部材となる。図２に示
す第１誘電体シ−ト１乃至第４誘電体シ−ト４は、グリ
−ンシ−トの状態でそれぞれ積層されて加圧された後一
体に焼成されて、図１に示すような表面実装型アンテナ
１０が完成する。なお、各誘電体シ−トのグランド電極
１ｂは、スル−ホ−ル１ｃを通じて相互接続される。ま
た、第１誘電体シ−ト１乃至第３誘電体シ−ト３の給電
用電極２ａはそれらの端面において相互接続される。図
１に示す表面実装型アンテナ１０の等価回路を図３に示
す。放射電極１ａは結合用電極２ｂ、２ｂにより両側か
ら挟まれて、その間に容量Ｃがそれぞれ形成されて、こ
の容量Ｃにより放射電極１ａと結合用電極２ｂとは電磁
界結合することになる。本実施例は、放射電極１ａの印
刷された第１誘電体シ−トと、給電用電極２ａおよびそ
の結合用電極２ｂがそれぞれ形成された第２誘電体シ−
ト２および第２誘電体シ−ト３とがグリ−ンシ−トの状
態で積層され、加圧されそして焼成されて、放射電極１
ａおよび結合用電極２ｂが誘電体中に一体に形成され、
放射電極１ａと給電用電極２ａとが、その間に形成され
る容量を介して電磁界結合するので、その電磁界結合が
漏れを生じることなく効率的に行われる。そして、電流
は矢印で示すように給電用電極２ａからグランド電極１
ｂに流れて、放射電極１ａの周囲から電磁界が放射され
る。つぎに、本発明の第２実施例について図４乃至図６
を参照して説明する。図４において、２０は本実施例の
表面実装型アンテナで、第１実施例における第１誘電体
シ−ト１および第３誘電体シ−ト３を追加して、図５に
示すように、それぞれ第５誘電体シ−ト５および第６誘
電体シ−ト６として、放射電極１ａをスタック状にした
ものである。その他の構成は、第１実施例と同様なので
同一番号を付してその説明を省略する。図５に示す第１
誘電体シ−ト１乃至第６誘電体シ−ト６はグリ−ンシ−
トの状態でそれぞれ積層されて加圧された後一体に焼成
されて、図４に示すような表面実装型アンテナ２０が完
成する。なお、各誘電体シ−トのグランド電極１ｂは、
スル−ホ−ル１ｃを通じて相互接続される。また、第４
誘電体シ−ト４を除いた各誘電体シ−トの給電用電極２
ａはそれらの端面において相互接続される。図４に示す
表面実装型アンテナ２０の等価回路を図６に示す。二つ
の放射電極１ａ，１ａは結合用電極２ｂによりそれぞれ
両側から挟まれて、その間に容量Ｃが形成されて、この
容量Ｃにより各放射電極１ａと結合用電極２ｂとは電磁
界結合することになる。そして、二つの放射電極１ａ，
１ａは、給電用電極２ａにより並列給電されることにな
る。この第２実施例では、二つの放射電極１ａ，１ａの
長さを異ならせることもでき、その場合には、異なった
共振周波数の放射電極を励振したり、また放射電極１
ａ，１ａが並列なので、導体損が下がり放射効率が向上
することになる。つきに、本発明の第３実施例について
図７乃至図９を参照して説明する。図７において、３０
は本実施例による表面実装型アンテナで、上記の各実施
例と同様に、誘電体シ−トの積層構造よりなり、その内
部に回路構成要素を有している。この回路構成要素につ
いて、図８を参照して説明する。１１は第１誘電体シ−
トで、この誘電体シ−ト１１の表面には、複数個の放射
電極３ａ，３ｂが並行して設けられている。これらの複
数個の放射電極３ａ，３ｂの一端は、導体パタ−ン３ｃ
によりそれぞれ接続されて、コ字型を形成している。放
射電極３ａの他端は開放端を構成している。また、放射
電極３ｂの他端はグランド電極３ｄに接続されている。
そして、このグランド電極３ｄは、スル−ホ−ル３ｅと
接続し、一つの端面に折り曲っている。また、放射電極
３ａの開放端の近傍には、スル−ホ−ル３ｆが設けられ
ている。また、放射電極３ａの開放端の延長上に位置す
る端縁には、後述の給電用電極４ａの一部が設けられて
いる。１２は第２誘電体シ−トで、第１誘電体シ−ト１
１と図８に示すような状態で一体に積層されたとき、放
射電極３ａに対応する位置に結合用電極４ｂが形成さ
れ、この結合用電極４ｂの一端は開放され、他端は給電
用電極４ａに接続されている。この給電用電極４ａは一
つの端面に折り曲がっている。また、給電用電極４ａに
もスル−ホ−ル３ｆが設けられている。さらに、第１誘
電体シ−ト１１と一体に積層されたとき、第１誘電体シ
−ト１１のグランド電極３ｄに相当する位置に、同様の
グランド電極３ｄ、スル−ホ−ル３ｅが設けられてい
る。１３は第３誘電体シ−トであるが、第２誘電体シ−
ト１２と電極形状などはほぼ同様なので、同一番号を付
す。ただ、グランド電極３ｄが表面でなく裏面に形成さ
れているところが相違する。１４は第４誘電体シ−ト
で、第２誘電体シ−ト１２と同様のグランド電極３ｄと
スル−ホ−ル３ｅが、相当する場所に形成されている。
図８に示す第１誘電体シ−ト１１乃至第４誘電体シ−ト
１４は積層されて加圧された後一体に構成されて、図７
に示すような表面実装型アンテナ３０が完成する。な
お、各誘電体グリ−ンシ−トのグランド電極３ｄは、そ
の側面電極およびスル−ホ−ル３ｅを通じて相互接続さ
れる。また、給電用電極４ａも、第４誘電体シ−ト１４
を除いて、それらの端面電極とスル−ホ−ル３ｆとによ
って相互接続される。図７に示す表面実装型アンテナ３
０の等価回路を図９に示す。放射電極３ａは結合用電極
４ｂにより両側から挟まれて、その間に容量Ｃがそれぞ
れ形成される。これらの容量Ｃにより放射電極３ａと結
合用電極４ｂとは電磁界結合することになり、電流が放
射電極３ａを矢印方向に流れ、導体パタ−ン３ｃを経由
して、放射電極３ｂを矢印方向に流れてグランド電極３
ｄに至る。この電流により、放射電極３ａ，導体パタ−
ン３ｃおよび放射電極３ｂから電磁界が放射されること
になる。放射電極３ａと放射電極３ｂとの電流成分の比
は、結合用電極４ｂとの結合容量Ｃを制御することによ
り変えることができる。そして放射電極３ａの電流の振
幅を、放射電極３ｂを流れるものよりも小さくすること
ができる。したがって、放射電極３ａと放射電極３ｂと
の電流方向が逆になっていたにしても、主たる電磁界放
射は振幅の大きい放射電極３ｂが受け持つので、この電
流の逆方向による電磁界の減衰は問題にはならない。ま
た、導体パタ−ン３ｃからは、偏波の異なる電磁界が放
射されることになる。本実施例は、放射電極３ａ，３ｂ
および導体パタ−ン３ｃの接続による起電流型の放射体
として動作するので、電磁界の放射指向性パタ−ンが無
指向性に近くなる。また、放射電極３ａ，３ｂをコ字状
に形成するため、誘電体の比誘電率を高くしなくても小
形にでき、周波数幅も広がるという利点をもつ。また、
本実施例は、放射電極３ａを主として結合用電極４ｂと
の結合用とし、放射電極３ｂを主として電磁界の放射励
振用として、これらを独立に設計することができるの
で、共振周波数、放射抵抗等の設計自由度が向上する。
つぎに、本発明の第４実施例について図１０乃至図１２
を参照して説明する。図１０において、４０は本実施例
の表面実装型アンテナで、第３実施例の図８における第
３誘電体シ−ト１３を第２誘電体シ−ト１２に変えて、
図１１に示すように、第３誘電体シ−ト１３ａとし、か
つ、第３実施例の図８における第１誘電体シ−ト１１お
よび第３誘電体シ−ト１３を追加して、図１１に示すよ
うに、それぞれ第５誘電体グリ−ンシ−ト１５および第
６誘電体グリ−ンシ−ト１６として、放射電極３ａ，３
ｂをそれぞれ複数にしたものである。その他の構成は、
第３実施例と同様なので同一番号を付してその説明を省
略する。図１１に示す第１誘電体シ−ト１１乃至第６誘
電体シ−ト１６はグリ−ンシ−トの状態で積層されて加
圧された後一体に焼成されて、図１０に示すような表面
実装型アンテナ４０が完成する。なお、各誘電体シ−ト
のグランド電極３ｄは、その端面電極およびスル−ホ−
ル３ｅを通じて相互接続される。また、各誘電体シ−ト
の給電用電極４ａも、第４誘電体シ−ト１４を除いて、
それらの端面電極およびスル−ホ−ル３ｆとによって相
互接続される。図１０に示す表面実装型アンテナ４０の
等価回路を図１２に示す。二つの放射電極３ａは結合用
電極４ｂによりそれぞれ両側から挟まれて、その間に容
量Ｃが形成されて、この容量Ｃにより各放射電極３ａと
結合用電極４ｂとは電磁界結合することになる。そし
て、二つの放射電極３ａは、給電用電極４ａにより並列
給電されることになる。この第４実施例の作用および効
果は、第２実施例と同様なのでその説明を省略する。上
記の各実施例においては、結合用電極と放射電極とを別
の誘電体シ−トに形成し、これらを積層して立体的に配
置し、それらの間にできる結合容量により結合用電極と
放射電極とを電磁界結合させたが、図３、図６および図
１２に示すように、結合用電極と放射電極とを同一誘電
体シ−ト上にインタ−ディジタル型に配置して、それら
の間にできる結合容量により結合用電極と放射電極とを
電磁界結合させる構造にしてもよい。上記各実施例の表
面実装型アンテナ１０，２０，３０，４０は、図１３に
示すように、通信機２１のセット基板（又はそのサブ基
板）２１ａに、グランド電極と給電用電極を半田付けす
ることにより実装される。
して説明する。図１は本発明の表面実装型アンテナの第
１実施例の斜視図、図２は図１に示す表面実装型アンテ
ナの積層状況を示す展開斜視図、図３は本実施例の回路
構成図である。図１において、１０は本実施例の表面実
装型アンテナで、セラミックスなどの誘電体シ−トの積
層構造よりなり、その内部に回路構成要素を有してい
る。この回路構成要素について、図２を参照して説明す
る。１は第１誘電体シ−トで、この第１誘電体シ−ト１
の表面には、その長手方向の中央部にストリップ状の放
射電極１ａが設けられている。また、この第１誘電体シ
−ト１の一方の端縁および端面には、グランド電極１ｂ
が設けられている。このグランド電極１ｂの端縁には、
スル−ホ−ル１ｃが設けられている。放射電極１ａはそ
の一端がこのグランド電極１ｂに接続され、その他端が
第１誘電体シ−ト１の他方の端面近傍まで伸びて、開放
端を構成している。また、誘電体シ−ト１の他方の端面
には、後述の給電用電極２ａの一部が設けられている。
なお、第１誘電体シ−ト１の裏面には、電極は設けられ
ていない。２は第２誘電体シ−トで、この第２誘電体シ
−ト２の一方の端縁および端面には、第１誘電体シ−ト
１と同様に、グランド電極１ｂが設けられている。この
グランド電極１ｂの端縁には、スル−ホ−ル１ｃが設け
られている。第２誘電体シ−ト２の他方の端縁および端
面には、給電用電極２ａが設けられている。この給電用
電極２ａの中央から結合用電極２ｂがグランド電極１ｂ
の近傍まで伸びて設けられている。なお、第２誘電体シ
−ト２の裏面には、電極は設けられてはいない。３は第
３誘電体シ−トであるが、第２誘電体シ−ト２と構造は
同一なので、同一番号を付してその説明を省略する。４
は第４誘電体シ−トで、一方の端縁および端面には、上
記したグランド電極１ｂおよびスル−ホ−ル１ｃと同様
のものが設けられており、放射電極１ａ，結合用電極２
ｂなどの内部積層電極の外部保護部材となる。図２に示
す第１誘電体シ−ト１乃至第４誘電体シ−ト４は、グリ
−ンシ−トの状態でそれぞれ積層されて加圧された後一
体に焼成されて、図１に示すような表面実装型アンテナ
１０が完成する。なお、各誘電体シ−トのグランド電極
１ｂは、スル−ホ−ル１ｃを通じて相互接続される。ま
た、第１誘電体シ−ト１乃至第３誘電体シ−ト３の給電
用電極２ａはそれらの端面において相互接続される。図
１に示す表面実装型アンテナ１０の等価回路を図３に示
す。放射電極１ａは結合用電極２ｂ、２ｂにより両側か
ら挟まれて、その間に容量Ｃがそれぞれ形成されて、こ
の容量Ｃにより放射電極１ａと結合用電極２ｂとは電磁
界結合することになる。本実施例は、放射電極１ａの印
刷された第１誘電体シ−トと、給電用電極２ａおよびそ
の結合用電極２ｂがそれぞれ形成された第２誘電体シ−
ト２および第２誘電体シ−ト３とがグリ−ンシ−トの状
態で積層され、加圧されそして焼成されて、放射電極１
ａおよび結合用電極２ｂが誘電体中に一体に形成され、
放射電極１ａと給電用電極２ａとが、その間に形成され
る容量を介して電磁界結合するので、その電磁界結合が
漏れを生じることなく効率的に行われる。そして、電流
は矢印で示すように給電用電極２ａからグランド電極１
ｂに流れて、放射電極１ａの周囲から電磁界が放射され
る。つぎに、本発明の第２実施例について図４乃至図６
を参照して説明する。図４において、２０は本実施例の
表面実装型アンテナで、第１実施例における第１誘電体
シ−ト１および第３誘電体シ−ト３を追加して、図５に
示すように、それぞれ第５誘電体シ−ト５および第６誘
電体シ−ト６として、放射電極１ａをスタック状にした
ものである。その他の構成は、第１実施例と同様なので
同一番号を付してその説明を省略する。図５に示す第１
誘電体シ−ト１乃至第６誘電体シ−ト６はグリ−ンシ−
トの状態でそれぞれ積層されて加圧された後一体に焼成
されて、図４に示すような表面実装型アンテナ２０が完
成する。なお、各誘電体シ−トのグランド電極１ｂは、
スル−ホ−ル１ｃを通じて相互接続される。また、第４
誘電体シ−ト４を除いた各誘電体シ−トの給電用電極２
ａはそれらの端面において相互接続される。図４に示す
表面実装型アンテナ２０の等価回路を図６に示す。二つ
の放射電極１ａ，１ａは結合用電極２ｂによりそれぞれ
両側から挟まれて、その間に容量Ｃが形成されて、この
容量Ｃにより各放射電極１ａと結合用電極２ｂとは電磁
界結合することになる。そして、二つの放射電極１ａ，
１ａは、給電用電極２ａにより並列給電されることにな
る。この第２実施例では、二つの放射電極１ａ，１ａの
長さを異ならせることもでき、その場合には、異なった
共振周波数の放射電極を励振したり、また放射電極１
ａ，１ａが並列なので、導体損が下がり放射効率が向上
することになる。つきに、本発明の第３実施例について
図７乃至図９を参照して説明する。図７において、３０
は本実施例による表面実装型アンテナで、上記の各実施
例と同様に、誘電体シ−トの積層構造よりなり、その内
部に回路構成要素を有している。この回路構成要素につ
いて、図８を参照して説明する。１１は第１誘電体シ−
トで、この誘電体シ−ト１１の表面には、複数個の放射
電極３ａ，３ｂが並行して設けられている。これらの複
数個の放射電極３ａ，３ｂの一端は、導体パタ−ン３ｃ
によりそれぞれ接続されて、コ字型を形成している。放
射電極３ａの他端は開放端を構成している。また、放射
電極３ｂの他端はグランド電極３ｄに接続されている。
そして、このグランド電極３ｄは、スル−ホ−ル３ｅと
接続し、一つの端面に折り曲っている。また、放射電極
３ａの開放端の近傍には、スル−ホ−ル３ｆが設けられ
ている。また、放射電極３ａの開放端の延長上に位置す
る端縁には、後述の給電用電極４ａの一部が設けられて
いる。１２は第２誘電体シ−トで、第１誘電体シ−ト１
１と図８に示すような状態で一体に積層されたとき、放
射電極３ａに対応する位置に結合用電極４ｂが形成さ
れ、この結合用電極４ｂの一端は開放され、他端は給電
用電極４ａに接続されている。この給電用電極４ａは一
つの端面に折り曲がっている。また、給電用電極４ａに
もスル−ホ−ル３ｆが設けられている。さらに、第１誘
電体シ−ト１１と一体に積層されたとき、第１誘電体シ
−ト１１のグランド電極３ｄに相当する位置に、同様の
グランド電極３ｄ、スル−ホ−ル３ｅが設けられてい
る。１３は第３誘電体シ−トであるが、第２誘電体シ−
ト１２と電極形状などはほぼ同様なので、同一番号を付
す。ただ、グランド電極３ｄが表面でなく裏面に形成さ
れているところが相違する。１４は第４誘電体シ−ト
で、第２誘電体シ−ト１２と同様のグランド電極３ｄと
スル−ホ−ル３ｅが、相当する場所に形成されている。
図８に示す第１誘電体シ−ト１１乃至第４誘電体シ−ト
１４は積層されて加圧された後一体に構成されて、図７
に示すような表面実装型アンテナ３０が完成する。な
お、各誘電体グリ−ンシ−トのグランド電極３ｄは、そ
の側面電極およびスル−ホ−ル３ｅを通じて相互接続さ
れる。また、給電用電極４ａも、第４誘電体シ−ト１４
を除いて、それらの端面電極とスル−ホ−ル３ｆとによ
って相互接続される。図７に示す表面実装型アンテナ３
０の等価回路を図９に示す。放射電極３ａは結合用電極
４ｂにより両側から挟まれて、その間に容量Ｃがそれぞ
れ形成される。これらの容量Ｃにより放射電極３ａと結
合用電極４ｂとは電磁界結合することになり、電流が放
射電極３ａを矢印方向に流れ、導体パタ−ン３ｃを経由
して、放射電極３ｂを矢印方向に流れてグランド電極３
ｄに至る。この電流により、放射電極３ａ，導体パタ−
ン３ｃおよび放射電極３ｂから電磁界が放射されること
になる。放射電極３ａと放射電極３ｂとの電流成分の比
は、結合用電極４ｂとの結合容量Ｃを制御することによ
り変えることができる。そして放射電極３ａの電流の振
幅を、放射電極３ｂを流れるものよりも小さくすること
ができる。したがって、放射電極３ａと放射電極３ｂと
の電流方向が逆になっていたにしても、主たる電磁界放
射は振幅の大きい放射電極３ｂが受け持つので、この電
流の逆方向による電磁界の減衰は問題にはならない。ま
た、導体パタ−ン３ｃからは、偏波の異なる電磁界が放
射されることになる。本実施例は、放射電極３ａ，３ｂ
および導体パタ−ン３ｃの接続による起電流型の放射体
として動作するので、電磁界の放射指向性パタ−ンが無
指向性に近くなる。また、放射電極３ａ，３ｂをコ字状
に形成するため、誘電体の比誘電率を高くしなくても小
形にでき、周波数幅も広がるという利点をもつ。また、
本実施例は、放射電極３ａを主として結合用電極４ｂと
の結合用とし、放射電極３ｂを主として電磁界の放射励
振用として、これらを独立に設計することができるの
で、共振周波数、放射抵抗等の設計自由度が向上する。
つぎに、本発明の第４実施例について図１０乃至図１２
を参照して説明する。図１０において、４０は本実施例
の表面実装型アンテナで、第３実施例の図８における第
３誘電体シ−ト１３を第２誘電体シ−ト１２に変えて、
図１１に示すように、第３誘電体シ−ト１３ａとし、か
つ、第３実施例の図８における第１誘電体シ−ト１１お
よび第３誘電体シ−ト１３を追加して、図１１に示すよ
うに、それぞれ第５誘電体グリ−ンシ−ト１５および第
６誘電体グリ−ンシ−ト１６として、放射電極３ａ，３
ｂをそれぞれ複数にしたものである。その他の構成は、
第３実施例と同様なので同一番号を付してその説明を省
略する。図１１に示す第１誘電体シ−ト１１乃至第６誘
電体シ−ト１６はグリ−ンシ−トの状態で積層されて加
圧された後一体に焼成されて、図１０に示すような表面
実装型アンテナ４０が完成する。なお、各誘電体シ−ト
のグランド電極３ｄは、その端面電極およびスル−ホ−
ル３ｅを通じて相互接続される。また、各誘電体シ−ト
の給電用電極４ａも、第４誘電体シ−ト１４を除いて、
それらの端面電極およびスル−ホ−ル３ｆとによって相
互接続される。図１０に示す表面実装型アンテナ４０の
等価回路を図１２に示す。二つの放射電極３ａは結合用
電極４ｂによりそれぞれ両側から挟まれて、その間に容
量Ｃが形成されて、この容量Ｃにより各放射電極３ａと
結合用電極４ｂとは電磁界結合することになる。そし
て、二つの放射電極３ａは、給電用電極４ａにより並列
給電されることになる。この第４実施例の作用および効
果は、第２実施例と同様なのでその説明を省略する。上
記の各実施例においては、結合用電極と放射電極とを別
の誘電体シ−トに形成し、これらを積層して立体的に配
置し、それらの間にできる結合容量により結合用電極と
放射電極とを電磁界結合させたが、図３、図６および図
１２に示すように、結合用電極と放射電極とを同一誘電
体シ−ト上にインタ−ディジタル型に配置して、それら
の間にできる結合容量により結合用電極と放射電極とを
電磁界結合させる構造にしてもよい。上記各実施例の表
面実装型アンテナ１０，２０，３０，４０は、図１３に
示すように、通信機２１のセット基板（又はそのサブ基
板）２１ａに、グランド電極と給電用電極を半田付けす
ることにより実装される。
【０００７】
【発明の効果】本発明は、積層されて一体に焼成された
誘電体中において、放射電極と給電用電極とが容量を介
して結合し、この容量を増減することにより、放射抵抗
および共振周波数を制御することができる。この容量を
調整し、かつ、低誘電率の誘電体を使用しても小形化が
図れるため、周波数帯域を拡大することができる。この
ことは、本発明において共振周波数を従来例と同じにし
た場合、誘電体の比誘電率を下げることができることを
意味する。また、放射電極をコの字状にすることによ
り、さらに小形化を図ることができる。放射電極をコ字
状にした場合、一方の放射電極を主として結合用とし、
他方の放射電極を電磁界の放射励振用として、この結合
用の放射電極と放射励振用の放射電極を独立に設計する
ことができるので、共振周波数、放射抵抗等の設計自由
度が向上する。また、上記のように、複数個の放射電極
を接続した場合には、異なる方向の電流も流れるため、
電界の指向性パタ−ンがヌル点の少ないものとなるとい
う利点も併せて持つことになる。また、複数個の放射電
極を別の誘電体シ−トに形成することによって、複数の
共振周波数を持つ面実装型アンテナを構成することがで
き、導体損を減らして効率を上げることができる。さら
に、本発明に係る表面実装型アンテナを実装してなる通
信機は、従来のように、結合素子を必要とせずして、該
アンテナと高周波回路部分とを最短で接続できるため、
配線パタ−ンによる周波数のズレ又はマッチングのズレ
を少なくできると共に、通信機全体の長さを短くするこ
とができる。
誘電体中において、放射電極と給電用電極とが容量を介
して結合し、この容量を増減することにより、放射抵抗
および共振周波数を制御することができる。この容量を
調整し、かつ、低誘電率の誘電体を使用しても小形化が
図れるため、周波数帯域を拡大することができる。この
ことは、本発明において共振周波数を従来例と同じにし
た場合、誘電体の比誘電率を下げることができることを
意味する。また、放射電極をコの字状にすることによ
り、さらに小形化を図ることができる。放射電極をコ字
状にした場合、一方の放射電極を主として結合用とし、
他方の放射電極を電磁界の放射励振用として、この結合
用の放射電極と放射励振用の放射電極を独立に設計する
ことができるので、共振周波数、放射抵抗等の設計自由
度が向上する。また、上記のように、複数個の放射電極
を接続した場合には、異なる方向の電流も流れるため、
電界の指向性パタ−ンがヌル点の少ないものとなるとい
う利点も併せて持つことになる。また、複数個の放射電
極を別の誘電体シ−トに形成することによって、複数の
共振周波数を持つ面実装型アンテナを構成することがで
き、導体損を減らして効率を上げることができる。さら
に、本発明に係る表面実装型アンテナを実装してなる通
信機は、従来のように、結合素子を必要とせずして、該
アンテナと高周波回路部分とを最短で接続できるため、
配線パタ−ンによる周波数のズレ又はマッチングのズレ
を少なくできると共に、通信機全体の長さを短くするこ
とができる。
【図１】 本発明の表面実装型アンテナの第１実施例の
斜視図
斜視図
【図２】 図１の展開斜視図
【図３】 第１実施例の等価回路図
【図４】 本発明の表面実装型アンテナの第２実施例の
斜視図
斜視図
【図５】 図４の展開斜視図
【図６】 第２実施例の等価回路図
【図７】 本発明の表面実装型アンテナの第３実施例の
斜視図
斜視図
【図８】 図７の展開斜視図
【図９】 第３実施例の等価回路図
【図１０】 本発明の表面実装型アンテナの第４実施例
の斜視図
の斜視図
【図１１】 図１０の展開斜視図
【図１２】 第４実施例の等価回路図
【図１３】 本発明の表面実装型アンテナを搭載した通
信機の一部切り欠き斜視図
信機の一部切り欠き斜視図
【図１４】 従来の表面実装型アンテナの斜視図
１、７ 第１誘電体シ−ト １ａ，３ａ，３ｂ，４ｂ 放射電極 １ｂ，３ｄ グランド電極 １ｃ，３ｅ，３ｆ スル−ホ−ル ２，８ 第２誘電体シ−ト ２ａ，４ａ 給電用電極 ２ｂ 結合用電極 ３，９ 第３誘電体シ−ト ３ｃ 導体パタ−ン ４，１０ 第４誘電体シ−ト ５，１１ 第５誘電体シ−ト ６，１２ 第６誘電体シ−ト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 1/24 H01Q 13/08 H01Q 23/00
Claims (6)
- 【請求項１】 一端にグランド電極を有する複数枚の誘
電体シートを積層してなる誘電体を備え、前記誘電体を
構成する誘電体シートは、一端にグランド電極のみを有
する誘電体シートと、一端が誘電体シートに設けられた
給電用電極に接続された結合用電極を有する複数枚の誘
電体シートと、一端が前記グランド電極に接続された放
射電極を有する少なくとも１枚の誘電体シートと、を有
し、前記結合用電極と前記放射電極とが、誘電体中に立
体的に、かつ、交互に間隔をおいて配置され、前記結合
用電極と前記放射電極との間に電磁界結合用の容量が形
成されていることを特徴とする表面実装型アンテナ。 - 【請求項２】 前記結合用電極が２個で、前記放射電極
が１個よりなる請求項１記載の表面実装型アンテナ。 - 【請求項３】 前記結合用電極が３個で、前記放射電極
が２個よりなる請求項１記載の表面実装型アンテナ。 - 【請求項４】 前記放射電極をコの字型に形成したこと
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の表面実
装型アンテナ。 - 【請求項５】 前記給電用電極およびグランド電極が、
側面に形成されてなる請求項１乃至請求項４のいずれか
に記載の表面実装型アンテナ。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
の表面実装型アンテナを搭載してなる通信機。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP13406095A JP3185607B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機 |
| DE69621986T DE69621986T2 (de) | 1995-05-31 | 1996-05-23 | Antenne und dazugehöriges Kommunikationsgerät |
| EP96108263A EP0746054B1 (en) | 1995-05-31 | 1996-05-23 | Antenna device and communication apparatus incorporating the same |
| US08/654,825 US5952970A (en) | 1995-05-31 | 1996-05-29 | Antenna device and communication apparatus incorporating the same |
| CA002177746A CA2177746C (en) | 1995-05-31 | 1996-05-30 | Antenna device and communication apparatus incorporating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13406095A JP3185607B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH08330830A JPH08330830A (ja) | 1996-12-13 |
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Family
ID=15119432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13406095A Expired - Lifetime JP3185607B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機 |
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| Country | Link |
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| US (1) | US5952970A (ja) |
| EP (1) | EP0746054B1 (ja) |
| JP (1) | JP3185607B2 (ja) |
| CA (1) | CA2177746C (ja) |
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| JP3114621B2 (ja) * | 1996-06-19 | 2000-12-04 | 株式会社村田製作所 | 表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機 |
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| KR100395267B1 (ko) * | 2001-03-27 | 2003-08-21 | (주) 코산아이엔티 | 마이크로스트립 안테나 |
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