DE69422327T2

DE69422327T2 - Oberflächenmontierbare Antenneneinheit

Info

Publication number: DE69422327T2
Application number: DE69422327T
Authority: DE
Inventors: Mitsuhide Katou; Harufumi Mandai; Hisatake Okamura; Ken Tonegawa; Teruhisa Tsuru
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-04-23
Filing date: 1994-04-20
Publication date: 2000-07-27
Anticipated expiration: 2014-04-21
Also published as: EP0621653A2; EP0621653A3; US5510802A; EP0621653B1; DE69422327D1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antenneneinheit, die auf einer Schaltungsplatine oder dergleichen oberflächenmontierbar ist, und insbesondere auf eine oberflächenmontierbare Antenneneinheit, die vorzugsweise in einer Mobilkommunikationsvorrichtung oder dergleichen angewendet wird.

Beschreibung des Standes der Technik

Eine Antenneneinheit muß hervorragende Eigenschaften besitzen, wie z. B. den Gewinn und die Echodämpfung, während eine weitere Miniaturisierung für eine Antenneneinheit erforderlich ist, die in einer Mobilkommunikationsvorrichtung oder dergleichen angewendet wird.
Im allgemeinen sind (a) eine Umgekehrt-F-Antenneneinheit, (b) eine Mikrostreifenantenneneinheit und (c) eine dielektrisch geladene Monopolantenneneinheit als diejenigen bekannt, die in Hochfrequenzbereichen geeignet eingesetzt werden können.
Ein Beispiel der Umgekehrt-F-Antenneneinheit (a) ist beschrieben in "Small Antennas", K. Fujimoto, A. Henderson, K. Hirasawa und J. R. James, Research Studies Press Ltd., England. Mit Bezug auf Fig. 1 wird im folgenden eine beispielhafte Umgekehrt-F-Antenneneinheit 1 beschrieben. Die Umgekehrt-F- Antenneneinheit 1 besitzt eine rechtwinklige Metallplatte 2, die als Strahlungsabschnitt dient. Eine Kante der Metallplatte 2 ist teilweise senkrecht umgebogen, um einen Erdungsanschluß 3 zu bilden. Eine weitere Kante der Metallplatte 2 ist ebenfalls teilweise gebogen, um einen Speiseanschluß 4 zu bilden.
Aufgrund der obenerwähnten Struktur ist es möglich, die Umgekehrt-F-Antenne 1 auf einer gedruckten Schaltungsplatine zu montieren, indem der Erdungsanschluß 3 und der Speiseanschluß 4 in Durchgangsbohrungen eingesetzt werden, die in der gedruckten Schaltungsplatine vorgesehen sind.
Bei der Umgekehrt-F-Antenne 1 ist es jedoch aufgrund eines unzureichenden Gewinns schwierig, die Metallplatte 2 in der Größe zu reduzieren. Ferner muß die gedruckte Schaltungsplatine für die Aufnahme der Antenne 1 mit Durch gangsbohrungen zum Aufnehmen des Erdungsanschlusses 3 und des Speiseanschlusses 4 versehen sein. Mit anderen Worten, es ist unmöglich, die Umgekehrt-F-Antenne 1 mittels Oberflächenmontage auf der gedruckten Schaltungsplatine zu montieren.
Ein Beispiel der Mikrostreifenantenneneinheit (b) ist z. B. beschrieben in "Microstrip Antennas", I. J. Bahi und P. Bhartia, Artech House. Mit Bezug auf die Fig. 2A und 2B wird im folgenden eine beispielhafte Mikrostreifenantenneneinheit 5 beschrieben. Die Mikrostreifenantenneneinheit 5 umfaßt ein dielektrisches Substrat 8 mit einer rechtwinkligen ebenen Form. Das dielektrische Substrat 8 ist an seinen oberen und unteren Oberflächen mit einer Strahlungselektrode 7 bzw. einer Schirmelektrode 8 versehen. Die Schirmelektrode 8 ist im wesentlichen über der unteren Oberfläche des dielektrischen Substrats 8 ausgebildet, mit Ausnahme eines Abschnitts, der mit einem Koaxialkabel und einem Verbinder 9 verbunden werden soll. Der Verbinder 9 besitzt einen Innenleiter, der elektrisch mit einem Speisepunkt 7a der Strahlungselektrode 7 verbunden ist, wie in Fig. 2B gezeigt ist, während ein Außenleiter elektrisch mit der Schirmelektrode 8 verbunden ist.
Die Strahlungselektrode 7 empfängt/sendet elektrische Wellen, so daß die Mikrostreifenantenneneinheit 5 als Antenne arbeitet.
Wenn die Mikrostreifenantenneneinheit 5 verkleinert wird, wird jedoch ihr Gewinn ungünstig reduziert. Das heißt, der Gewinn der Antenneneinheit 5 wird unvermeidbar reduziert, wenn das dielektrische Substrat 6 in der Größe reduziert wird, um eine Miniaturisierung zu erreichen. In der Praxis kann daher die Länge der Strahlungselektrode 7, d. h. die Größe ihrer längeren Seite, nicht bis unterhalb von 1/10 der Wellenlänge der gesendeten/empfangenen Wellen reduziert werden, weshalb die Antenneneinheit 5 hinsichtlich der Miniaturisierung beschränkt ist.
Ferner kann die Antenneneinheit 5 nicht auf einer gedruckten Platine oder dergleichen oberflächenmontiert werden, da der Verbinder 9 an ihrer unteren Oberfläche vorgesehen ist und von dieser hervorsteht. Wenn der Verbinder 5 entfernt wird, um eine Oberflächenmontage zu ermöglichen, ist es schwierig, eine Impedanzanpassung zwischen der Antenneneinheit 5 und einer Schaltung zu erreichen, die damit verbunden ist, wodurch die Echodämpfung ungünstig erhöht wird.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel der dielektrisch geladenen Monopolantenneneinheit (c). Diese Monopolantenneneinheit 11 ist an einem vorderen Ende eines Koaxialverbinders 12 befestigt. Die Antenneneinheit 11 umfaßt ein zylindrisches dielektrisches Element 13, wobei Elektrodenschichten auf der inneren Umfangsfläche einer Durchgangsbohrung 13a ausgebildet sind, die in der Mitte des dielektrischen Elements 13 und in einer vorderen Fläche des dielektrischen Elements 13 vorgesehen ist, um Strahlungselektroden zu definieren. Das heißt, das dielektrische Element 13 ist um die Strahlungselektrode angeordnet.
Obwohl die Antenneneinheit 11 aufgrund der obenerwähnten Struktur verkleinert werden kann, ist ihr Gewinn immer noch unzureichend, wobei die Antenneneinheit 11 nicht auf einer gedruckten Schaltungsplatine oberflächenmontiert werden kann, da dieselbe mit dem Koaxialverbinder 12 in Baueinheit ausgebildet ist.
Eine bekannte Antenneneinheit (US 5.023.624) für die Verwendung als Abdeckung eines Mikrowellenchip-Trägergehäuses, enthält eine Keramikschicht, die mit ersten und zweiten leitenden Schichten auf ihren oberen und unteren Oberflächen versehen ist. Diese Antenneneinheit ist auf der oberen Oberfläche einer Dichtungsringkeramikschicht montiert mittels Hartverlötung mit einer leitenden Schicht, die auf dieser Oberfläche ausgebildet ist. Um die obere leitende Schicht, d. h. eine Mikrostreifenantennenschicht, mit einer Speiseleitung zu verbinden, wird ein L-förmiger Gummileiter mit der Mikrostreifenantennenschicht verbunden und erstreckt sich vertikal entlang einer Außenwand der Dichtungsringschicht, um mit einem Speiseleiter elektrisch verbunden zu werden, der auf dieser Außenwand vorgesehen ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um die obenerwähnten Probleme der herkömmlichen Hochfrequenzantenneneinheiten zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine oberflächenmontierbare Antenneneinheit zu schaffen, die die elektrischen Eigenschaften wie z. B. den Gewinn und die Echodämpfung verbessert und die leicht zu verkleinern ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Antenneneinheit gemäß Anspruch 1, In der Antenneneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Erdungselektrode auf der Seitenfläche angeordnet, wobei der Speiseabschnitt ebenfalls auf der Seitenfläche angeordnet ist, während eine untere Oberfläche des Laminats, das von dem dielektrischen Substrat und dem Strahler gebildet wird, d. h. eine untere Oberfläche des dielektrischen Substrats, die derjenigen, die mit dem Strahler versehen ist, gegenüberliegt, eine Montagefläche definieren kann. Somit ist es möglich, eine Antenneneinheit zu schaffen, die auf einer gedruckten Schaltungsplatine oder dergleichen oberflächenmontiert werden kann.
Ferner ist der Strahler aus einem Material mit einem geringen Leitungsverlust wie z. B. einer Metallplatte hergestellt, wobei die Antenneneinheit eine reduzierte elektrische Widerstandskomponente und eine erhöhte Wärmekapazität besitzt. Somit wird der Wärmeverlust reduziert, so daß es möglich ist, den Gewinn der Antenneneinheit zu verbessern, wobei dieselbe verkleinert werden kann.
Außerdem ist es möglich, leicht eine Impedanzanpassung zwischen der Antenneneinheit und einer externen Schaltung zu erreichen mittels Ändern des Abstands zwischen dem Speiseabschnitt und der Erdungselektrode, wodurch der Induktanzwert zwischen diesen zur Reduzierung des Echoverlustes eingestellt wird.
Die Hauptfläche des Strahlers und die obere Oberfläche des dielektrischen Substrats können so gegenüberliegend angeordnet sein, daß diese Elemente in engem Kontakt zueinander stehen. Alternativ kann die Hauptfläche des Strahlers der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats über einen Raum mit einer vorgegebenen Dicke gegenüberliegend angeordnet sein.
Wenn die letztere Struktur verwendet wird, so daß ein Raum mit vorgegebener Dicke zwischen der Hauptfläche des Strahlers und der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats definiert wird, wird die Dämpfung der abgestrahlten Wellen durch diesen Raum unterdrückt, wodurch der Gewinn der Antenne weiter verbessert wird. Somit ist die Hauptfläche des Strahlers vorzugsweise der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats über einen solchen Raum hinweg gegenüberliegend angeordnet.
In der Struktur, die mit dem Raum versehen ist, kann ferner in diesem Raum eine dielektrische Schicht vorgesehen sein, die eine niedrigere dielektrische Konstante besitzt als das dielektrische Substrat.
Es ist ferner möglich, ein weiteres Schaltungselement wie z. B. einen Kondensator in diesem Raum anzuordnen, wodurch die Verkleinerung des Kommunikationssystems begünstigt wird.
In einem speziellen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine oberflächenmontierbare Antenneneinheit geschaffen, bei der der obenerwähnte Strahler einen Strahlungsabschnitt mit der obenerwähnten Hauptfläche umfaßt, die dem dielektrischen Substrat gegenüberliegt, wobei sich wenigstens ein fester Abschnitt von wenigstens einer Kante des Strahlungsabschnitts in Richtung zum dielektrischen Substrat erstreckt. Der wenigstens eine feste Abschnitt ist an einer Seitenfläche des dielektrischen Substrats befestigt, so daß der Strahler am dielektrischen Substrat befestigt ist. Gemäß dieser Struktur ist der Speiseanschluß und/oder der Erdungsanschluß in Baueinheit an einem Vorderende des festen Abschnitts ausgebildet. Wenn der Speiseanschluß und der Masseanschluß somit in Baueinheit am Strahler ausgebildet sind, wird über diesen Anschlüssen eine Induktanzkomponente entwickelt. Somit ist es möglich, den Induktanzwert dieser Induktanzkomponente zu ändern, indem der Abstand zwischen dem Masseanschluß und dem Speiseanschluß oder dergleichen angepaßt wird, um somit leicht eine Impedanzanpassung zwischen der Antenneneinheit und einer externen Schaltung zu erreichen, wodurch die Echodämpfung effektiv reduziert wird. Die Antenneneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner vorzugsweise Abstandhaltereinrichtungen zum Ausbilden des Raumes mit einer vorgegebenen Dicke zwischen der Hauptfläche des Strahlers und der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats. Diese Abstandhaltereinrichtungen können gebildet werden von (a) Anschlagelementen, die sich vom Strahler in Richtung zum dielektrischen Substrat erstrecken und mit der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats in Kontakt stehen, oder (b) von Vorsprüngen, die auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats ausgebildet sind und mit dem Strahler in Kontakt stehen.
Gemäß einem weiteren speziellen Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt der Strahler einen Strahlungsabschnitt, einen ringförmigen Seitenwandabschnitt, der um den Strahlungsabschnitt in Form eines geschlossenen Rings angeordnet ist, und einen Flanschabschnitt, der an einem Vorderende des ringförmigen Seitenwandabschnitts vorgesehen ist, wobei der Flanschabschnitt auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats montiert ist. In diesem Fall dienen der ringförmige Seitenwandabschnitt und der Flanschabschnitt ebenfalls als Abstandhaltereinrichtungen.
Gemäß einem weiteren speziellen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kondensator zwischen der Erdungselektrode und dem Strahler elektrisch angeschlossen. Somit ist es möglich, die Resonanzfrequenz der Antenneneinheit zu reduzieren und dieselbe weiter zu verkleinern, wie aus den später beschriebenen Ausführungsformen deutlich wird.
Gemäß einem weiteren speziellen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden andere Schaltungselemente in oder auf dem dielektrischen Substrat getragen. Insbesondere wenn der obenerwähnte Raum zwischen dem Strahler und dem dielektrischen Substrat ausgebildet ist, ist es möglich, solche Schaltungselemente in diesem Raum zu tragen, um eine Antennenperipherieschaltung in dieser Antenneneinheit zu bilden, wodurch die gesamte Vorrichtung einschließlich der Antennenperipherieschaltung verkleinert wird.
Die vorangehenden und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden genauen Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine herkömmliche Umgekehrt-F- Antenneneinheit zeigt;
Fig. 2A und 2B sind eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, die eine herkömmliche Mikrostreifenantenneneinheit zeigen;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine herkömmliche dielektrisch aufgeladene Monopolantenneneinheit zeigt;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Konzepts einer Antenneneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5A und 5B sind eine perspektivische Ansicht und eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Antenneneinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 6 zeigt die Schaltungsstruktur der in Fig. 5A gezeigten Antenneneinheit;
Fig. 7 ist eine Seitenansicht zur Darstellung einer Antenneneinheit gemäß einer Abwandlung der ersten Ausführungsform;
Fig. 8 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, die eine Antenneneinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die auf einer gedruckten Schaltungsplatine oberflächenmontiert ist;
Fig. 9 zeigt ein Richtungsmuster der in Fig. 8 gezeigten Antenneneinheit;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Abwandlung der Antenneneinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zweite Abwandlung der Antenneneinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 12A, 12B, 12C, 12D sind perspektivische Ansichten, die ein Paar von streifenförmigen Vorsprüngen zeigen, die längs eines Paares von kürzeren Seitenkanten eines dielektrischen Substrats ausgebildet sind, ein Paar von streifenförmigen Vorsprüngen, die längs eines Paares von längeren Seitenkanten einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats ausgebildet sind, einen ringförmigen Vorsprung, der auf einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats ausgebildet ist, und mehrere Vorsprünge, die auf einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats ausgebildet sind, um jeweils als Abstandhaltereinrichtungen zu dienen;
Fig. 13 ist eine Seitenansicht, die eine dritte Abwandlung der Antenneneinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 37 ist eine perspektivische Ansicht, die eine vierte Abwandlung der Antenneneinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der Anschlagselemente, die als Abstandhaltereinrichtungen dienen, auf einem Paar von längeren Seitenkanten eines Strahlers vorgesehen sind;
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die eine fünfte Ausführungsform der Antenneneinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der Anschlagelemente, die als Abstandhaltereinrichtungen dienen, Anschlagflächenabschnitte besitzen, die mit beiden Oberflächen eines dielektrischen Substrats in Kontakt stehen;
Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht, die die Antenneneinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, in der ein Kondensator auf dem dielektrischen Substrat angeordnet ist;
Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels, bei dem ein Kondensator auf dem dielektrischen Substrat durch eine dielektrische Schicht mittels Aufdrucken ausgebildet ist;
Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die ein dielektrisches Substrat zur Darstellung eines Beispiels zeigt, bei dem ein Kondensator durch das dielektrische Substrat ausgebildet ist;
Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht, die ein dielektrisches Substrat zeigt, daß mit einer Elektrode zum Ausbilden eines Kondensators versehen ist;
Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Strahler zeigt, der für eine Antenneneinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 21 ist eine perspektivische Ansicht, die ein dielektrisches Substrat zeigt, das für die Antenneneinheit gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 22 ist eine Teilschnittseitenansicht, die eine interne Struktur des dielektrischen Substrats zeigt, das für die Antenneneinheit gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 23 ist eine perspektivische Ansicht, die das Erscheinungsbild der Antenneneinheit gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 24 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, die einen Teil eines Strahlers zur Darstellung einer Abwandlung der Loteinspritzabschnitte zeigt;
Fig. 25 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antenneneinheit gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 26 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Antenneneinheit gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 27 ist eine Oberflächenschnittansicht zur Darstellung einer Struktur in einem dielektrischen Substrat der Antenneneinheit gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 28 zeigt eine Schaltungsstruktur einer Antennenumschaltschaltung, die in der Antenneneinheit gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet ist;
Fig. 29 ist ein schematisches Blockschaltbild zur Erläuterung eines Verfahrens der elektrischen Verbindung zum Ansteuern der Antenneneinheit gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 30 ist eine Draufsicht, die die Richtung eines Hochfrequenzstromes zeigt, der in einem Strahlungsabschnitt in der Antenneneinheit gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fließt;
Fig. 31 zeigt eine äquivalente Schaltung eines Antennenabschnitts der Antenneneinheit gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 32 zeigt ein Richtungsmuster der Antenneneinheit gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 33 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antenneneinheit gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 35 ist eine Schnittansicht längs der Linie III-III in Fig. 34, die das dielektrische Substrat zeigt, das in der Antenneneinheit gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 35A und 36B sind eine Draufsicht und eine Vorderansicht, die einen Strahler zeigen, der in der Antenneneinheit gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 37 zeigt eine Äquivalenzschaltung der Antenneneinheit gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 38 zeigt ein Richtungsmuster der Antenneneinheit gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 39A bis 39C sind perspektivische Ansichten, die Abwandlungen des Strahlers zeigen, der in der Antenneneinheit gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
Fig. 40A bis 40C sind Längsschnittansichten, die interne Strukturen der dielektrischen Substrate zeigen, die für die Antenneneinheit gemäß der fünften Ausführungsform verwendet werden.

GENAUE BESCHREIBUNG DER NEUARTIGEN ANTENNENEINHEIT

Mit Bezug auf Fig. 4 wird im folgenden das Konzept der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Konzepts der Antenneneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Es wird hervorgehoben, daß Fig. 4 lediglich dazu dient, das Konzept der vorliegenden Erfindung darzustellen, wobei Formen der unabhängigen Elemente und Teile, die in der folgenden Beschreibung erscheinen, nicht auf die in Fig. 4 gezeigten beschränkt sind.
Die Antenneneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit einem dielektrischen Substrat 21 und einem Strahler 22 versehen, der so beschaffen ist, daß seine Hauptfläche 22a einer oberen Oberfläche 21a des dielektrischen Substrats 21 gegenüberliegt. Während die Hauptfläche 22a des Strahlers 22 von der oberen Oberfläche 21a des dielektrischen Substrats 21 in Fig. 4 getrennt ist, können die Hauptfläche 22a und die obere Oberfläche 21a alternativ in engem Kontakt zueinander stehen. Es wird jedoch vorzugsweise ein Raum mit einer vorgegebenen Dicke zwischen dem dielektrischen Substrat 21 und dem Strahler 22 ausgebildet, wie später mit Bezug auf die zweite Ausführungsform und dergleichen beschrieben wird. In diesem Fall wird der Verlust der abgestrahlten Wellen durch den obenerwähnten Raum unterdrückt, wodurch der Gewinn der Antenne verbessert werden kann, so daß es im Ergebnis möglich ist, eine weiter verkleinerte Antenne auszubilden.
Ferner ist es möglich verschiedene Schaltungselemente in dem obenerwähnten Raum zu tragen oder auszubilden, wodurch die elektrischen Eigenschaften der Antenneneinheit verbessert werden und eine Vorrichtung, die die Antenneneinheit enthält, verkleinert werden kann.
In der Antenneneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Erdungselektrode 23 auf einer Seitenfläche 21b des dielektrischen Substrats 21 oder an einer unteren Oberfläche (eine Oberfläche, die der ersten Hauptfläche 21a gegenüberliegt) des dielektrischen Substrats 21 ausgebildet. Andererseits ist ein Speiseabschnitt geeignet an einer Seitenfläche einer Laminatstruktur ausgebildet, die vom dielektrischen Substrat 21 und dem Strahler 22 gebildet wird. Das heißt, eine Speiseelektrode 24 kann an einer weiteren Seitenfläche 21c des dielektrischen Substrats 21 ausgebildet sein, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Alternativ kann ein Speiseanschluß in einem Abschnitt des Strahlers 22 ausgebildet sein, der sich in Richtung zum dielektrischen Substrat 21 erstreckt, wie in verschiedenen später beschriebenen Ausführungsformen gezeigt ist. Ferner kann ein Erdungsanschluß am Strahler 22 vorgesehen sein, der sich in Richtung zum dielektrischen Substrat 21 erstreckt.
Die Antenneneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf einer gedruckten Schaltungsplatine mittels der unteren Oberfläche des dielektrischen Substrats 21 oberflächenmontiert sein, unabhängig davon, ob das dielektrische Substrat 21 an seiner unteren Oberfläche mit der Erdungselektrode 23 versehen ist.
Somit ist es möglich, eine oberflächenmontierbare Antenneneinheit gemäß der Erfindung zu schaffen.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Antenneneinheiten gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden beschrieben. Eine Antenneneinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt eine solche Struktur, daß eine Hauptfläche eines Strahlers in engem Kontakt mit einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats steht, während jede der Antenneneinheiten gemäß den zweiten bis fünften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine solche Struktur besitzt, daß ein Raum mit einer vorgegebenen Dicke zwischen der Hauptfläche eines Strahlers und der oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats ausgebildet wird. Wie oben beschrieben worden ist, wird die letztere Struktur bevorzugt, da es mit diesem Raum möglich ist, verschiedene Wirkungen zu erzielen, wie z. B. die Verbesserung des Gewinns.

[Erste Ausführungsform]

Fig. 5A ist eine perspektivische Ansicht, die ein Erscheinungsbild einer Antenneneinheit 31 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, während Fig. 5B eine perspektivische Explosionsansicht ist, die die Antennenheit 31 zeigt.
Wie in den Fig. 5A und 5B gezeigt, ist die Antenneneinheit 31 gemäß dieser Ausführungsform mit einem dielektrischen Substrat 32 in Form eines rechtwinkligen Quaders versehen, der aus einem dielektrischen Material wie z. B. Keramik oder Kunstharz gefertigt ist, sowie einem Strahler 33, der am dielektrischen Substrat 32 befestigt ist, wie später beschrieben wird.
Erdungselektroden 34a und 34b sind auf beiden Längsseitenflächen des dielektrischen Substrats 32 ausgebildet. Ferner sind Verbindungselektroden 35a bis 35c auf beiden kurzen Seitenflächen des dielektrischen Substrats 32 ausgebildet.
Andererseits ist der Strahler 33 aus einem Material mit einem niedrigen Leitungsverlust hergestellt, wie z. B. Kupfer oder einer Kupferlegierung. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Metallplatte aus einem Metall wie z. B. Kupfer oder einer Kupferlegierung, bearbeitet, um den Strahler 33 zu bilden.
Der Strahler 33 ist mit einem Strahlungsabschnitt 36 versehen, der eine rechtwinklige flache Form besitzt, sowie ersten und zweiten Befestigungsabschnitten 37 und 38, die ausgebildet werden durch Abwärtsbiegen beider kurzer Seitenkanten des Strahlungsabschnitts 36. Die Befestigungsabschnitte 37 und 38 liegen einander gegenüber, wie in den Fig. 5A und 5B gezeigt ist. Ein Spei seanschluß 39 und ein Erdungsanschluß 40 sind in Baueinheit an einem vorderen Ende des Befestigungsabschnitts 37 ausgebildet.
Um die Antenneneinheit 31 gemäß dieser Ausführungsform zusammenzufügen, wird das dielektrische Substrat 32 in den Strahler 33 eingesetzt, wobei eine Hauptfläche, d. h. eine Innenfläche des Strahlungsabschnitts 36 des Strahlers 33 mit einer oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 32 eng in Kontakt gebracht wird. In diesem Zustand werden die Innenflächen der Befestigungsabschnitte 37 und 38 des Strahlers 33 mit den kurzen Seitenflächen des dielektrischen Substrats 32 in Kontakt gebracht. Anschließend wird die Verbindungselektrode 35a, die auf dem dielektrischen Substrat 32 ausgebildet ist, mit dem Befestigungsabschnitt 38 des Strahlers 33 mittels Lot verbunden, während die Verbindungselektroden 35b und 35c des dielektrischen Substrats 32 an den Speiseanschluß 39 und den Erdungsanschluß 40 des Strahlers 33 jeweils mittels Lot angeschlossen werden. Die Antenneneinheit 31 gemäß dieser Ausführungsform wird in der obenbeschriebenen Weise erhalten.
Im Gebrauch wird die Antenneneinheit 31 auf einer (nicht gezeigten) gedruckten Schaltungsplatine plaziert, die mit Verbindungsmustern auf ihrer oberen Oberfläche in der in Fig. 5A gezeigten Richtung versehen ist. Die Erdungselektroden 34a und 34b, der Speiseanschluß 39 und der Erdungsanschluß 40 werden mit den Verbindungsmustern verlötet, wodurch die Antenneneinheit 31 auf der gedruckten Schaltungsplatine oberflächenmontiert wird. In diesem Fall sendet/empfängt der Strahlungsabschnitt 37 des Strahlers 33 elektrische Wellen in der Antenneneinheit 31.
Da der Speiseanschluß 39, der Erdungsanschluß 40 und die Erdungselektroden 34a und 34b an den Seitenflächen vorgesehen sind, besitzt die Antenneneinheit 31 eine flache untere Oberfläche, die durch diejenige des dielektrischen Substrats 32 definiert wird. Somit ist es möglich, die Antenneneinheit 31 auf einer gedruckten Schaltungsplatine mittels Oberflächenmontage zu montieren, wie oben beschrieben worden ist. Fig. 6 zeigt eine Äquivalenzschaltung der Antenneneinheit 31, die durch die Induktanzkomponenten L1 und L2 und eine Kapazitätskomponente C gebildet wird. Die Induktanzkomponente L1 wird hauptsächlich durch diejenige des Strahlungsabschnitts 36 des Strahlers 33 gebildet, während die Induktanzkomponente L2 durch diejenige zwischen dem Speiseanschluß 39 und dem Erdungsanschluß 40 des Strahlers 33 gebildet wird, während die Kapazitätskomponente C durch die schwebende Kapazi tät zwischen den Erdungselektroden 34a und 34b des dielektrischen Substrats und dem Strahlungsabschnitt 36 des Strahlers 33 gebildet wird. Somit ist es möglich, den Induktanzwert der Induktanzkomponente L2 zu ändern durch Einstellen des Abstands zwischen dem Speiseanschluß 39 und dem Erdungsanschluß 40, um die Impedanz der Antenneneinheit 31 einzustellen durch Einstellen des Induktanzverhältnisses zwischen den Induktanzkomponenten L1 und L2. Somit ist es leicht möglich, eine Impedanzanpassung zwischen der Antenneneinheit 31 und einer externen Schaltung zu erreichen.
In der Antenneneinheit 31 gemäß dieser Ausführungsform ist der Strahlungsabschnitt 36 zum Senden/Empfangen elektrischer Wellen aus einem Metall gefertigt, wie oben beschrieben worden ist, wodurch eine Widerstandskomponente der Antenneneinheit 31 reduziert wird und ein Wärmeverlust aufgrund einer hohen thermischen Kapazität reduziert wird. Somit wird auch der Gewinn in der Antenneneinheit 31 effektiv verbessert.
Wie in Fig. 7 gezeigt, kann eine dielektrische Schicht 41 mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstanten, die aus einem Polyimid-Harz oder dergleichen hergestellt ist, zwischen einer Innenfläche eines Strahlungsabschnitts 36 eines Strahlers 33 und einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats 32 angeordnet sein. Eine solche Antenneneinheit 42, die mit der dielektrischen Schicht 41 gefüllt ist, erzielt Wirkungen und Funktionen ähnlich denjenigen der Antenneneinheit 31 gemäß der ersten Ausführungsform, während der Q- Wert dieser Antenneneinheit 42 aufgrund des Einsetzens der dielektrischen Schicht 41 reduziert wird, wodurch es möglich ist, die Frequenzkennlinien in Bezug auf den Gewinn und die Echodämpfung zu verbreitern.
Die in Fig. 7 gezeigte Antenneneinheit 42 ist eine Abwandlung der Antenneneinheit 31 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei hervorgehoben wird, daß dieselbe ebenfalls Abwandlungen der zweiten und dritten Ausführungsformen entspricht, die später beschrieben werden. Obwohl ein Raum mit einer vorgeschriebenen Dicke zwischen einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats und einer unteren Oberfläche eines Strahlungsabschnitts eines Strahlers in jeder der Antenneneinheiten gemäß den zweiten und dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, kann eine dielektrische Schicht, die der dielektrischen Schicht 41 der Antenneneinheit 42 ähnlich ist, in diesem Raum angeordnet sein. Somit entspricht die Antenneneinheit 42 ferner Abwandlungen der Antenneneinheiten gemäß den zweiten und dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

[Zweite Ausführungsform]

Fig. 8 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, die eine oberflächenmontierbare Antenneneinheit 51 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die auf einer gedruckten Schaltungsplatine montiert ist. Die Antenneneinheit 51 besitzt ein dielektrisches Substrat 52 aus Keramik oder Kunstharz, das in Form eines rechtwinkligen Quaders vorliegt, sowie einen Strahler 53, der am dielektrischen Substrat 52 befestigt ist, wie später beschrieben wird. Erdungselektroden 54a und 54b sind auf beiden Längsseitenflächen des dielektrischen Substrats 52 ausgebildet. Andererseits sind Verbindungselektroden 55a, 55b und 55c an beiden kürzeren Seitenflächen des dielektrischen Substrats 52 ausgebildet, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Das heißt, das dielektrische Substrat 52 ist ähnlich strukturiert wie das dielektrische Substrat 32 gemäß der ersten Ausführungsform.
Der Strahler 53, der aus einem Metallmaterial mit niedrigem Leitungsverlust wie z. B. Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt ist, wird ausgebildet durch Bearbeiten einer Metallplatte. Dieser Strahler 53 umfaßt einen Strahlungsabschnitt 56 mit einer rechtwinkligen flachen Form sowie erste und zweite Befestigungsabschnitte 57 und 58, die ausgebildet werden durch Abwärtsbiegen beider kurzer Seiten des Strahlungsabschnitts 56. Ein Speiseanschluß 59 und ein Erdungsanschluß 60 sind in Baueinheit an einem Vorderende des Befestigungsabschnitts 57 ausgebildet.
Die obenerwähnte Struktur ist derjenigen der Antenneneinheit 31 gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich. Das Merkmal der Antenneneinheit 51 gemäß der zweiten Ausführungsform beruht darin, daß der Strahler 53 so am dielektrischen Substrat 52 befestigt ist, daß ein Raum 61 mit einer vorgegebenen Dicke zwischen einer unteren Fläche des Strahlungsabschnitts 56 des Strahlers 53 und einer oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 52 ausgebildet wird.
Beim Zusammenfügen wird das dielektrische Substrat 52 in den Strahler 53 eingesetzt. Die beiden kürzeren Seitenflächen des dielektrischen Substrats 52 werden mit den Befestigungsabschnitten 57 bzw. 58 in Kontakt gebracht. Die Verbindungselektrode 55a, die auf dem dielektrischen Substrat 52 vorgesehen ist, wird mit dem Befestigungsabschnitt 58 mittels Lot verbunden. In ähnlicher Weise werden die Verbindungselektroden 55b und 55c mit dem Speiseanschluß 59 bzw. dem Erdungsanschluß 60 mittels Lot verbunden.
In der in Fig. 8 gezeigten Struktur ist die Antenneneinheit 51 auf einer gedruckten Schaltungsplatine 62 oberflächenmontiert. Eine Speiseleitung 63 und Erdungselektroden 64 sind auf einer oberen Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatine 62 ausgebildet, während eine Erdungselektrode 65 an ihrer unteren Oberfläche ausgebildet ist. Der Speiseanschluß 59 der Antenneneinheit 51 ist mit der Speiseleitung 63 verlötet, während die Erdungselektroden 54a und 54b und der Erdungsanschluß 60 mit den Erdungselektroden 64 verlötet sind.
In der Antenneneinheit 51, die auf der gedruckten Schaltungsplatine 62 in der obenbeschriebenen Weise oberflächenmontiert ist, sendet/empfängt der Strahlungsabschnitt 56 des Strahlers 53 elektrische Wellen.
Die Antenneneinheit 51 gemäß dieser Ausführungsform ist ähnlich strukturiert wie die Antenneneinheit 31 gemäß der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß der obenerwähnte Raum 61 vorgesehen ist. Somit hat die Antenneneinheit 51 Funktionen/Wirkungen, die denjenigen der Antenneneinheit 31 gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich sind.
Außerdem wird die Beabstandung zwischen dem Strahlungsabschnitt 56 und dem dielektrischen Substrat 52 sowie den Erdungselektroden 54a und 54b durch den Raum 61 erhöht. Folglich werden Überströme, die durch Magnetfelder in den Erdungselektroden 64, die von der gedruckten Schaltungsplatine 62 zur Verfügung gestellt werden, erzeugt werden, unterdrückt und ein elektrisches Feld konzentriert sich stark im Inneren des dielektrischen Substrats 52. Diese Funktionen des Raums 61 sind in einer vierten Ausführungsform mit Bezug auf Fig. 30 genauer beschrieben. Genauer fließt ein Hochfrequenzstrom im Strahlungsabschnitt des Strahlers. Das heißt, der Hochfrequenzstrom fließt vom Speiseanschluß in Richtung zu der Seitenfläche, die derjenigen gegenüber liegt, die mit dem Speiseanschluß versehen ist, so daß ein Magnetfeld um diesen Hochfrequenzstrom entwickelt wird. Somit wird ein elektrisches Feld um das Magnetfeld entwickelt, so daß der Strahlungsabschnitt elektrische Wellen abstrahlt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Überstrom, der auf der Erdungsfläche durch das obenerwähnte Magnetfeld erzeugt wird, aufgrund des zwischen dem Strahlungsabschnitt des Strahlers und der Oberfläche des dielektrischen Substrats vorgesehenen Raum unterdrückt. Außerdem konzentriert sich das elektrische Feld stark im Inneren des dielektrischen Substrats. Somit wird die Strahlungseffizienz für die elektrischen Wellen weiter verbessert, wodurch der Gewinn der Antenneneinheit 51 weiter verbessert wird. Es ist somit möglich, einen ausreichenden Gewinn sicherzustellen, auch wenn die Antenneneinheit 51 weiter verkleinert wird.
Eine Aquivalenzschaltung der Antenneneinheit 51 gemäß dieser Ausführungsform ist derjenigen der Antenneneinheit 31 gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich.
Fig. 9 zeigt ein beispielhaftes Richtungsmuster einer Antenneneinheit 51 gemäß dieser Ausführungsform. Das in Fig. 9 gezeigte Richtungsmuster wird erhalten in einer Antenneneinheit mit 10 mm Länge, 6,3 mm Breite und 4 mm Höhe und mit einer Resonanzfrequenz von 1,9 GHz. Wie aus Fig. 9 deutlich wird, besitzt diese Antenneneinheit einen hervorragenden Maximalgewinn von -1 dB, wobei ihre Größe erheblich reduziert werden kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Mikrostreifenantenne, da ihr längster Abschnitt ungefähr 1/16 der Wellenlänge der gesendeten/empfangenen elektrischen Wellen beträgt.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Abwandlung dieser Antenneneinheit gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
In einer Antenneneinheit 71 dieser in Fig. 10 gezeigten Abwandlung unterscheiden sich die Positionen der Befestigungsabschnitte, die auf einem Strahler vorgesehen sind, von denjenigen der Antenneneinheit 51 gemäß der zweiten Ausführungsform, während die Positionen der Elektroden, die auf einem dielektrischen Substrat 52 vorgesehen sind, sich ebenfalls von denjenigen der zweiten Ausführungsform unterscheiden. Andere Punkte dieser Abwandlung sind identisch zu denjenigen der Antenneneinheit 51 gemäß der zweiten Ausführungsform. Daher sind Abschnitte, die zu denjenigen der zweiten Ausführungsform identisch sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, um eine redundante Beschreibung wegzulassen.
Die Erdungselektroden 54a und 54b sind an beiden kürzeren Seitenflächen des dielektrischen Substrats 52 ausgebildet, während die Verbindungselektroden 55d bis 55f an beiden längeren Seitenflächen desselben ausgebildet sind. Andererseits sind beide längeren Seiten eines Strahlungsabschnitts 56 nach unten gebogen, um erste und zweite gegenüberliegende Befestigungsabschnitte 57 und 58 in einem Strahler 53 zu bilden. Ein Speiseanschluß 59 und ein Erdungsanschluß 60 sind an einem vorderen Ende des Befestigungsabschnitts 57 ausgebildet. Der Speiseanschluß 59 ist mit der Verbindungselektrode 55e elektrisch verbunden. Andererseits ist der Erdungsanschluß 60 mit der Verbindungselektrode 55f elektrisch verbunden. Die Erdungselektroden 54a und 54b, die an den Seitenflächen frei liegen, sind mit den (nicht gezeigten) Erdungselektroden elektrisch verbunden, die auf einer gedruckten Schaltungsplatine vorgesehen sind.
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antenneneinheit 81 gemäß einer zweiten Abwandlung der Antenneneinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In der Antenneneinheit 81 gemäß der zweiten Abwandlung sind die kürzeren Seitenkanten einer Metallplatte in einem Strahlungsabschnitt 56 des Strahlers 53 nach unten gebogen, um erste und zweite gegenüberliegende Befestigungsabschnitte 57 und 58 zu bilden, während eine längere Seitenkante der Metallplatte ebenfalls nach unten gebogen ist, um einen dritten Befestigungsabschnitt 82 zu bilden. Ein Speiseanschluß 59 ist in Baueinheit an einem Vorderende des Befestigungsabschnitts 57 ausgebildet, während ein Erdungsanschluß 60 in Baueinheit an einem Vorderende des Befestigungsabschnitts 82 ausgebildet ist. Das heißt, der Speiseanschluß 59 und der Erdungsanschluß 60 sind auf zwei unterschiedliche Seiten des Strahlungsabschnitts 56 dieser Antenneneinheit 81 verteilt. Auch in diesem Fall ist es möglich, einen Induktanzwert über dem Speiseanschluß 59 und dem Erdungsanschluß 60 einzustellen, indem der Abstand zwischen diesen eingestellt wird, wodurch leicht eine Impedanzanpassung zwischen der Antenneneinheit 81 und einer externen Schaltung erreicht wird.
Die Antenneneinheit 81 ist mit dem Speiseanschluß 59 und dem Erdungsanschluß 60 in der obenbeschriebenen Weise versehen, wobei die Verbindungselektroden 55b und 55c, die mit diesen Anschlüssen elektrisch verbunden sind, ebenfalls auf unterschiedlichen Seitenflächen des dielektrischen Substrats 52 ausgebildet sind, wie in Fig. 11 gezeigt ist.
Andere Punkte dieser Abwandlung sind denjenigen der Antenneneinheit 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ähnlich, weshalb die Abschnitte, die identisch sind mit denjenigen in Fig. 8, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, um eine redundante Beschreibung wegzulassen.
Wie aus den obenbeschriebenen Antenneneinheiten 51, 71 und 81 deutlich wird, können drei oder mehr Befestigungsabschnitte am Strahler 53 vorgesehen sein. Vorzugsweise sind jedoch zwei gegenüberliegende Befestigungsabschnitte vorgesehen, um den Strahler 53 zuverlässig am dielektrischen Substrat 52 zu befestigen.
Ferner ist es in der obenerwähnten ersten Ausführungsform und in den später beschriebenen dritten und fünften Ausführungsformen möglich, drei oder mehr Befestigungsabschnitte ähnlich den obigen auszubilden.
Wie aus den Antenneneinheiten 51, 71 und 81 deutlich wird, können der Speiseanschluß 59 und der Erdungsanschluß 60 entweder auf der längeren oder der kürzeren Seite des Strahlungsabschnitts 56 ausgebildet sein, parallel zu den Befestigungsabschnitten, die nebeneinander auf derselben Seite des Strahlungsabschnitts 56 vorgesehen sind, oder verteilt auf unterschiedliche Befestigungsabschnitte, die in Serie auf unterschiedlichen Seiten des Strahlungsabschnitts 56 vorgesehen sind. Solche Abwandlungen können ferner auf die obenerwähnte erste Ausführungsform sowie die später beschriebenen dritten und fünften Ausführungsformen angewendet werden.
In der Antenneneinheit 51 gemäß der zweiten Ausführungsform ist der obenerwähnte Raum 61 zwischen dem dielektrischen Substrat 52 und dem Strahlungsabschnitt 56 des Strahlers 53 ausgebildet, wodurch es möglich ist, die Dämpfung der abgestrahlten Wellen wie oben beschrieben zu unterdrücken, wodurch der Gewinn der Antenne effektiv verbessert wird. Der obenerwähnte Raum 61 wird vorzugsweise in einer konstanten Höhe gehalten, wodurch eine Antenneneinheit mit stabilen Eigenschaften erhalten wird. Im folgenden werden mit Bezug auf die Fig. 12A bis 15 verschiedene Abstandshalteeinrichtungen beschrieben, von denen jede dazu dient, den Raum 61 mit einer konstanten Höhe zu halten.
Im folgenden werden mit Bezug auf die Fig. 12A bis 12D Vorsprünge beschrie ben, die auf den dielektrischen Substraten vorgesehen sind, um als Abstandshaltereinrichtungen zu dienen, während die dielektrischen Substrate und die Elektroden, die darauf ausgebildet sind, dem in Fig. 8 gezeigten dielektrischen Substrat 52 ähnlich sind, so daß eine redundante Beschreibung weggelassen wird.
Wie in Fig. 12A gezeigt, sind auf einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats 52 erste und zweite streifenförmige Vorsprünge 83a und 83b ausgebildet. Diese Vorsprünge 83a und 83b sind entlang der beiden kürzeren Seiten auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 52 angeordnet. Wie in Fig. 12B gezeigt, sind die ersten und zweiten streifenförmigen Vorsprünge 84a und 84b längs den längeren Seiten auf einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats 52 angeordnet. Wie in Fig. 12C gezeigt, ist ein geschlossener ringförmiger Vorsprung 85 auf einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats 52 ausgebildet. Der geschlossene ringförmige Vorsprung 85 ist so bemessen, daß er entlang der vier Seiten des dielektrischen Substrats 52 führt. Wie in Fig. 12D gezeigt, sind mehrere Vorsprünge 86a und 86b auf einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats 52 durch einen Raum ausgebildet, um nicht die Kanten des dielektrischen Substrats 52 zu erreichen.
Jeder der obenerwähnten Vorsprünge 83a bis 86b wird mit der Innenfläche des Strahlungsabschnitts 56 des obenerwähnten Strahlers 53 in Kontakt gebracht, wodurch der obenerwähnte Raum 61 zuverlässig in einer konstanten Höhe gehalten wird. Wie in Fig. 13 gezeigt, wird dieser Zustand im folgenden mit Bezug auf die streifenförmigen Vorsprünge 83a und 83b beschrieben, die in Fig. 12A gezeigt sind. In einer in Fig. 13 gezeigten Antenneneinheit 87 werden die oberen Oberflächen der streifenförmigen Vorsprünge 83a und 83b mit einer Innenfläche eines Strahlungsabschnitts 56 eines Strahlers 53 in Kontakt gebracht, wodurch ein Raum 61 zuverlässig in einer konstanten Höhe gehalten wird und der Gewinn der Antenneneinheit 87 stabilisiert wird.
Die Vorsprünge 83a bis 86b mit den obenerwähnten Funktionen können aus geeignetem Materialien wie z. B. Keramiken und Kunstharz gefertigt sein. Alternativ können die Vorsprünge 83a bis 86b aus denselben Materialien gefertigt sein wie die dielektrischen Substrate 52, um in Baueinheit mit den dielektrischen Substraten 52 ausgebildet zu werden.
Im folgenden werden mit Bezug auf die Fig. 14 und 15 vierte und fünfte Ab wandlungen der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, die mit Abstandshaltereinrichtungen auf den Strahlern 53 versehen sind.
In einer in Fig. 14 gezeigten Antenneneinheit 91 ist der Strahler 53 an einem dielektrischen Substrat 52 in einer Struktur befestigt, die derjenigen der Antenneneinheit 51 gemäß der zweiten Ausführungsform ähnlich ist.
Das Merkmal dieser Antenneneinheit 91 besteht darin, daß beide längeren Seitenkanten eines Strahlungsabschnitts 56 des Strahlers 53 nach unten gebogen sind, um Anschlagelemente 92a und 92b zu bilden. Diese Anschlagelemente 92a und 92b sind so beschaffen, daß sie einen Raum 61 in einer konstanten Höhe erhalten. Das heißt, die vorderen Enden der Anschlagelemente 92a und 92b werden mit einer oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 52 in Kontakt gebracht, wodurch der Raum 61 in einer konstanten Höhe gehalten wird.
Die Anschlagelemente 92a und 92b besitzen einen gewissen Grad an Breite, d. h. Abmessungen längs einer Richtung senkrecht zur Höhe des Raums 61, wodurch die mechanische Festigkeit des Strahlers 53 verbessert wird.
Fig. 15 zeigt eine Antenneneinheit 93 gemäß der fünften Abwandlung der zweiten Ausführungsform, die mit ähnlichen Anschlagelementen versehen ist. In der in Fig. 15 gezeigten Antenneneinheit 93 erstrecken sich die Befestigungsabschnitte 57 und 58 von beiden kürzeren Seitenkanten eines Strahlungsabschnitts 56 eines Strahlers 53, der an einem dielektrischen Substrat 52 befestigt ist, in Richtung zum dielektrischen Substrat 52. Die Anschlagelemente 94 bis 97 sind an den unteren Enden der Befestigungsabschnitte 57 bzw. 58 nach innen gebogen, so daß sie sich parallel zur oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 52 erstrecken. Die unteren Oberflächen der Anschlagelemente 94 bis 97 werden mit der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 52 in Kontakt gebracht, wodurch ein Raum 61 mit einer konstanten Höhe gehalten wird. Es ist somit möglich, den Gewinn der Antenne zu stabilisieren, ähnlich wie bei den obenbeschriebenen Abstandhaltereinrichtungen.
Wie jeweils aus den Fig. 14 und 15 deutlich wird, können die Abstandhaltereinrichtungen zum Halten des Raums 61 in einer konstanten Höhe gebildet werden durch Anschlagelemente, die am Strahler 53 vorgesehen sind, wobei diese Anschlagelemente entweder an den längeren oder den kürzeren Seitenkanten des Strahlungsabschnitts 56 angeordnet sein können.
Wie anhand der Anschlagelemente 92a und 92b und 94 bis 97 weiter deutlich wird, können die Anschlagelemente ausgebildet werden durch direktes Biegen der Metallplatte von den Kanten des Strahlungsabschnitts, oder durch Biegen der Metallplatte an den Vorderenden der Befestigungsabschnitte.
Die in Fig. 8 gezeigte Antenneneinheit 51 gemäß der zweiten Ausführungsform umfaßt vorzugsweise ferner einen Kondensator, der mit dem Strahler 53 verbunden ist. Fig. 16 bis 19 zeigen Abwandlungen der dielektrischen Platten, die mit solchen Kondensatoren jeweils vorgesehen sind.
Wie in Fig. 16 gezeigt, ist ein Chip-Typ-Mehrschichtkondensator 101 auf einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats 52 montiert. Eine Elektrode des Mehrschichtkondensators 101 ist mit einer Verbindungselektrode 55a über ein Elektrodenmuster 102a, das auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 52 ausgebildet ist, elektrisch verbunden. Eine weitere Elektrode des Kondensators 101 ist mit einer Erdungselektrode 54a über ein weiteres Elektrodenmuster 102b elektrisch verbunden.
Wie in Fig. 17 gezeigt, ist ein dielektrisches Substrat 52 an seiner oberen Oberfläche mit Elektrodenmustern 102a und 102b versehen, die elektrisch mit einer Verbindungselektrode 55a bzw. einer Erdungselektrode 54a elektrisch verbunden sind. Eine dielektrische Materialschicht 103 ist zwischen den Elektrodenmustern 102a und 102b aufgedruckt, um einen Kondensator zu bilden. Dieser Kondensator ist so geformt, daß die elektrostatische Kapazität von der dielektrischen Materialschicht 103 durch die Elektrodenmuster 102a und 102b, die als Kondensatorelektroden dienen, herausgezogen wird. Die dielektrische Materialschicht 103 kann gebildet werden durch Aufdrucken einer Paste, die mit einem Kunstharz oder einer dielektrischen Keramik verknetet ist.
Wie in Fig. 18 gezeigt, ist ein dielektrisches Substrat 52 an seiner unteren Oberfläche mit einem Erdungselektrodenmuster 104 versehen, das mit den Erdungselektroden 54a und 54b elektrisch verbunden ist. Andererseits ist eine Kondensatorelektrode 105 auf einer oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 52 ausgebildet. Diese Kondensatorelektrode 105 ist mit einer Verbindungselektrode 55a elektrisch verbunden. Somit wird ein Kondensator zwi schen der Kondensatorelektrode 105 und dem Erdungselektrodenmuster 104 ausgebildet.
Wie in Fig. 19 gezeigt, ist eine Kondensatorelektrode 106 im Inneren eines dielektrischen Substrats 52 ausgebildet. Diese Kondensatorelektrode 106 ist mit einer Verbindungselektrode 55a elektrisch verbunden. Ferner ist ein Erdungselektrodenmuster 104 auf einer unteren Oberfläche des dielektrischen Substrats 52 ausgebildet. Somit wird zwischen der Kondensatorelektrode 106 und dem Erdungselektrodenmuster 104 ein Kondensator ausgebildet.
Jedes der Erdungselektrodenmuster 104, das in den Fig. 18 und 19 gezeigt ist und auf der unteren Oberfläche des dielektrischen Substrats 52 ausgebildet ist, ist so beschaffen, daß es nicht mit der Verbindungselektrode 55b elektrisch verbunden ist, die mit einem Speiseanschluß und der Verbindungselektrode 55a verbunden werden soll.
In jeder der obenerwähnten, in den Fig. 16 bis 19 gezeigten Abwandlungen ist der Kondensator auf oder in dem dielektrischen Substrat 52 ausgebildet, so daß dessen Elektroden mit der Verbindungselektrode 55a bzw. der Erdungselektrode 54a elektrisch verbunden sind. Somit ist die Verbindungselektrode 55a elektrisch mit dem Strahler 53 in der Antenneneinheit 51 gemäß der zweiten Ausführungsform verbunden, wobei der Kondensator zwischen dem Strahler 53 und dem Erdungspotential elektrisch angeschlossen ist. Folglich dient dieser Kondensator zur Verbesserung des Kapazitätswertes des Kondensators C in der in Fig. 6 gezeigten Äquivalenzschaltung, um eine Reduktion der Resonanzfrequenz der Antenneneinheit 51 oder eine Erleichterung der Verkleinerung der Antenneneinheit zu ermöglichen.
Die dielektrischen Substrate 52 mit den Kondensatoren, wie in den Fig. 16 bis 19 gezeigt, können geeignet auf die Antenneneinheiten 51, 71, 81, 91 und 93 gemäß der zweiten Ausführungsform sowie deren Abwandlungen angewendet werden, ebenso wie die dielektrischen Substrate 52, die mit den Vorsprüngen 83s bis 86b versehen sind, die in den Fig. 12A bis 12D gezeigt sind.
Der in Fig. 19 gezeigte Kondensator, der im dielektrischen Substrat 52 ausgebildet ist, kann ferner auf die Antenneneinheit 31 gemäß der in Fig. 5A gezeigten ersten Ausführungsform angewendet werden. Auch in der Antenneneinheit 31 gemäß der ersten Ausführungsform ist es somit möglich, die Resonanzfre quenz der Antenne zu reduzieren und dieselbe zu verkleinern durch elektrisches Anschließen eines Kondensators zwischen dem Strahler 3 und den Erdungselektroden 34a und 34b.
Andererseits ist es auch möglich, geeignete Vorsprünge 83a bis 83b, die in den Fig. 12A bis 12D gezeigt sind, in den dielektrischen Substraten 52 vorzusehen, die mit den in den Fig. 16 bis 19 gezeigten Kondensatoren versehen sind.

[Dritte Ausführungsform]

Im folgenden wird mit Bezug auf die Fig. 20 bis 24 eine Antenneneinheit gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben, von der angenommen wird, daß sie die beste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Strahler 113 zeigt, der in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Dieser Strahler 113 wird ausgebildet durch Bearbeiten eines Materials mit einem niedrigen Leitungsverlust, wie z. B. einem Metallmaterial aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Der Strahler 113 umfaßt einen Strahlungsabschnitt 116 mit einer rechtwinkligen flachen Form. Beide kürzeren Seiten des Strahlungsabschnitts 116 sind nach unten gebogen, um erste und zweite Befestigungsabschnitte 117 bzw. 118 zu bilden. Ein Speiseanschluß 119 und ein Erdungsanschluß 120 sind in Baueinheit an einem Vorderende des ersten Befestigungsabschnitts 117 ausgebildet.
Die Struktur, die mit den ersten und zweiten Befestigungsabschnitten 117 und 118 versehen ist, der Speiseanschluß 119 und der Erdungsanschluß 120 selbst sind denjenigen der Strahler 3 und 53 der Antenneneinheiten 31 und 51 gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen ähnlich. Gemäß der dritten Ausführungsform sind Befestigungsabschnitte 117 und 118 an den Vorderenden mit nach vorne geöffneten Schlitzen 120a und 118a versehen, die als Loteinspritzabschnitte dienen. Im Befestigungsabschnitt 117 ist der Schlitz 120a in einem Abschnitt ausgebildet, der mit dem Erdungsanschluß 120 versehen ist.
Ferner sind Anschlagelemente 131 bis 134 an beiden Seiten der ersten und zweiten Befestigungsabschnitte 117 und 118 ausgebildet, die als Abstandhal tereinrichtungen dienen. Die Anschlagelemente 131 bis 134 werden mit einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats 112 in Kontakt gebracht, wie später beschrieben wird, um zuverlässig einen Raum mit einer vorgegebenen Höhe zwischen der inneren Hauptfläche des Strahlungsabschnitts 116 und der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 112 auszubilden.
Im Strahler 113 sind ferner beide Seiten des Strahlungsabschnitts 116 nach unten gebogen, um Verstärkungsseitenflächenabschnitte 135a und 135b auszubilden. Diese Verstärkungsseitenflächenabschnitte 135a und 135b dienen dazu, die mechanische Festigkeit des Strahlers 113 zu verbessern. Obwohl die Verstärkungsseitenflächenabschnitte 135a und 135b in der vertikalen Länge kleiner sind als die Anschlagelemente 131 bis 134, wie in Fig. 20 gemäß dieser Ausführungsform gezeigt, können die unteren Enden der Verstärkungsseitenflächenabschnitte 135a und 135b alternativ mit denjenigen der Anschlagelemente 131 bis 134 bündig sein, so daß die Verstärkungsseitenflächenabschnitte 135a und 135b ebenfalls als Anschlagelemente dienen.
Die Anschlagelemente 131 bis 134 sind an Positionen des Strahlungsabschnitts 116 gebogen, die nach innen über die Befestigungsabschnitte 117 und 118 hervorstehen, so daß die Anschlagelemente 131 bis 134 zuverlässig mit der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 112 nach dem Zusammenfügen der Antenneneinheit in Kontakt gebracht werden können, wie später beschrieben wird.
Wie in Fig. 21 gezeigt, besitzt das dielektrische Substrat 112, das aus Keramik oder einem Kunstharz gefertigt ist, die Form eines rechteckigen Quaders. Die Erdungselektroden 114a und 114b sind auf den beiden längeren Seitenflächen des dielektrischen Substrats 112 ausgebildet. Ferner sind Verbindungselektroden 115a und 115c auf den beiden kürzeren Seitenflächen des dielektrischen Substrats 112 ausgebildet. Zusätzlich ist eine Kondensatorelektrode 136 auf einer vertikalen Zwischenposition des dielektrischen Substrats 112 ausgebildet. Diese Kondensatorelektrode 136 ist mit der Verbindungselektrode 115a elektrisch verbunden. Im Inneren des dielektrischen Substrats 112 ist ein Erdungselektrodenmuster 136 unter der Kondensatorelektrode 136 ausgebildet. Dieses Erdungselektrodenmuster 137 ist mit den Erdungselektroden 114a und 114b elektrisch verbunden. Somit wird ein Kondensator von der Kondensatorelektrode 136, dem Erdungslektrodenmuster 137 und einer dazwischen angeordneten dielektrischen Substratschicht gebildet, wie in Fig. 22 in einer Sei tenteilschnittansicht gezeigt ist. Das heißt, daß in dieser Ausführungsform verwendete dielektrische Substrat 112 hat eine Funktion, die derjenigen des dielektrischen Substrats 52 ähnlich ist, das mit den in den Fig. 16 bis 19 gezeigten Kondensatoren versehen ist.
Fig. 23 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antenneneinheit 111 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt, die ausgebildet wird durch Befestigen des obenerwähnten Strahlers 113 am dielektrischen Substrat 112. Um die Antenneneinheit 111 zusammenzufügen, wird das dielektrische Substrat 112 zwischen die ersten und zweiten Befestigungsabschnitte 117 und 118 des Strahlers 113 eingesetzt. In diesem Fall wird das dielektrische Substrat 112 in den Strahler 113 eingeführt, bis die Anschlagelemente 131 bis 134 mit der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 112 in Kontakt kommen. Der erste Befestigungsabschnitt 117 wird mit der Verbindungselektrode 115c verlötet, während der zweite Befestigungsabschnitt 118 mit der Verbindungselektrode 115a verlötet wird, wodurch die Antenneneinheit 111 erhalten wird. Die Verbindungselektrode 115a ist mit dem zweiten Befestigungsabschnitt 118 durch eine solche Verlötung verbunden, wodurch ein Kondensator, der von der Kondensatorelektrode 136 und dem Erdungselektrodenmuster 137 gebildet wird, zwischen dem Strahler 113 und den Erdungselektroden 114a und 114b angeschlossen ist.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, noch zuverlässiger die ersten und zweiten Befestigungsabschnitte 117 und 118 mit den Verbindungselektroden 115a und 115c, die auf dem dielektrischen Substrat 112 ausgebildet sind, durch Einspritzen einer Lotpaste in die Schlitze 118a und 120a zu verbinden. Das heißt, die Lotausgabeabschnitte der Spender zum Einspritzen der Lotpaste werden in die Schlitze 118a und 120a eingeführt, um die Lotpaste so einzuspritzen, daß die Lotpaste an den Verbindungselektroden 115a und 115c haftet, die an den Außenflächen des dielektrischen Substrats 112 vorgesehen sind, wobei die Lotpaste erhitzt wird, um sich gleichmäßig in den Zwischenräumen zwischen den Verbindungselektroden 115a und 115c und den ersten und zweiten Befestigungsabschnitten 117 und 118 zu verteilen. Somit ist es möglich, die Verbindungsflächen zwischen dem ersten und zweiten Befestigungsabschnitten 117 und 118 und den Verbindungselektroden 115a und 115c zuverlässig zu vergrößern, wodurch die Verbindungsfestigkeit zuverlässig verbessert wird.
Während die Schlitze 118a und 120a als Loteinspritzabschnitte gemäß dieser Ausführungsform dienen, kann jeder dieser Schlitze durch eine Durchgangsbohrung 120b ersetzt werden, die am ersten oder zweiten Befestigungsabschnitt 117 oder 118 vorgesehen ist, wie in Fig. 24 in einer perspektivischen Teilschnittansicht gezeigt ist. Mit anderen Worten, die Loteinspritzabschnitte können in geeigneten Formen vorgesehen sein, sofern durch diese die Lotpaste auf die Elektroden 115a und 115c aufgetragen werden kann, die an den Außenflächen des dielektrischen Substrats 112 vorgesehen sind.
Die Antenneneinheit 111 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt eine Äquivalenzschaltung, die der in Fig. 6 gezeigten Schaltung mit Bezug auf die Antenneneinheit 31 gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich ist.
Das heißt, die Antenneneinheit 111 gemäß dieser Ausführungsform kann in ähnlicher Weise wie die Antenneneinheiten gemäß den obenerwähnten Ausführungsformen und Abwandlungen oberflächenmontiert werden, da dieselben Funktionen in ähnlicher Weise vorhanden sind wie in der Antenneneinheit 31 gemäß der ersten Ausführungsform, wobei das dielektrische Substrat 112 eine flache untere Oberfläche besitzt. Ferner sind der Speiseanschluß 119 und der Erdungsanschluß 120 am vorderen Ende des ersten Befestigungsabschnitts 117 ausgebildet, wodurch es möglich ist, eine Induktanzkomponente, die über dem Speiseanschluß 119 und dem Erdungsanschluß 120 entwickelt wird, durch Einstellen des Abstandes dazwischen einzustellen. Somit ist es möglich, leicht eine Impedanzanpassung zwischen der Antenneneinheit 111 und einer externen Schaltung zu erreichen, ähnlich wie bei den Antenneneinheiten 31 und 51 gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen.
Ferner wird eine Dämpfung der abgestrahlten Wellen unterdrückt durch einen Raum 121 zwischen dem Strahlungsabschnitt 116 und dem dielektrischen Substrat 112, in ähnlicher Weise wie bei der Antenneneinheit 51 gemäß der zweiten Ausführungsform, wodurch der Gewinn der Antenne effektiv verbessert wird. Ferner wird der Raum 121 aufgrund der Anschlagelemente 131 bis 134 zuverlässig in einer konstanten Höhe gehalten.
Zusätzlich ist es aufgrund der Verstärkungsseitenflächenabschnitte 135a und 135b möglich, die mechanische Festigkeit des Strahlers 113 zu verbessern, der oberhalb des dielektrischen Substrats 112 angeordnet ist.
Da ein Kondensator von der Kondensatorelektrode 136 und dem Erdungselektrodenmuster 137 im dielektrischen Substrat 112 ausgebildet wird, ist es möglich, die Resonanzfrequenz zu reduzieren und die Verkleinerung der Antenneneinheit 111 zu erleichtern. Ferner kann dieser Kondensator, der im dielektrischen Substrat 112 enthalten ist, definiert werden durch einfaches Präperieren des dielektrischen Substrats 112, um die obenerwähnte Funktion zu bewerkstelligen. Mit anderen Worten, es ist möglich, eine komplizierte Kondensatormontageoperation wegzulassen und eine Operation zum Drucken eines Materials auf einer Elektrode zum Ausbilden des Kondensators auf dem dielektrischen Substrat 112 wegzulassen.

[Vierte Ausführungsform]

Eine Antenneneinheit 151 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 25 bis 32 beschrieben. In der Antenneneinheit 151 gemäß der vierten Ausführungsform ist zwischen einem dielektrischen Substrat und einem Strahler ein Raum vorgesehen, ähnlich der Antenneneinheit 51 gemäß der zweiten Ausführungsform. Ferner besteht das Merkmal der vierten Ausführungsform darin, daß die Antenneneinheit 151 ein weiteres Schaltungselement wie z. B. eine Antennenumschaltschaltung 171 aufnimmt, wie später beschrieben wird.
Fig. 25 ist eine perspektivische Ansicht, die das Erscheinungsbild der Antenneneinheit 151 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, während Fig. 26 eine perspektivische Explosionsansicht derselben ist.
In der Antenneneinheit 151 ist ein Strahler 153 an einem dielektrischen Substrat 152 befestigt.
Das dielektrische Substrat 152 besitzt eine Mehrschichtstruktur aus Keramik oder Kunstharz, die die Form eines rechtwinkligen Quaders besitzt, wie insgesamt in den Fig. 25 und 26 gezeigt ist. Das dielektrische Substrat 152 ist an beiden längeren Seitenflächen mit einer Sendeeingangselektrode Tx, einer Empfangsausgangselektrode Rx und Steuereingangselektroden VC1 und VC2 der Antennenumschaltschaltung 171 sowie mehreren Erdungselektroden 154a bis 154d als interne Elektroden versehen. Ferner sind Verbindungselektroden 155a bis 155c an den beiden kürzeren Seitenflächen des dielektrischen Substrats 152 ausgebildet.
Das dielektrische Substrat 152 ist ferner mit Schaltungselementen wie z. B. einer Streifenleitung 171a und Kondensatoren 171b versehen, die in seinem Inneren ausgebildet sind, sowie Dioden 171c und Widerständen 171d, die auf seiner Oberfläche mittels Aufdruck ausgebildet sind, wie in Fig. 27 gezeigt ist. Die Antennenumschaltschaltung 171 wird von diesen Schaltungselementen gebildet. Eine Antennenausgangselektrode 171e der Antennenumschaltschaltung 171 ist mit dem Inneren des dielektrischen Substrats 152 und der Verbindungselektrode 155b, die auf seiner Seitenfläche vorgesehen ist, verbunden, wobei die entsprechenden Schaltungselemente mit den internen Elektroden oder Durchgangslöchern (schematisch gezeigt) elektrisch verbunden sind.
Der Strahler 153, der aus einem Material mit niedrigem Leitungsverlust wie z. B. einem Metall wie Kupfer oder einer Kupferlegierung gefertigt ist, wird ausgebildet durch Biegen einer Metallplatte mittels Bearbeitung. Dieser Strahler 153 umfaßt einen Strahlungsabschnitt 156 mit einer rechtwinkligen flachen Form und erste und zweite Befestigungsabschnitte 157 und 158, die ausgebildet werden durch Biegen der beiden kürzeren Seiten des Strahlungsabschnitts 156. Die ersten und zweiten Befestigungsabschnitte 157 und 158 sind ähnlich wie bei den ersten und zweiten Befestigungsabschnitten 57 und 58 der Antenneneinheit 51 gemäß der zweiten Ausführungsform befestigt. Ferner sind ein Speiseanschluß 159 und ein Erdungsanschluß 160 in Baueinheit auf einem vorderen Ende des ersten Befestigungsabschnitts 157 ausgebildet. Der erste Befestigungsabschnitt 157 ist um eine Länge, die derjenigen des Speiseanschlusses 159 und des Erdungsanschlusses 160 entspricht, kürzer als der zweite Befestigungsabschnitt 158. Mit anderen Worten, die unteren Enden des Speiseanschlusses 159 und des Erdungsanschlusses 160 sind bündig mit einem unteren Ende des zweiten Befestigungsabschnitts 158. Die Länge zwischen dem Strahlungsabschnitt 156 und dem Speiseanschluß 159, dem Erdungsanschluß 160 oder dem unteren Ende des zweiten Befestigungsabschnitts 158 ist größer eingestellt als die Dicke des dielektrischen Substrats 152.
Beim Zusammenfügen der Antenneneinheit 151 wird das dielektrische Substrat in den Strahler 153 so eingesetzt, daß die kürzeren Seitenflächen des dielektrischen Substrats 152 mit den Innenflächen der ersten und zweiten Be festigungsabschnitte 157 bzw. 158 in Kontakt kommen. Der Speiseanschluß 159 und der Erdungsanschluß 160 werden mit den Verbindungselektroden 155b und 155c mittels Lot verbunden, wobei der zweite Befestigungsabschnitt 158 mittels Lot mit der Verbindungselektrode 155a verbunden wird, um somit die Antenneneinheit 151 zu erhalten. In diesem Fall ist der Strahler 153 mit dem dielektrischen Substrat 152 so verbunden, daß ein Raum 161 mit vorgegebener Dicke zwischen der unteren Fläche des Strahlungsabschnitts 156 und er oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 152 ausgebildet wird, wie in Fig. 27 gezeigt ist.
Gemäß dieser Ausführungsform stehen die Längen der ersten und zweiten Befestigungsabschnitte 157 und 158, d. h. die Abmessungen in Richtung zum dielektrischen Substrat 152, und die Dicke des dielektrischen Substrats 152 nicht in der obenerwähnten Beziehung zueinander, wodurch es möglich ist, den obenerwähnten Raum 161 zuverlässig auszubilden, indem das dielektrische Substrat 152, das auf einer flachen Oberfläche plaziert ist, mit einem Strahler 153 von oben abgedeckt wird und die unteren Oberflächen des Speiseanschlusses 159, des Erdungsanschlusses 160 und des zweiten Befestigungsabschnitts 158 mit der flachen Oberfläche in Kontakt gebracht wird.
Fig. 28 zeigt ein konkretes Beispiel der Antennenumschaltschaltung 71, die in der Antenneneinheit 151 gemäß dieser Ausführungsform aufgenommen ist. Fig. 29 ist ein schematisches Blockschaltbild der Antenneneinheit 151.
Die in Fig. 28 gezeigte Antennenumschaltschaltung 171 ist lediglich ein Beispiel derjenigen, die in der Antenneneinheit 151 gemäß dieser Ausführungsform aufgenommen ist. Alternativ kann die Antenneneinheit 151 geeignet eine Antennenumschaltschaltung aufnehmen, die im Stand der Technik wohlbekannt ist, oder dergleichen.
Es ist möglich, die Antenneneinheit 151 auf einer (nicht gezeigten) gedruckten Schaltungsplatine mittels Oberflächenmontage zu montieren, die an ihrer oberen Oberfläche mit Verbindungsmustern versehen ist, indem die Einheit auf der gedruckten Schaltungsplatine plaziert wird und die Sendeeingangselektrode Tx, die Empfangsausgangselektrode Rx, die Steuereingangselektroden VC1 und VC2, die Erdungselektroden 154a und 154d und der Erdungsanschluß 160 mit den jeweiligen Verbindungsmusters verlötet werden. Ein Signal fließt zwischen der Antennenumschaltschaltung 171 und dem Strahlungsabschnitt 156 durch den Speiseanschluß 159 des Strahlers 153, so daß der Strahlungsabschnitt 156 elektrische Wellen sendet/empfängt.
In der Antenneneinheit 151 gemäß dieser Ausführungsform sind die entsprechenden Schaltungselemente, die die Antennenumschaltschaltung 171 bilden, im Inneren des dieleketrischen Substrats 152 und im Raum 161 ausgebildet, der zwischen der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 152 und dem Strahlungsabschnitt 156 ausgebildet ist, wodurch das dielektrische Substrat 152 mit einer flachen unteren Oberfläche versehen sein kann. Ferner ist es möglich, die Antenneneinheit 151, die die obenerwähnte Antennenumschaltschaltung 171 aufnimmt, leicht auf einer gedruckten Schaltungsplatine mittels Oberflächenmontage zu montieren, da die Sendeeingangselektrode Tx, die Empfangsausgangselektrode Rx, die Steuereingangselektroden VC1 und VC2, die Erdungselektroden 154a und 154b sowie der Erdungsanschluß 160 auf den Seitenflächen der Antenneneinheit 151 als externe Elektroden ausgebildet sind.
In dieser Antenneneinheit 151 fließt ein Hochfrequenzstrom im Strahlungsabschnitt 156 des Strahlers 153, wie mit den Pfeilen in der schematischen Draufsicht der Fig. 30 gezeigt ist. Das heißt, der Hochfrequenzstrom fließt vom Speiseanschluß 159 zu der Seitenfläche, die derjenigen gegenüberliegt, die mit dem Speiseanschluß 159 versehen ist, so daß um diesen Hochfrequenzstrom ein Magnetfeld entwickelt wird. Somit wird ein elektrisches Feld um das Magnetfeld entwickelt, so daß der Strahlungsabschnitt 156 elektrische Wellen abstrahlt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Überstrom, der auf der Erdungsfläche mittels des obenerwähnten Magnetfeldes entwickelt wird, aufgrund des Raums 161 unterdrückt, der zwischen dem Strahlungsabschnitt 156 des Strahlers 153 und der Oberfläche des dielektrischen Substrats 152 vorgesehen ist. Außerdem konzentriert sich das elektrische Feld stark im Inneren des dielektrischen Substrats 152. Somit wird die Abstrahlungseffizienz für elektrische Wellen verbessert, wodurch der Gewinn der Antenneneinheit 151 effektiv verbessert wird. Folglich ist es möglich, einen ausreichenden Gewinn auch dann sicherzustellen, wenn die Antenneneinheit 151 verkleinert wird.
Ferner ist der Strahlungsabstand 156 zum Senden/Empfangen elektrischer Wellen aus dem obenerwähnten Metallmaterial als ein Element mit geringem Leitungsverlust hergestellt, wodurch die Antenneneinheit 151 einen verringerten elektrischen Widerstand und eine erhöhte thermische Kapazität besitzt.
Somit wird der Wärmeverlust reduziert, um den Gewinn der Antenneneinheit 151 zu verbessern.
Fig. 31 zeigt eine Äquivalenzschaltung eines Antennenabschnitts der obenerwähnten Antenneneinheit 151. Diese Äquivalenzschaltung ist derjenigen der in Fig. 6 gezeigten Antenneneinheit 31 gemäß der ersten Ausführungsform ähnlich. Somit sind entsprechende Abschnitte mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet, um eine redundante Beschreibung wegzulassen.
Ein Probestück der obenerwähnten Antenneneinheit 151 wurde in einer Länge von 10 mm, einer Breite von 6,3 mm und einer Höhe von 4 mm mit einer Resonanzfrequenz von 1,9 GHz hergestellt, wobei ein Richtungsmuster gemessen wurde. Fig. 32 zeigt das Ergebnis. Wie in Fig. 32 gezeigt, besitzt dieses Probestück einen hervorragenden maximalen Gewinn von -2 dB, wobei die obenerwähnte Größe ungefähr 1/16 der Wellenlänge der elektrischen Wellen beträgt, die im größten Abschnitt gesendet/empfangen werden. Es ist somit klar, daß die Antenneneinheit 151 im Vergleich zu herkömmlichen Antenneneinheiten erheblich verkleinert werden kann.
Auch in dieser Ausführungsform ist es möglich, die Resonanzfrequenz der Antenneneinheit 151 leicht einzustellen, indem die Abstände zwischen den Erdungselektroden 154a und 154b verändert werden, die auf dem dielektrischen Substrat 152 und den Befestigungsabschnitten 157 und 158 des Strahlers 153 vorgesehen sind, oder die Oberflächenbereiche der Erdungselektroden 154a und 154b und der Verbindungselektrode 155a verändert werden, wodurch die schwebende Kapazität zwischen den Erdungselektroden 154a und 154b und dem Befestigungsabschnitt 158 verändert wird.
Obwohl die Antenneneinheit 151 gemäß dieser Ausführungsform die Antennenumschaltschaltung 171 aufnimmt, kann das dielektrische Substrat 152 alternativ eine weitere Peripherieschaltung aufnehmen oder tragen, wie z. B. ein Oberflächenwellenfilter, ein Tiefpaßfilter, einen Biplexer oder einen Hochfrequenzverstärker.

[Fünfte Ausführungsform]

Fig. 33 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antenneneinheit 181 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Anten neneinheit 181 besitzt ein dielektrisches Substrat 182 und einen Strahler 193.
Fig. 34 ist eine Draufsicht, die das dielektrische Substrat 182 zeigt, während Fig. 35 eine Schnittansicht längs der Linie III-III in Fig. 34 ist.
Eine Montageelektrode 183 ist auf einer oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 182 ausgebildet. Diese Montageelektrode 183 ist beispielsweise ringförmig längs der Innenseiten eines Umfangskantenabschnitts des dielektrischen Substrats 182 ausgebildet.
In einem Abschnitt nahe einem Ende des dielektrischen Substrats 182 ist ein Verbindungsloch 184 unter der Montageelektrode 183 ausgebildet. Das Verbindungsloch 184 ist so ausgebildet, daß es sich längs der Dicke des dielektrischen Substrats 182 erstreckt. Eine erste interne Elektrode 185 ist unter dem Verbindungsloch 184 ausgebildet. Die erste interne Elektrode 185 ist im Inneneren des dielektrischen Substrats 182 parallel zu einer ersten Hauptfläche des dielektrischen Substrats 182 in einem vorgegebenen Abstand von der ersten Hauptfläche ausgebildet. Ein Ende der ersten internen Elektrode 185 ist an einer Seitenfläche des dielektrischen Substrats 182 herausgezogen, so daß die Montageelektrode 183 und die interne Elektrode 185 mittels eines leitenden Materials, das in das Durchgangsloch 184 gefüllt ist, elektrisch miteinander verbunden sind.
In einem Abschnitt nahe dem anderen Ende des dielektrischen Substrats 182 ist andererseits ein weiteres Verbindungsloch 186 unter der Montageelektrode 183 ausgebildet. Eine zweite interne Elektrode 187 ist so ausgebildet, daß sie mit einem unteren Ende des Verbindungsloches 186 verbunden ist. Die zweite interne Elektrode 187 ist im Inneren des dielektrischen Substrats 182 parallel zur ersten Hauptfläche des dielektrischen Substrats 182 ausgebildet. Die Montageelektrode 183 und die zweite interne Elektrode 187 sind mittels eines leitenden Materials, das in das Durchgangsloch 186 gefüllt ist, elektrisch miteinander verbunden.
Eine Schirmelektrode 188 ist im dielektrischen Substrat 182 ausgebildet. Diese Schirmelektrode 188 ist nach unten über die ersten und zweiten internen Elektroden 185 und 187 hinaus ausgebildet, im wesentlichen über einer Innenfläche des dielektrischen Substrats 182, die parallel zur Hauptfläche liegt. Die Schirmelektrode 188 ist mit mehreren Elektrodenziehabschnitten 188a bis 188e versehen. Die Elektrodenziehabschnitte 188a und 188b sind auf der Seitenfläche des dielektrischen Substrats 182, auf der die erste interne Elektrode 185 herausgezogen ist, herausgezogen. Andererseits sind die Elektrodenziehabschnitte 188c bis 188e auf einer Seitenfläche des dielektrischen Substrats 182 herausgezogen, die derjenigen gegenüberliegt, auf der die erste interne Elektrode 185 herausgezogen ist.
Mehrere externe Elektroden 190a bis 190f sind auf den Seitenflächen des dielektrischen Substrats 182 ausgebildet. Unter diesen externen Elektroden 190a bis 190f ist die externe Elektrode 190a so ausgebildet, daß sie mit der ersten internen Elektrode 185 elektrisch verbunden ist. Die übrigen externen Elektroden 190b bis 190f sind so ausgebildet, daß sie mit den Elektrodenziehabschnitten 188a bis 188e elektrisch verbunden sind.
Die externe Elektrode 190a wird als Speisepunkt verwendet, während die übrigen externen Elektroden 190b bis 190f mit dem Erdungspotential verbunden sind.
Die Antenneneinheit 181 gemäß dieser Ausführungsform besitzt einen Strahler 193, der in den Fig. 36a und 36b in einer Draufsicht bzw. einer Seitenansicht gezeigt ist. Der Strahler 193 ist so montiert, daß er die obere Oberfläche des dielektrischen Substrats 182 bedeckt, wobei er z. B. mittels Lot mit der Montagelektrode 183 verbunden ist und mit dieser elektrisch verbunden ist.
Der Strahler 193 umfaßt einen Strahlungsabschnitt 196 mit einer im wesentlichen rechtwinkligen flachen Form sowie einen ringförmigen Seitenwandabschnitt 197, der sich vom Umfang des Strahlungsabschnitts 196 nach unten erstreckt. Ein Flanschabschnitt 198 ist an einem weiteren Ende des ringförmigen Seitenwandabschnitts 197 ausgebildet. Dieser Flanschabschnitt 198 erstreckt sich parallel zum Strahlungsabschnitt 196 sowie zur Hauptfläche des dielektrischen Substrats 182. Der Flanschabschnitt 198 ist mittels Verlötung mit der Montageelektrode 183 verbunden.
Der Strahler 193 bildet einen Sende/Empfangs-Abschnitt der Antenneneinheit 181 gemäß dieser Ausführungsform. Somit wird die Antenneneinheit 181 vom dielektrischen Substrat 182, den externen Elektroden 190a bis 190f und dem Strahler 193 gebildet.
Fig. 37 zeigt eine Äquivalenzschaltung der Antenneneinheit 181 gemäß dieser Ausführungsform. Wie in Fig. 37 gezeigt, bezeichnet das Bezugszeichen F einen Speisepunkt, während das Bezugszeichen K einen Erdungsanschluß bezeichnet. Die Antenneneinheit 181 enthält eine Induktanz L und eine Kapazität C. Die Induktanz L wird gebildet von einer verteilten Induktanzkomponente des Strahlers 193. Die Kapazität C wird gebildet von der elektrostatischen Kapazität, die über der zweiten internen Elektrode 187 und der Schirmelektrode 188 gebildet wird, die im Inneren des dielektrischen Substrats 182 vorgesehen ist.
Es ist möglich, die Antenneneinheit 181 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung über die externen Elektroden 190a bis 190f mit einer externen Schaltung zu verbinden. Somit besitzt das dielektrische Substrat 182 eine flache untere Oberfläche, wodurch die Antenneneinheit 181 oberflächenmontiert werden kann. Ferner wird ein Kondensator gebildet durch die zweite interne Elektrode 187 und die Schirmelektrode 188, wodurch die Elektrodenbeabstandung zum Erhalten einer Kapazität reduziert werden kann und im Vergleich zu herkömmlichen Mikrostreifenantennen eine höhere elektrostatische Kapazität erreicht werden kann. Folglich ist es möglich, die Induktanzkomponente zu reduzieren, wodurch der Strahler 193 zum Erreichen der Induktanzkomponente verkleinert werden kann. Es ist somit möglich, die Länge der Antenneneinheit 181 auf ungefähr 1/13 der Wellenlänge det elektrischen Wellen, die gesendet/empfangen werden, im Fall einer Resonanzfrequenz von z. B. 1,8 GHz zu reduzieren, wodurch eine Verkleinerung erleichtert wird.
In der Antenneneinheit 181 gemäß dieser Ausführungsform wird ferner der elektrische Widerstand reduziert und die thermische Kapazität erhöht, da der Abschnitt zum Senden/Empfangen der elektrischen Wellen vom Strahler 193 gebildet wird, der aus Metall gefertigt ist, wodurch der Wärmeverlust reduziert wird.
Fig. 38 zeigt ein beispielhaftes Richtungsmuster der Antenneneinheit 181 gemäß der fünften Ausführungsform. Wie aus Fig. 38 deutlich wird, ist die Antenneneinheit 181 gemäß dieser Ausführungsform omnidirektional und kann vorzugsweise in einer Mobilkommunikationsvorrichtung angewendet werden.
Die Fig. 39A bis 39C zeigen Abwandlungen des obenerwähnten Strahlers 193.
In einem in Fig. 39 gezeigten Strahler 193 sind ein gegenüberliegendes Paar von Seiten eines Strahlungsabschnitts 196 mit einer rechtwinkligen flachen Form so gebogen, daß sie die Befestigungsabschnitte 197 bzw. 198 bilden. In einem in Fig. 39B gezeigten Strahler 193 sind andererseits im wesentlichen die Zentralabschnitte der vier Seiten eines Strahlungsabschnitts 196 mit rechtwinkliger flacher Form nach unten gebogen, um streifenförmige erste bis vierte Befestigungsabschnitte 199a bis 199d zu bilden. In einem in Fig. 39C gezeigten Strahler 193 ist ferner ein im wesentlichen zentraler Abschnitt einer Seite eines Strahlungsabschnitts 196 mit einer rechtwinkligen flachen Form gebogen, um einen Befestigungsabschnitt 197 mit einem L-förmigen Querschnitt zu bilden.
Auch wenn die in den Fig. 39A bis 39C gezeigten Strahler 193 verwendet werden, ist es möglich, Funktionen/Wirkungen zu erzielen, die denjenigen der Antenneneinheit 151 gemäß der fünften Ausführungsform ähnlich sind.
Die Fig. 40A bis 40C sind Schnittansichten, die Abwandlungen des dielektrischen Substrats 182 zeigen, das in der Antenneneinheit 151 gemäß der fünften Ausführungsform verwendet wird.
In einem in Fig. 40A gezeigten dielektrischen Substrat 182 ist ein Kondensator 201 auf einer oberen Oberfläche ausgebildet, die mit einer Montageelektrode 183 versehen ist, anstelle der obenerwähnten zweiten internen Elektrode 187. Dieser Kondensator 201 enthält einen ersten Elektrodenfilm 202. Der erste Elektrodenfilm 202 wird gebildet mittels eines Verfahrens, wie z. B. Aufdrucken, so daß ein Ende desselben mit wenigstens einer der externen Elektroden 190b bis 190f elektrisch verbunden ist, die auf dem dielektrischen Substrat 182 ausgebildet sind. An einem weiteren Ende des ersten Elektrodenfilms 202 ist auf der oberen Oberfläche des Elektrodenfilms 202 ein dielektrischer Film 203 ausgebildet. Ferner ist ein zweiter Elektrodenfilm 204 auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Films 203 ausgebildet. Ein Ende des zweiten Elektrodenfilms 202 ist mit der Montagelektrode 183 verbunden.
Da der Kondensator 201 die obenerwähnte Struktur besitzt, ist es möglich, die Kapazität C der Antenneneinheit 181 gemäß der fünften Ausführungsform zu erhöhen, wodurch die Resonanzfrequenz reduziert wird und eine Verkleinerung der Antenneneinheit 181 erleichtert wird.
In der in Fig. 40B gezeigten Abwandlung ist ein Chip-Typ-Kondensator 205 auf einer oberen Oberfläche eines dielektrischen Substrats 182 anstelle der zweiten internen Elektrode 187, die im Inneren des dielektrischen Substrats 182 ausgebildet ist, montiert. Eine erste Elektrode des Chip-Typ-Kondensators 205 ist mit wenigstens einer der externen Elektroden 190b bis 190f verbunden, die auf dem dielektrischen Substrat 182 ausgebildet sind, während eine zweite Elektrode desselben mit einer Montageleketrode 183 elektrisch verbunden ist, die auf dem dielektrischen Substrat 182 ausgebildet ist.
Ein in Fig. 40C gezeigtes dielektrisches Substrat 182 ist nicht mit einer zweiten internen Elektrode 187 versehen, die in Fig. 35 gezeigt ist. Wenn das in Fig. 40C gezeigte dielektrische Substrat 182 verwendet wird, wird die Kapazität C der in Fig. 37 gezeigten Äquivalenzschaltung gebildet von der verteilten Kapazität, die im Strahler 13 und in anderen Elektrodenabschnitten entwickelt wird. Diese Struktur wird geeignet auf eine Verwendung bei höheren Frequenzen angewendet.
In jeder der obenerwähnten Ausführungsformen und Abwandlungen können das dielektrische Substrat und der Strahler mittels eines anderen Verbindungsmaterials als Lot, wie z. B. Klebstoff oder Silberlot, miteinander verbunden werden. Ferner kann das dielektrische Substrat alternativ die Form eines Würfels besitzen, während der Strahlungsabschnitt des Strahlers alternativ eine quadratische flache Form besitzen kann.

Claims

1. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit, mit:

- einem dielektrischen Substrat (32; 52) mit einer oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche und seitlichen Oberflächen;

- einer Masseelektrode (34a, 34b; 54a, 54b), die auf wenigstens einer der seitlichen Oberflächen des dielektrischen Substrats (32; 52) gebildet ist;

- einer Speiseelektrode (35b; 55b) und einer Erdeverbindungselektrode (35c; 55c), die auf wenigstens einer der seitlichen Oberflächen des dielektrischen Substrats (32; 52) gebildet sind; und

- einem Strahler (33; 53), der aus einer Platte aus einem Material mit niedrigem Leitungsverlust hergestellt ist und einen ebenen Strahlungsteil (36; 56) und wenigstens einen festen Teil (37, 38; 57, 58), der sich von wenigstens einer Kante des Strahlungsteils (36; 56) erstreckt, enthält,

- wobei der Strahler (33; 53) an dem dielektrischen Substrat (32; 52) durch den wenigstens einen festen Teil (37, 38; 57, 58) befestigt ist, so daß sein ebener Strahlungsteil (36; 56) der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (32; 52) zugewandt ist, wenn er mit der Speiseelektrode (35b, 55b) und mit der Erdeverbindungselektrode (35c; 55c) elektrisch verbunden ist.

2. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 1, wobei die untere Oberfläche des dielektrischen Substrats (32) für die Oberflächenmontage vorgesehen ist.

3. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 1, wobei der Strahlungsteil (36) des Strahlers (33) mit der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (32) in Kontakt ist.

4. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 1, wobei der Strahlungsteil (56) des Strahlers (52) der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (52) über einen Zwischenraum mit vorgeschriebener Abmessung zugewandt ist.

5. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 1, wobei der Strahlungsteil (36) des Strahlers (33) der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (32) über eine Zwischenraumschicht einer vorgeschriebenen Dicke zugewandt ist.

6. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 5, wobei ein Speiseanschluß (39, 59), der als ein Speiseteil dient, an einem vorderen Ende des wenigstens einen festen Teils (37) einteilig ausgebildet ist.

7. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 5, ferner mit einem Speiseanschluß (39, 59) und einem Masseanschluß (40, 60), die an einem vorderen Ende oder an vorderen Enden desselben festen Teils bzw. unterschiedlicher fester Teile einteilig ausgebildet sind.

8. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 7, wobei der Strahlungsteil (36, 56) eine rechtwinklige ebene Form besitzt, die mit längeren und kürzeren Seiten versehen ist,

wobei der Speiseanschluß (39; 59) und der Masseanschluß (40, 60) auf derselben Seite des Strahlungsteils (36, 56) angeordnet sind.

9. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 8, wobei der Speiseanschluß (59) und der Masseanschluß (60) auf der längeren Seite des Strahlungsteils (56) angeordnet sind.

10. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 8, wobei der Speiseanschluß (39, 59) und der Masseanschluß (40, 60) auf der kürzeren Seite des Strahlungsteils (36, 56) angeordnet sind.

11. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 7, wobei der Strahlungsteil (56) eine rechtwinklige ebene Form besitzt, die mit längeren und kürzeren Seiten versehen ist,

wobei der Speiseanschluß (59) und der Masseanschluß (60) auf unterschiedlichen Seiten des Strahlungsteils (56) angeordnet sind.

12. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 5, ferner mit einem Kondensator (101; 103; 104, 105), der zwischen die Masseelektrode (54b) und den Strahlungsteil (56) geschaltet ist.

13. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 12, mit einer Kondensatorelektrode (106), die in dem dielektrischen Substrat (52) ausgebildet ist, und einem Masseelektrodenmuster (104), das so angeordnet ist, daß es mit der Kondensatorelektrode (106) über eine dielektrische Substratschicht überlappt, wobei der Kondensator durch die Kondensatorelektrode (106) und das Masseelektrodenmuster (104) gebildet ist.

14. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 12, wobei der Kondensator durch ein Kondensatorelement (101) gebildet ist, das von der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats getragen wird.

15. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 12, wobei der Kondensator durch ein Paar Kondensatorelektroden (102a, 102b) gebildet ist, die auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (52) in einem vorgeschriebenen Abstand gebildet sind, und wobei zwischen die Kondensatorelektroden (102a, 102b) eine dielektrische Schicht (103) geschaltet ist.

16. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 12, wobei der Kondensator durch eine Elektrode, die auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats gebildet ist, und eine Masseelektrode, die in dem dielektrischen Substrat gebildet ist, gebildet ist.

17. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 5, ferner mit einer Abstandhalteeinrichtung (83a bis 86b; 92a, 92b, 94 bis 97) zum Anbringen des Strahlungsteils (56) des Strahlers (53) auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (52) über einen Raum einer vorgeschriebenen Dicke.

18. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 17, wobei die Abstandhalteeinrichtung durch ein Anschlagelement (92a, 92b; 94 bis 97) gebildet ist, das sich von einer Kante des Strahlungsteils (56) zur oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (52) erstreckt und auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (52) gebildet ist.

19. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 18, wobei der Strahlungsteil (56) eine rechtwinklige, ebene Form besitzt,

wobei das Anschlagelement (92a, 92b) auf einer Seite gebildet ist, die von derjenigen, die mit dem festen Teil (57) versehen ist, verschieden ist.

20. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 18, wobei der Strahlungsteil (56; 116) eine rechtwinklige, ebene Form besitzt,

wobei das Anschlagelement (54, 95, 96, 97; 131 bis 134) auf derselben Seite wie diejenige, die mit dem festen Teil (57, 58; 117, 118) versehen ist, gebildet ist.

21. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 20, wobei ein Paar Anschlagelemente (131, 132; 133, 134) auf beiden Seiten des wenigstens einen festen Teils (117, 118) angeordnet sind, wobei vordere Enden des Paars Anschlagelemente mit der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (112) in Kontakt sind.

22. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 18, wobei auf einem vorderen Ende des Anschlagelements ein Anschlagoberflächenabschnitt (94 bis 97) ausgebildet ist, der sich parallel zur oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats erstreckt und mit der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (52) in Kontakt ist.

23. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 5, wobei der Strahler (193) einen Strahlungsteil (196) besitzt und um den Strahlungsteil ein Seitenwandabschnitt (197) in Form eines geschlossenen Rings vorgesehen ist und wobei an einem vorderen Ende des Seitenwandabschnitts (197) ein Flanschabschnitt (198) ausgebildet ist, der an der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (182) befestigt ist, wodurch die Abstandhalteeinrichtung gebildet ist.

24. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 17, wobei die Abstandhalteeinrichtung durch einen Vorsprung (83a bis 86b) gebildet ist, der sich auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (52) befindet, so daß sein vorderes Ende mit dem Strahlungsteil (56) in Kontakt ist.

25. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 24, wobei der Vorsprung durch erste und zweite streifenförmige Vorsprünge (83a, 83b; 84a, 84b) definiert ist, die längs eines Paars von Kanten des dielektrischen Substrats (52) angeordnet sind.

26. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 24, wobei der Vorsprung ein ringförmiger Vorsprung (85) ist, der auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (52) ausgebildet ist, so daß seine vordere Stirnfläche mit dem Strahlungsteil (56) in Kontakt ist.

27. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 24, wobei mehrere der Vorsprünge (86a, 86b) auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats in vorgeschriebenen Abständen gebildet sind.

28. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 5, ferner mit einer dielektrischen Schicht (41), die in dem Zwischenraum zwischen dem Strahlungsteil (36) und der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats (32) angeordnet ist.

29. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 28, wobei die dielektrische Schicht (41) so angeordnet ist, daß sie den Zwischenraum auffüllt.

30. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 5, ferner mit einem Schaltungselement (171), das auf dem dielektrischen Substrat (152) in dem Zwischenraum angeordnet ist.

31. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach irgendeinem der Ansprüche 5 oder 29, ferner mit einem Schaltungselement (136, 137), das in das dielektrischen Substrat (112) eingelagert ist.

32. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 5, wobei der Strahler durch eine Metallplatte (33, 53, 113) gebildet ist.

33. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 1, ferner mit einer Abschirmungselektrode (188), die auf dem dielektrischen Substrat (182) gebildet ist,

wobei die Abschirmungselektrode mit der Masseelektrode (190b bis 190f) elektrisch verbunden ist und

der Strahler (193) einen Strahlungsteil (196) sowie einen ringförmigen Seitenwandabschnitt (197) besitzt, der sich von einer Kante des Strahlungsteils (196) zum dielektrischen Substrat (182) erstreckt, wobei an einem vorderen Ende des ringförmigen Seitenwandabschnitts (197) ein Flanschabschnitt (198) ausgebildet ist,

wobei der Flanschabschnitt (198) mit der Abschirmungselektrode elektrisch verbunden und an dieser mechanisch befestigt ist, wodurch zwischen dem Strahlungsteil und dem dielektrischen Substrat ein Zwischenraum mit vorgeschriebener Dicke definiert ist.

34. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 33, wobei die Abschirmungselektrode und die Masseelektrode (190b bis 190e), die auf der seitlichen Oberfläche des dielektrischen Substrats (182) gebildet sind, mitein ander über eine Durchgangslochelektrode, die in dem dielektrischen Substrat gebildet ist, elektrisch verbunden sind.

35. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 33, ferner mit einem Kondensator (187, 188; 201, 205), der zwischen die Masseelektrode (190b bis 190e) und den Strahler (193) geschaltet ist.

36. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 35, wobei der Kondensator durch eine Masseelektrode (188) gebildet ist, die so angeordnet ist, daß sie mit einer Kondensatorelektrode (187), die in dem Substrat (182) gebildet ist, über eine Schicht des dielektrischen Substrats überlappt.

37. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 35, wobei der Kondensator (201) durch ein Paar Kondensatorelektroden (202, 204) gebildet ist, die auf der ersten Hauptoberfläche des dielektrischen Substrats in einem vorgeschriebenen Abstand gebildet sind.

38. Oberflächenmontierbare Antenneneinheit nach Anspruch 35, wobei der Kondensator durch eine Elektrode, die auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats gebildet ist, und eine Masseelektrode, die in dem dielektrischen Substrat gebildet, gebildet ist.