JP2002026624A - 誘電体アンテナモジュール - Google Patents
誘電体アンテナモジュールInfo
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- JP2002026624A JP2002026624A JP2000207510A JP2000207510A JP2002026624A JP 2002026624 A JP2002026624 A JP 2002026624A JP 2000207510 A JP2000207510 A JP 2000207510A JP 2000207510 A JP2000207510 A JP 2000207510A JP 2002026624 A JP2002026624 A JP 2002026624A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 携帯電話等の無線通信機器の小型化と、部品
点数の低減と、組立時の調整を不要とすることと、特性
の安定化を図る。 【解決手段】 誘電体アンテナ２４と、この誘電体アン
テナ２４の給電端子２５（２６）に接続された整合回路
とを、誘電体セラミック基板等の同一の基板２２に形成
した誘電体アンテナモジュール。さらに、フィルタも同
一基板に形成することが出来る。整合回路は、コイル２
７，２９及びキャパシタ２８のいずれか一方または両方
で構成することができる。フィルタは、送信周波数と受
信周波数を分離するデュプレクサとすることができる。
点数の低減と、組立時の調整を不要とすることと、特性
の安定化を図る。 【解決手段】 誘電体アンテナ２４と、この誘電体アン
テナ２４の給電端子２５（２６）に接続された整合回路
とを、誘電体セラミック基板等の同一の基板２２に形成
した誘電体アンテナモジュール。さらに、フィルタも同
一基板に形成することが出来る。整合回路は、コイル２
７，２９及びキャパシタ２８のいずれか一方または両方
で構成することができる。フィルタは、送信周波数と受
信周波数を分離するデュプレクサとすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超短波、準マイク
ロ波、マイクロ波、ミリ波の無線通信に使用される誘電
体アンテナと整合回路とフィルタをユニット化した誘電
体アンテナモジュールに関する。
ロ波、マイクロ波、ミリ波の無線通信に使用される誘電
体アンテナと整合回路とフィルタをユニット化した誘電
体アンテナモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】無線通信機器、例えば携帯電話は、電波
を送受信するためのアンテナが必須の構成要件である。
携帯電話には、各種の方式があるが、その一例を図１の
ブロック図に示す。図中、１はアンテナ、２は送信波と
受信波を分離する機能を持つデュプレクサ、３，５はロ
ーノイズアンプ、４はバンドパスフィルタ、６は平衡と
不平衡のものを接続するときに用いられるバラン、７は
マルチプレクサ、８は電圧制御発振器、９は２信号分配
器、１０はバンドパスフィルタ、１１はマルチプレク
サ、１２はバラン、１３はバンドパスフィルタ、１４は
パワーアンプ、１５はカプラ、１６は位相制御器、１７
はアイソレータである。
を送受信するためのアンテナが必須の構成要件である。
携帯電話には、各種の方式があるが、その一例を図１の
ブロック図に示す。図中、１はアンテナ、２は送信波と
受信波を分離する機能を持つデュプレクサ、３，５はロ
ーノイズアンプ、４はバンドパスフィルタ、６は平衡と
不平衡のものを接続するときに用いられるバラン、７は
マルチプレクサ、８は電圧制御発振器、９は２信号分配
器、１０はバンドパスフィルタ、１１はマルチプレク
サ、１２はバラン、１３はバンドパスフィルタ、１４は
パワーアンプ、１５はカプラ、１６は位相制御器、１７
はアイソレータである。
【０００３】デュプレクサ２は、送信波と受信波を分離
する機能を持ち、送信周波数を通過させるバンドパスフ
ィルタと受信周波数を通過させるバンドパスフィルタを
組み合わせ、アンテナ１の端子を共通化した構成となっ
ている。このデュプレクサ２の代わりに、送信と受信を
交互に切り替える時分割式のアンテナスイッチが使用さ
れる方式もある。
する機能を持ち、送信周波数を通過させるバンドパスフ
ィルタと受信周波数を通過させるバンドパスフィルタを
組み合わせ、アンテナ１の端子を共通化した構成となっ
ている。このデュプレクサ２の代わりに、送信と受信を
交互に切り替える時分割式のアンテナスイッチが使用さ
れる方式もある。
【０００４】アイソレータ１７は、送信回路からアンテ
ナ１の方向へはスムーズに信号を伝送するが、アンテナ
１から入ってくる信号はダミー端子へ落とすことによ
り、アンテナ１から逆流してくる不測の信号からパワー
アンプ１４等を保護する機能を有する素子である。
ナ１の方向へはスムーズに信号を伝送するが、アンテナ
１から入ってくる信号はダミー端子へ落とすことによ
り、アンテナ１から逆流してくる不測の信号からパワー
アンプ１４等を保護する機能を有する素子である。
【０００５】このような携帯電話などの無線通信機器
は、一段と小型化の傾向が強まり、図１の構成で言え
ば、アンテナ１をロッドアンテナで構成する場合、デュ
プレクサ２以降の電子回路を如何に小型化するかの研究
と努力が重ねられている。
は、一段と小型化の傾向が強まり、図１の構成で言え
ば、アンテナ１をロッドアンテナで構成する場合、デュ
プレクサ２以降の電子回路を如何に小型化するかの研究
と努力が重ねられている。
【０００６】一方、ロッドアンテナとは別の種類のアン
テナとして、誘電体アンテナがある。かかる誘電体アン
テナとしては、例えば、本発明者らが開発した、図２に
示す構造のものがある。すなわち、高誘電率のセラミッ
ク基板１８を使用し、セラミック基板１８の片面に帯状
のアンテナ電極１９をスパイラル状に形成した誘電体ア
ンテナを示す。アンテナ電極１９の形状をスパイラル状
にすることで、無指向性になる。マイクロ波、ミリ波に
おいて、（側面）電極２０もしくは（底面）電極２１に
給電することによって、小型で軽量な特性の良いアンテ
ナが得られる。
テナとして、誘電体アンテナがある。かかる誘電体アン
テナとしては、例えば、本発明者らが開発した、図２に
示す構造のものがある。すなわち、高誘電率のセラミッ
ク基板１８を使用し、セラミック基板１８の片面に帯状
のアンテナ電極１９をスパイラル状に形成した誘電体ア
ンテナを示す。アンテナ電極１９の形状をスパイラル状
にすることで、無指向性になる。マイクロ波、ミリ波に
おいて、（側面）電極２０もしくは（底面）電極２１に
給電することによって、小型で軽量な特性の良いアンテ
ナが得られる。
【０００７】このような誘電体アンテナを図１に示す携
帯電話のアンテナ１などに適用することは、携帯電話な
どの無線通信機の小型化に有効であると考えられる。
帯電話のアンテナ１などに適用することは、携帯電話な
どの無線通信機の小型化に有効であると考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一般的な考え方では、
図１に示す携帯電話の小型化を図る場合、デュプレクサ
２以降（図１中の右側）の電子回路をユニット化、チッ
プ化する努力が払われ、アンテナは、別部品で構成する
というのが通常である。
図１に示す携帯電話の小型化を図る場合、デュプレクサ
２以降（図１中の右側）の電子回路をユニット化、チッ
プ化する努力が払われ、アンテナは、別部品で構成する
というのが通常である。
【０００９】しかしながら、アンテナ１とデュプレクサ
２の間には、インピーダンスマッチングを行うために通
常は整合回路が設けられており、機種毎にインピーダン
スを調整することが必要であった。そのような場合、整
合回路という部品がさらに必要であった。また、アンテ
ナとして誘電体アンテナを用いた場合の固有の問題とし
て、誘電体アンテナ単体で周波数特性等の特性を設計し
ても、実装時に他の回路に近接して取り付けた場合、特
性が変化するため、他の回路と切り離した設計が困難で
あるということがある。
２の間には、インピーダンスマッチングを行うために通
常は整合回路が設けられており、機種毎にインピーダン
スを調整することが必要であった。そのような場合、整
合回路という部品がさらに必要であった。また、アンテ
ナとして誘電体アンテナを用いた場合の固有の問題とし
て、誘電体アンテナ単体で周波数特性等の特性を設計し
ても、実装時に他の回路に近接して取り付けた場合、特
性が変化するため、他の回路と切り離した設計が困難で
あるということがある。
【００１０】そこで本発明が解決しようとする課題は、
携帯電話等の通信機器の小型化と、部品点数の低減と、
組立時の調整を不要とすることと、特性の安定化を図る
ことにある。
携帯電話等の通信機器の小型化と、部品点数の低減と、
組立時の調整を不要とすることと、特性の安定化を図る
ことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の誘電体アンテナモジュールは、誘電体アン
テナと、この誘電体アンテナの給電端子に接続された整
合回路とを、同一の基板に形成したことを特徴とする。
さらに、前記整合回路の端子に接続されるフィルタも、
同一の基板に形成したことを特徴とする。また、誘電体
アンテナと整合回路とを、同一の誘電体基板上に形成し
たことを特徴とする。さらに、フィルタも同一の誘電体
基板上に形成したことを特徴とする。前記整合回路を、
コイル及びキャパシタのいずれか一方または両方で構成
することができる。また、フィルタを、送信周波数と受
信周波数を分離するデュプレクサとすることができる。
め、本発明の誘電体アンテナモジュールは、誘電体アン
テナと、この誘電体アンテナの給電端子に接続された整
合回路とを、同一の基板に形成したことを特徴とする。
さらに、前記整合回路の端子に接続されるフィルタも、
同一の基板に形成したことを特徴とする。また、誘電体
アンテナと整合回路とを、同一の誘電体基板上に形成し
たことを特徴とする。さらに、フィルタも同一の誘電体
基板上に形成したことを特徴とする。前記整合回路を、
コイル及びキャパシタのいずれか一方または両方で構成
することができる。また、フィルタを、送信周波数と受
信周波数を分離するデュプレクサとすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に示す実施例を参照しながら具体的に説明する。
面に示す実施例を参照しながら具体的に説明する。
【００１３】図３は第１実施例を示すものであり、低誘
電率の基板２２を使用し、基板２２の上に、側面電極２
５もしくは底面電極２６から給電する誘電体アンテナ電
極２４を形成した誘電体セラミック２３と、整合回路で
あるインダクタ２７、２９とコンデンサ２８を実装し、
端子３０から入出力（送受信）することで、アンテナを
実装する際に生じる調整が不必要となる。
電率の基板２２を使用し、基板２２の上に、側面電極２
５もしくは底面電極２６から給電する誘電体アンテナ電
極２４を形成した誘電体セラミック２３と、整合回路で
あるインダクタ２７、２９とコンデンサ２８を実装し、
端子３０から入出力（送受信）することで、アンテナを
実装する際に生じる調整が不必要となる。
【００１４】図４は第２実施例を示すものであり、誘電
体セラミック基板３１を使用し、セラミック基板３１の
片面に、アンテナ電極３２と、整合回路であるインダク
タ３３を形成し、端子３４から入出力（送受信）するこ
とで、小型で軽量になり、アンテナを実装する際に生じ
る調整が不必要となる。
体セラミック基板３１を使用し、セラミック基板３１の
片面に、アンテナ電極３２と、整合回路であるインダク
タ３３を形成し、端子３４から入出力（送受信）するこ
とで、小型で軽量になり、アンテナを実装する際に生じ
る調整が不必要となる。
【００１５】図５は第３実施例を示すものであり、低誘
電率の基板３５を使用し、基板３５の上に、側面電極３
８もしくは底面電極３９から給電する誘電体アンテナ電
極３７を形成した誘電体セラミック３６と、整合回路で
あるインダクタ４０、４２とコンデンサ４１と、デュプ
レクサ４３を実装し、端子４４から入力（送信）し、端
子４５から出力（受信）することで、アンテナを実装す
る際に生じる調整が不必要となり、アンテナ特性が安定
したものを得られる。
電率の基板３５を使用し、基板３５の上に、側面電極３
８もしくは底面電極３９から給電する誘電体アンテナ電
極３７を形成した誘電体セラミック３６と、整合回路で
あるインダクタ４０、４２とコンデンサ４１と、デュプ
レクサ４３を実装し、端子４４から入力（送信）し、端
子４５から出力（受信）することで、アンテナを実装す
る際に生じる調整が不必要となり、アンテナ特性が安定
したものを得られる。
【００１６】図６は第４実施例を示すものであり、誘電
体セラミック基板４６を使用し、セラミック基板４６片
面に、アンテナ電極４７と、整合回路であるインダクタ
４８と、デュプレクサ４９を形成し、端子５０から入力
（送信）し、端子５１から出力（受信）することで、小
型で軽量な、アンテナを実装する際に生じる調整が不必
要となり、アンテナ特性が安定したものを得られる。
体セラミック基板４６を使用し、セラミック基板４６片
面に、アンテナ電極４７と、整合回路であるインダクタ
４８と、デュプレクサ４９を形成し、端子５０から入力
（送信）し、端子５１から出力（受信）することで、小
型で軽量な、アンテナを実装する際に生じる調整が不必
要となり、アンテナ特性が安定したものを得られる。
【００１７】ここで、誘電体セラミックスとしては、Ｂ
ａＴｉＯ3系、Ｂａ（Ｍｇ1/3Ｔａ2/ 3）Ｏ3系、Ｂａ（Ｚ
ｎ1/3Ｔａ2/3）Ｏ3系などのセラミックスを使用する。
これによって高誘電率の誘電体セラミックスによる波長
短縮効果の理由から、アンテナを小型化できる。
ａＴｉＯ3系、Ｂａ（Ｍｇ1/3Ｔａ2/ 3）Ｏ3系、Ｂａ（Ｚ
ｎ1/3Ｔａ2/3）Ｏ3系などのセラミックスを使用する。
これによって高誘電率の誘電体セラミックスによる波長
短縮効果の理由から、アンテナを小型化できる。
【００１８】また、給電方法は、アンテナ電極の上面も
しくは側面もしくは底面のコプレーナ線路、マイクロス
トリップ線路、あるいはアンテナ電極の裏面からのコプ
レーナ、マイクロストリップで給電する構成のいずれも
可能とする。
しくは側面もしくは底面のコプレーナ線路、マイクロス
トリップ線路、あるいはアンテナ電極の裏面からのコプ
レーナ、マイクロストリップで給電する構成のいずれも
可能とする。
【００１９】ここで、本明細書において、「誘電体アン
テナ」とは、スパイラル誘電体アンテナ、マイクロスト
リップアンテナ、パッチアンテナなどを示す。
テナ」とは、スパイラル誘電体アンテナ、マイクロスト
リップアンテナ、パッチアンテナなどを示す。
【００２０】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば下記の
効果を奏する。 （１）誘電体アンテナと整合回路を一枚の基板上もしく
は、誘電体アンテナと整合回路とフィルタを一枚の基板
上に実装してモジュール化したことにより、従来のロッ
ドアンテナを使用した場合に比較して、無線通信機器を
小型化することができる。また、組立が容易になると共
に、整合回路の実装時の調整が不要となり、特性も安定
化する。 （２）誘電体アンテナと整合回路を同一のセラミック基
板に形成もしくは、誘電体アンテナと整合回路とフィル
タを同一のセラミック基板に形成したことにより、部品
点数が少なくなり、無線通信機器が小型化になり、組立
が容易になると共に、整合回路の実装時の調整が不要と
なる。また、特性も安定化する。
効果を奏する。 （１）誘電体アンテナと整合回路を一枚の基板上もしく
は、誘電体アンテナと整合回路とフィルタを一枚の基板
上に実装してモジュール化したことにより、従来のロッ
ドアンテナを使用した場合に比較して、無線通信機器を
小型化することができる。また、組立が容易になると共
に、整合回路の実装時の調整が不要となり、特性も安定
化する。 （２）誘電体アンテナと整合回路を同一のセラミック基
板に形成もしくは、誘電体アンテナと整合回路とフィル
タを同一のセラミック基板に形成したことにより、部品
点数が少なくなり、無線通信機器が小型化になり、組立
が容易になると共に、整合回路の実装時の調整が不要と
なる。また、特性も安定化する。
【図１】 携帯電話の方式の一例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】 本発明において適用される誘電体アンテナの
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図３】 低誘電体基板に誘電体アンテナと整合回路を
実装した例を示す斜視図である。
実装した例を示す斜視図である。
【図４】 誘電体セラミック基板にアンテナ電極と整合
回路を形成した例を示す斜視図である。
回路を形成した例を示す斜視図である。
【図５】 低誘電体基板に誘電体アンテナと整合回路と
デュプレクサを実装した例を示す斜視図である。
デュプレクサを実装した例を示す斜視図である。
【図６】 誘電体セラミック基板にアンテナ電極と整合
回路とデュプレクサを形成した例を示す斜視図である。
回路とデュプレクサを形成した例を示す斜視図である。
１ アンテナ、２ デュプレクサ、３，５ ローノイズ
アンプ、４ バンドパスフィルタ、６ バラン、７ マ
ルチプレクサ、８ 電圧制御発振器、９ ２信号分配
器、１０ バンドパスフィルタ、１１ マルチプレク
サ、１２ バラン、１３ バンドパスフィルタ、１４
パワーアンプ、１５ カプラ、１６ 位相制御器、１７
アイソレータ、１８ 誘電体セラミック基板、１９
アンテナ電極、２０ （側面）電極、２１ （底面）電
極、２２ 低誘電体基板、２３ 誘電体セラミック基
板、２４ アンテナ電極、２５ （側面）電極、２６
（底面）電極、２７ インダクタ、２８ コンデンサ、
２９ インダクタ、３０ 入出力（送受信）端子、３１
誘電体セラミック基板、３２ アンテナ電極、３３
インダクタ電極、３４ 入出力（送受信）端子、３５
低誘電体基板、３６ 誘電体セラミック基板、３７ ア
ンテナ電極、３８ （側面）電極、３９ （底面）電
極、４０ インダクタ、４１ コンデンサ、４２ イン
ダクタ、４３ デュプレクサ、４４ 入力（送信）端
子、４５ 出力（受信）端子、４６ 誘電体セラミック
基板、４７ アンテナ電極、４８ インダクタ電極、４
９ デュプレクサ電極、５０ 入力（送信）端子、５１
出力（受信）端子
アンプ、４ バンドパスフィルタ、６ バラン、７ マ
ルチプレクサ、８ 電圧制御発振器、９ ２信号分配
器、１０ バンドパスフィルタ、１１ マルチプレク
サ、１２ バラン、１３ バンドパスフィルタ、１４
パワーアンプ、１５ カプラ、１６ 位相制御器、１７
アイソレータ、１８ 誘電体セラミック基板、１９
アンテナ電極、２０ （側面）電極、２１ （底面）電
極、２２ 低誘電体基板、２３ 誘電体セラミック基
板、２４ アンテナ電極、２５ （側面）電極、２６
（底面）電極、２７ インダクタ、２８ コンデンサ、
２９ インダクタ、３０ 入出力（送受信）端子、３１
誘電体セラミック基板、３２ アンテナ電極、３３
インダクタ電極、３４ 入出力（送受信）端子、３５
低誘電体基板、３６ 誘電体セラミック基板、３７ ア
ンテナ電極、３８ （側面）電極、３９ （底面）電
極、４０ インダクタ、４１ コンデンサ、４２ イン
ダクタ、４３ デュプレクサ、４４ 入力（送信）端
子、４５ 出力（受信）端子、４６ 誘電体セラミック
基板、４７ アンテナ電極、４８ インダクタ電極、４
９ デュプレクサ電極、５０ 入力（送信）端子、５１
出力（受信）端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J006 KA06 LA21 5J046 AA00 PA01 5K011 AA06 AA16 BA04 DA02 DA27 JA01 JA03 KA00 KA18
Claims (6)
- 【請求項１】 誘電体アンテナと、この誘電体アンテナ
の給電端子に接続された整合回路とを、同一の基板に形
成したことを特徴とする誘電体アンテナモジュール。 - 【請求項２】 誘電体アンテナと整合回路を同一の誘電
体セラミック基板に形成したことを特徴とする誘電体ア
ンテナモジュール。 - 【請求項３】 誘電体アンテナと、この誘電体アンテナ
の給電端子に接続された整合回路と、この整合回路の端
子に接続されたフィルタとを、同一の基板に形成したこ
とを特徴とする誘電体アンテナモジュール。 - 【請求項４】 誘電体アンテナと整合回路とフィルタを
同一の誘電体セラミック基板に形成したことを特徴とす
る誘電体アンテナモジュール。 - 【請求項５】 整合回路を、コイル及びキャパシタのい
ずれか一方または両方で構成したことを特徴とする請求
項１ないし４のいずれかの項に記載の誘電体アンテナモ
ジュール。 - 【請求項６】 フィルタを、送信周波数と受信周波数を
分離するデュプレクサとしたことを特徴とする請求項１
ないし５のいずれかの項に記載の誘電体アンテナモジュ
ール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000207510A JP2002026624A (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 誘電体アンテナモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000207510A JP2002026624A (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 誘電体アンテナモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002026624A true JP2002026624A (ja) | 2002-01-25 |
Family
ID=18704261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000207510A Withdrawn JP2002026624A (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 誘電体アンテナモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002026624A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005057803A1 (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Hitachi Metals, Ltd. | マルチバンド高周波回路、マルチバンド高周波回路部品及びこれを用いたマルチバンド通信装置 |
| US6950072B2 (en) | 2002-10-23 | 2005-09-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface mount antenna, antenna device using the same, and communication device |
| US7088307B2 (en) * | 2003-05-02 | 2006-08-08 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Antenna matching circuit, mobile communication device including antenna matching circuit, and dielectric antenna including antenna matching circuit |
| EP1764866A1 (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-21 | Infineon Tehnologies AG | Miniaturized integrated monopole antenna |
| JP2007274097A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Fujitsu Component Ltd | アンテナ装置 |
| WO2012032975A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 株式会社村田製作所 | アンテナおよび移動体通信装置 |
-
2000
- 2000-07-07 JP JP2000207510A patent/JP2002026624A/ja not_active Withdrawn
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