JP2007174153A - Loop antenna and communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば携帯電話や無線ＬＡＮ、テレビ（テレビジョン受像機）等の無線通信機器、その他の各種通信機器等に使用されるループアンテナ、および通信機器に関する。 The present invention relates to a loop antenna used for a wireless communication device such as a mobile phone, a wireless LAN, a television (television receiver), and other various communication devices, and a communication device.
送受信用のループアンテナ、特に、携帯電話や無線ＬＡＮ等の無線通信機器、その他の各種通信機器等において使用される広帯域のループアンテナとして、図５に平面図で示す板状のループアンテナが知られている。図５に示す板状のループアンテナは、図７に示す従来のいわゆる１波長線状導体のループアンテナを広帯域化させたものである。 A plate-like loop antenna shown in a plan view in FIG. 5 is known as a loop antenna for transmission / reception, in particular, as a broadband loop antenna used in wireless communication devices such as mobile phones and wireless LANs, and other various communication devices. ing. The plate-like loop antenna shown in FIG. 5 is obtained by widening the conventional one-wavelength linear conductor loop antenna shown in FIG.
図７において、１１１は中央部に長方形状の開口１２１を有する線状の導体を枠状に成形してなるアンテナ導体、１３１はアンテナ導体１１１の一端部に形成された給電回路である。
In FIG. 7,
図７に示す従来のループアンテナにおいては、アンテナ導体１１１の１周の長さが約１波長に当たる周波数で共振する。つまり、アンテナ導体１１１の１周の長さに当たる周波数の電波の送受信を良好に行うことができる。
In the conventional loop antenna shown in FIG. 7, the length of one round of the
図８は、図７に示す従来のループアンテナの共振時の電流分布を示す模式図である。図８において、１５１は電流分布を示す曲線、１５２は電流の向きであり、アンテナ導体１１１の各部位について、曲線１５１とアンテナ導体１１１との間の距離が長いほど、その部位における電流が強いことを示している。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a current distribution during resonance of the conventional loop antenna shown in FIG. In FIG. 8, 151 is a curve showing the current distribution, 152 is the direction of current, and for each part of the
一方、図５において、１１１は中央部に帯状の開口１２１を有する平面状のアンテナ導体、１３１は開口１２１の長手方向（Ｙ方向）の延長上に位置するようにしてアンテナ導体の一端部に形成された給電回路である。
On the other hand, in FIG. 5, 111 is a planar antenna conductor having a strip-
図５に示す従来の板状のループアンテナは、１周の長さの異なる１波長ループアンテナが、複数、一つの平面状のアンテナ導体に包含されたものとみなすことができる。図５に記載の板状のループアンテナにおいては、仮想の線状のアンテナ導体（図示せず）の１周の長さが、開口１２１の周囲に当たる比較的短いものから、アンテナ導体１１１の外縁部に当たる比較的長いものまでと範囲を持ったものとなり、その長さに対応する周波数も範囲を持ったものとなって広帯域特性を有する。なお、電流分布は図７に示す従来のループアンテナと同様である。
The conventional plate-like loop antenna shown in FIG. 5 can be regarded as a plurality of single-wavelength loop antennas having different one-round lengths included in a single planar antenna conductor. In the plate-like loop antenna shown in FIG. 5, the outer circumference of the
図５に示す従来の板状のループアンテナは、上記のように広帯域特性を有するので、例えば、地上波デジタルテレビ放送（帯域：４７０〜７７０ＭＨｚ）のような、広帯域が必要な用途においても、受信用アンテナとして用いることができる。
しかしながら、図５に示す従来の板状のループアンテナは、例えば地上波デジタルテレビ放送の受信用アンテナとして用いることができるものの、次のような問題点があった。すなわち、図５に示す従来の板状のループアンテナは、アンテナ導体１１１に包含される仮想の線状導体の１周の長さが送受信可能な電波の約１波長に相当するので、帯域の下限近く、つまり１波長の長い電波を良好に受信させるためには、最長の仮想の線状導体の長さ、つまりアンテナ導体１１１の外縁に沿った長さを長くする必要がある。この場合、アンテナ導体１１１は、例えば正方形状等の四角形状とすると、その一辺の長さＬは、１波長の１／４にあたる約２００ｍｍとなって、携帯機器（ポータブルテレビやテレビ機能つきノートパソコン等）に内蔵、取り付けなどして用いる用途としては寸法が大きいという問題点を生じる。
However, the conventional plate-like loop antenna shown in FIG. 5 can be used as a receiving antenna for terrestrial digital television broadcasting, for example, but has the following problems. That is, in the conventional plate-like loop antenna shown in FIG. 5, the length of one circumference of the virtual linear conductor included in the
単に、波長の長い電波を、外形の寸法の小さい（平面の占有面積の小さい）アンテナで送受信するという課題に対しては、例えば、従来の１波長線状導体のループアンテナにおいて、アンテナ導体１１１を、図９に示すようなアンテナ導体１１１の一辺の長さＬ’に対するループの１周の長さを長くとれるミアンダ形状にするという手段が知られている。ミアンダ形状の場合、アンテナ導体の外縁回りの長さを長くしながら、その外縁を取り囲む範囲の面積を小さくして、アンテナ導体１１１の一辺の長さＬ’を小型化できる。
For the problem of simply transmitting and receiving radio waves having a long wavelength with an antenna having a small external dimension (small plane occupation area), for example, in a conventional loop antenna with a single wavelength linear conductor, the
しかしながら、ミアンダ形状のループアンテナ（線状導体）の場合、アンテナ導体１１１の一周の長さが、ミアンダ状の導体経路のみしかなく、この導体経路の長さの波長以外の波長の電波の送受信を良好に行なうことが難しい。つまり、図５に示す従来の板状のループアンテナのように、アンテナ導体１１１の仮想的な電流経路が短いものから長いものまでと範囲を持ったものではないため、広帯域特性の確保という観点からは不適当なものとなってしまう、という問題が誘発される。
However, in the case of a meander-shaped loop antenna (linear conductor), the length of one round of the
また、アンテナ導体１１１について、開口１２１を挟んだ一端側に給電するとともに他端側を接地導体に接続し、且つ、一方をミアンダ状とし、他方を幅広とするようなループアンテナ（図示せず）も提案されている。このような構成によれば、ミアンダ状の部分で送受信する電波の波長の長さを稼ぐことができ、また、幅広の部分で広帯域化が実現できるというものである。
Further, a loop antenna (not shown) that feeds power to one end of the
しかしながら、このようなループアンテナにおいては、アンテナ導体の一部をミアンダ状とすることで小型化を実現しつつ、幅広の部分を設けることで、例えば携帯電話で使用可能な程度の広帯域化が実現されるものの、ミアンダ状の部分が存在し、このミアンダ状の部分では良好に送受信できる帯域が狭いため、地上波デジタルテレビ放送に必要とされる程の広帯域特性を得ることが難しい。 However, in such a loop antenna, a part of the antenna conductor is made into a meander shape, while realizing a reduction in size, and providing a wide part realizes a wide band that can be used for a mobile phone, for example. However, since there is a meander-like portion, and the band that can be transmitted and received satisfactorily is narrow in this meander-like portion, it is difficult to obtain a broadband characteristic as required for terrestrial digital television broadcasting.
本発明は、上記問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、小型で広帯域なループアンテナおよび通信機器を提供することにある。 The present invention has been completed in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a small and broadband loop antenna and communication equipment.
本発明のループアンテナは、中央部に帯状の開口を有するとともに該開口の長手方向の延長線上に給電回路が形成されたアンテナ導体を、前記開口の長手方向に直交する線に沿って折畳んで前記アンテナ導体の複数の平面部位が互いに平行になるようにするとともに、該複数の平面部位を平面透視したときに各平面部位の外形形状が互いに重なるようにしたことを特徴とする。 In the loop antenna of the present invention, an antenna conductor having a strip-like opening at the center and having a feeding circuit formed on an extension line in the longitudinal direction of the opening is folded along a line perpendicular to the longitudinal direction of the opening. A plurality of planar portions of the antenna conductor are made parallel to each other, and when the plurality of planar portions are seen through, the outer shapes of the planar portions overlap each other.
本発明のループアンテナは、上記構成においてアンテナ導体が、前記複数の平面部位を奇数層有することを特徴とする。 The loop antenna of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the antenna conductor has an odd number of the plurality of planar portions.
本発明の通信機器は、上記本発明のループアンテナが搭載されて成ることを特徴とする。 A communication device of the present invention is characterized in that the loop antenna of the present invention is mounted.
本発明のループアンテナは、中央部に帯状の開口を有するとともに開口の長手方向の延長線上に給電回路が形成されたアンテナ導体を、開口の長手方向に直交する線に沿って折畳んでアンテナ導体の複数の平面部位が互いに平行になるようにするとともに、複数の平面部位を平面透視したときに各平面部位の外形形状が互いに重なるようにしたことから、基本構造となるアンテナ導体は、全体として板状であるので広帯域特性を有する。すなわち、仮想の線状のアンテナ導体の１周の長さが、開口の周囲に当たる比較的短いものから、アンテナ導体の外縁部に当たる比較的長いものまでと範囲を持ったものとなるため、その長さに対応する周波数も範囲を持ったものとなって広帯域特性を有することができる。また、そのアンテナ導体は、開口の長手方向に直交する線に沿って、平面部位の外形形状が互いに重なるように折畳まれているので、平面視したときの面積を小さく抑えることができる。 The loop antenna of the present invention has an antenna conductor having a strip-shaped opening at the center and an antenna conductor having a feeding circuit formed on an extension line in the longitudinal direction of the opening along a line perpendicular to the longitudinal direction of the opening. Since the plurality of planar portions are parallel to each other, and the planar shapes of the planar portions overlap each other when the plurality of planar portions are seen through the plane, the antenna conductor as the basic structure as a whole Since it is plate-shaped, it has broadband characteristics. That is, the length of one round of the imaginary linear antenna conductor has a range from a relatively short one corresponding to the periphery of the opening to a relatively long one corresponding to the outer edge of the antenna conductor. The corresponding frequency also has a range and can have a wideband characteristic. Further, since the antenna conductor is folded so that the outer shapes of the planar portions overlap each other along a line orthogonal to the longitudinal direction of the opening, the area when viewed in plan can be kept small.
また、各平面部位が互いに平行であるので、各平面部位の各部の間隔が等しくなり、平面部位同士の間の距離を詰められる。したがってアンテナの薄型化により有効である。 Moreover, since each plane part is mutually parallel, the space | interval of each part of each plane part becomes equal, and the distance between plane parts can be shortened. Therefore, it is effective by making the antenna thinner.
また、アンテナ導体は、開口に直交する線に沿って折畳まれているので、長方形状等に形成される開口は、平面透視で複数の平面部位の中央部を上下に連通する。そのため、アンテナの共振時に開口を貫通して形成される磁界が、アンテナ導体によって形成を妨げられることがないので、効率のよい電波の送受信が可能である。 In addition, since the antenna conductor is folded along a line orthogonal to the opening, the opening formed in a rectangular shape or the like communicates vertically with the central portions of the plurality of planar portions in a plan view. Therefore, since the magnetic field formed through the opening at the time of resonance of the antenna is not hindered by the antenna conductor, efficient transmission / reception of radio waves is possible.
したがって、広帯域特性を有し、かつ小型のループアンテナを提供することができる。 Therefore, a small loop antenna having a wide band characteristic can be provided.
従来の板状のループアンテナの寸法を変えずに、そのまま折畳んだ構造とすることで、アンテナ導体が従来の板状のループアンテナと同等の板状となるため、広帯域特性を維持しつつ、折畳んだ回数だけ小型化が可能である。 Without changing the dimensions of the conventional plate-like loop antenna, the antenna conductor becomes a plate-like shape equivalent to the conventional plate-like loop antenna without changing the dimensions. Miniaturization is possible as many times as folding.
本発明のループアンテナは、上記構成においてアンテナ導体が、複数の平面部位を奇数層有することから、アンテナ導体のうち開口の延長線上に位置する両端部は、平面視で互いに反対側の端部に位置することになる。そのため、背景技術で説明したように、この、開口の延長線上に位置する端部においてアンテナ導体の電流分布は強いことから、アンテナ導体の電流分布が強い部分同士が平面透視で上下に重ならない。したがって、アンテナ導体の平面部位の間隔が狭い場合でも、電流分布の強い部分同士が近接しないため、電流分布の強い部分同士が干渉することによる特性の劣化が起こりにくく、より一層薄型の広帯域なループアンテナを実現することができる。 In the loop antenna of the present invention, since the antenna conductor has an odd number of plane portions in the above configuration, both ends of the antenna conductor located on the extension line of the opening are opposite to each other in a plan view. Will be located. Therefore, as described in the background art, since the current distribution of the antenna conductor is strong at the end portion located on the extension line of the opening, portions where the current distribution of the antenna conductor is strong do not overlap with each other in plan view. Therefore, even when the distance between the planar portions of the antenna conductor is narrow, the portions with strong current distribution are not close to each other, so that the characteristic deterioration due to interference between the portions with strong current distribution does not easily occur, and an even thinner broadband loop An antenna can be realized.
本発明のループアンテナが搭載されて成る通信機器は、小型かつ広帯域のループアンテアンを搭載するため、地上波デジタルテレビ放送等の広帯域無線通信にも対応可能な小型の携帯機器を提供することができる。 Since the communication device equipped with the loop antenna of the present invention is equipped with a small and wide-band loop antenna, it is possible to provide a small-sized portable device that can cope with wide-band wireless communication such as terrestrial digital TV broadcasting. it can.
本発明のループアンテナについて以下に説明する。図１は、本発明のループアンテナの実施の形態の一例を示す斜視透視図であり、図２は、図１に示す本発明のループアンテナの基本構造の板状のループアンテナの平面図である。なお、この場合の基本構造とは、折畳まれることにより図１に示すループアンテナとなる構造を意味する。 The loop antenna of the present invention will be described below. FIG. 1 is a perspective perspective view showing an example of an embodiment of a loop antenna of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a plate-like loop antenna of the basic structure of the loop antenna of the present invention shown in FIG. . In addition, the basic structure in this case means the structure which becomes a loop antenna shown in FIG. 1 by being folded.
図２において、１１は中央部に帯状の開口２１〜２３を有するとともに開口２１〜２３の長手方向（Ｙ方向）の延長線上に給電回路３１が形成されたアンテナ導体である。アンテナ導体１１を、開口２１〜２３の長手方向に直交する線６１〜６４に沿って折畳むことで、複数の平面部位１１ｈ〜１３ｈ、および平面部位１１ｈと１２ｈとの間、１２ｈと１３ｈとの間をそれぞれ接続する接続導体１１ｖ，１２ｖが構成され、図１に示す構造のループアンテナが形成される。図１において、各平面部位１１ｈ〜１３ｈは、平面透視したときに、その外形形状が互いに重なるようにされている。
In FIG. 2,
まず、図２に基づいて、本発明のループアンテナの、アンテナとしての基本的な構成および機能について説明する。 First, the basic configuration and function of the loop antenna of the present invention as an antenna will be described with reference to FIG.
アンテナ導体１１は、板状や層状等の導体材料、例えば誘電体基材上に形成された金属層（メタライズ層、メッキ層等）や金属板等により形成されている。
The
給電回路３１は、アンテナ導体１１に対して所定の電波を送信するための電流を供給する供給用端子として機能する。また、給電回路３１は、アンテナ導体１１で受信された電波により生じる電流を外部の電気回路に供給するための供給用端子としても機能する。
The
開口２１〜２３は長方形状等の長細い形状であり、その長手方向とは、開口２１〜２３の中心軸の方向をいう。
The
この開口２１〜２３は、アンテナ導体１１（この基本構造では平面状の金属層や金属板等）を、送受信可能なループアンテナとして機能させるためのものである。すなわち、給電回路３１から、開口２１〜２３を内側にしたアンテナ導体１１の１周の経路の長さが１波長となる周波数の高周波電流が、アンテナ導体１１に給電され、図８に示す従来のループアンテナの共振時と同様の電流分布を示す。また、その経路の長さ・電流分布に応じた周波数・偏波の電波を受信してアンテナ導体１１に共振電流が生じ、給電回路３１に高周波電流が流れる。
The
この場合、開口２１〜２３がアンテナ導体１１（平面部位１１ｈ〜１３ｈおよび接続導体１１ｖ、１２ｖ）の中央部からずれていると、電流分布が開口２１〜２３が中央部にある場合から異なった分布となり、開口２１〜２３の長手方向に平行な偏波成分が生じる。そのため、開口２１〜２３の長手方向に垂直な偏波を、平行な偏波成分に干渉されることなく良好に送受信する上で、開口２１〜２３は、アンテナ導体１１の平面部位１１ｈ〜１３ｈの中央部に設けられる。
In this case, when the
上述したように、この、図２に示すアンテナ導体１１が、開口２１〜２３の長手方向に直交する線６１〜６４に沿って折畳まれて、アンテナ導体１１の複数の平面部位１１ｈ〜１３ｈが互いに平行になるようにされるとともに、複数の平面部位１１ｈ〜１３ｈが、平面透視したときに各平面部位１１ｈ〜１３ｈの外形形状が互いに重なるようにされることにより、本発明のループアンテナが構成されている。
As described above, the
なお、図１に示すループアンテナは、便宜上、図２に示すようなループアンテナが折畳まれたものとして説明しているが、必ずしも、いったん平面状に形成されたアンテナ導体１１に折畳みの加工が施されて形成されたものである必要はない。例えば、個別に作製された複数の平面部位１１ｈ〜１３ｈが、接続導体１１ｖ，１２ｖを介して電気的、機械的に接続されて形成されたものでもよい。
The loop antenna shown in FIG. 1 has been described as a loop antenna shown in FIG. 2 folded for convenience. However, the
図１に示す本発明のループアンテナは、基本構造となる図２に示すような板状のループアンテナの全体の寸法を変えずに、そのまま折畳んだ構造とすることで、アンテナ導体１１の平面部位１１ｈ〜１３ｈが従来の板状のループアンテナと同等の板状となるため、広帯域特性を維持しつつ、折畳んだ回数だけ小型化が可能である。なお、アンテナ導体１１について、図１に示すような折畳まれた構造とした場合でも、電波の送受信特性（電流分布や周波数帯域等）は、図２に示すような平面状の場合と同程度に確保される。
The loop antenna of the present invention shown in FIG. 1 has a flat structure without changing the overall dimensions of the plate-like loop antenna as shown in FIG. Since the
また、各平面部位１１ｈ〜１３ｈが互いに平行であるので、各平面部位１１ｈ〜１３ｈの各部の間隔が等しくなり、平面部位１１ｈ〜１３ｈ同士の間の距離を詰められる。したがってループアンテナの薄型化により有効である。
Moreover, since each
また、アンテナ導体１１は、開口に直交する線に沿って折畳まれているので、長方形状等に形成される開口２１〜２３は、平面視で複数の平面部位１１ｈ〜１３ｈの中央部を上下に連通する。そのため、アンテナの共振時に開口を貫通して形成される磁界が、アンテナ導体によって形成を妨げられることがないので、効率のよい電波の送受信が可能である。
In addition, since the
したがって、広帯域特性を有し、かつ小型のループアンテナを提供することができる。 Therefore, a small loop antenna having a wide band characteristic can be provided.
本発明のループアンテナにおいて、図１に示すように、アンテナ導体の平面部位１１ｈ〜１３ｈを奇数層（図１は３層）有するようにした場合には、アンテナ導体のうち開口の延長線上に位置する両端部１１Ｉ，１３Ｉは、平面視で互いに反対側の端部に位置することになる。そのため、背景技術で説明したように、この、開口の延長線上に位置する端部１１Ｉ，１３Ｉにおいてアンテナ導体の電流分布は強いことから、アンテナ導体の平面部位１１ｈ〜１３ｈの電流分布が強い部分同士１１Ｉ，１３Ｉが平面透視で上下に重ならない。したがって、アンテナ導体の平面部位１１ｈ〜１３ｈの間隔が狭い場合でも、電流分布の強い部分同士１１Ｉ，１３Ｉが近接しないため、電流分布の強い部分同士１１Ｉ，１３Ｉが干渉することによる特性の劣化が起こりにくく、薄型の広帯域なループアンテナを実現することができる。
In the loop antenna of the present invention, as shown in FIG. 1, when the antenna conductor has
また、本発明のループアンテナを、誘電体基板（図示せず）の露出表面や内部に構成してもよく、誘電体基板の誘電率による波長短縮効果によってアンテナの寸法を小型化することができる。また、その際、誘電体基板、アンテナ導体の平面部位１１ｈ〜１３ｈ、接続導体１１ｖ，１２ｖは、以下のような高周波用配線基板に使用される種々の材料から成るものを使用することができる。
Further, the loop antenna of the present invention may be configured on the exposed surface or inside of a dielectric substrate (not shown), and the size of the antenna can be reduced by the wavelength shortening effect due to the dielectric constant of the dielectric substrate. . At this time, the dielectric substrate, the
誘電体基板は、例えば、セラミック材料や樹脂材料、セラミック材料と樹脂材料との複合材料等の誘電体材料からなる誘電体層（図示せず）が複数、厚み方向に積層された構造を有するものである。 The dielectric substrate has a structure in which a plurality of dielectric layers (not shown) made of a dielectric material such as a ceramic material, a resin material, or a composite material of a ceramic material and a resin material are laminated in the thickness direction. It is.
この場合、例えば、アンテナ導体１１のうち平面部位１１ｈ〜１３ｈは、各誘電体層の表面に形成されるメタライズ層やメッキ層等の導体層（図示せず）であり、接続導体１１ｖ，１２ｖは、誘電体層の露出する側面や、内部に、誘電体層の厚み方向に形成される、いわゆる側面導体（キャスタレーション導体）やビア導体等（図示せず）である。
In this case, for example, the
このように、誘電体基板にループアンテナを構成すると、給電回路３１に接続される高周波回路などを誘電体基板上に実装可能になるで、通信機器のより一層の小型化や低背化に対して有効である。
As described above, when the loop antenna is formed on the dielectric substrate, a high-frequency circuit connected to the
誘電体基板の誘電体（絶縁体）材料としては、例えばアルミナセラミックス（アルミナ質焼結体），ムライトセラミックス等のセラミック材料やガラスセラミックス等の無機材料、あるいは四フッ化エチレン−エチレン樹脂（ポリテトラフルオロエチレン；ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合樹脂；ＥＴＦＥ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂；ＰＦＡ）等のフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂、ポリイミド等の樹脂材料等が用いられる。また、誘電体基板の形状や寸法（厚み、幅、長さ）は、使用される高周波信号の周波数や用途等に応じて設定される。 Examples of the dielectric (insulator) material of the dielectric substrate include ceramic materials such as alumina ceramics (alumina sintered body) and mullite ceramics, inorganic materials such as glass ceramics, or ethylene tetrafluoride-ethylene resin (polytetra PTFE), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer resin (tetrafluoroethylene-ethylene copolymer resin; ETFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer resin (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) Polymer resin; PFA) or other fluororesin, glass epoxy resin, resin material such as polyimide, or the like is used. In addition, the shape and dimensions (thickness, width, length) of the dielectric substrate are set according to the frequency and application of the high-frequency signal used.
また、アンテナ導体の平面部位１１ｈ〜１３ｈ、接続導体１１ｖ，１２ｖは、高周波信号伝送用の金属材料から成る導体層、例えばＣｕ層、Ｍｏ−Ｍｎのメタライズ層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、Ｗのメタライズ層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、Ｃｒ−Ｃｕ合金層、Ｃｒ−Ｃｕ合金層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、Ｔａ２Ｎ層上にＮｉ−Ｃｒ合金層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、Ｔｉ層上にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、またはＮｉ−Ｃｒ合金層上にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの等を用いて形成され、厚膜印刷法あるいは各種の薄膜形成法やメッキ法等により形成される。
Further, the
本発明のループアンテナは、例えば、ガラスセラミックスから成る誘電体基板の表面や内部に形成されるものである場合、以下のようにして作製される。まず、未焼成のガラスセラミックスをシート状に成形して成るガラスセラミックスグリーンシートを準備し、これに所定の打ち抜き加工を施して貫通導体となる接続導体１１ｖ，１２ｖを形成するための貫通孔を形成する。その後、スクリーン印刷法によりＣｕ等の導体ペーストを貫通孔に充填するとともに、アンテナ導体の平面部位１１ｈ〜１３ｈとなる導体ペースト層のパターン、および必要に応じてその他の所定の貫通導体となる導体ペースト層を印刷塗布する。次に、８５０〜１０００℃で焼成を行ない、最後に各導体層の露出表面にＮｉメッキおよびＡｕメッキを施す。
When the loop antenna of the present invention is formed on the surface or inside of a dielectric substrate made of glass ceramics, for example, it is manufactured as follows. First, a glass ceramic green sheet formed by forming unfired glass ceramic into a sheet shape is prepared, and a predetermined punching process is performed on the glass ceramic green sheet to form through holes for forming
この場合、例えば、スクリーン印刷に用いる印刷用の製版（版面）を、同じ印刷パターンとしておくことにより、平面透視したときに外形形状が互いに重なるような、つまり同様の外形形状を有する平面部位１１ｈ〜１３ｈを、異なる誘電体層に形成することを容易に行なうことができる。
In this case, for example, by making the printing plate making (plate surface) used for screen printing to have the same printing pattern, the
また、開口２１〜２３は、例えば、アンテナ導体の平面部位１１ｈ〜１３ｈを導体ペーストの印刷により形成する場合、印刷用の製版に、開口２１〜２３に対応した非印刷部を設けておくことにより形成することができる。また、いったん四角形状等のパターンで導体パターンを印刷した後、その外縁部にレーザー加工や機械的な加工で研削を施して、所定パターンの開口２１〜２３を形成することもできる。
In addition, the
なお、本発明のループアンテナを、上記のように誘電体基板に形成する場合、互いに平行で、外形形状が互いに重なる複数の平面部位１１ｈ〜１３ｈを備える構造を、誘電体層へのアンテナ導体１１の形成および誘電体層の積層により、容易に実現することができる。また、生産性の点でも優れている。また、アンテナ導体１１は、一定の剛性を備える誘電体層の表面や貫通孔内等に形成されるので、取り扱い時に加わる外力等による変形を効果的に防止することができるので、平面部位１１ｈ〜１３ｈの間の平行度を長期にわたって確保することが容易である。そのため平面部位１１ｈ〜１３ｈの平行度が損なわれることによるアンテナ特性の劣化防止に有効である。
When the loop antenna of the present invention is formed on the dielectric substrate as described above, the
次に、上記実施形態で説明した本発明のループアンテナについて、受信する電波の周波数が地上波デジタルテレビ放送の帯域、４７０〜７７０ＭＨｚ付近である場合を例に挙げて、より具体的に説明する。 Next, the loop antenna of the present invention described in the above embodiment will be described more specifically by taking as an example the case where the frequency of the received radio wave is in the vicinity of 470 to 770 MHz in the terrestrial digital television broadcast band.
なお、広帯域のループアンテナとして機能し得るか否かはＶＳＷＲ（反射特性）により検証することができる。 Whether or not it can function as a wideband loop antenna can be verified by VSWR (reflection characteristics).
ここで、図６は、図５に示す従来の板状のループアンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフ（線図）である。図６において、ＶＳＷＲは約６００ＭＨｚを中心に５０３ＭＨｚに亘って４以下を示しており、広帯域特性を有していることが分かる。 Here, FIG. 6 is a graph (diagram) showing the frequency characteristics of the VSWR of the conventional plate-like loop antenna shown in FIG. In FIG. 6, VSWR shows 4 or less over 503 MHz centering on about 600 MHz, and it turns out that it has a broadband characteristic.
一方、図３は、図１に示す本発明のループアンテナのＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフ（線図）である。図３において、ＶＳＷＲは約７００ＭＨｚを中心に５２０ＭＨｚに亘って４以下を示しており、図５に示す従来の板状のループアンテナと同程度の広帯域特性を有していることが分かる。なお、このときのアンテナ導体１１の複数の平面部位は奇数の３層である。
On the other hand, FIG. 3 is a graph (diagram) showing the frequency characteristics of VSWR of the loop antenna of the present invention shown in FIG. In FIG. 3, VSWR shows 4 or less over 520 MHz centering on about 700 MHz, and it turns out that it has a broadband characteristic comparable as the conventional plate-shaped loop antenna shown in FIG. Note that the plurality of planar portions of the
図４は、本発明のループアンテナにおいて、アンテナ導体１１の複数の平面部位が偶数の２層の場合（図示せず）のＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフ（線図）である。図４において、ＶＳＷＲは約６００ＭＨｚを中心に３９６ＭＨｚに亘って４以下を示しており、地上波デジタルテレビの周波数帯域３００ＭＨｚを十分にカバーできる程度に広帯域特性を有している。
FIG. 4 is a graph (line diagram) showing frequency characteristics of VSWR when the plurality of planar portions of the
なお、図６のグラフは、図５に示す従来の板状のループアンテナの寸法ＬＸ、ＬＹを２１０ｍｍとして得た。また、図３のグラフは、図１に示す本発明のループアンテナの寸法ＬＸ２１０ｍｍ、ＬＹ’を図５に示す従来の板状のループアンテナの寸法ＬＹの約１／３にあたる６３ｍｍ、Ｈを１０ｍｍとして得た。また、図４のグラフは、ＬＸを２１０ｍｍ、ＬＹ’を図５に示す従来の板状のループアンテナの寸法ＬＹの約１／２にあたる１００ｍｍ、Ｈを図３のグラフを得た場合と同様に１０ｍｍとして得た。 In the graph of FIG. 6, the dimensions LX and LY of the conventional plate-shaped loop antenna shown in FIG. 5 were set to 210 mm. The graph of FIG. 3 shows that the dimensions LX210 mm and LY ′ of the loop antenna of the present invention shown in FIG. 1 are 63 mm, which is about 1/3 of the dimension LY of the conventional plate-shaped loop antenna shown in FIG. Obtained. Further, the graph of FIG. 4 is the same as the case of obtaining the graph of FIG. 3 in which LX is 210 mm, LY ′ is 100 mm, which is about 1/2 of the dimension LY of the conventional plate-shaped loop antenna shown in FIG. Obtained as 10 mm.
以上のように、本発明のループアンテナは、折畳むことで小型化を実現しながらも、従来の板状のループアンテナと同程度の広帯域特性を得ることができることが分かった。 As described above, it has been found that the loop antenna of the present invention can obtain a wide band characteristic comparable to that of a conventional plate-like loop antenna while being reduced in size by being folded.
また、本発明のループアンテナは、アンテナ導体の複数の平面部位１１ｈ〜１３ｈを奇数層有するようにすることで、小型、薄型を実現しつつ広帯域特性を維持できることが分かった。
Further, it has been found that the loop antenna of the present invention can maintain a wide band characteristic while realizing a small size and a thin shape by having an odd number of
なお、ループアンテナの平面面積の小型化の上では、平面部位（１１ｈ〜１３ｈなど）の層数が多いほど、つまり図２に示すような平面状のアンテナ導体１１の折畳み回数が多いほど、好ましい。ただし、ある程度折畳み回数が多くなると、それ以上回数を増やしても、平面面積の絶対値を小さくする効果は非常に小さくなるので、平面部位の数は、２〜５が望ましく、生産性や取り扱いやすさ、コスト等も考慮すれば、３がより一層望ましい。
In order to reduce the planar area of the loop antenna, it is preferable that the number of planar portions (11h to 13h, etc.) is large, that is, the number of times the
以上のように、中央部に帯状の開口２１〜２３を有するとともに開口２１〜２３の長手方向（Ｙ方向）の延長線上に給電回路３１が形成されたアンテナ導体１１を、開口２１〜２３の長手方向に直交する線６１〜６４に沿って折畳んでアンテナ導体の複数の平面部位１１ｈ〜１３ｈが互いに平行になるようにするとともに、複数の平面部位１１ｈ〜１３ｈを平面透視したときに各平面部位１１ｈ〜１３ｈの外形形状が互いに重なるようにしたことから、基本構造となる図５に示す従来の板状のループアンテナの寸法を変えずに、そのまま折畳んだ構造となり、アンテナ導体１１が従来の板状のループアンテナと同等の板状となるため、広帯域特性を維持しつつ、折畳んだ回数だけ小型化ができる。
As described above, the
また、複数の平面部位１１ｈ〜１３ｈを奇数層有するようにすることで、アンテナ導体１１の電流分布が強い部分同士１１Ｉ，１３Ｉが平面透視で上下に重ならないため、アンテナ導体の平面部位１１ｈ〜１３ｈの間隔が狭い場合でも、電流分布の強い部分１１Ｉ，１３Ｉが近接しないため、電流分布の強い部分同士１１Ｉ，１３Ｉが干渉することによる特性の劣化が起こりにくく、薄型の広帯域なループアンテナを実現することができた。
Further, by providing the odd number layers of the plurality of
このループアンテナが送信や受信用の装置として搭載されることにより、携帯電話や無線ＬＡＮ、テレビ等の無線通信機器、その他の各種の通信機器が製作される。 By mounting this loop antenna as a device for transmission and reception, a wireless communication device such as a mobile phone, a wireless LAN, and a television, and other various communication devices are manufactured.
この通信機器によれば、上記本発明のループアンテナが搭載されていることから、地上波デジタルテレビ放送等の広帯域無線通信にも対応可能な小型の携帯機器を提供することができる。 According to this communication device, since the loop antenna of the present invention is mounted, it is possible to provide a small portable device that can cope with broadband wireless communication such as terrestrial digital television broadcasting.
ループアンテナは、例えば、ループアンテナの給電回路３１を電気的に接続させるための端子を設けた基板に実装された後、その基板が高周波回路、デジタル回路、表示パネル等のインターフェイスを構成する筐体内に収納されて搭載される。
For example, after the loop antenna is mounted on a substrate provided with a terminal for electrically connecting the
なお、この場合、アンテナ導体の平面部位１１ｈ〜１３ｈや開口２１〜２３は長方形状や楕円形状としてもよく、機器の筐体形状に合せた構造とすることができる。
In this case, the
例えば、このループアンテナを携帯型テレビ受像機に使う場合、アンテナ導体の平面部位１１ｈ〜１３ｈがＷメタライズ層で形成され、さらに高周波回路が実装された誘電体基板を、筐体の形状に合せたものとすることで、筐体の寸法を小型に保ちながら最大限に利用した通信機器を実現することができる。
For example, when this loop antenna is used for a portable television receiver, the dielectric substrate on which the
なお、本発明は上記実施の形態の例に限定されず、本発明の要旨の範囲内であれば種々の変更を施すことができる。 In addition, this invention is not limited to the example of the said embodiment, A various change can be given if it is in the range of the summary of this invention.
たとえば、アンテナ導体の平面部位１１ｈ〜１３ｈを曲面状としてもよい。そのような形状にすることで、本発明のループアンテナを搭載する通信機器の筐体が曲面を有するものであっても、効率的に筐体のスペースを利用でき、通信機器の小型化を実現することができる。
For example, the
１１・・・アンテナ導体
１１ｈ〜１３ｈ・・・アンテナ導体の平面部位
１１ｖ，１２ｖ・・・接続導体
２１〜２３・・・開口
３１・・・給電回路
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