JP4032609B2

JP4032609B2 - チップアンテナの調整方法

Info

Publication number: JP4032609B2
Application number: JP2000145494A
Authority: JP
Inventors: 英一郎広瀬; 明和豊田; 良臣郷; 信智酒井
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2020-05-17
Also published as: JP2001326519A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、チップアンテナに関し、特に導電路パターンのトリミングによるインピーダンス調整または同調周波数調整技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
誘電体または磁性体のうち少なくとも一からなる基体に導電路パターンを形成してなる１／４波長モノポールチップアンテナは、基体の表面、裏面および両側面に所定長さの導電路パターンを周回させてアンテナ素子を形成し、所望の周波数に同調するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上述の方法には、計算によって所望のアンテナ同調周波数、または特性インピーダンスとするアンテナ形状を正確に決定することが困難であるという課題があった。
【０００４】
本発明はこのような背景の下になされたもので、導電路パターンをトリミングすることによってアンテナ素子の入力インピーダンスおよび同調周波数を調整することができるチップアンテナの調整方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、誘電体または磁性体のうち少なくとも一からなる基体の表面、裏面および側面に周回部導電路パターンを周回させ、螺旋状として輻射素子を形成し、該輻射素子の一端の所定面積を持った導電ランドに１つ以上の信号端子と１つ以上の接地端子がそれぞれ端子部導電路パターンを介して接続されたチップアンテナにおいて、該アンテナの導電路の一部をトリミングして導電路の線幅、長さまたは隣り合う部分の導電路間の隙間のうち少なくとも一を変えることにより前記アンテナのインピーダンスまたは同調周波数を調整し、前記端子部導電路パターンをトリミングして前記インピーダンスを大きく変化させ、前記導電ランドをトリミングして前記インピーダンスの微調整を行い、前記アンテナの実効長さをトリミングによって変化させて前記同調周波数を調整することを特徴とするチップアンテナの調整方法を提供する。
【０００６】
請求項１の発明によれば、トリミングによって導電路の線幅、長さまたは隣り合う導電路間の隙間のうち少なくとも一を変えることにより、チップアンテナのインピーダンスの調整を行うことができる。
また、トリミングによってチップアンテナの実効長さを変え、アンテナの同調周波数を調整することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のチップアンテナの調整方法において、前記輻射素子の自由端に、所定面積を持った第２導電ランドが設けられ、この第２導電ランドをトリミングして前記同調周波数を調整することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明によれば、前記輻射素子の自由端に設けられた第２導電ランドをトリミングすることにより、アンテナの実効長の調整を行うことができ、容易に所望のアンテナ特性を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図を参照しながら説明する。
図１はこの発明の一実施形態によるチップアンテナを表面、裏面または両側面の各面から見た原形図であり、チップの寸法は一例として、長さ１３．５ｍｍ、幅２．５ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍである。
また、ハッチを施した部分が導電路パターン部分で、基本的な導体幅は１ｍｍ、導体間ピッチは１．５ｍｍである。
【００１０】
図１のうち、図１（ａ）は表面図、図１（ｂ）は側面図のうち図１（ａ）のＢ−Ｂ視図、図１（ｃ）は裏面図で図１（ｂ）のＣ−Ｃ視図、図１（ｄ）は側面図のうち図１（ｃ）のＤ−Ｄ視図である。従って図１（ａ）の表面図は、図１（ｄ）のＡ−Ａ視図となっている。各図においてハッチを施した部分が導体部分であり、各図の隣接する導体部分は電気的に接続されて図２に示す模型化した回路図のように構成される。
【００１１】
図１のチップアンテナの基体４は、図１（ａ）に示す表面、図１（ｃ）に示す裏面、および凹部と凸部が交互に形成された図１（ｂ）、図１（ｄ）に示す一対の側面を有する。
また、図１（ａ）の基体４の表面には、その端部から順に幅広の導電ランド１ａ、図１（ｃ）の裏面には一対の側面の対応する凸部どうしを結ぶ横断導体層が基体の長さ方向に沿うフィード部１として形成され、コイル部２の横断導体層の裏側では、一対の側面の１つずれた凸部どうしを結ぶ斜め導体層が形成され、さらに一対の側面の凸部にも導体層が形成され、これらの導体層は全体として基体４を螺旋状に取り巻く螺旋導体層となっている。
【００１２】
ここで基体４は、高周波帯において比誘電率（εｒ）、比透磁率（μｒ）が安定し、低損失で共振周波数の温度係数（τ_f）の小さなものが望ましく、例えば、アルミナ系セラミックスが用いられる。
導体は銅、銀、金ニッケル等導体抵抗の低いものが望ましく、例えば、銀−白金ペーストが適用される。
【００１３】
図１（ａ）に示す表面、または図１（ｃ）の裏面の導電路パターンは、導電ペーストをスクリーン印刷することによって形成される。
また、図１（ｂ）または図１（ｄ）の側面図の導体パターンは、ディッピングあるいはロールコーターによるペースト塗布によって形成され、この側面電極によって図１（ａ）の表面の導電路パターンと図１（ｃ）の裏面の導電路パターンとを接続する。
また、一部のディッピング部は外部との入出力接続端子として使われ、さらに表面の導電路パターンと裏面の導電路パターンとの接続に使用されない側面のディッピング部ｈ、ｉ、ｊ、またはｋのうちいくつかはチップアンテナの配線基板への固定用として使用される。この構造によって小型、軽量化が達成され、表面実装が可能となっている。
【００１４】
なお、導電ペーストをスクリーン印刷することによって形成される図１（ａ）の表面の導電路パターンの幅、および図１（ｃ）の裏面の導電路パターンの幅をディッピングによって形成される図１（ｂ）または図１（ｄ）のパターンの幅よりも小さくすることによって、表面または裏面のパターンと側面のパターンとを接続するときの位置合わせが容易となり、螺旋構造が作りやすくなる。
【００１５】
図１に示すアンテナは、大別すると３つの部分に分類される。
第１の部分は、高周波信号のフィード端子または接地端子として使用される図１（ｃ）に示す１１から１３の端子部と、この端子部１１から１３から端子部導電路パターン１１ａから１３ａを通り、図１（ｂ）のディッピングによって形成されたパターンを経由して図１（ａ）の所定面積の導電ランド１ａに接続されたフィード部１である。
【００１６】
第２の部分は、図１（ａ）の表面の周回部導電路パターンと図１（ｃ）の裏面の１つずれた周回部導電路パターンとを図１（ｂ）および図１（ｄ）の側面のディッピングパターンによって接続し、螺旋状としてコイルを形成したコイル部２である。
【００１７】
また、第３の部分は、所定面積の導電ランド３ａを持つ自由端３である。
【００１８】
次にトリミングによるアンテナのインピーダンスの調整、または同調周波数の調整について図１および図３を参照して説明する。
トリミングは、主として図１の導電ランド１ａ部分、導電ランド３ａ部分、または端子部１１ないし１３に接続されるチップ裏面の端子部導電路パターン１１ａないし１３ａのいずれかをトリミングすることによって行われる。
端子部１１から１３は、接地端子または信号端子用として使用される。
【００１９】
これらのトリミング個所のうち、導電ランド１ａのトリミングは、インピーダンスの微調整を行う場合にトリミングし、端子部導電路パターン１１ａないし１３ａは、インピーダンスを大きく変えるときにトリミングする。
また、導電ランド３ａのトリミングは、アンテナの同調周波数を上昇させるときにトリミングする。
【００２０】
以下、トリミングの一例について説明する。
いま、端子部１２を接地端子とし、端子部１１を高周波信号のフィード端子として使用した場合に、図３（ａ）の接地端子１２とフィード端子１１との間のａ点から基体の幅方向にトリミングを開始し、導電ランドの幅方向端の付近で左右に広げ、ｂ点およびｃ点まで平面視Ｔ字状にトリミングしたとする。
【００２１】
このトリミングによって接地端子１２に裏面側導体１２ａを経由して接続されたｆ点から、高周波信号のフィード端子１１に端子部導電路パターン１１ａを経由して接続されたｄ点まではＴ字状のトリミング部ａ−ｂ−ｃの外側を周回するように他の部分より細幅部ｇおよびこの細幅部ｇとほぼ同じ幅で基体の長さ方向に沿って形成した延長部ｅを経由して接続されることになって端子部１１と端子部１２との間のインピーダンスを調整することができる。
【００２２】
同様に、端子部１２を接地端子とし、端子部１１および端子部１３を信号端子とした２入力の場合は、前述のトリミングに加え導電ランド１ａのうち、端子部導電路パターン１２ａと端子部導電路パターン１３ａに接続される部分をトリミングすることによって各入力と接地間のインピーダンスを微調整することができる。
【００２３】
なお、これらのトリミングは、アンテナの試作段階で行われ、トリミングにより一旦所望の特性が得られれば同一のパターン形状でスクリーン印刷をすることによって同一のアンテナ特性が得られるので、通常はアンテナの製造段階でその都度トリミングが行われるものではない。
ただし、製造段階においても、インピーダンスを微調整したい場合等には、同様にトリミングすることにより目的を達することができる。
【００２４】
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述してきたが、本発明はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００２５】
例えば、トリミングは接地端子部または高周波信号のフィード端子部に限られるものではなく、コイル部をトリミングしてインピーダンスを調整したり、同調周波数を調整するものも本発明に含まれる。
【００２６】
【発明の効果】
これまでに説明したように、この発明によれば、導電路パターンをトリミングすることによってアンテナ素子のインピーダンスまたは同調周波数を調整するようにしたので、容易に所望のアンテナ特性を得ることができ、アンテナの製造段階での調整の必要が減るとするという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるチップアンテナを表面、裏面または両側面の各面から見たトリミング前の原形図。
【図２】図１のアンテナの模型化した回路図。
【図３】この発明の一実施形態によるチップアンテナのトリミングの一例を示す図。
【符号の説明】
１…フィード部
１ａ…導電ランド
２…コイル部
３…自由端
３ａ…導電ランド
４…基体
１１、１２、１３…端子部

Claims

誘電体または磁性体のうち少なくとも一からなる基体の表面、裏面および側面に周回部導電路パターンを周回させ、螺旋状として輻射素子を形成し、該輻射素子の一端の所定面積を持った導電ランドに１つ以上の信号端子と１つ以上の接地端子がそれぞれ端子部導電路パターンを介して接続されたチップアンテナにおいて、
該アンテナの導電路の一部をトリミングして導電路の線幅、長さまたは隣り合う部分の導電路間の隙間のうち少なくとも一を変えることにより前記アンテナのインピーダンスまたは同調周波数を調整し、
前記端子部導電路パターンをトリミングして前記インピーダンスを大きく変化させ、
前記導電ランドをトリミングして前記インピーダンスの微調整を行い、
前記アンテナの実効長さをトリミングによって変化させて前記同調周波数を調整することを特徴とするチップアンテナの調整方法。
前記輻射素子の自由端に、所定面積を持った第２導電ランドが設けられ、この第２導電ランドをトリミングして前記同調周波数を調整することを特徴とする請求項１に記載のチップアンテナの調整方法。