JPH0951221A - チップアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動体通信等の用途に用いることができる小
型のチップアンテナを提供する。 【解決手段】 チップアンテナ１０は、直方体状の基体
１１の内部に、基体１１の長手方向に螺旋状に巻回され
る導体１２を備え、基体１１は、酸化チタン、酸化バリ
ウムを主成分とする矩形状のシート層１３ａ〜１３ｅを
積層してなる。このうち、シート層１３ｂ及び１３ｄの
表面には、印刷、蒸着、貼り合わせ、あるいはメッキに
よって、銀合金よりなり、直線状をなす導電パターン１
４ａ〜１４ｆが設けられるとともに、シート層１３ｄに
は、導電パターン１４ｄ及び１４ｅの両端、並びに、導
電パターン１４ｆの一端に形成されたビアホール１５ａ
が設けられる。また、シート層１３ｃには、ビアホール
１５ａに対応する位置にビアホール１５ｂが設けられ
る。そして、シート層１３ａ〜１３ｅを積層し、熱圧着
した後、導電パターン１４ａ〜１４ｆをビアホール１５
ａ、１５ｂで接続することにより、巻回断面が矩形状を
なし、螺旋状に巻回される導体１２が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップアンテナに
関し、特に、移動体通信用及びローカルエリアネットワ
ーク（ＬＡＮ）用に用いられるチップアンテナに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図３に、従来のモノポールアンテナ５０
を示す。このモノポールアンテナ５０は、１本の導体５
１を有し、空気中（比誘電率ε＝１、比透磁率μ＝１）
において、導体５１の一端５２が給電点、他端５３が自
由端となるような構造を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
のモノポールアンテナ５０に代表される線状アンテナに
おいては、空気中にアンテナの導体が存在するため、ア
ンテナの導体の寸法が大きなものになる。例えば、モノ
ポールアンテナ５０では、真空中の波長をλ₀ とする
と、λ₀ ／４の長さの導体５１が必要となる。従って、
移動体通信等の小型のアンテナを必要とする用途の場合
には、用いることが困難であるという問題点があった。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、移動体通信等の用途に用いる
ことができる小型のチップアンテナ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】上述する問題点を解決す
るため本発明は、比誘電率εが１＜ε＜１３０の材料、
あるいは、比透磁率μが１＜μ＜７の材料のいずれか一
方からなる基体と、該基体の表面及び内部の少なくとも
一方に形成された少なくとも１つの導体と、前記基体表
面に設けられ、前記導体に電圧を印加するための少なく
とも１つの給電用端子とを備えることを特徴とする。

【０００６】また、前記導体が銅、ニッケル、銀、パラ
ジウム、白金、金のいずれか１つを主成分とする金属か
らなることを特徴とする。

【０００７】これにより、請求項１のチップアンテナに
よれば、１＜ε＜１３０の材料、あるいは、１＜μ＜７
の材料のいずれか一方を用いて基体を形成するため、波
長短縮効果を有する。

【０００８】請求項２のチップアンテナによれば、導体
を構成する導電パターンを銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐ
ｔ）、金（Ａｕ）のいずれか１つを主成分とする金属を
用いて形成するため、基体と導体を構成する導電パター
ンの一体焼結が可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１及び図２に、本発明に係るチ
ップアンテナの一実施例の斜視図及び分解斜視図を示
す。チップアンテナ１０は、直方体状の誘電体基体１１
の内部に、誘電体基体１１の長手方向に螺旋状に巻回さ
れる導体１２を備えてなる。ここで、誘電体基体１１
は、表１及び表２に示すような比誘電率２〜１３０ある
いは比透磁率２〜７を有する矩形状のシート層１３ａ〜
１３ｅを積層してなる。

【００１０】

【表１】

【００１１】

【表２】

【００１２】表１及び表２において、比誘電率、比透磁
率＝１は従来の空気の場合と同様になるため、選択して
いない。

【００１３】なお、表１のＱ・ｆは、Ｑ値×測定周波数
を示し、材料によってほぼ固有の値となる。また、表２
の限界周波数は、低周波域でほほ一定の値を示すＱ値に
対して、そのＱ値が半減する周波数であり、その材料が
使用できる周波数の上限を示している。

【００１４】このような比誘電率あるいは比透磁率を有
するシート層１３ａ〜１３ｅのうち、シート層１３ｂ及
び１３ｄの表面には、表３に示すようなＣｕ、Ｎｉ、Ａ
ｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕを主成分とする金属よりなり、直
線状をなす導電パターン１４ａ〜１４ｈが、印刷、蒸
着、貼り合わせ、あるいはメッキによって設けられると
ともに、シート層１３ｄには、導電パターン１４ｅ〜１
４ｇの両端、並びに、導電パターン１４ｈの一端に形成
されたビアホール１５ａが設けられる。また、シート層
１３ｃには、ビアホール１５ａに対応する位置、すなわ
ち導電パターン１４ａの一端、並びに、導電パターン１
４ｂ〜１４ｄの両端に対応する位置にビアホール１５ｂ
が設けられる。そして、シート層１３ａ〜１３ｅを積層
し、熱圧着した後、導電パターン１４ａ〜１４ｈをビア
ホール１５ａ、１５ｂで接続することにより、巻回断面
が矩形状をなし、螺旋状に巻回される導体１２が形成さ
れる。この際、材料Ｎｏ．１〜８、１１〜１３の材料で
は、表３の条件で、基体１１と導電パターン１４ａ〜１
４ｈを一体焼結することによってチップアンテナ１０が
作製される。一方、材料Ｎｏ．９、１０、１４の材料で
は樹脂を含有しているため、焼結工程は含まない。

【００１５】

【表３】

【００１６】ここで、表３に示した材料Ｎｏ．は、表１
及び表２における材料Ｎｏ．に対応している。

【００１７】そして、導体１２の一端（導電パターン１
４ａの他端）は、誘電体基体１１の表面に引き出され、
導体１２に電圧を印加するための給電用端子１６に接続
される給電端１７を形成し、他端（導電パターン１４ｈ
の他端）は、誘電体基体１１の内部において自由端１８
を形成する。

【００１８】次に、表４に基体１１を構成するシート層
１３ａ〜１３ｅに各々の材料を用いた場合のチップアン
テナ１０の共振点における比帯域幅を示す。なお、比帯
域幅は、比帯域幅［％］＝（帯域幅［ＧＨｚ］／中心周
波数［ＧＨｚ］）×１００によって求めた値である。ま
た、このチップアンテナ１０は、導体１２のターン数及
び長さを調整することにより０．２４ＧＨｚ用及び０．
８２ＧＨｚ用として作製した。

【００１９】

【表４】

【００２０】ここで、表４に示した材料Ｎｏ．は、表１
及び表２における材料Ｎｏ．に対応している。

【００２１】なお、測定不能は、比帯域幅が０．５
［％］以下か、あるいは共振が小さすぎて測定できなか
ったことを示している。

【００２２】表４の結果から比誘電率が１３０の材料
（表１中の１）を用いたチップアンテナと比透磁率が７
の材料（表２中の１１）を用いたチップアンテナでは、
測定不能となりアンテナ特性を示さないことが明らかに
なった。また、比誘電率が１、あるいは比透磁率が１で
は空気と同じになってしまうため、波長短縮効果による
チップアンテナの小型化を満足しなくなる。従って、１
＜比誘電率＜１３０、あるいは、１＜比透磁率＜７の材
料が適していることがわかった。

【００２３】ここで、具体的に、共振周波数０．８２Ｇ
Ｈｚを有するモノポールアンテナ５０と、表１中の８の
材料で作製した同じ共振周波数を有するチップアンテナ
１０との寸法を比較すると、モノポールアンテナ５０の
長さ約９０ｍｍに対して、チップアンテナ１０は幅５ｍ
ｍ×奥行き８ｍｍ×高さ２．５ｍｍと約１／１０になて
いる。

【００２４】以上のように、上述の実施例では、１＜比
誘電率＜１３０、あるいは、１＜比透磁率＜７の材料に
おいて、アンテナ特性を満足しつつ、寸法を従来のチッ
プアンテナモノポールアンテナと比較して約１／１０に
することができる。従って、アンテナ特性を十分に満足
する小型化アンテナを作製することが可能となる。

【００２５】また、基体と導体を構成する導電パターン
を一体焼結することができるため、製造工程の短縮化及
び低コスト化が可能となる。

【００２６】なお、上述の実施例においては、具体的な
材料名を列挙したが、これらの材料は一例としてあげた
ものであり、これらに限定されるものではない。

【００２７】また、上述の実施例においては、導体が１
本の場合について述べたが、２本以上形成されていても
よい。

【００２８】さらに、上述の実施例においては、基体の
内部に導体を形成する場合について説明したが、基体の
表面及び内部の少なくとも一方に導体パターンを巻回
し、導体を形成してもよい。また、基体の表面に螺旋状
の溝を設け、その溝に沿ってメッキ線、あるいはエナメ
ル線等の線材を巻回し、導体を形成してもよい。さら
に、導体は基体の表面及び内部の少なくとも一方にミア
ンダ状に形成されていてもよい。

【００２９】また、給電用端子の位置は、本発明の実施
にあたって必須の条件となるものではない。

【００３０】

【発明の効果】請求項１のチップアンテナによれば、１
＜比誘電率＜１３０の材料、あるいは、１＜比透磁率＜
７の材料のいずれか一方を用いて基体を形成し、それら
の持つ波長短縮効果を利用して、導体を短縮することが
できるため、アンテナ特性を満足しつつ、寸法を従来の
チップアンテナモノポールアンテナと比較して約１／１
０にすることができる。従って、アンテナ特性を十分に
満足する小型化アンテナを作製することが可能となる。

【００３１】請求項２のチップアンテナによれば、基体
と導体を構成する導電パターンを一体焼結することがで
きるため、製造工程の短縮化及び低コスト化が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップアンテナに係る一実施例の斜視
図である。

【図２】図１の分解斜視図である。

【図３】従来のモノポールアンテナを示す図である。

【符号の説明】

１０ チップアンテナ １１ 基体 １２ 導体 １６ 給電用端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝倉 健二 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 神波 誠治 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 比誘電率εが１＜ε＜１３０の材料、あ
   るいは、比透磁率μが１＜μ＜７の材料のいずれか一方
   からなる基体と、該基体の表面及び内部の少なくとも一
   方に形成された少なくとも１つの導体と、前記基体表面
   に設けられ、前記導体に電圧を印加するための少なくと
   も１つの給電用端子とを備えることを特徴とするチップ
   アンテナ。
2. 【請求項２】 前記導体が銅、ニッケル、銀、パラジウ
   ム、白金、金のいずれか１つを主成分とする金属からな
   ることを特徴とする請求項１に記載のチップアンテナ。