JPH10173427A - 表面実装型アンテナおよび通信機 - Google Patents
表面実装型アンテナおよび通信機Info
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Abstract
面の面数を少なくして製造コストを低減し、大型化を避
けつつ上記のインピーダンスマッチングを容易にとれる
ようにする。 【解決手段】 誘電体基体11の端面から下面にかけて
給電電極2a,2bおよび接地電極3a,3bを形成す
るとともに、上面から他の端面を経由して上下面へ延び
る放射電極1a,1b,1c,1dを形成する。
Description
で用いられる表面実装型アンテナおよびそれを用いた通
信機に関する。
を図7に示す。同図において11は誘電体基体であり、
それぞれの端面に電極22b,23b,21a,21
b,21cを形成していて、誘電体基体11の図におけ
る下面側に電極22a,23aを形成している。これら
の電極のうち22a,22bは給電電極、23a,23
bは接地電極、21a,21b,21cは放射電極とし
て作用する。すなわち放射電極の開放端(電極21cの
先端付近)と給電電極22a,22bとの間に静電容量
が形成され、この静電容量による容量結合によって放射
電極が励振され、共振型の表面実装型アンテナとして機
能する。
従来の表面実装型アンテナにおいては、誘電体基体の多
くの端面にわたって電極を形成しなければならないの
で、電極形成工数が増えるという問題があった。
ンテナの放射電極の形成面を変えて、たとえば図8に示
すように誘電体基体11の図における上面と右後方の端
面に21a,21b,21cで示す放射電極を形成する
ことが考えられる。この構造によれば、放射電極の開放
端(電極21cの先端部付近)と接地電極23bとの間
のギャップ部分に生じる静電容量を大きくすることがで
き、放射電極のインダクタンスが小さくても所定の共振
周波数に設定することができるため、全体に容易に小型
化できるという優れた効果を奏する。しかしながら給電
電極22a,22bと放射電極の開放端との間に接地電
極23bの端部が位置することになるため、給電電極と
放射電極間の結合が疎となり、外部回路とのインピーダ
ンスマッチングがとりにくいという問題が生じる。
種電極パターンの形成面の面数を少なくして製造コスト
を低減できるようにするとともに、放射電極の開放端と
接地電極との間および放射電極の開放端と給電電極との
間の距離をそれぞれ調整し易くした表面実装型アンテナ
を提供することにある。
上記のインピーダンスマッチングを容易にとれるように
した表面実装型アンテナを提供することにある。
1・第2の主面と、これらの主面に略垂直な端面を有す
る誘電体または磁性体からなる基体に、一端が開放端と
して前記基体の複数の面に亘って延び、他端が接地電極
に接続された放射電極が形成されて成る表面実装型アン
テナであって、誘電性を有する基体に対する電極形成面
の面数を減らすとともに、インピーダンスマッチングを
容易にするために、請求項1に記載のとおり、放射電極
を、該放射電極の開放端が前記基体の第1主面および第
2主面の両主面に延びる形状とし、前記放射電極の開放
端との間で静電容量が生じて容量結合する給電電極を形
成する。この構造により、放射電極の開放端と接地電極
間の静電容量を大きくするとともに、放射電極の開放端
と給電電極との結合量を容易に高めることができ、イン
ピーダンスマッチングを容易にとることができる。ま
た、誘電性を有する基体に対する電極の形成面が増大せ
ず、放射電極の一部を削って周波数を調整する場合の作
業性が高い、という効果をそのまま維持することができ
る。
り、対向する第1・第2の主面と、これらの主面に略垂
直な端面を有する誘電体または磁性体からなる基体に、
一端が開放端として前記基体の複数の面に亘って延び、
他端が接地電極に接続された放射電極が形成されて成る
表面実装型アンテナであって、前記放射電極の接地電極
への接続端を少なくとも2つに分ける。この構造によ
り、放射電極の接地電極への接続端を切り替えることに
よって、アンテナの共振周波数を切り替えることが可能
となる。
を用いた小型でアンテナ利得の高い通信機を構成するた
め、請求項3に記載のとおり、表面実装型アンテナの実
装部の表裏面を電極非形成部とし、該実装部に表面実装
型アンテナとの接続用電極を設けた回路基板を備え、該
回路基板の前記実装部に請求項1または2に記載の表面
実装型アンテナを実装する。この構成によって全体に小
型化され、インピーダンスマッチングが容易になるた
め、送受信回路部分の回路設計も容易となる。
表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機の構成を
図1〜図3を参照して説明する。
ンテナの斜視図である。同図において11は誘電体セラ
ミクスまたは比誘電率の比較的高い合成樹脂からなる誘
電体基体であり、その図における上面(第1主面)に電
極1a,1dを形成し、図における下面(第2主面)に
電極3a,2a,1cを形成している。また誘電体基体
11の左手前の端面に電極2b,3bを形成していて、
誘電体基体11の右後方の端面に電極1bを形成してい
る。これらの電極のうち1a,1b,1c,1dは放射
電極として作用し、2a,2bは給電電極として作用
し、3a,3bは接地電極として作用する。すなわち接
地電極3bの端部付近と放射電極1c,1dの端部付近
との間に生じる静電容量と放射電極1a,1b,1cの
インダクタンスによる共振回路により共振回路を構成
し、給電電極2a,2b,と放射電極1c,1dの端部
付近との間に生じる静電容量で放射電極と給電電極とが
容量結合する。
0の等価回路図である。図2において表面実装型アンテ
ナはインダクタL、抵抗R、コンデンサC23,C2
1,C13とで構成される。図1の構成との関係で示す
と、インダクタLは電極1a,1b,1c,1dからな
る放射電極の自己インダクタンス、コンデンサC13は
放射電極の開放端(主に電極1dの先端部付近)と接地
電極3bとの間に形成される静電容量、コンデンサC2
1は放射電極の開放端(主に電極1cの先端部付近)と
給電電極2a,2bとの間に形成される静電容量、コン
デンサC23は給電電極2a,2bと接地電極3bとの
間に形成される静電容量である。そして、抵抗Rは表面
実装型アンテナの放射抵抗である。
は主としてインダクタL、抵抗R、コンデンサC13と
で構成される。高周波信号源からコンデンサ21を介し
て共振回路に信号が入力されると、そのエネルギーは共
振回路内で共振し、その一部が空中に放射され、アンテ
ナとして機能する。この放射エネルギーは等価的に抵抗
Rで消費されるエネルギーとして表される。
用いた携帯電話等の通信機の構成を示す一部破断斜視図
である。同図において16は回路基板であり、その表面
に図1に示した表面実装型アンテナ10を表面実装して
いる。この回路基板16の表面実装型アンテナ10の実
装部分には、その表裏面に電極を形成していない。
面(第2主面)にも放射電極の端部を引き出すことによ
って、給電電極2a,2bと放射電極の開放端との間の
結合度を高めて(図2に示した静電容量C21を大きく
して)、外部回路とのインピーダンスマッチングを容易
にとることができる。また、誘電体基体の上面に放射電
極の一部が形成されているため、その所定箇所を削って
周波数を調整する場合にも作業性が高い。
実装型アンテナの斜視図である。図1に示した構造と異
なる点は、図1において接地電極および放射電極であっ
た部分に切り込みを入れて電極4bを形成するととも
に、それに繋がる電極4aを誘電体基体11の下面に設
けた点である。この電極4a,4bは共振周波数切り替
え用の制御電極として作用する。
アンテナと、それに接続される周波数切替回路を含む全
体の等価回路図である。同図においてL11は放射電極
1a,1b,1c,1dによる主たるインダクタンス成
分、L12は制御電極4a,4bによるインダクタンス
成分、C43は制御電極4a,4bと接地電極間に生じ
る静電容量である。D,C1,L,C2は共振周波数切
替回路を構成する。その他のC23,C21,C13,
R部分の構成は図2に示したものと同様である。制御端
子INに制御電圧が印加されていない状態ではC13,
L11による共振回路で定まる共振周波数で共振する
が、制御端子INに正の制御電圧が印加されるとダイオ
ードDが導通し、インダクタンス成分L12の一端がダ
イオードDおよびコンデンサC1を介して接地されるこ
とになり、C13,L11,L12からなる共振回路の
インダクタンス成分が小さくなるため、共振周波数が高
くなる。すなわちアンテナの共振周波数が高くなる。な
お、共振周波数切替回路のL,C2はRFチョーク回路
として作用する。
装型アンテナの斜視図である。図5の(A)に示す表面
実装型アンテナと図4の(A)に示した表面実装型アン
テナ構造との異なる点は、電極4aを誘電体基体の下面
において放射電極1bに繋がるように設けた点である。
このような構造とすることによって、放射電極1a,1
bと制御電極4a,4bとによってループが構成され、
これが電気壁として作用するため、誘電体基体11の図
における右手前の端面に全面に放射電極を形成したこと
と略等価となり、アンテナ利得を増大させることができ
る。また、図5の(B)は(A)を変形させた例であ
り、放射電極1aの接地電極への接続端を比較的大きく
大きく離している。これにより共振周波数の切り替え量
(オフセット)を大きくすることができる。
装型アンテナの斜視図である。第1〜第3の実施形態に
係る表面実装型アンテナと異なり、この例では放射電極
の接地端とは別に、放射電極の開放端との間で静電容量
を形成する接地電極を設けている。すなわち、(A)で
は、誘電体基体11の、図における上面から右後方の端
面を経由して上下面にかけて1a,1b,1c,1dで
示す放射電極を形成し、誘電体基体11の、図における
下面から左手前の端面にかけて3a,3bで示す接地電
極を形成し、同じく図における下面から左手前の端面を
経由して上面にかけて2a,2b,2cで示す給電電極
を形成し、さらに下面から左手前の端面にかけて5a,
5bで示す接地電極を形成している。この構造により、
給電電極(主に2c)と放射電極の開放端(主に1d)
との間に結合用の静電容量が生じ、放射電極の開放端
(主に1c)と接地電極5a,5bとの間に共振回路用
の静電容量が生じる。
における上面から右後方の端面を経由して上下面にかけ
て1a,1b,1c,1dで示す放射電極を形成し、誘
電体基体11の、図における下面から左手前の端面にか
けて3a,3bで示す接地電極を形成し、同じく図にお
ける下面から左手前の端面にかけて2a,2bで示す給
電電極を形成し、さらに下面から左手前の端面を経由し
て上面にかけて5a,5b,5cで示す接地電極を形成
している。この構造により、給電電極(主に2a)と放
射電極の開放端(主に1c)との間に結合用の静電容量
が生じ、放射電極の開放端(主に1d)と接地電極(主
に5c)との間に共振回路用の静電容量が生じる。
基体を用いたが、誘電性の磁性体を用いてもよい。この
場合、透磁率の高い材料を用いれば、電極のインピーダ
ンスが高くなるので、Qが適度に低下して広帯域特性が
得られる。
の開放端と給電電極との間に接地電極の一部が介在しな
いため、両者間の容量結合を容易に高めることができ、
インピーダンスマッチングが容易となる。また、誘電性
を有する基体に対する電極の形成面が増大せず、放射電
極の一部を削って周波数を調整する場合の作業性が高
い、という効果をそのまま維持することができる。
接地電極への接続端を切り替えることによって、アンテ
ナの共振周波数を切り替えることが可能となる。
化で、また送受信回路部分の回路設計の容易な通信機が
得られる。
視図である。
を示す一部破断斜視図である。
視図および共振周波数切替回路を含む全体の等価回路図
である。
ナの斜視図である。
ナの斜視図である。
である。
示す斜視図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 対向する第1・第2の主面と、これらの
主面に略垂直な端面を有する誘電体または磁性体からな
る基体に、一端が開放端として前記基体の複数の面に亘
って延び、他端が接地電極に接続された放射電極が形成
されて成る表面実装型アンテナであって、 前記放射電極を、該放射電極の開放端が前記基体の第1
主面および第2主面の両主面に延びる形状とし、前記放
射電極の開放端との間で静電容量が生じて容量結合する
給電電極を形成したことを特徴とする表面実装型アンテ
ナ。 - 【請求項2】 対向する第1・第2の主面と、これらの
主面に略垂直な端面を有する誘電体または磁性体からな
る基体に、一端が開放端として前記基体の複数の面に亘
って延び、他端が接地電極に接続された放射電極が形成
されて成る表面実装型アンテナであって、 前記放射電極の接地電極への接続端を少なくとも2つに
分けたことを特徴とする表面実装型アンテナ。 - 【請求項3】 表面実装型アンテナの実装部の表裏面を
電極非形成部とし、該実装部に表面実装型アンテナとの
接続用電極を設けた回路基板を備え、該回路基板の前記
実装部に請求項1または2に記載の表面実装型アンテナ
を実装したことを特徴とする通信機。
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ID=18221895
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP3279205B2 (ja) |
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