JPH1032413A - 表面実装型アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給電端子の取り付けが容易で、放射電極を容
量を介して非接触に励振でき、しかも容易に整合が取れ
る表面実装型アンテナを提供する。 【解決手段】 表面実装型アンテナ１０は、直方体状の
基体１の一方主面にグランド電極２が形成され、他方主
面にストリップ状の放射電極３が形成され、放射電極３
は一端が開放端を形成し、他端がグランド電極２に接続
され、放射電極３の開放端に近接してギャップ５を介し
て励振電極４を設け、励振電極４と固定電極６を、固定
電極より幅の狭い接続電極５により接続して構成する。 【効果】 ギャップによる結合により結合容量の調整が
容易で、また、励振電極と固定電極を接続電極により分
離することにより、設計の自由度が増し、接続電極を整
合回路として利用でき、さらに接続電極の幅を固定電極
の幅より狭く形成したことにより、実装時の半田形状の
ばらつきを小さくし、これによって特性ばらつきを小さ
くする事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機器な
どに用いられる表面実装型アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の表面実装型アンテナとしてのλ／
４型のパッチアンテナを図６に示す。図６において、パ
ッチアンテナ１００は、誘電体からなる板状の基体１０
１の一方主面には全面にグランド電極１０２が形成さ
れ、他方主面には略中央部に放射電極１０３が形成され
ている。放射電極１０３は、その１つの辺において複数
のショートピン１０４により、基体１０１の一方主面に
形成されたグランド電極１０２と接続されている。また
放射電極１０３の中央付近には給電ピン１０５が設けら
れている。

【０００３】このように構成されたパッチアンテナ１０
０において、給電ピン１０５から放射電極１０３に高周
波信号が入力されると、放射電極１０３はショートピン
１０４側を接地端、その反対側を開放端とする長さλ／
４の共振器として共振し、その電力の一部を空間に放射
し、アンテナとして機能する。また、給電ピン１０５を
接地端と開放端の間の適切な位置に設置することにより
インピーダンスの整合を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
パッチアンテナ１００は、給電ピン１０５が放射電極１
０３の中央付近にあるため、取り付けにスルーホールが
必要となるなど給電ピン１０５の取り付けが困難という
問題があった。また、小型化した場合、給電ピン１０５
がショートピン１０４に近づくため、給電ピン１０５の
インダクタンスのために、整合が取りにくくなり、また
共振周波数がばらつくという問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、容量を介して非接触に
励振でき、かつ小型にした場合にも容易に整合がとれ、
入力端が基体の端にあるため表面実装しやすい構造のア
ンテナを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の表面実装型アンテナは、誘電体または磁
性体よりなる直方体状の基体の一方主面にグランド電極
が形成され、前記基体の少なくとも他方主面にストリッ
プ状の放射電極が形成され、前記放射電極の一端は前記
基体の他方主面あるいはいずれかの端面で開放端を形成
し、他端は前記グランド電極と接続し、前記放射電極の
開放端にギャップを介して励振電極を形成し、前記励振
電極はストリップ状の接続電極を介して固定電極に接続
され、前記固定電極は前記基体の一端面から一方主面に
かけて連続して、前記グランド電極とギャップを介して
形成され、前記接続電極は、少なくとも前記固定電極と
の接続部において、前記固定電極より幅が狭く形成され
ていることを特徴とする。

【０００７】このように、構成することにより、本発明
の表面実装型アンテナによれば、非接触による励振がで
き、また結合容量の調整も容易で整合が取りやすくな
る。また、また、設計の自由度が広がり、整合を取る自
由度が増し、半田付けのばらつきを少なくすることがで
きる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。本発明の表面実装型アンテナの一実施
例を図１に示す。図１において、表面実装型アンテナ１
０は、セラミックス、樹脂等の誘電体からなる直方体状
の基体１と、その表面に形成された、グランド電極２、
放射電極３、励振電極４、接続電極５、固定電極６で構
成されている。このうちグランド電極２は基体１の一方
主面に全面にわたって形成され、放射電極３はλ／４近
似の長さを有して基体１の他方主面にストリップ状に形
成されている。また、放射電極３の一端は基体１の他方
主面上で開放端を形成し、他端は基体１の一端面に連続
して形成され、グランド電極２に接続されている。励振
電極４は一端が放射電極３とギャップ７を介して形成さ
れ、他端は接続電極５を介して、基体１の端面１ａ上で
固定電極６に接続されている。固定電極６は基体１の端
面１ａから一方主面に回り込んで、グランド２とギャッ
プ８を介して形成されている。ここで、接続電極５はラ
イン状に形成され、その幅は固定電極６の幅より狭く形
成されている。そして、固定電極６には高周波信号源９
が接続されている。

【０００９】本実施例の電気的等価回路を図２に示す。
図２において表面実装型アンテナ１０の等価回路２０
は、放射電極３の自己インダクタンスであるインダクタ
２１、放射抵抗である抵抗２２、放射電極３の開放端と
グランド電極２との間で形成される容量であるコンデン
サ２３、放射電極３の開放端と励振電極４との間で形成
される容量であるコンデンサ２４、励振電極４、接続電
極５および固定電極６とグランド電極２との間で形成さ
れる容量であるコンデンサ２５で構成される。このうち
インダクタ２１、抵抗２２、コンデンサ２３は並列に接
続され、その一端は接地されている。また、他端は直列
に接続されたコンデンサ２４、２５を介して接地されて
いる。また、コンデンサ２４と２５の接続部には高周波
信号源２６が接続されている。

【００１０】次に図２の等価回路を用いて、表面実装型
アンテナ１０の動作を説明する。表面実装型アンテナ１
０の共振回路は主としてインダクタ２１、抵抗２２、コ
ンデンサ２３で構成される。

【００１１】高周波信号源２６からコンデンサ２４を介
して共振回路に信号が入力されると、入力された信号の
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。この放射されるエネ
ルギーは、等価回路的には抵抗２３で消費されるエネル
ギーとして表されている。

【００１２】また、コンデンサ２４はエネルギーを共振
回路に供給する入り口としての機能を有すると同時に、
コンデンサ２５と共に外部回路との整合を取る機能も有
している。

【００１３】ここで、本実施例の表面実装型アンテナ１
０をプリント基板１１に実装したときの、基体１の端面
１ａを側面から見た状態を図３に示す。図３において、
表面実装型アンテナ１０の基体１はプリント基板１１の
上に、固定電極６の主に端面１ａ側の部分で半田１２で
固定されている。基体１の端面１ａにおいて、図１に示
したように接続電極５が固定電極６より幅が狭く形成さ
れているため、半田１２は表面張力により固定電極６の
部分にのみ付着し、接続電極５や励振電極４には付着し
ない。半田１２の形状のばらつきは、図２の等価回路２
０においてコンデンサ２５の容量のばらつきなどとな
り、電気的特性のばらつきの原因となるが、本発明によ
れば、半田１２の付着位置が固定電極６に限定されるた
め、半田１２の形状のばらつきが少なくなり、その結果
コンデンサ２５の容量のばらつきが少なくなり、電気的
特性のばらつきも少なくなる。

【００１４】本発明の表面実装型アンテナの別の実施例
を図４に示す。図４において、表面実装型アンテナ４０
の放射電極３ａは基体１の他方主面から端面１ａに回り
込んで開放端を形成している。励振電極４ａは一端が放
射電極３ａとギャップ７ａを介して形成され、他端は接
続電極５ａを介して固定電極６に接続されている。接続
電極５ａはライン状に形成され、その幅は固定電極６の
幅より狭く形成されている。その他の構成は図１の実施
例と同じであり、等価回路的にも図２と同じであり、同
一部分には同一番号を付し、等価回路および動作の説明
は省略する。

【００１５】本発明の表面実装型アンテナのさらに別の
実施例を図５に示す。図５において、表面実装型アンテ
ナ５０の放射電極３ｂの開放端は基体１の他方主面上に
形成されている。励振電極４ｂは一端が放射電極３ｂと
ギャップ７ｂを介して形成され、他端は接続電極５ｂを
介して固定電極６ｂに接続されている。接続電極５ｂは
ライン状に形成され、その幅は固定電極６の幅より狭
く、基体１の端面１ａ上で２回屈曲して形成されてい
る。その他の構成は図１の実施例と同じであり、等価回
路的にも図２と同じであり、同一部分には同一番号を付
し、等価回路および動作の説明は省略する。このよう
に、接続電極５ｂを屈曲して形成することにより、放射
電極３ｂと固定電極６ｂを形成する位置の自由度を増す
ことができる。

【００１６】なお、上記の実施例では放射電極として直
線状のものを採用したが、これはＬ字状やコ字状、ミア
ンダ状などの別の形状で構成しても同等の機能を得るこ
とができる。また、基体として誘電体を用いたが、磁性
体により基体を構成しても良い。さらに、基体の形状と
して直方体を示したが、円柱状や多角柱状などの別の形
状を用いて形成しても良い。

【００１７】

【発明の効果】本発明の表面実装型アンテナによれば、
放射電極の開放端と給電電極の間にギャップを設けるこ
とにより、容量結合により非接触による励振ができ、ま
たそのギャップの調整により容易に整合を取ることがで
きる。また、励振電極と固定電極を接続電極を介して分
離して形成することにより、励振電極や固定電極の位置
を自由にでき、設計の自由度が広がる。また、接続電極
で整合を取ることができる。さらに、接続電極の幅を固
定電極の幅より狭くしたことにより、実装時の半田の付
着位置が表面張力により固定電極に限定され、実装後の
特性ばらつきを少なくできる。なお、接続電極の形状
は、固定電極との接続部において幅が狭く形成されて、
固定電極以外への半田の広がりを防止できれば、反対側
の形状にはとらわれない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表面実装型アンテナの一実施例の斜視
図である。

【図２】図１の表面実装型アンテナの等価回路を示す回
路図である。

【図３】本発明の表面実装型アンテナをプリント基板に
実装したときの状況を示す図である。

【図４】本発明の表面実装型アンテナの別の実施例の斜
視図である。

【図５】本発明の表面実装型アンテナのさらに別の実施
例の斜視図である。

【図６】従来の表面実装型アンテナの斜視図である。

【符号の説明】

１…基体 ２…グランド電極 ３…放射電極 ４…励振電極 ５…接続電極 ６…固定電極 ７、８…ギャップ ９…高周波信号源 １０…表面実装型アンテナ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体または磁性体よりなる基体の一方
   主面にグランド電極が形成され、前記基体の少なくとも
   他方主面にストリップ状の放射電極が形成され、前記放
   射電極の一端は前記基体の他方主面あるいはいずれかの
   端面で開放端を形成し、他端は前記グランド電極と接続
   し、前記放射電極の開放端にギャップを介して励振電極
   を形成し、 前記励振電極はストリップ状の接続電極を介して固定電
   極に接続され、前記固定電極は前記基体の一端面から一
   方主面にかけて連続して、前記グランド電極とギャップ
   を介して形成され、 前記接続電極は、少なくとも前記固定電極との接続部に
   おいて、前記固定電極より幅が狭く形成されていること
   を特徴とする、表面実装型アンテナ。