JP2000138515A - アンテナ装置およびそれを用いた通信機 - Google Patents

アンテナ装置およびそれを用いた通信機

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイズを大きくすることなくアンテナ利得を
向上させることのできるアンテナ装置を提供する。 【解決手段】 表面実装型アンテナ10の放射電極4の
他端4bが接続された接地端子11を、実装基板13の
他方主面13bに形成された接続電極16とスルーホー
ル17を介して実装基板13の一方主面13aに形成さ
れた第1の基板接地電極14と接続して接地する。 【効果】 アンテナ装置のアンテナ利得を向上させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ装置およ
びそれを用いた通信機、特に移動体通信などに用いられ
るアンテナ装置およびそれを用いた通信機に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の移動体通信機、特に携帯電話の小
型化や高性能化が進む中で、そこに搭載されるアンテナ
装置においても更なる小型化や高利得化が要求されるよ
うになってきている。
【0003】図5および図6に、従来の表面実装型アン
テナおよびそれを用いたアンテナ装置をそれぞれ示す。
なお、図5の表面実装型アンテナ1は特開平9−980
15号公報にその基本構成が示されている。
【0004】図5において、表面実装型アンテナ1は、
絶縁体の1つであるセラミックスや樹脂などの誘電体か
らなる直方体状の基体2の表面にいくつかの電極を形成
して構成されている。まず、基体2の一方主面2aのほ
ぼ全面には接地電極3が形成されている。また、基体2
の他方主面2bには、基体2の長手方向に沿ってストリ
ップ状の放射電極4が形成されており、放射電極4の一
端4aは基体2の1つの端面に回り込んで開放端を形成
し、他端4bは基体2の別の端面を介して一方主面2a
に回り込んで接地電極3に接続されている。また、基体
2の放射電極4の一端4aを形成した端面には、放射電
極4の一端4aに近接して給電端子5が形成されてい
る。ここで、給電端子5は基体2の端面から一方主面2
aにかけて回り込んで接地電極3と絶縁して設けられて
いる。
【0005】次に、図6に示した表面実装型アンテナ1
を用いたアンテナ装置6において、まず、実装基板7は
一方主面8aと他方主面8bを有する誘電体すなわち絶
縁体の基板8と、基板8の他方主面8bに形成された基
板接地電極9および基板接地電極9と絶縁して形成され
た給電線路(図示せず)から構成されている。そして、
表面実装型アンテナ1は実装基板7の角部近傍の基板接
地電極9上に搭載されている。ここで、表面実装型アン
テナ1の接地電極3と給電端子5は、実装基板7上の基
板接地電極9と給電線路にそれぞれ半田付けなどで接続
されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】アンテナ装置を搭載し
た通信機の小型化を図るためには、アンテナ装置の小型
化、すなわち実装基板上における表面実装型アンテナの
占有体積を小さくする必要があり、その方法としては表
面実装型アンテナ自身を小型化するということが考えら
れる。そこで、図5に示した表面実装型アンテナ1にお
いて小型化を図る場合には、表面実装型アンテナ1の基
体2の全体のサイズを小さくするということになる。し
かしながら、表面実装型アンテナにおいては基体のサイ
ズが小さくなるほどアンテナ利得が小さくなると言う傾
向があるため、表面実装型アンテナ1の基体2のサイズ
を小さくすることによって表面実装型アンテナ1のアン
テナ利得、すなわちアンテナ装置6のアンテナ利得が低
下するという問題がある。
【0007】そこで、本発明は、小型化してもアンテナ
利得を劣化させない、言い換えればサイズを大きくする
ことなくアンテナ利得を向上させることのできるアンテ
ナ装置およびそれを用いた通信機を提供することを目的
とする。
【0008】
【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、本発明のアンテナ装置は、表面実装型アンテナ
と、該表面実装型アンテナを搭載する実装基板からなる
アンテナ装置において、前記表面実装型アンテナは、一
方主面、他方主面および複数の端面を有する絶縁体から
なる基体と、該基体の主として一方主面に形成された接
地電極と、前記基体の主として他方主面に形成された一
端を開放端としたストリップ状の放射電極と、該放射電
極の他端に接続するとともに前記接地電極と絶縁して形
成された接地端子と、前記放射電極の開放端に近接して
形成された給電端子とからなり、前記実装基板は、絶縁
体の基板と、該基板の一方主面に形成された第1の基板
接地電極と、前記基板の他方主面に互いに絶縁して形成
された第2の基板接地電極および接続電極と、前記接続
電極および前記第2の基板接地電極と前記第1の基板接
地電極を接続するスルーホールとからなり、前記表面実
装型アンテナの前記接地電極を前記実装基板の前記第2
の基板接地電極に接続し、前記表面実装型アンテナの前
記接地端子を前記実装基板の前記接続電極に接続してな
ることを特徴とする。
【0009】また、本発明の通信機は、上記のアンテナ
装置を用いたことを特徴とする。
【0010】このように構成することにより、本発明の
アンテナ装置においては、サイズを大きくすることなく
アンテナ利得を大きくすることができる。
【0011】また、本発明の通信機においては通信品質
の向上や低価格化を図ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1に、本発明のアンテナ装置に
用いられる表面実装型アンテナの一実施例を示す。図1
において、図5と同一もしくは同等の部分には同じ記号
を付し、その説明を省略する。
【0013】図1に示した表面実装型アンテナ10にお
いて、放射電極4の他端4bは、基体2の一方主面2a
に形成された接地端子11に接続されている。ここで、
接地端子11は、同じく基体2の一方主面2aに形成さ
れた接地電極3とは絶縁されている。そのため、放射電
極4の他端4bは接地電極3とは絶縁されていることに
なる。
【0014】次に、図2に、本発明のアンテナ装置の一
実施例を示す。図2において、図1および図6と同一も
しくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略
する。
【0015】図2に示したアンテナ装置12において、
まず、実装基板13は、基板8の一方主面8aに第1の
基板接地電極14を形成し、基板8の他方主面8bに第
2の基板接地電極15と接続電極16を互いに絶縁して
形成して構成されている。ここで、接続電極16は3つ
のスルーホール17を介して第1の基板接地電極14と
接続されている。また、第2の基板接地電極15も複数
のスルーホール19を介して第1の基板接地電極14と
接続されている。そして、表面実装型アンテナ10は、
実装基板13の角部近傍において、接地電極3を実装基
板13の第2の基板接地電極15に、接地端子11を実
装基板13の接続電極16にそれぞれ接続して搭載され
ている。なお、表面実装型アンテナ10の給電端子5は
実装基板13上に形成された給電線路に接続されている
が、給電線路は表面実装型アンテナ10の陰になってい
て見えず、また本発明の主要部ではないため、ここでは
図示していない。
【0016】また、図3に、アンテナ装置12を、表面
実装型アンテナ10の放射電極4と実装基板13のスル
ーホール17を通り、X−Z面に平行な面で切断した断
面図を示す。
【0017】図3よりわかるように、アンテナ装置12
において、表面実装型アンテナ10の放射電極4の他端
4bは、接地端子11と、実装基板13の接続電極1
6、およびスルーホール17を介して第1の基板接地電
極14に接続して接地されている。また、図2では図示
しなかったが、表面実装型アンテナ10の給電端子5
は、実装基板13に形成された給電線路18に接続され
ている。
【0018】このように構成することによって、本発明
のアンテナ装置12においては、表面実装型アンテナ1
0の放射電極4の他端4b側の接地位置が、従来のアン
テナ装置6における基板8の他方主面8bに形成された
基板接地電極9の位置から、基板8の一方主面8aに形
成された第1の基板接地電極14の位置に実質的に変化
する。これは、表面実装型アンテナ10の実質的な厚み
が、従来の基体2のみの厚みから、基体2の厚みに基板
8の厚みを加えた値になることを意味する。すなわち、
表面実装型アンテナ10のサイズを大きくしていないに
も関わらず、実質的に表面実装型アンテナ10の厚みが
増したことになり、これによってアンテナ装置12のア
ンテナ利得を向上させることができる。
【0019】本願発明者の実験によれば、従来のアンテ
ナ装置6において、帯域幅(給電端子側からアンテナを
みたVSWR(Voltage Standing W
ave Ratio)が3.5以下の帯域幅)が34.
0MHz、YZ面利得(アンテナ装置を中心にして、Y
Z面に水平な方向への利得)の平均が−9.14dB
d、ZX面利得(アンテナ装置を中心にして、ZX面に
水平な方向への利得)の平均が−9.96dBdだった
のに対して、本発明のアンテナ装置12においては、帯
域幅が33.2MHz、YZ面利得の平均が−8.33
dBd、XZ面利得の平均が−9.09dBdとなっ
て、帯域幅がほとんど変化しないにもかかわらずアンテ
ナ利得のみが向上することが確認できた。
【0020】ところで、一般に、表面実装型アンテナの
帯域幅はアンテナ利得が大きくなるように設計するほど
狭くなり、逆に帯域幅を広くするように設計するとアン
テナ利得が小さくなるという傾向を持っている。そこ
で、本発明のアンテナ装置によれば、帯域幅を変えずに
アンテナ利得のみを向上させることができることを利用
して、あらかじめアンテナ利得が少し小さく、帯域幅が
広くなるように設計した表面実装型アンテナを用いてア
ンテナ装置を構成することによって、アンテナ装置とし
てのアンテナ利得を従来のアンテナ装置と同じ値に維持
した上で帯域幅をより広くすることもできる。
【0021】なお、上記の実施例においては、表面実装
型アンテナの放射電極の形状をほぼ直線状に形成してい
たが、これはL字状やU字状やミアンダ状など別の形状
でも構わないものである。また、実装基板に設けたスル
ーホールの数は3つに限るものではなく、スルーホール
部のインダクタンスが小さくなるように、1つ以上いく
つ設けても構わないものである。また、表面実装型アン
テナの基体をセラミックスや樹脂などの誘電体よりなる
としたが、磁性体を用いても構わないものである。
【0022】図4に、本発明のアンテナ装置を用いた通
信機の一実施例を示す。図4において、通信機20は筐
体21の中にアンテナ装置12が設けられている。アン
テナ装置12は表面実装型アンテナ10と実装基板13
から構成されている。そして、実装基板13を構成する
基板8の一方主面には第1の基板接地電極(図示せず)
が、他方主面には第2の基板接地電極15、接続電極1
6、給電線路18が形成されている。ここで、接続電極
16はスルーホール17を介して第1の基板接地電極と
接続されている。表面実装型アンテナ10は実装基板1
3のコーナー部分に搭載されている。表面実装型アンテ
ナ10の接地電極(図示せず)は実装基板13の第2の
基板接地電極15に、接地端子(図示せず)は接続電極
16に、給電端子(図示せず)は給電線路18にそれぞ
れ接続されている。さらに、給電線路18は実装基板1
3上に形成された切換回路22を介して、同じく実装基
板13上に形成された送信回路23および受信回路24
に接続されている。
【0023】このように、本発明のアンテナ装置12を
用いることにより、アンテナ装置12のアンテナ利得の
向上によって通信機20自身のアンテナ利得を向上させ
ることができ、これによって通信機20の通信品質を向
上させることができる。また、アンテナ利得が向上する
ことによって、同じく通信機20の送信回路23や受信
回路24に含まれるフィルタやアンプ、ミキサ、発振器
などの周辺回路および部品のスペックをゆるめることが
でき、それによって周辺回路および部品のコストダウ
ン、ひいては通信機自身のコストダウンを図ることがで
きる。
【0024】
【発明の効果】本発明のアンテナ装置によれば、表面実
装型アンテナの放射電極の他端が接続された接地端子
を、実装基板の他方主面に形成された接続電極とスルー
ホールを介して、実装基板の一方主面に形成された第1
の基板接地電極と接続して接地することによって、表面
実装型アンテナの基体の厚みを実質的に増加させること
ができ、アンテナ利得を向上させることができる。
【0025】また、本発明の通信機によれば、上記のア
ンテナ装置を用いることによって、通信品質を向上させ
ることができ、またコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアンテナ装置に用いる表面実装型アン
テナの一実施例を示す透視斜視図である。
【図2】本発明のアンテナ装置の一実施例を示す一部透
視斜視図である。
【図3】図2のアンテナ装置の断面図である。
【図4】本発明の通信機の一実施例を示す斜視図であ
る。
【図5】従来の表面実装型アンテナを示す透視斜視図で
ある。
【図6】従来のアンテナ装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
2…基体 2a…一方主面 2b…他方主面 3…接地電極 4…放射電極 4a…一端 4b…他端 5…給電端子 8…基板 8a…一方主面 8b…他方主面 10…表面実装型アンテナ 11…接地端子 12…アンテナ装置 13…実装基板 14…第1の基板接地電極 15…第2の基板接地電極 16…接続電極 17、19…スルーホール 18…給電線路 20…通信機
フロントページの続き Fターム(参考) 5J045 AA05 AB05 DA10 EA07 FA02 HA03 LA01 MA04 MA07 NA01 5J046 AA04 AA07 AA09 AA19 AB13 PA07 5J047 AA04 AA07 AA09 AA19 AB13 FD01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面実装型アンテナと、該表面実装型ア
    ンテナを搭載する実装基板からなるアンテナ装置におい
    て、 前記表面実装型アンテナは、一方主面、他方主面および
    複数の端面を有する絶縁体からなる基体と、該基体の主
    として一方主面に形成された接地電極と、前記基体の主
    として他方主面に形成された一端を開放端としたストリ
    ップ状の放射電極と、該放射電極の他端に接続するとと
    もに前記接地電極と絶縁して形成された接地端子と、前
    記放射電極の開放端に近接して形成された給電端子とか
    らなり、 前記実装基板は、絶縁体の基板と、該基板の一方主面に
    形成された第1の基板接地電極と、前記基板の他方主面
    に互いに絶縁して形成された第2の基板接地電極および
    接続電極と、前記接続電極および前記第2の基板接地電
    極と前記第1の基板接地電極を接続するスルーホールと
    からなり、 前記表面実装型アンテナの前記接地電極を前記実装基板
    の前記第2の基板接地電極に接続し、前記表面実装型ア
    ンテナの前記接地端子を前記実装基板の前記接続電極に
    接続してなることを特徴とするアンテナ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のアンテナ装置を用いた
    ことを特徴とする通信機。
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