JP2001308620A

JP2001308620A - アンテナ装置及び無線通信モジュ−ル

Info

Publication number: JP2001308620A
Application number: JP2000121345A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tanaka; 康廣田中
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2001-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミック材料で構成したアンテナ装置は、
アンテナ装置の基体を厚く構成すると、焼成のときの収
縮が大きくなって寸法精度が悪くなり、また、アンテナ
装置全体が重く、価格が割高になる。【解決手段】放射電極を形成する誘電体基板と電気回
路を形成する実装回路基板を別々に形成する。誘電体基
板と実装回路基板の間に空間を形成するように支持部材
を介在させて、誘電体基板と実装回路基板を層状に組立
てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ装置及び
無線通信モジュ−ルに関し、特に、携帯電話やＰＨＳな
どの移動体通信機、ＬＡＮなどの短距離無線通信機に用
いられるアンテナ装置及び無線通信モジュ−ルに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、移動体通信機に用いられるアン
テナ装置は、移動体通信機の軽量化及び薄型化を図るた
めに小さく形成される。図１７は、移動体通信機に用い
られる誘電体チップアンテナの１例である。図１７に於
いて、アンテナ装置１の基体２は、例えば、酸化バリウ
ム、酸化アルミニウム及びシリカを主成分とする誘電材
料から直方体状に形成される。即ち、基体２は、平坦で
広い面積の２つの主面２ａ，２ｂと、この２つの主面２
ａ，２ｂをつなぐ４つの側面２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆを
有する。基体２の一方主面（表側主面）２ａには、導電
体からなるストリップ状の長さλ／4近似の放射電極３
が形成され、基体２の他方主面（裏側主面）２ｂには、
ほぼ全面に導電体からなる図示しないグランド電極が形
成されており、このグランド電極が図示しない親回路基
板に対し、アンテナ装置１を実装する際の実装面とな
る。放射電極３は、Ｕ字形に湾曲し、その一端３ａは開
放端を形成し、他端３ｂは基体２の１つの側面２ｃに形
成された給電電極４に接続される。

【０００３】また、アンテナ装置１を親回路基板に搭載
したとき、放射電極３を実装面から遠ざけ、アンテナ装
置１の周辺に配置される電子部品からの電磁干渉を軽減
するため、基体２の肉厚、即ち、側面の高さＨを、例え
ば、Ｈ＝３〜７ｍｍと厚く形成する。この結果、高価な
誘電材料を多く用いることになり、基体２の重量が増大
すると共に価格が上昇する。これを解決するために、給
電電極４を形成した側面２ｃに対向しない側面２ｆから
側面２ｅに向けて2つの主面２ａ，２ｂと平行に空洞５
を形成して、アンテナ装置１の軽量化と誘電材料の削減
を図っている。基体２の側面には、アンテナ装置１を親
回路基板に実装する際にハンダ付けする固定電極６が複
数個所に設けられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
なアンテナ装置に於いては、基体２に形成した空洞５を
大きくすると、空洞５の回りの厚みが薄くなり基体２全
体の機械的強度が低下する。また、基体２を製造する焼
成工程で基体２全体の収縮が空洞５を設けない場合に比
べて大きく、基体２の寸法精度が低下する。

【０００５】また、基体２の表側主面２ａには放射電極
３を、側面２ｃには給電電極４を、また、裏側主面２ｂ
にはグランド電極を、それぞれ銀、銅或いは銅合金等を
スクリーン印刷、蒸着、銅箔等の張り合わせ又はメッキ
等で形成するが、これらの表面２ａ，２ｂ，２ｃに一度
に電極３，４を形成する安価な方法がなく、容易に形成
することができなかった。

【０００６】更に、アンテナ装置１を親回路基板に実装
するとき及び実装後に、衝撃、振動、実装時の熱等の物
理的作用に起因して、アンテナ装置１と親回路基板との
結合部分に機械的応力が発生し、基体２の割れ、半田の
剥離等が生じる場合があり、アンテナ装置実装の信頼性
が低下していた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の請求項１のアンテナ装置は、放射電極を形
成した誘電体基板と、電気回路を形成するに適した少な
くとも１枚の実装回路基板と、誘電体基板と実装回路基
板を空間を介して層状に支持する支持部材と、放射電極
に接続した給電手段とを有する。

【０００８】この構成では、電波を放射し或いは受信す
る放射電極は、誘電体基板の少なくとも１つの表面又は
基板の内部に形成されてアンテナ素子を構成する。放射
電極の長さは、誘電体基板の比誘電率εと共に後述の給
電手段の導体部分の長さも考慮して決められる。比誘電
率が大きい誘電材料を用いると、放射電極の実効線路長
を短くすることができる。実装回路基板は、アンテナ装
置に対する電気回路の付加を可能とし、アンテナ素子の
支持と親回路基板に対するアンテナ装置の表面実装を容
易にする。また、誘電体基板と放射電極からなるアンテ
ナ素子及び実装回路基板は、それぞれの機能を高める如
く個別に作ることができ、また、誘電体基板と実装回路
基板の素材が異なっても良く、誘電体基板と実装回路基
板の間に空間を設けたことで実装回路基板に電子部品の
実装が可能となる。そして、放射電極で受信した電波
は、給電手段を介して実装回路基板又は親回路基板に伝
達され、親回路基板から送信する電気信号は、給電手段
を通して放射電極から放射される。

【０００９】請求項２の発明では、支持部材は、一端を
誘電体基板に固定し、他端を実装回路基板に固定する少
なくとも１つの支柱として構成し、給電手段は、１つの
支柱を併用して構成することである。給電手段を独立し
て設ける必要がないので、アンテナ装置の構成が簡略に
なる。

【００１０】請求項３の発明は、少なくとも１つの表面
に放射電極を形成した誘電体基板と、給電電極を形成す
る少なくとも１枚の実装回路基板と、誘電体基板と実装
回路基板を空間を介して層状に支持する複数の支柱とを
備え、１つの支柱は、放射電極と給電電極を電気的に結
合する給電手段として構成することである。

【００１１】この発明に於いては、放射電極は、誘電体
基板の主面及び側面を使用して任意に形成される。ま
た、アンテナ装置を親回路基板に実装するとき及び実装
した後で、衝撃、振動、熱変化等の物理的要因のため実
装基板及び支柱に親回路基板から機械的応力が加わって
も、その応力は支柱が緩衝材となって吸収し、誘電体基
板を損傷する虞はなくなる。更に、誘電体基板と実装回
路基板の間の空間が広くなるので、アンテナ装置が軽く
なる。

【００１２】請求項４の発明は、少なくとも１つの表面
に放射電極を形成した誘電体基板と、回路パターンを有
する実装回路基板と、誘電体基板と実装回路基板の間に
介在し誘電体基板と実装回路基板を層状に維持する少な
くとも１つのスペーサと、放射電極と回路パターンを電
気的に結合する給電手段とを備えたことである。誘電体
基板及び実装回路基板に当接するスペーサの端面の面積
が広いので、アンテナ装置の組立が容易になり、また、
アンテナ装置の構造が堅固になる。

【００１３】請求項５の発明では、給電手段は、誘電体
基板及び実装回路基板並びにスペーサからなる組立体の
側面に形成した給電電極である。給電電極は、放射電極
で受信した電気信号及び放射電極から送信する電気信号
の実装回路基板又は親回路基板に対する通路となる。

【００１４】請求項６の発明は、上述の何れかのアンテ
ナ装置と、電子部品を実装した親回路配線パターンを有
する親回路基板を備え、アンテナ装置を親回路基板に搭
載すると共にアンテナ装置の放射電極を親回路配線パタ
ーンに接続して構成したことである。親回路基板には、
無線周波の回路が形成されており、アンテナ装置で受信
した電波を受信回路で処理し、また、アンテナ装置から
送信する電気信号を送信回路で処理する。この構成によ
り、アンテナ装置を含めた無線周波回路の動作が確認さ
れる。

【００１５】請求項７の発明は、誘電体基板及びこの誘
電体基板に形成された放射電極とからなるアンテナ素子
と、親回路配線パターンを有する親回路基板と、アンテ
ナ素子を空間を介して親回路基板に支持する支持部材
と、放射電極を親回路配線パターンに電気的に結合する
給電手段とを備えることである。この発明では、アンテ
ナ特性を考慮した無線周波回路の調整が行われ、回路動
作の信頼性を高めることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図1に於いて、アンテナ装置１０は、誘電
体からなる直方体状のアンテナ基板１１と、回路を形成
するに適した実装回路基板１２と、アンテナ基板１１と
実装回路基板１２が空間を介して上下に重なるように支
持する支柱１３，１４，１５，１６とから構成される。
アンテナ基板１１は、例えば、酸化バリウム、酸化アル
ミニウム及びシリカを主成分とする誘電材料、或いは、
酸化ニッケル、酸化コバルト及び酸化鉄を主成分とする
磁性材料から形成されたセラミックスの基板で、従来の
基体に比べて１／４程度の厚みとなるように薄型に形成
され、平坦で広い表面の２つの主面（表側主面１１ａと
裏側主面１１ｂ）を有する。アンテナ基板１１の表側主
面１１ａには、所定の幅と厚みを有し帯状に延在するス
トリップ状の放射電極１７がＵ字形に形成される。放射
電極１１は一端１７ａが開放端を形成し、他端１７ｂが
アンテナ基板１１の１つの角部分１７ｂで終端し、その
長さは、ほぼλ／4（λ：アンテナの共振周波数の波
長）である。ここで、放射電極１１は、銀、銅又は銅合
金等の導電材料をスクリーン印刷、メッキ等の手法で形
成される。

【００１７】実装回路基板１２は、例えば、セラミック
ス基板、或いは、ガラス繊維入りエポキシ樹脂などの絶
縁基板で、アンテナ基板１１と同じ大きさに形成され
る。実装回路基板１２は、厚みがほぼアンテナ基板１１
と同じで、平坦な表面１２ａ及び裏面１２ｂを有し、表
面１２ａがアンテナ基板１１の裏側主面１１ｂに対向し
て配置される。そして、実装回路基板１２の裏面１２ｂ
には、図２に示すように、１つの角部分１２ｃを除く全
面にグランド電極１８が形成され、また、グランド電極
１８が形成されていない部分には、グランド電極１８か
ら電気的に分離して給電電極１９が形成される。

【００１８】支持部材としての４本の支柱１３，１４，
１５，１６は、板状をなし、アンテナ基板１１と実装回
路基板１２の合計の厚みよりも長く且つ同じ長さに形成
される。支柱１３，１４，１５，１６は、銅、鉄、銅合
金又はアルミニュウム等の導電材料から作られ、銀、錫
等で表面処理が施される。支柱１３，１４，１５，１６
は、アンテナ基板１１と実装回路基板１２の各々の４つ
の角部分に位置する側面１１ｃ，１１ｄ，１２ｃ，１２
ｄに、アンテナ基板１１の２つの主面及び実装回路基板
１２の表裏面に対して直角に起立して固定される。電気
的導通を必要とする支柱１３の両端部分は、アンテナ基
板１１と実装回路基板１２の側面１１ｃに導電接着剤、
例えば、導電性銀ペーストで接着固定され、又は、支柱
１３の一端は放射電極の終端１７ｂにハンダ付けされ、
他端は給電電極１９にハンダ付けで固定される。電気的
導通を必要としない支柱１４，１５，１６は、アンテナ
基板１１と実装回路基板１２の側面１１ｄ，１２ｃ，１
２ｄに、接着剤、例えば、エポキシ樹脂系接着剤等の熱
硬化性接着剤で接着固定される。なお、支柱１３，１
４，１５，１６は、４本とも導電接着剤を用いてアンテ
ナ基板１１と実装回路基板１２に固定しても良い。

【００１９】この構成により、図１の如く、アンテナ基
板１１の表側主面１１ａに形成された放射電極１７の終
端１７ｂは、支柱１３に電気的に接続される。また、支
柱１３は給電電極１９に電気的に接続される。支柱１
４，１５，１６が実装回路基板１２の裏面１２ｂに形成
されたグランド電極１８に電気的に接続された場合に
は、支柱１４，１５，１６はアース電位となる。アンテ
ナ装置１０が親回路基板に実装されるときには、実装回
路基板１２の裏面１２ｂ側が親回路基板上の所定の位置
に載置され、支柱１３，１４，１５，１６が親回路基板
の各々の回路配線パターンにハンダ付けされる。ここに
支柱１３，１４，１５，１６は、アンテナ装置１０を親
回路基板に実装するとき及び実装した後にアンテナ装置
１０に加わる、衝撃、振動、熱サイクル等の機械的スト
レスで変形し又は撓む等の緩衝材としての働きをする。
また、支柱１３は、アンテナ基板１１を支持する働きと
放射電極１７の給電端子としての二重の働きがあり、親
回路基板の送信回路から供給される送信信号を放射電極
１７に伝達し、放射電極１７が受信した信号を親回路基
板の受信回路に伝達する。実装回路基板１２の裏面に形
成したグランド電極１８とアンテナ基板１１の表側主面
１１ａに形成した放射電極１７の間には、アンテナ装置
の共振周波数を決める静電容量が形成される。

【００２０】図３は本発明の他の実施の形態を示す。図
１と相違する部分について説明すると、アンテナ装置２
０のアンテナ基板２１は、表側主面２１ａに放射電極２
７が同じ平面で折れ曲がるミアンダ状に形成される。放
射電極２７の一端は開放端２７ａを形成し、他端はアン
テナ基板２１の１つの角部分で終端２７ｂとなる。アン
テナ基板２１の四隅には、アンテナ基板２１を厚み方向
に貫通する透孔２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａが形成
される。この内、１つの透孔２３ａは、放射電極２７の
終端部２７ｂに位置する。アンテナ基板２１と同じ大き
さ及び形状の実装回路基板２２には、図４に示すよう
に、アンテナ基板２１に形成した透孔２３ａ，２４ａ，
２５ａ，２６ａに対応する位置に、換言すれば、実装回
路基板２２の四隅に厚み方向に貫通する透孔２３ｂ，２
４ｂ，２５ｂ，２６ｂが形成される。アンテナ基板２１
と実装回路基板２２は空間を介して上下に配置され、４
本の円柱状の支柱２３，２４，２５，２６で支持され
る。即ち、支柱２３，２４，２５，２６の一端は、先端
がアンテナ基板２１の表側主面２１ａとほぼ面一となる
如くアンテナ基板２１の透孔２３ａ，２４ａ，２５ａ，
２６ａに密に嵌合され、同様に、他端は、先端が実装回
路基板２２の裏面２２ｂとほぼ面一になる如く実装回路
基板２２の透孔２３ｂ，２４ｂ，２５ｂ，２６ｂに密嵌
合される。支柱２３，２４，２５，２６には、銅、銅合
金等の導電材料が使用され、銀、錫等で表面処理され
る。放射電極２７の終端部２７ｂと支柱２３の先端は、
ハンダ付けされ電気的に接続される。また、実装回路基
板２２の裏面２２ｂには、グランド電極２８及び給電電
極２９が形成される。給電電極２９と支柱２３の先端
は、ハンダ付けにより電気的に接続される。実装回路基
板２２の側面には、給電電極２９の給電端子２９ａが形
成され、また、グランド電極２８のアース端子２８ａが
形成されて、アンテナ装置２０を親回路基板に実装する
際のハンダ付け個所となる。

【００２１】アンテナ基板１１，２１及び実装回路基板
１２，２２と支柱１３〜１６，２３〜２６との結合を確
実にするため、これらに次のような加工が考慮される。
図１のように、アンテナ基板１１及び実装回路基板１２
の側面を利用して支柱１３〜１６を取付ける場合には、
図５(ａ)のように、アンテナ基板１１及び実装回路基板
１２の側面を削り、溝３１を形成して支柱１３〜１６の
先端部を圧入し、この後接着剤で接着固定する。また、
図５(ｂ)のように、アンテナ基板１１及び実装回路基板
１２の側面に溶接パッド３２を埋設して支柱１３〜１６
の先端部を溶接して固定する。溶接パッド３２は、支柱
１３〜１６と同じ金属とするのが好ましい。更に、アン
テナ基板２１及び実装回路基板２２には、支柱２３〜２
６を嵌着する位置に、図５(ｃ)のように、凹部３４が形
成され、この凹部３４に支柱２３〜２６の先端部を挿入
して接着剤で固定する。図示しないが上述の透孔２３ａ
から２６ａ、溝３１等を利用して金属の支柱をカシメ止
めし、ハンダ付けや接着剤で補強しても良い。

【００２２】支柱は、板状、円柱状、角柱状などの何れ
でも良く、電気的接続を目的としない支柱については、
プラスチックスなどの絶縁体で構成することが望まし
い。また、全部の支柱を絶縁体で構成した場合には、電
気的接続を目的とする支柱については、その表面に銀、
錫等の導体膜を設けて電路とし、放射電極及び給電電極
にハンダ付け、ロー付け等で接続する。支柱の係合手段
としては、図６(ａ)のように、支柱４１を図３の支柱２
３〜２６よりも太くして、その先端部分を削って肩部４
１ａと小円柱部４１ｂを形成しても良く、図５(ｃ)のよ
うな基板と結合するのに好適である。図７(ａ)は、図３
のアンテナ基板２１の透孔２３ａに支柱４１の小円柱部
４１ｂを嵌合した状態を示し、肩部４１ａが裏側主面の
透孔２３ａの周辺と当接し、小円柱部４１ｂが透孔２３
ａに嵌められる。支柱４１と放射電極２７は、ハンダ付
け４１ｃで電気的に接続される。また、図５(ａ)のよう
に、基板の側面に溝３１を形成した場合には、図６(ｂ)
のような板状又は角柱状の支柱４２が好適である。支柱
４２の先端部を凸型に加工して肩部４２ａと突端部４２
ｂを形成し、図７(ｂ)のように、肩部４２ａで基板を支
え、突端部４２ｂを溝３１に密に嵌め合わせ、必要に応
じてハンダ付け、接着剤で固定する。更に、図６(ｃ)の
ように、支柱の先端部４３ａをＬ字状に曲げ加工をし、
図８のアンテナ装置４０のように、先端部４３ａをアン
テナ基板１１の表側主面に当て、放射電極１７にハンダ
付け、又は、ロー付けし、また、実装回路基板１２の裏
面側に当接してグランド電極１８、給電電極１９にハン
ダ付け、又は、ロー付けし、電気的導通の必要のない個
所では接着剤で接着固定する。このように構成すると、
ハンダ付け又は接着の面積が広くなり、アンテナ基板１
１及び実装回路基板１２が薄い厚味の場合でも確実にア
ンテナ装置を構成できる。

【００２３】なお、支柱は、図９に示すように、支柱４
４を絶縁体で構成し、その表面に銀、錫等の導体膜を設
けて給電手段とする場合には、高周波電流に対して、図
９(ａ)のように、導体膜４４ａの途中にギャップ４４ｂ
を設けて容量成分を持たせることができ、また、図９
(ｂ)のように、支柱４５に形成した導体膜４５ａにスリ
ット４５ｂを設けて電路の実効長を長くしてインダクタ
ンス成分を持たせることができる。このインダクタンス
成分は支柱４５の回りに導体を螺旋状に形成しても得る
ことができる。

【００２４】実装回路基板に対し信号処理回路の一部を
形成するときには、図１０に示すように、実装回路基板
５８の表面に回路パターン５８ａ及び給電パターン５８
ｂを設け、これらのパターンに集積回路５９を接続す
る。給電パターン５８ｂは、上述の支柱を介してアンテ
ナ基板１１，２１の放射電極１７，２７に接続され、ま
た、回路パターン５８ａは、親回路基板に形成した親回
路配線パターンに接続される。

【００２５】図１及び図３には、支柱を４本用いる場合
について説明したが、アンテナ基板１１，２１及び実装
回路基板１２，２２を支持する強度が得られれば、２本
又は３本の支柱でよく、更には、図１１に示すように、
１本の支柱でも良い。即ち、アンテナ基板５１に螺旋状
の放射電極５７を形成し、この放射電極５７をアンテナ
基板５１の中央部で終端させ、その中央部に結合孔５１
ａを設ける。一方、実装回路基板５２にも中央部に結合
孔５２ａを設け、この結合孔５２ａから縁まで給電パタ
ーン５４を形成する。そして、結合孔５１ａ，５２ａに
一本の支柱５３を嵌合し、一端側を放射電極５７にハン
ダ付け接続すると共に、他端側を給電パターン５４にハ
ンダ付けする。

【００２６】図１２に示される実施の形態のアンテナ装
置６０では、支持部材を２枚の板状スペーサに構成す
る。アンテナ基板６１と実装回路基板６２との間には、
板状のスペーサ６３，６４が介在する。スペーサ６３，
６４の表面は、アンテナ基板６１及び実装回路基板６２
の対向する縁に沿って配置され、その長さはアンテナ基
板６１及び実装回路基板６２の縁の長さと同じである。
スペーサ６３，６４とアンテナ基板６１及び実装回路基
板６２は、端面で当接しており、接着剤で接着固定され
る。スペーサ６３，６４の高さは、アンテナ基板６１と
実装回路基板６２の間に形成される空間が図１又は図３
の空間と同じになる高さである。スペーサ６３の側面側
には、給電電極６５が銅、銅合金等の導体を印刷、蒸
着、貼合わせ、又はメッキの方法で設けられ、その一端
はアンテナ基板６１の表側主面に設けた放射電極６７の
終端部と電気的に接続されている。この構成では、スペ
ーサ６３，６４は、２つで良いため、アンテナ装置６０
の組立が容易になる。放射電極６７は、アンテナ基板６
１の点線で示した領域に形成されるが、その構成は利用
目的に応じて任意である。２枚のスペーサ６３，６４を
用いる代わりに、図１３のアンテナ装置９０に示すよう
に、外形寸法がアンテナ基板９１及び実装回路基板９２
と一致する枠型スペーサ９３を用いても良い。枠型スペ
ーサ９２には、上下に貫く導電ピン９４を設けても良
く、図１２の給電電極６５の代わりに用いることができ
る。即ち、アンテナ基板９１に設けた放射電極９７の終
端部９７ａにスルーホール９７ｂを設けて、導電ピン９
４の上端を挿入してハンダ付けし、実装回路基板９２に
も、同様に、スルーホール９２ａを設けて導電ピン９４
の下端を挿入しハンダ付けしても良い。

【００２７】実装回路基板９２に電子部品９５を搭載す
る場合には、実装回路基板９２を多層基板で構成し、実
装回路基板９２の表面及び層間に回路パターン９６を設
け、これら回路パターン９６をスルーホール９６ａで接
続する。実装回路基板９２の裏面には、アンテナ装置９
０を親回路基板に固定するための固定電極９２ｂ、親回
路配線パターンに接続するための給電電極９２ｃ及びス
ルーホール９６ａで結合された接続電極９２ｄが設けら
れる。

【００２８】上述の実施の形態では、アンテナ装置は、
アンテナ基板と実装回路基板の２層構造について説明し
たが、例えば、図３のアンテナ装置２０のアンテナ基板
２１と実装回路基板２２との間に、図１４に示すよう
に、もう１枚の中層の実装回路基板７１を挿入した３層
構造のアンテナ装置７０としても良い。実装回路基板７
１には、図４のようなグランド電極２８又は図１０のよ
うな回路を設けることができる。実装回路基板７１と実
装回路基板２２の間は、導電体で作った支柱２４，２
５，２６を用いて電気的に回路結合しても良く、また、
回路結合手段が不足する場合には、新たに、実装回路基
板７１と実装回路基板２２の間に跨って導電ピン７２を
植設し回路結合してもよい。

【００２９】図１５は本発明の更に他の実施の形態を示
す。移動体通信機等の親回路基板８１には、無線周波回
路部が形成される。図１のアンテナ素子と同様に構成さ
れたアンテナ素子８２は、板状の支柱８３，８４，８
５，８６により、親回路基板８１の表面から離して支持
される。支柱８３〜８６は、親回路基板８１に設けた貫
通孔８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄに一端を挿入して
植立される。放射電極８７の終端部８７ａにハンダ付け
された支柱８３は、親回路基板８１に設けた回路配線パ
ターン８１ｅにハンダ付けされる。親回路基板８１の裏
面には、点線で示す如くグランド電極８８が形成され
る。支柱８３〜８６は、アンテナ素子８１側を図６(ｃ)
の如く折曲げても良い。また、支柱８３〜８６を親回路
基板８１の貫通孔８１ａ〜８１ｄに装着する代わりに、
図１６(ａ)のように、支柱４６の下端を折曲げて固定部
４６ａを形成し、親回路基板８１の表面に設けた親回路
配線パターンにハンダ付けして固定しても良い。このよ
うにすると、親回路基板８１の厚みが薄い場合でも十分
なハンダ付け面積を得ることができる。また、アンテナ
素子８２を、図３のように、アンテナ素子８２に透孔を
設け、この透孔に支柱を嵌合して支持する場合には、図
１６(ｂ)のように、支柱４７の下端に台板４７ａを設け
て、親回路基板８１の表面に固定しても良い。

【００３０】上述には、誘電体基板としてセラミックス
材料の例について述べたが、絶縁体であり、例えば、比
誘電率が２〜１００である基板であれば良く、ポリスチ
レン樹脂、ポリエステル樹脂等のプラスチックス、又
は、ガラス、マイカ等でも良い。また、上述では、セラ
ミックス基板の表面に放射電極を設けた例について述べ
たが、複数のセラミックスシートを用いてセラミックス
基板の内部に放射電極をミアンダ状、螺旋状等に形成し
ても良く、また、誘電体基板の４面を利用して螺旋状に
形成しても良い。

【００３１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、放射電極を
形成する誘電体基板と実装回路基板は分離されており、
それぞれの機能を個別に構成できるので、基板設計の自
由度が高まり、且つ製造が容易となり、しかも実装回路
基板には電子部品の搭載が可能となるので、アンテナ装
置の付加価値を高めることができる。また、誘電体基板
と実装回路基板は、それぞれ別の基板材料を使用でき、
しかも従来よりも基板の厚みを薄く構成できるので、ア
ンテナ装置全体を軽く構成し且つ安価に製造することが
できる。更に、誘電体基板及び実装回路基板は、マザー
基板からの切出し等最も合理的な方法で作ることができ
るので、生産性を向上し一層の価格低減を図ることがで
きる。

【００３２】請求項２に記載の発明は、支持部材を支柱
で構成するので、アンテナ装置を親回路基板に実装する
とき又は実装後に親回路基板から加わる機械的ストレス
を緩和でき、実装の信頼性の向上を図ることができる。

【００３３】請求項３に記載の発明は、誘電体基板と実
装回路基板を別々に構成するので、誘電体基板にはアン
テナ特性を追及した放射電極を形成することができ、ま
た、支柱と誘電体基板及び実装回路基板との係合方法も
種々選択できる。更に、支柱は、親回路基板からアンテ
ナ装置に加わる機械的応力を軽減して誘電体基板の割れ
などを防止するのに有用であるばかりでなく、給電手段
としても併用できるので、アンテナ装置の構成が簡略に
なる。

【００３４】請求項４に記載の発明は、スペーサと誘電
体基板及び実装回路基板との係合面積が広いので、アン
テナ装置の組立が容易になる。また、スペーサを用いて
組立てたアンテナ装置の組立体の構造は堅固であり、従
来のアンテナ装置に比べて軽く且つ安価に構成できる。

【００３５】請求項５に記載の発明は、スペーサを用い
た組立体であっても、従来同様に給電電極を形成するこ
とができる。

【００３６】請求項６に記載の発明は、アンテナ装置を
無線周波回路等の親回路基板に載置して回路動作の確認
ができるので、動作の安定した無線通信モジュールを得
ることができる。

【００３７】請求項７に記載の発明は、親回路基板に無
線周波回路等を構成する際に、アンテナ素子を親回路基
板に取付るので、アンテナ特性を高めた回路動作の調整
を行うことができ、また、アンテナ素子を支持部材で親
回路基板から離して配置するので、アンテナ素子の下に
も親回路配線パターンを形成でき、親回路基板に於ける
実装密度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるアンテナ装置の斜視図である。

【図２】図１のアンテナ装置に於ける実装回路基板の裏
面斜視図である。

【図３】本発明に係わるアンテナ装置の他の実施の形態
を示す斜視図である。

【図４】図３のアンテナ装置に於ける実装回路基板の裏
面斜視図である。

【図５】本発明に係わるアンテナ装置の基板の１部構成
を示し、(ａ)及び(ｂ)は斜視図、(ｃ)は断面図である。

【図６】本発明に係わるアンテナ装置の支柱の１部を構
成を示し、(ａ)及び(ｂ)は斜視図、(ｃ)は側面図であ
る。

【図７】本発明に係わるアンテナ装置に於ける基板と支
柱の係合を示す１部を構成図で、(ａ)は断面図、(ｂ)
は側面図である。

【図８】本発明に係わるアンテナ装置の他の実施の形態
を示す斜視図である。

【図９】本発明に係わるアンテナ装置の支柱の他の実施
の形態を示す斜視図である。

【図１０】本発明に係わるアンテナ装置に於ける実装回
路基板の他の実施の形態を示す斜視図である。

【図１１】本発明に係わるアンテナ装置の更に他の実施
の形態を示す斜視図である。

【図１２】本発明に係わるアンテナ装置の更に他の実施
の形態を示す斜視図である。

【図１３】本発明に係わるアンテナ装置の更に他の実施
の形態を示す分解斜視図である。

【図１４】本発明に係わるアンテナ装置の更に他の実施
の形態を示す斜視図である。

【図１５】本発明に係わる無線通信モジュールの実施の
形態の１部を示す斜視図である。

【図１６】本発明に係わるアンテナ装置に於ける支柱の
更に他の実施の形態を示す斜視図である。

【図１７】従来のアンテナ装置の斜視図である。

【符号の説明】

１０，２０，４０，５０，６０，７０，９０アンテナ
装置１１，２１，５１，６１，８２，９１アンテナ基板１２，２２，５２，５８，６２，７１，９２実装回路
基板１３，１４，１５，１６，２３，２４，２５，２６，４
１，４２，４３，４４，４５，５３，８３，８４，８
５，８６支柱１７，２７，５７，８７，９７放射電極１７ｂ，２７ｂ，８７ａ，９７ａ終端部１８，２８，８８グランド電極１９，２９，６５給電電極６３，６４，９３スペーサ４４ａ，４５ａ導体膜８１親回路基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射電極を形成した誘電体基板と、電気
回路を形成するに適した少なくとも１枚の実装回路基板
と、誘電体基板と実装回路基板を空間を介して層状に支
持する支持部材と、放射電極に接続した給電手段とを有
することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】支持部材は、一端を誘電体基板に固定
し、他端を実装回路基板に固定する少なくとも１つの支
柱として構成し、給電手段は、１つの支柱を併用して構
成することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装
置。
【請求項３】少なくとも１つの表面に放射電極を形成
した誘電体基板と、給電電極を形成する少なくとも１枚
の実装回路基板と、誘電体基板と実装回路基板を空間を
介して層状に支持する複数の支柱とを備え、１つの支柱
は、放射電極と給電電極を電気的に結合する給電手段と
して構成することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】少なくとも１つの表面に放射電極を形成
した誘電体基板と、回路パターンを有する実装回路基板
と、誘電体基板と実装回路基板の間に介在し誘電体基板
と実装回路基板を層状に維持する少なくとも１つのスペ
ーサと、放射電極と回路パターンを電気的に結合する給
電手段とを備えたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】給電手段は、誘電体基板及び実装回路基
板並びにスペーサからなる組立体の側面に形成した給電
電極であることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ
装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項５の何れかに記載の
アンテナ装置と、電子部品を実装した親回路配線パター
ンを有する親回路基板を備え、アンテナ装置を親回路基
板に載置すると共にアンテナ装置の放射電極を親回路配
線パターンに接続して構成したことを特徴とする無線通
信モジュ−ル。
【請求項７】誘電体基板及びこの誘電体基板に形成さ
れた放射電極とからなるアンテナ素子と、親回路配線パ
ターンを有する親回路基板と、アンテナ素子を空間を介
して親回路基板に支持する支持部材と、放射電極を親回
路配線パターンに電気的に結合する給電手段とを備える
ことを特徴とする無線通信モジュール。