JP2003046322A - 表面実装用アンテナおよびこれを用いた無線装置 - Google Patents

表面実装用アンテナおよびこれを用いた無線装置

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JP2003046322A JP2001227639A JP2001227639A JP2003046322A JP 2003046322 A JP2003046322 A JP 2003046322A JP 2001227639 A JP2001227639 A JP 2001227639A JP 2001227639 A JP2001227639 A JP 2001227639A JP 2003046322 A JP2003046322 A JP 2003046322A
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mounting antenna
antenna
ground electrode
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Masahiro Egawa
雅洋 頴川
Kunio Midorikawa
邦郎 緑川
Mitsuru Sato
満 佐藤
Hiroyuki Okabe
浩行 岡部
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯電話などに用いる表面実装用アンテナに
おいて、電気的特性を低下させることなく給電電極の位
置を自由に設定可能とし、表面実装性も改善する。 【解決手段】 平板状の基体2の一方主面2aに第1の
接地電極3を設け、基体2の他方主面2bに放射電極6
をその一端が開放端6aを形成するように設ける。放射
電極6の他端を第1の接地電極3に接続する短絡板7を
基体2の端面2cに設け、基体2の端面2dに給電電極
9を設ける。さらに、放射電極6と給電電極9とを接続
するインピーダンス整合回路10を基体2の端面2dに
設ける。これにより、放射電極6(短絡板7を含む)の
任意の位置に給電電極9を接続しながらも入力インピー
ダンスの整合を行え、表面実装用アンテナ1の電気的特
性の調整が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話などの移
動体通信機器や無線LANなどの無線設備に使用される
表面実装用アンテナと、その表面実装用アンテナを用い
た無線装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9は従来の表面実装用アンテナの一例
を示す透視斜視図、図10は従来の表面実装用アンテナ
の別の例を示す透視斜視図である。
【0003】従来この種の表面実装用アンテナとして
は、直接給電型λ/4逆F板状のものと容量給電型λ/
4逆F板状のものの2種類が広く用いられている。
【0004】このうち直接給電型λ/4逆F板状の表面
実装用アンテナ1は、図9に示すように、誘電体および
磁性体からなる直方体の基体2に導体によるパターン
(接地電極3、放射電極6、給電電極9)を形成して構
成されており、給電電極9が放射電極6に直接的に結合
し、高周波信号を送り込むことでアンテナ機能を発現し
ている。
【0005】一方、容量給電型λ/4逆F板状の表面実
装用アンテナ1は、図10に示すように、誘電体および
磁性体からなる直方体の基体2に導体によるパターン
(接地電極3、放射電極6、給電電極9)を形成して構
成されており、給電電極9と放射電極6の先端部付近に
発生する容量により結合し、高周波信号を送り込むこと
でアンテナ機能を発現している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これでは、放
射電極の開放端部分はインピーダンスが非常に大きく、
放射電極から連続して形成される短絡板は接地電極との
接続部に向けてインピーダンスが低くなるため、表面実
装用アンテナの入力インピーダンスを所定の基準値(通
常、50Ω)に整合させていることから、次のような不
都合があった。
【0007】まず、直接給電型λ/4逆F板状の表面実
装用アンテナ1(図9)では、放射電極の開放端から短
絡板の接地電極との接続部までの間における特定部分に
給電電極を接続することにより、入力インピーダンスの
整合を行っていた。しかし、アンテナの小型化が求めら
れ、特にアンテナを構成する基体に高誘電体材料を用い
て小型化を図った場合、入力インピーダンスを整合させ
るための給電電極の位置が短絡板の接地電極との接続部
に非常に近い位置に限定されてしまう。そのため、表面
実装用部品として使用する場合、給電電極と短絡板が短
絡するおそれがあり、実装上の問題を生じやすくなると
いう問題があった。
【0008】次に、容量給電型λ/4逆F板状の表面実
装用アンテナ1(図10)では、容量給電を行う位置が
インピーダンスの高い放射電極の開放端側に限定されや
すいという欠点があった。
【0009】本発明は、このような事情に鑑み、電気的
特性を低下させることなく給電電極の位置を自由に設定
することが可能で表面実装性にも優れた表面実装用アン
テナおよびこれを用いた小型の無線装置を提供すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】まず、本発明のうち請求
項1に係る発明は、平板状の基体(2)を有し、この基
体の一方主面(2a)に第1の接地電極(3)を設け、
前記基体の他方主面(2b)に放射電極(6)をその一
端が開放端(6a)を形成するように設け、この放射電
極の他端を第1の接地電極に接続する短絡板(7)を設
け、前記基体の端面(2d)に給電電極(9)を設けた
表面実装用アンテナ(1)において、前記放射電極と前
記給電電極とを接続するインピーダンス整合回路(1
0)を設けて構成される。
【0011】こうした構成を採用することにより、放射
電極(短絡板を含む)の任意の位置に給電電極を接続し
ながらもインピーダンス整合回路で入力インピーダンス
の整合を行うことができ、電気的特性の調整が容易とな
るように作用する。
【0012】また、本発明のうち請求項2に係る発明
は、上記放射電極(6)の開放端(6a)を上記基体
(2)の端面(2e)に回り込ませて構成される。かか
る構成により、アンテナ共振回路部のインダクタンスが
増加し、周波数が低下して小型化が可能となるように作
用する。
【0013】また、本発明のうち請求項3に係る発明
は、上記インピーダンス整合回路(10)に容量素子と
してギャップ(12)を形成して構成される。
【0014】また、本発明のうち請求項4に係る発明
は、上記基体(2)の端面(2f)に第2の接地電極
(4)を形成して、第1の接地電極(3)に直接接続す
ると同時に、上記放射電極(6)にギャップ(13)を
介して容量接続して構成される。かかる構成により、第
2の接地電極によって構成されるギャップで容量装荷が
達成され、発振周波数を下げることができ、表面実装用
アンテナの小型化が可能となるように作用する。
【0015】また、本発明のうち請求項5に係る発明
は、上記基体(2)の端面(2e)に第3の接地電極
(5)を形成して、第1の接地電極(3)に直接接続す
ると同時に、上記放射電極(6)の開放端(6a)にギ
ャップ(14)を介して容量接続して構成される。かか
る構成により、第3の接地電極によって構成されるギャ
ップで容量装荷が達成され、発振周波数を下げることが
でき、表面実装用アンテナの小型化が可能となるように
作用する。
【0016】さらに、本発明のうち請求項6に係る発明
は、上記表面実装用アンテナ(1)を用いて構成され
る。かかる構成により、表面実装用アンテナの小型化に
伴って無線装置(15)も小型化することが可能となる
ように作用する。
【0017】なお、括弧内の符号は図面において対応す
る要素を表す便宜的なものであり、したがって、本発明
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。このこ
とは「特許請求の範囲」の欄についても同様である。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【0019】<本発明に係る表面実装用アンテナの第1
の実施形態>図1は本発明に係る表面実装用アンテナの
第1の実施形態を示す透視斜視図である。
【0020】この表面実装用アンテナ1は、図1に示す
ように、セラミックや樹脂などの誘電体からなる平板状
の基体2を有しており、基体2の外周六面には一方主面
2a、他方主面2bおよび4つの端面2c、2d、2
e、2fが形成されている。そして、基体2の一方主面
2aにはそのほぼ全面に第1の接地電極3が形成されて
おり、基体2の他方主面2bには主として放射電極6が
形成されている。ここで、放射電極6は、その一端が開
放端6aを形成しているとともに、他端が基体2の端面
2cに形成された短絡板7を経由して第1の接地電極3
に接続されている。また、基体2の端面2dには、給電
電極9がその一端を一方主面2aに回り込ませる形で配
置しているとともに、1つ以上のインピーダンス整合素
子からなるインピーダンス整合回路10が給電電極9を
放射電極6に接続する形で配置している。
【0021】このように構成された表面実装用アンテナ
1において、給電電極9に信号を入力すると、インピー
ダンス整合回路10を通じて放射電極6に信号が入力さ
れ、この信号によって共振電流が生じて電波が放射され
る。したがって、この表面実装用アンテナ1において
は、給電電極9の位置を自由に配置することにより、表
面実装用アンテナ1の表面実装性を高めることが可能と
なる。
【0022】<本発明に係る表面実装用アンテナの第2
の実施形態>図2は本発明に係る表面実装用アンテナの
第2の実施形態を示す透視斜視図である。
【0023】この表面実装用アンテナ1は、図2に示す
ように、インピーダンス整合回路10に容量素子として
ギャップ12が形成されていることを除き、上述した第
1の実施形態と同じ構成を有している。
【0024】その結果、インピーダンス整合回路10に
よるインピーダンスの整合範囲が広がり、給電電極9の
位置を一層自由に配置することができる。
【0025】<本発明に係る表面実装用アンテナの第3
の実施形態>図3は本発明に係る表面実装用アンテナの
第3の実施形態を示す透視斜視図である。
【0026】この表面実装用アンテナ1は、図3に示す
ように、放射電極6の開放端6aが基体2の他方主面2
bから端面2eに回り込んでいることを除き、上述した
第1の実施形態と同じ構成を有している。
【0027】その結果、アンテナ共振回路部のインダク
タンスが増加してアンテナの共振周波数が低下するた
め、表面実装用アンテナ1を小型化することができる。
【0028】<本発明に係る表面実装用アンテナの第4
の実施形態>図4は本発明に係る表面実装用アンテナの
第4の実施形態を示す透視斜視図である。
【0029】この表面実装用アンテナ1は、図4に示す
ように、インピーダンス整合回路10に容量素子として
ギャップ12が用いられていることと、放射電極6の開
放端6aが基体2の他方主面2bから端面2eに回り込
んでいることを除き、上述した第1の実施形態と同じ構
成を有している。
【0030】その結果、インピーダンス整合回路10に
よるインピーダンスの整合範囲が広がり、給電電極9の
位置を一層自由に配置することができるばかりか、アン
テナ共振回路部のインダクタンスが増加してアンテナの
共振周波数が低下するため、表面実装用アンテナ1を小
型化することができる。
【0031】<本発明に係る表面実装用アンテナの第5
の実施形態>図5は本発明に係る表面実装用アンテナの
第5の実施形態を示す透視斜視図である。
【0032】この表面実装用アンテナ1は、図5に示す
ように、基体2の端面2fに第2の接地電極4を形成し
て、第1の接地電極3に直接接続すると同時に、放射電
極6の中間付近部分にギャップ13を介して容量接続し
たことを除き、上述した第1の実施形態と同じ構成を有
している。
【0033】その結果、放射電極6に対して接地電極
(第1の接地電極3、第2の接地電極4)が近づくこと
になるため、両者間に容量を装荷させてアンテナの共振
周波数を低下させることにより、表面実装用アンテナ1
を小型化することができる。
【0034】<本発明に係る表面実装用アンテナの第6
の実施形態>図6は本発明に係る表面実装用アンテナの
第6の実施形態を示す透視斜視図である。
【0035】この表面実装用アンテナ1は、図6に示す
ように、放射電極6の開放端6aを基体2の他方主面2
bから端面2eに回り込ませ、基体2の同じ端面2eに
第3の接地電極5を形成して、第1の接地電極3に直接
接続すると同時に、放射電極6の開放端6aにギャップ
14を介して容量接続したことを除き、上述した第1の
実施形態と同じ構成を有している。
【0036】その結果、アンテナ共振回路部のインダク
タンスが増加し、また放射電極6に対して接地電極(第
1の接地電極3、第3の接地電極5)が近づくことにな
るため、両者間に容量を装荷させて、アンテナの共振周
波数を低下させることにより、表面実装用アンテナ1を
小型化することができる。
【0037】<本発明に係る表面実装用アンテナの第7
の実施形態>図7は本発明に係る表面実装用アンテナの
第7の実施形態を示す透視斜視図である。
【0038】この表面実装用アンテナ1は、図7に示す
ように、基体2の端面2fに第2の接地電極4を形成し
て、第1の接地電極3に直接接続すると同時に、放射電
極6の中間付近部分にギャップ13を介して容量接続し
たことと、放射電極6の開放端6aを基体2の他方主面
2bから端面2eに回り込ませ、基体2の同じ端面2e
に第3の接地電極5を形成して、第1の接地電極3に直
接接続すると同時に、放射電極6の開放端6aにギャッ
プ14を介して接続したことを除き、上述した第1の実
施形態と同じ構成を有している。
【0039】その結果、アンテナ共振回路部のインダク
タンスが増加し、また放射電極6に対して接地電極(第
1の接地電極3、第2の接地電極4、第3の接地電極
5)が近づくことになるため、両者間に容量を装荷させ
て、アンテナの共振周波数を低下させることにより、表
面実装用アンテナ1を小型化することができる。
【0040】<本発明に係る表面実装用アンテナのその
他の実施形態>なお、上述した各実施形態においては、
表面実装用アンテナ1の基体2をセラミックスや樹脂な
どの誘電体を用いて構成したが、磁性体を用いて構成し
ても構わない。
【0041】<本発明に係る無線装置の一実施形態>図
8は本発明に係る無線装置の一実施形態である携帯型の
ナビゲーションシステムを示す斜視図である。
【0042】このナビゲーションシステム15は、図8
に示すように、筐体16を有しており、筐体16には、
上述した表面実装用アンテナ1が組み込まれている。ま
た、この表面実装用アンテナ1には受信部(図示せず)
が接続されており、この受信部には信号処理部(図示せ
ず)が接続されている。さらに、この信号処理部にはデ
ィスプレイ17およびキーボードなどのインターフェー
ス部18が接続されている。
【0043】そして、このナビゲーションシステム15
が複数のGPS衛星から電波を受信すると、受信部でそ
の電波から各種の信号を取り出し、信号処理部でその信
号からナビゲーションシステム15自身、すなわちナビ
ゲーションシステム15をもっている人の現在位置(緯
度、経度、高度など)を求め、インターフェース部18
と連携してディスプレイ17上に現在位置を表示する。
【0044】したがって、このナビゲーションシステム
15では、表面実装用アンテナ1の小型化によってナビ
ゲーションシステム15全体を小型化し、携帯しやすく
することが可能となる。
【0045】なお、ナビゲーションシステム15におい
ては、その使用環境が屋外に限定される場合、GPSの
円偏波に対応するアンテナを用いることが望ましいが、
電波の弱い屋内での使用が想定される場合は、図1から
図7までに示した表面実装用アンテナ1を用いることに
よって安定した受信状態を得ることができる。
【0046】以上はナビゲーションシステム15の例を
示したが、携帯電話などの移動体通信機器や無線LAN
などの無線設備に表面実装用アンテナ1を用いることも
できる。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項1〜5に係る発明によれば、電気的特性を低下させる
ことなく給電電極の位置を自由に設定することが可能で
表面実装性にも優れた表面実装用アンテナを提供するこ
とが可能となる。
【0048】また、本発明のうち請求項6に係る発明に
よれば、小型の無線装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表面実装用アンテナの第1の実施
形態を示す透視斜視図である。
【図2】本発明に係る表面実装用アンテナの第2の実施
形態を示す透視斜視図である。
【図3】本発明に係る表面実装用アンテナの第3の実施
形態を示す透視斜視図である。
【図4】本発明に係る表面実装用アンテナの第4の実施
形態を示す透視斜視図である。
【図5】本発明に係る表面実装用アンテナの第5の実施
形態を示す透視斜視図である。
【図6】本発明に係る表面実装用アンテナの第6の実施
形態を示す透視斜視図である。
【図7】本発明に係る表面実装用アンテナの第7の実施
形態を示す透視斜視図である。
【図8】本発明に係る無線装置の一実施形態である携帯
型のナビゲーションシステムを示す斜視図である。
【図9】従来の表面実装用アンテナの一例を示す透視斜
視図である。
【図10】従来の表面実装用アンテナの別の例を示す透
視斜視図である。
【符号の説明】
1……表面実装用アンテナ 2……基体 2a……一方主面 2b……他方主面 2c、2d、2e、2f……端面 3……第1の接地電極 4……第2の接地電極 5……第3の接地電極 6……放射電極 6a……開放端 7……短絡板 9……給電電極 10……インピーダンス整合回路 12、13、14……ギャップ 15……無線装置(ナビゲーションシステム)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 満 東京都港区新橋5丁目36番11号 いわき電 子株式会社内 (72)発明者 岡部 浩行 東京都港区新橋5丁目36番11号 いわき電 子株式会社内 Fターム(参考) 5J045 AA01 AB05 BA01 DA08 GA05 GA06 HA03 JA11 NA03 5J046 AA04 AA07 AB13 PA07 5J047 AA04 AA07 AB13 FD01 FD06 5K011 AA06 AA16 DA02 JA03 KA04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板状の基体(2)を有し、 この基体の一方主面(2a)に第1の接地電極(3)を
    設け、 前記基体の他方主面(2b)に放射電極(6)をその一
    端が開放端(6a)を形成するように設け、 この放射電極の他端を第1の接地電極に接続する短絡板
    (7)を設け、 前記基体の端面(2d)に給電電極(9)を設けた表面
    実装用アンテナ(1)において、 前記放射電極と前記給電電極とを接続するインピーダン
    ス整合回路(10)を設けたことを特徴とする表面実装
    用アンテナ。
  2. 【請求項2】 放射電極(6)の開放端(6a)を基体
    (2)の端面(2e)に回り込ませたことを特徴とする
    請求項1に記載の表面実装用アンテナ。
  3. 【請求項3】 インピーダンス整合回路(10)に容量
    素子としてギャップ(12)を形成したことを特徴とす
    る請求項1または請求項2に記載の表面実装用アンテ
    ナ。
  4. 【請求項4】 基体(2)の端面(2f)に第2の接地
    電極(4)を形成して、第1の接地電極(3)に直接接
    続すると同時に、放射電極(6)にギャップ(13)を
    介して容量接続したことを特徴とする請求項1から請求
    項3までのいずれかに記載の表面実装用アンテナ。
  5. 【請求項5】 基体(2)の端面(2e)に第3の接地
    電極(5)を形成して、第1の接地電極(3)に直接接
    続すると同時に、放射電極(6)の開放端(6a)にギ
    ャップ(14)を介して容量接続したことを特徴とする
    請求項1から請求項4までのいずれかに記載の表面実装
    用アンテナ。
  6. 【請求項6】 請求項1から請求項5までのいずれかに
    記載の表面実装用アンテナ(1)を用いたことを特徴と
    する無線装置。
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