JP2003078321A

JP2003078321A - 無線通信機

Info

Publication number: JP2003078321A
Application number: JP2001261451A
Authority: JP
Inventors: Kengo Onaka; 健吾尾仲; Takashi Ishihara; 尚石原; Hitoshi Sato; 仁佐藤; Shoji Nagumo; 正二南雲
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】表面実装型アンテナの動作を安定に保持しつ
つ十分な周波数帯域幅を確保する。【解決手段】表面実装型アンテナ１０は、誘電体の基
体の表面に形成した給電素子１３と無給電素子１４から
構成される。給電素子１３は、給電放射電極１６と給電
電極１７を含み、また、無給電素子１４は、無給電放射
電極２０とグランド電極２１を含んで構成され、給電素
子１３と無給電素子１４は複共振する。表面実装型アン
テナ１０は、給電電極１７及びグランド電極２１が回路
基板１１の端辺１１ａの略中央部に位置するように実装
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信機、特
に、回路基板に表面実装型アンテナを実装した無線通信
機に関するものである。

【０００２】

【背景技術】近年、携帯電話機等の移動体通信機の小型
化が進んでいるが、アンテナ部分が移動体通信機の外部
に突出していることが多く取扱いが不便となることがあ
る。このような不便を解消するため、アンテナを完全に
筐体内部に収容した移動体通信機が市販されている。こ
の移動体通信機では、例えば、図１１に示すように、表
面実装型アンテナ１は回路基板２の上に実装されてい
る。そして、回路基板２には無線周波の送受信回路（Ｒ
Ｆ回路）やベースバンドの信号処理回路が形成されてい
る。

【０００３】上述のような表面実装型アンテナ１は、図
１２に示すように、誘電体の基体３の表主面に放射電極
４が形成され、裏主面には図示しない接地電極が形成さ
れている。放射電極４には基体３の側面を利用して給電
電極５が接続されており、この給電電極５を介してＲＦ
回路から放射電極４に給電される。表面実装型アンテナ
１を回路基板２に実装すると、表面実装型アンテナ１の
電界が回路基板２の接地電位と結合し易くなるため、表
面実装型アンテナ１のＱが大きくなって周波数帯域幅が
狭くなる。このことから、表面実装型アンテナ１は、回
路基板２の角部分に寄せて設置される。

【０００４】表面実装型アンテナ１が励振されると、回
路基板２には、その端辺に沿って基板電流６，７が流
れ、回路基板２が表面実装型アンテナ１の一部の如く作
用し、表面実装型アンテナ１の見かけ上の放射抵抗を大
きくしてアンテナの利得を高くすると共に、表面実装型
アンテナ１の周波数帯域に於いて十分な帯域幅が得られ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回路基
板２に基板電流６，７が流れることにより、表面実装型
アンテナ１を設置した部位の回路基板２の裏側にも基板
電流６，７による電磁界が発生する。このため、使用者
による無線通信機の取扱方によっては、使用者の影響を
受け、表面実装型アンテナ１近傍の電磁界が乱れ、表面
実装型アンテナ１自身の動作に影響を与える虞があっ
た。

【０００６】本発明は上述の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、表面実装型アンテナに於
ける十分な周波数帯域幅を確保し且つアンテナの動作を
安定にした無線通信機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は次に示す構成をもって課題を解決する手
段としている。即ち、第１の発明の無線通信機は、給電
素子と少なくとも１つの無給電素子とを有する表面実装
型アンテナと、このアンテナを設置する回路基板とを備
えている。特徴として、表面実装型アンテナの給電素子
と無給電素子を複共振させると共に、給電素子及び無給
電素子に流れる電流が最も集中するアンテナの部位を、
回路基板に於ける基板電流が電流集中部位を起点として
反対向きに流れる端辺の長さがほぼ等しくなる位置に配
置する構成をもって課題を解決する手段としている。

【０００８】上述の発明に於いて、表面実装型アンテナ
が励振されると、表面実装型アンテナを設置した回路基
板には、電流集中部位を起点として基板電流が流れる。
表面実装型アンテナは、電流が最も集中する部位が、回
路基板に流れる基板電流の内、反対向きに流れる端辺の
長さがほぼ等しくなる位置に配置されるので、表面実装
型アンテナが設置された端辺では、表面実装型アンテナ
の内で電流が最も強くなる部分を起点として左右に逆向
きの基板電流が流れると共に、逆向きの基板電流が流れ
ている距離、換言すれば、回路基板の１つの端辺に沿っ
て基板電流が逆向きに流れる端辺の長さがほぼ等しくな
る。

【０００９】このため、表面実装型アンテナが設置され
た回路基板の端辺に於いては、基板電流により発生する
電磁界は相殺され、或いは減衰される。換言すれば、ア
ンテナ近傍では、基板電流による電磁界が存在しない
か、或いは存在しても極めて弱い電磁界となる。従っ
て、アンテナ近傍では、使用者の影響によって生じる電
磁界の乱れを考慮する必要がなく、表面実装型アンテナ
自身の特性が安定化する。この場合に於いても、表面実
装型アンテナから離れた回路基板の端辺に於いて、同じ
向きの基板電流が流れる端辺は、アンテナの一部として
動作する。

【００１０】また、表面実装型アンテナを回路基板の角
部分から、例えば、回路基板の端辺の略中央部に寄せて
設置すると、表面実装型アンテナの周波数帯域幅が狭く
なるが、同じ周波数帯域に於いて、表面実装型アンテナ
を構成する給電素子と無給電素子とを複共振させて周波
数帯域幅を広げるので、十分な広さの帯域幅を確保する
ことができる。

【００１１】第２の発明の無線通信機は、誘電体の基体
の表面に、給電放射電極及びこの給電放射電極に接続さ
れた給電電極を含む給電素子と、無給電放射電極及びこ
の無給電放射電極に接続されたグランド電極を含む少な
くとも１つの無給電素子とを備える表面実装型アンテナ
と、このアンテナを設置する方形の回路基板とを備えて
いる。特徴として、給電素子と無給電素子を複共振させ
ると共に、表面実装型アンテナの給電電極及びグランド
電極を、回路基板の何れか１つの端辺の略中央部に配置
することを特徴として構成されている。

【００１２】この発明によれば、表面実装型アンテナの
内で給電電極及びグランド電極の部分が最も電流量が多
くなるが、表面実装型アンテナは、給電電極及びグラン
ド電極を、回路基板の一辺の略中央部に寄せ、また、回
路基板の基板端に向けて配置するように設置されるの
で、回路基板に流れる基板電流の内、表面実装型アンテ
ナの間近を流れる基板電流により発生する電磁界は相殺
される。従って、アンテナの近傍では、外的要因に起因
する基板電流による電磁界の乱れは生じない。この場合
にも、回路基板の端辺を同じ向きに流れる基板電流によ
り発生する電磁界は、表面実装型アンテナから放射され
る電磁界の一部となる。

【００１３】また、表面実装型アンテナは、単バンドの
アンテナとして構成することができ、給電素子は１つの
周波数帯域で共振するように構成される。この場合、無
給電素子の共振周波数を給電素子の共振周波数と複共振
させることにより、広帯域の表面実装型アンテナとする
ことができる。

【００１４】更に、表面実装型アンテナは、デューアル
バンドのアンテナとして構成することもできる。このと
きには、給電素子は、基本波の周波数と高次高調波の周
波数で共振するように構成される。例えば、基本波の周
波数と高次高調波の周波数の内、何れか一方の共振周波
数に於いて良好なリターンロス特性が得られない場合に
は、その共振周波数と無給電素子の共振周波数を複共振
させてリターンロスを改善する。勿論、給電素子のリタ
ーンロスが良好な共振周波数と他の無給電素子の共振周
波数を複共振させることにより、その共振周波数が属す
る周波数帯域の帯域幅を広げることも可能である。

【００１５】第３の発明の無線通信機は、誘電体の基体
の表面に、給電放射電極及びこの給電放射電極に接続さ
れたグランド電極並びに給電放射電極と容量結合する給
電電極を含む給電素子と、無給電放射電極及びこの無給
電放射電極に接続されたグランド電極を含む少なくとも
１つの無給電素子とを有する表面実装型アンテナと、こ
のアンテナを設置する方形の回路基板とを備えている。
特徴として、給電素子と無給電素子を複共振させると共
に、表面実装型アンテナの両グランド電極を、回路基板
の何れか１つの端辺の略中央部に配置することを特徴と
して構成されている。

【００１６】この発明によれば、給電素子は、給電放射
電極の一端を接地した容量給電素子として構成されてい
るので、表面実装型アンテナに於いて電流が集中する給
電素子のグランド電極が、同様に電流が集中する無給電
素子のグランド電極と共に回路基板の端辺の略中央部に
寄せられ且つ回路基板の基板端に近付けて配置される。
このアンテナに於いても、給電素子のグランド電極と無
給電素子のグランド電極の部分から左右に逆向きの基板
電流が流れるが、表面実装型アンテナの間近では基板電
流が互いに打ち消されるので、アンテナ近傍に於いて、
基板電流による電磁界の乱れは生じない。

【００１７】上述の発明に於ける表面実装型アンテナ
も、第２の発明と同様に、表面実装型アンテナは、単バ
ンドのアンテナとして、また、デューアルバンドのアン
テナとして構成することができ、周波数帯域幅の狭い周
波数帯域では、給電素子と無給電素子を複共振させるこ
とにより、周波数帯域幅を２倍程度に広げることができ
る。

【００１８】第４の発明の無線通信機は、上述の何れか
の発明に於いて、給電素子を基本波の周波数と第２高調
波の周波数で共振すると共に、無給電素子の共振周波数
を給電素子の第２高調波の共振周波数と複共振させるこ
とを特徴として構成されている。

【００１９】この構成の採用により、基本波の周波数に
於いてリターンロスの最適な整合が得られるが、第２高
調波の周波数ではリターンロスが整合不良となるとき、
無給電素子の共振周波数を給電素子の第２高調波の周波
数と複共振させることにより、第２高調波の周波数が属
する周波数帯域に於いて第２高調波の周波数に於けるリ
ターンロスの整合不良が改善される。これにより、表面
実装型アンテナは、２つの周波数帯域を持った、所謂、
デューアルバンドのアンテナとなる。

【００２０】第５の発明の無線通信機は、上述の何れか
の発明に於いて、回路基板の端辺に沿った周囲長がλ／
２（但し、λは使用周波数の基本波の波長）以上の長さ
であることを特徴として構成されている。

【００２１】この構成により、回路基板に流れる同じ向
きの基板電流に基づいて発生する電磁界は、表面実装型
アンテナから放射する電磁界の一部となり、表面実装型
アンテナから放射される電磁波の放射に寄与する。

【００２２】第６の発明の無線通信機は、上述の何れか
の発明に於いて、回路基板にグランド導体面を設けると
共にこのグランド導体面に表面実装型アンテナを設置す
ることを特徴として構成されている。

【００２３】この構成の採用により、表面実装型アンテ
ナを構成する給電放射電極及び無給電放射電極と回路基
板のグランド導体層との間の浮遊容量値が安定し、表面
実装型アンテナの共振周波数の変動を防ぐことができ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る実施形態例
を図面に基づいて説明する。図１乃至図３を用いて本発
明に係る無線通信機の第１実施形態例を示す。

【００２５】図１及び図２に於いて、無線通信機は、表
面実装型アンテナ１０と長方形の回路基板１１とを備え
て構成される。表面実装型アンテナ１０は、誘電体の基
体１２と、この基体１２の表面に形成された給電素子１
３と無給電素子１４から構成されている。また、回路基
板１１には、無線周波の信号を送受信する図示しない高
周波回路が形成されている。

【００２６】表面実装型アンテナ１０の給電素子１３
は、基体１２の表主面に形成された給電放射電極１６
と、基体１２の側面に形成された給電電極１７及びショ
ートスタブ１８から構成されている。給電放射電極１６
には、基体１２の側面１２ａの略中央を裏主面側から表
主面側に向けて伸張したストリップ状の給電電極１７の
先端が直接接続されている。

【００２７】また、給電放射電極１６の面中には、給電
電極１７側から切り込んだスリット１９が形成されて給
電放射電極１６の実効線路長が設定されており、給電素
子１３は、基本波の周波数ｆ１、例えば、９００ＭＨｚ
の周波数で共振する電気長λ／４√εと、第２高調波の
周波数ｆ２、例えば、１８００ＭＨｚの周波数で共振す
る電気長３λ／４√εを備えている。但し、λは基本波
の周波数ｆ１の波長、εは基体１２の実効誘電率であ
る。

【００２８】ショートスタブ１８は、給電電極１７と基
体１２の裏主面に形成された図示しない接地電極の間に
接続されている。このショートスタブ１８のインダクタ
ンス成分の値を調整することにより、給電素子１３の入
力インピーダンスが５０Ωに整合されると共に、給電素
子１３の上述した共振特性が調整される。ショートスタ
ブ１８のインダクタンス値は、ショートスタブ１８をト
リミングすることにより変えることができる。また、シ
ョートスタブ１８に代えて給電電極１７と接地電極又は
回路基板１１のグランド導体面の間にチップインダクタ
ンスを接続しても良い。

【００２９】表面実装型アンテナ１０の無給電素子１４
は、給電素子１３の給電放射電極１６に近接して基体１
２の表主面に形成された無給電放射電極２０と、給電電
極１７が設けられている基体１２の同じ側面１２ａに形
成されたグランド電極２１から構成されている。グラン
ド電極２１は、給電電極１７に寄せて基体側面１２ａの
略中央に配置されている。また、無給電放射電極２０
は、グランド電極２１を介して裏主面の接地電極に接続
されている。この無給電放射電極２０は、給電素子１３
の第２高調波の共振周波数ｆ２と同じ周波帯域に属する
周波数ｆ３で共振する実効線路長に設定されている。

【００３０】一方、図２に於いて、回路基板１１は、そ
の端辺の周囲長、即ち、２つの短辺１１ａ，１１ｂの長
さと２つの長辺１１ｃ，１１ｄの長さの和が、給電素子
１３の基本波の周波数ｆ１の波長の二分の一（λ／２）
よりも長く構成されている。また、回路基板１１には、
高周波回路の入力端子１５が形成されており、基体１２
の裏主面に回り込んで形成された給電電極１７の給電端
子が接続されている。そして、回路基板１１の少なくと
もアンテナ１０を設置した部分には、入力端子１５の周
りを除き、銅箔等からなる図示しないグランド導体面が
形成されている。

【００３１】上述の如く構成した表面実装型アンテナ１
０は、給電電極１７及びグランド電極２１の部分を回路
基板１１の短辺１１ａに沿って中央部に寄せると共に短
辺１１ａに近付けて設置される。即ち、表面実装型アン
テナ１０の給電電極１７及びグランド電極２１の部分か
ら回路基板１１の長辺１１ｃ，１１ｄまでの距離Ｓ１，
Ｓ２が等しくなるように配置される。

【００３２】このとき、表面実装型アンテナ１０は、給
電電極１７及びグランド電極２１を設けた基体１２の側
面１２ａが回路基板の短辺１１ａに向けられ、給電放射
電極１６及び無給電放射電極２０の開放端側、換言すれ
ば、給電電極１７及びグランド電極２１と反対側の基体
側面１２ｂが回路基板１１の他の短辺１１ｂに向けられ
ている。この配置により、給電電極１７及びグランド電
極２１の部分から見た回路基板１１の長辺１１ｃ、１１
ｄまでの距離は、ほぼ左右対称となる。なお、表面実装
型アンテナ１０は、給電電極１７及びグランド電極２１
を形成した側面１２ａを、回路基板１１の短辺１１ａと
一致させるか或いは図１のように短辺１１ａから若干離
して設置される。

【００３３】この構成に於いて、回路基板１１の入力端
子１５から給電素子１３の給電電極１７を介して給電放
射電極１６に励振電力が供給されると、表面実装型アン
テナ１０の給電素子１３は、基本波の周波数ｆ１及び第
２高調波の周波数ｆ２で共振する。これと同時に、無給
電素子１４は、グランド電極２１が給電電極１７と磁界
結合すると共に無給電放射電極２０が給電放射電極１６
と電界結合して励振され、その共振周波数ｆ３は給電素
子１３の第２高調波の周波数ｆ２と複共振する。

【００３４】ここに、給電素子１３と無給電素子１４の
複共振により、図３に示すように、給電素子１３の基本
波の共振周波数ｆ１に於ける良好なリターンロス特性を
維持したままで、給電素子１３の第２高調波の周波数ｆ
２が属する周波数帯域に於いて、給電素子１３の第２高
調波の共振周波数ｆ２と無給電素子１４の共振周波数ｆ
３により、必要な共振の深さを持った広帯域のリターン
ロス特性を確保することができる。

【００３５】上述の動作のとき、給電放射電極１６及び
無給電放射電極２０に供給する放射エネルギーを供給す
るため、表面実装型アンテナ１０の内で給電電極１７及
びグランド電極２１に流れる電流量が最も多くなる。つ
まり、給電電極１７及びグランド電極２１の部分がアン
テナの内で最も電流が集中する。また、表面実装型アン
テナ１０の励振に伴って、回路基板１１には、給電電極
１７及びグランド電極２１の部分から回路基板１１の端
辺１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに沿って基板電流２
３，２４，２５，２６が流れる。

【００３６】この内、回路基板１１の短辺１１ａを流れ
る基板電流２３，２４は逆相となり、回路基板１１の長
辺１１ｃ、１１ｄを流れる基板電流２５，２６は同相と
なる。従って、回路基板１１の短辺１１ａでは、基板電
流２３，２４により発生する電磁界は相殺され、表面実
装型アンテナ１０の近傍では、基板電流２３，２４によ
り発生する電磁界が弱くなる。また、表面実装型アンテ
ナ１０から少し離れて回路基板１１の長辺１１ｃ、１１
ｄを流れる基板電流２５，２６による電磁界は、無線通
信機から放射される電波の一部として有効に作用する。

【００３７】図４及び図５を用いて本発明に係る無線通
信機の第２実施形態例を説明する。なお、第１実施形態
例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の
重複説明は省略する。この実施形態例は、表面実装型ア
ンテナの給電素子が容量を介した間接給電により励振さ
れる点に特徴がある。

【００３８】図４及び図５に於いて、表面実装型アンテ
ナ３０は、上述の実施形態例と同様に、回路基板３１の
短辺３１ａの中央部に寄せて設置される。このアンテナ
３０は、図１の表面実装型アンテナ１０とは異なった構
成をしており、給電素子３２及び無給電素子３３の接地
側が回路基板３１の短辺３１ａに向けて配置され、給電
素子３２の給電側は回路基板３１の図示しないもう一方
の短辺に向けて配置されている。

【００３９】表面実装型アンテナ３０の構成を具体的に
説明する。表面実装型アンテナ３０の基体１２の表主面
には、給電素子３２の給電放射電極３４と無給電素子３
３の無給電放射電極３５が近接して形成されている。基
体１２の側面１２ａには、その中央部を、近接して上下
に伸張するストリップ状のグランド電極３６，３７が形
成されている。このグランド電極３６，３７により、給
電放射電極３４と無給電放射電極３５は、夫々基体１２
の裏主面の接地電極に接続されている。

【００４０】また、基体１２の側面１２ａと向かい合っ
た側面１２ｂには、給電素子３２の給電側が形成されて
いる。即ち、基体１２の側面１２ｂには、給電放射電極
３４と無給電放射電極３５に夫々接続された容量装荷電
極３８，３９が形成されている。そして、給電素子３２
の容量装荷電極３８には、この容量装荷電極３８と容量
結合する給電電極４０が対向して形成され、また、無給
電素子３３の容量装荷電極３９には、グランド電極４１
が対向して形成されている。グランド電極４１は基体１
２の裏主面に設けた接地電極に接続されており、容量装
荷電極３９とグランド電極４１の間には開放端容量が形
成される。

【００４１】給電素子３２の給電電極４０は、回路基板
３１の短辺３１ａから離れて回路基板３１の面中に設け
た入力端子１５に接続されている。回路基板３１の入力
端子１５を設けた基板面には、入力端子１５の周りを除
き図示しないグランド導体層が形成されており、また、
入力端子１５は、例えば、スルーホールを介して裏側の
基板面に形成された高周波回路に接続される。

【００４２】高周波回路からの信号電力の供給により給
電素子３２が励振されると、給電素子３２は、周波数ｆ
１で共振する。このとき、給電素子３２の給電放射電極
３４と無給電素子３３の無給電放射電極３５は電界結合
し、また、給電素子３２のグランド電極３６と無給電素
子３３のグランド電極３７が磁界結合するので、無給電
素子３３は、給電素子３２の共振周波数ｆ１が属する周
波数帯域に於いて共振周波数ｆ１に近似の周波数ｆ４で
励振される。無給電素子３３の共振周波数ｆ４は、図６
に示すように、例えば、容量装荷電極３９とグランド電
極４１の間の開放端容量値を適宜に設定することにより
給電素子３２の共振周波数ｆ１と複共振するように整合
される。

【００４３】上述した実施形態例では、表面実装型アン
テナ１０，３０を回路基板１１，３１の短辺１１ａ，３
１ａの端縁に沿ってその短辺１１ａ，３１ａの中央部に
設置することを説明したが、図７に示すように、表面実
装型アンテナ１０の給電電極１７及びグランド電極２１
の部分から回路基板４４の両短辺４４ｃ、４４ｄまでの
距離Ｓ５，Ｓ６がほぼ等しくなるように、表面実装型ア
ンテナ１０を、回路基板４４の長辺４４ａに沿って、そ
の長辺４４ａの略中央部に設置しても良い。この場合に
も、表面実装型アンテナ１０の内で最も電流が集中して
流れる給電電極１７とグランド電極２１は、長辺４４ａ
に向けて設置される。

【００４４】表面実装型アンテナ１０が励振されると、
回路基板４４の長辺４４ａに沿って表面実装型アンテナ
１０の左右に逆相の基板電流４５，４６が流れ、回路基
板４４の短辺４４ｃ、４４ｄに沿って同相の基板電流４
７，４８が流れる。この動作では、逆相の基板電流４
５，４６が流れる距離が、図１及び図２の第１実施形態
例に比べて長くなるので、基板電流４５，４６によって
発生する電磁界は、図１及び図２の第１実施形態例より
も離れた地点まで相殺される。この場合にも、回路基板
４４の周囲長はλ／２以上の長さに構成されており、回
路基板４４は、上述同様に、表面実装型アンテナ１０の
一部として動作する。

【００４５】実験結果について説明する。比較に用いる
表面実装型アンテナは、図１２に示す構成の単共振アン
テナ１と図８に示す単バンドの複共振アンテナ５０であ
る。これらのアンテナ１，５０は、同じ比誘電率の基体
を用いて同じ体積（幅１２ｍｍ、長さ１８ｍｍ、高さ６
ｍｍ）に構成されている。アンテナ１，５０を実装する
回路基板５１の寸法は、幅４０ｍｍ、長さ１１０ｍｍ、
厚み１ｍｍである。

【００４６】図８に示した表面実装型アンテナ５０の構
成を簡略に説明すると、基体５２の表主面には給電放射
電極５３と無給電放射電極５４が形成され、裏主面に接
地電極５５が形成されている。基体側面の略中央には給
電電極５６が形成され、その一端が給電放射電極５３に
直接接続され、他端は裏主面に回り込んで給電端子５７
となっている。また、無給電放射電極５４の一端側は基
体側面に形成されたグランド電極５８を介して接地電極
５５に接続され、他端には他の基体側面に形成されたグ
ランド電極５９と対向して形成された容量装荷電極６０
に接続されている。

【００４７】図９を用いて計測の設定を説明する。単共
振アンテナ１を実装した回路基板６１と複共振アンテナ
５０を実装した回路基板６２を用意した。これらの回路
基板６１，６２を計測順にファントム６３に近接して配
置した。回路基板６１，６２の基板面を地面に垂直に立
て、アンテナ１，５０を設置した部位の裏側の基板面と
ファントム６３の間隔を５ｍｍに設定した。また、回路
基板６１，６２を地面に対し４５度傾けて設置した。な
お、６４は回路基板６１，６２を計測位置に保持する支
持具（疑似手）である。

【００４８】また、図１０を用いて回路基板６１，６２
に対するアンテナ１，５０の設置位置を説明する。アン
テナ１，５０は、給電電極５，５６側を回路基板６１，
６２の短辺６１ａ，６２ａに向けて配置し、基体５２の
幅寸法を考慮し、回路基板６１，６２の短辺６１ａ，６
２ａに沿って左側の基板端６１ｂ，６２ｂからの距離が
異なる３つの給電位置Ａ１，Ａ２，Ａ３を設定した。

【００４９】給電位置Ａ１は、単共振アンテナ１を回路
基板６１の左側の基板端６１ｂに寄せたときの給電電極
５の位置（Ａ１＝６ｍｍ）である。給電位置Ａ３は、回
路基板６１，６２の短辺６１ａ，６２ａの中央（Ａ３＝
２０ｍｍ）であり、この給電位置Ａ３は、単共振アンテ
ナ１の給電電極５及び複共振アンテナ５０の給電電極５
６を配置する位置である。また、給電位置Ａ２は、Ａ１
とＡ３の中間の位置（Ａ２＝１３ｍｍ）である。

【００５０】測定に用いた周波数は１４８０ＭＨｚであ
る。測定結果は次の表１の通りであった。

【００５１】

【表１】

【００５２】この表１から明らかなように、単共振アン
テナ１は、給電電極５を給電位置Ａ１からＡ３方向に移
すに伴って、ファントム６３近傍に於ける利得が向上す
る。しかし、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）が３未満となる
周波数帯域幅は、逆に狭くなる。これに対して、複共振
アンテナ５０の給電電極５６を給電位置Ａ３に配置する
と、単共振アンテナ１と比較して、利得は同等になる
が、周波数帯域幅は２倍以上に広がる。この周波数帯域
幅は、単共振アンテナ１の給電電極５を給電位置Ａ１に
配置したときの周波数帯域幅よりも広くなっている。

【００５３】

【発明の効果】請求項１の無線通信機によれば、通信時
に於ける表面実装型アンテナの内で電流が最も集中する
部位を、基板電流が反対向きに流れる端辺の長さがほぼ
等しくなる位置に配置するので、回路基板に流れる基板
電流による表面実装型アンテナ近傍の電磁界が相殺さ
れ、或いは減衰され、使用者の影響を受けがたくし、ア
ンテナ特性を安定にすることができる。

【００５４】また、表面実装型アンテナを回路基板の端
辺略中央に設置したことにより、表面実装型アンテナの
周波数帯域幅が狭くなるが、表面実装型アンテナの給電
素子と無給電素子を複共振させるので、十分な周波数帯
域幅を確保することができる。

【００５５】請求項２の無線通信機によれば、表面実装
型アンテナの給電電極及びグランド電極を、回路基板の
何れか１つの端辺の略中央部に配置するので、表面実装
型アンテナの間近を流れる基板電流は相殺される。従っ
て、使用者の影響を受けてアンテナ近傍の電磁界が乱れ
ることによるアンテナ特性の劣化を緩和することができ
る。また、表面実装型アンテナは、給電素子と無給電素
子を複共振させる構成であるので、表面実装型アンテナ
で使用する周波数帯域の帯域幅を広げることができる。

【００５６】請求項３の無線通信機によれば、表面実装
型アンテナを容量給電により励振する場合でも、表面実
装型アンテナの内で電流が最も強くなる給電素子と無給
電素子のグランド電極を回路基板の１つの端辺の略中央
部に配置するので、使用者の影響を受けてアンテナ近傍
の電磁界が乱れることによるアンテナ特性の劣化を緩和
し、同時に回路基板に於ける表面実装型アンテナから一
定距離離れた部分を表面実装型アンテナの一部として働
かせることができる。

【００５７】請求項４の無線通信機によれば、給電素子
の第２高調波の共振周波数と無給電素子の共振周波数を
複共振させるので、リターンロスの周波数特性に於い
て、給電素子の基本波の周波数と第２高調波の周波数と
の間の整合の格差を緩和することができる。

【００５８】請求項５の無線通信機によれば、回路基板
の端辺に沿った周囲長をλ／２以上の長さとしたので、
回路基板を表面実装型アンテナの一部として機能させる
ことができる。

【００５９】請求項６の無線通信機によれば、回路基板
のグランド導体面に表面実装型アンテナを設置するの
で、表面実装型アンテナの動作を安定させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無線通信機に於ける表面実装型ア
ンテナ実装部分の第１実施形態例を示す要部斜視図であ
る。

【図２】図１の無線通信機に於ける表面実装型アンテナ
実装部分を説明する平面図である。

【図３】図１の無線通信機の表面実装型アンテナに於け
るリターンロスの周波数特性図である。

【図４】本発明に係る無線通信機に於ける表面実装型ア
ンテナ実装部分の第２実施形態例を示す要部斜視図であ
る。

【図５】図４に於ける表面実装型アンテナ実装部分の要
部背面斜視図である。

【図６】図４の無線通信機の表面実装型アンテナに於け
るリターンロスの周波数特性図である。

【図７】本発明に係る無線通信機に於ける表面実装型ア
ンテナ実装部分の第３実施形態例を説明する平面図であ
る。

【図８】本発明の無線通信機に係るアンテナ特性の測定
に用いた表面実装型アンテナを示し、（Ａ）は表面斜視
図、（Ｂ）は背面斜視図である。

【図９】本発明の無線通信機に係るアンテナ特性の測定
条件を示す説明図である。

【図１０】本発明の無線通信機に係るアンテナ特性を測
定するための表面実装型アンテナの実装位置を示す説明
図である。

【図１１】従来の無線通信機に於ける表面実装型アンテ
ナの実装形態を示す平面図である。

【図１２】従来の単共振の表面実装型アンテナを示す斜
視図である。

【符号の説明】

１０，３０，５０表面実装型アンテナ１１，３１，４４，６１，６２回路基板１１ａ，１１ｂ，３１ａ，４４ｃ，４４ｄ，６１ａ，６
２ａ短辺１１ｃ，１１ｄ，４４ａ，４４ｂ，６１ｂ，６２ｂ長
辺１３，３２給電素子１４，３３無給電素子１５入力端子１６，３４，５３給電放射電極１７，４０，５６給電電極２０，３５，５４無給電放射電極２１，３６，３７，４１，５８，５９グランド電極２３，２４，２５，２６，４５，４６，４７，４８基
板電流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｑ 9/42 Ｈ０１Ｑ 9/42 13/08 13/08 (72)発明者佐藤仁京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者南雲正二京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内Ｆターム(参考） 5J045 AA02 AA03 BA01 DA09 GA01 HA02 JA03 NA03 5J046 AA04 AA12 AB13 PA07 5J047 AA04 AA12 AB13 FD01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給電素子と少なくとも１つの無給電素子
とを有する表面実装型アンテナと、該アンテナを設置す
る回路基板とを備える無線通信機に於いて、前記アンテナの前記給電素子と前記無給電素子を複共振
させると共に、前記給電素子及び前記無給電素子に流れ
る電流が最も集中する前記アンテナの電流集中部位を、
前記回路基板に於ける基板電流が前記電流集中部位を起
点として反対向きに流れる端辺の長さがほぼ等しくなる
位置に配置することを特徴とする無線通信機。
【請求項２】誘電体の基体の表面に、給電放射電極及
び該給電放射電極に接続された給電電極を含む給電素子
と、無給電放射電極及び該無給電放射電極に接続された
グランド電極を含む少なくとも１つの無給電素子とを備
える表面実装型アンテナと、該アンテナを設置する方形
の回路基板とを備える無線通信機に於いて、前記給電素子と前記無給電素子を複共振させると共に、
前記アンテナの前記給電電極及び前記グランド電極を、
前記回路基板の何れか１つの端辺の略中央部に配置する
ことを特徴とする無線通信機。
【請求項３】誘電体の基体の表面に、給電放射電極及
び該給電放射電極に接続されたグランド電極並びに前記
給電放射電極と容量結合する給電電極を含む給電素子
と、無給電放射電極及び該無給電放射電極に接続された
グランド電極を含む少なくとも１つの無給電素子とを有
する表面実装型アンテナと、該アンテナを設置する方形
の回路基板とを備える無線通信機に於いて、前記給電素子と前記無給電素子を複共振させると共に、
前記アンテナの前記両グランド電極を、前記回路基板の
何れか１つの端辺の略中央部に配置することを特徴とす
る無線通信機。
【請求項４】前記給電素子を基本波の周波数と第２高
調波の周波数で共振すると共に、前記無給電素子の共振
周波数を前記給電素子の第２高調波の共振周波数と複共
振させることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請
求項３に記載の無線通信機。
【請求項５】前記回路基板の端辺に沿った周囲長がλ
／２（但し、λは使用周波数の基本波の波長）以上の長
さであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れ
か１つに記載の無線通信機。
【請求項６】前記回路基板にグランド導体面を設ける
と共に該グランド導体面に前記アンテナを設置すること
を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載
の無線通信機。