JP2003124727A - Dielectric antenna - Google Patents

Dielectric antenna

Info

Publication number
JP2003124727A
JP2003124727A JP2001318244A JP2001318244A JP2003124727A JP 2003124727 A JP2003124727 A JP 2003124727A JP 2001318244 A JP2001318244 A JP 2001318244A JP 2001318244 A JP2001318244 A JP 2001318244A JP 2003124727 A JP2003124727 A JP 2003124727A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
antenna element
conductor
dielectric
dielectric antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001318244A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironori Okado
広則 岡戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyo Yuden Co Ltd filed Critical Taiyo Yuden Co Ltd
Priority to JP2001318244A priority Critical patent/JP2003124727A/en
Publication of JP2003124727A publication Critical patent/JP2003124727A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a miniaturized dielectric antenna which can be used while being packaged on a circuit board and further has a wide available frequency bandwidth. SOLUTION: By constituting a dielectric antenna 10 in which an antenna element 13 composed of band-like conductors 13a-13j is provided on the surface of an insulated plate-like substrate 11b composed of dielectric ceramic materials, the rear end of the antenna element 13 is connected to an external terminal 12a for power feeding and the top end of the antenna element 13 is branched, the dielectric antenna can be miniaturized. By branching the top end of the antenna element 13, electrostatic capacitance is generated between each of branched conductors and a ground conductor around them. In the antenna element, a head capacity type antenna is formed by this electrostatic capacitance and the length of the antenna element is shortened.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型電話機や携
帯型無線通信機に用いられる誘電体アンテナに関し、特
に回路基板上の実装密度の向上を図れる誘電体アンテナ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric antenna used in a mobile phone or a mobile radio communication device, and more particularly to a dielectric antenna capable of improving the mounting density on a circuit board.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯型電話機や携帯型無線通信機
の普及が進むにつれ、その小型軽量化が要求されてい
る。半導体集積回路を初めとした各種電子部品の小型化
は急速に進んでいるが、無線通信機器に関して小型化の
妨げになるのはアンテナである。周知のようにアンテナ
は電磁波の出入り口であり、使用する周波数に共振して
いないと効率が極端に低下する。通常のダイポールアン
テナの場合、使用周波数の1/2波長の長さを必要とす
るため、小型化が非常に困難である。このためアンテナ
の小型化に関する様々な工夫が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of portable telephones and portable wireless communication devices, reduction in size and weight has been required. Although miniaturization of various electronic components such as semiconductor integrated circuits is rapidly progressing, antennas are obstacles to miniaturization of wireless communication devices. As is well known, the antenna is the entrance / exit of electromagnetic waves, and unless it resonates at the frequency used, the efficiency is extremely reduced. In the case of an ordinary dipole antenna, it is very difficult to miniaturize it because it requires a half wavelength of the used frequency. For this reason, various measures for miniaturizing the antenna have been proposed.

【0003】例えば、特開平10−13135号公報に
開示されるアンテナでは、アンテナエレメントを長尺方
向に沿って実質的に平行になるように折り返すことによ
ってアンテナの形状を小型にすると共に2つの周波数帯
に共振するように構成している。
For example, in the antenna disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 10-13135, the antenna element is folded back so as to be substantially parallel to each other along the lengthwise direction, thereby reducing the size of the antenna and providing two frequencies. It is configured to resonate with the band.

【0004】また、特開平10−229304号公報に
開示されるアンテナでは、誘電体基板の表面にアンテナ
エレメントを形成することにより、さらなる小型化を図
ると共に簡単に回路基板に実装して用いることができる
ように工夫している。
Further, in the antenna disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-229304, by forming an antenna element on the surface of a dielectric substrate, further miniaturization can be achieved and the antenna can be easily mounted on a circuit board for use. I am devising so that I can do it.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、携帯型
電話機や携帯型無線通信機器の機能の増大及び多様化が
望まれ、これを実現するためには部品点数が増加するこ
とが多々ある。このため、機器の小型化を図るには、電
子部品のさらなる小型化、特にアンテナのさらなる小型
化を図る必要性がある。
However, it is desired to increase and diversify the functions of portable telephones and portable wireless communication devices, and in order to realize this, the number of parts is often increased. Therefore, in order to reduce the size of the device, it is necessary to further reduce the size of the electronic component, especially the size of the antenna.

【0006】さらに、携帯型電話機においては超短波帯
の広い周波数帯域を使用しているため、使用可能な広い
周波数帯域幅を有するアンテナが必要とされている。
Further, since a portable telephone uses a wide frequency band of an ultra high frequency band, an antenna having a wide usable frequency band is required.

【0007】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、回路
基板に実装して用いることができる小型の誘電体アンテ
ナを提供すること、さらには使用可能な周波数帯域幅が
広い小型の誘電体アンテナを提供することである。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a small dielectric antenna that can be mounted on a circuit board and used, and further, a small dielectric antenna having a wide usable frequency bandwidth. Is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、誘電体材料からなる平板状絶縁体の表面
に設けられた帯状導電体からなるアンテナエレメント
と、該アンテナエレメントの後端に接続された給電用外
部端子とを備え、前記アンテナエレメントの先端部が分
岐されている誘電体アンテナを構成することにより、誘
電体アンテナの小型を図った。
In order to achieve the above object, the present invention provides an antenna element made of a band-shaped conductor provided on the surface of a flat plate-shaped insulator made of a dielectric material, and an antenna element after the antenna element. The size of the dielectric antenna is reduced by constructing a dielectric antenna including an external power feeding terminal connected to an end of the antenna element and having a branched end portion of the antenna element.

【0009】上記アンテナエレメントの先端部を分岐さ
せることにより、分岐した各導電体とその周辺の接地導
体との間に静電容量が発生し、該静電容量によってアン
テナエレメントはヘッドキャパシティ型のアンテナが構
成され、アンテナエレメントの長さが短縮される。
By branching the tip of the antenna element, a capacitance is generated between the branched conductors and the surrounding ground conductor, and the capacitance causes the antenna element to be of the head capacity type. An antenna is constructed and the length of the antenna element is reduced.

【0010】また、前記アンテナエレメントの先端部の
各分岐枝のうちの少なくとも2つを互いに平行に配置す
ることにより、前記アンテナエレメントを流れる高周波
電流の進行方向を同一とし、これらの高周波電流から電
磁波の輻射効率を高めた。
By arranging at least two of the branched branches at the tip of the antenna element in parallel with each other, the traveling directions of the high-frequency currents flowing through the antenna element are the same, and electromagnetic waves are generated from these high-frequency currents. Improved the radiation efficiency of.

【0011】また、前記アンテナエレメントの後端側所
定位置を帯状導電体を介して接地用外部端子に接続する
ことにより、周知の逆F型アンテナとした。
Further, a known inverted F-type antenna is formed by connecting a predetermined position on the rear end side of the antenna element to a grounding external terminal via a strip conductor.

【0012】さらには、前記アンテナエレメントを2つ
備え、各アンテナエレメントの後端が共に前記給電用外
部端子に接続することによって効率の拡大を図り、前記
2つのアンテナエレメントのそれぞれの共振周波数が互
いに異なる周波数となるように各アンテナエレメントの
長さを設定することにより使用可能な周波数帯域幅の拡
大を図った。
Further, two antenna elements are provided, and the rear ends of each antenna element are both connected to the feeding external terminal to increase efficiency, and the resonance frequencies of the two antenna elements are mutually different. The usable frequency bandwidth is expanded by setting the length of each antenna element so that the frequencies are different.

【0013】また、前記2つのアンテナエレメントのそ
れぞれを異なる平板状絶縁体の表面に設け、これら2つ
の平板状絶縁体を積層することによって、形状の小型化
を図った。
Further, each of the two antenna elements is provided on a surface of a different flat plate-shaped insulator, and these two flat plate-shaped insulators are stacked to reduce the size.

【0014】また、前記アンテナエレメントを矩形波形
状に折り返すことによって、形状の小型化を図った。
Further, the antenna element is folded back into a rectangular wave shape to reduce the size.

【0015】また、前記平板状絶縁体の表面に前記導電
体を挟むように他の平板状絶縁体を積層することによっ
て、前記導電体が外界に露出されることを防止すると共
に強度の増大を図った。
By stacking another flat plate insulator on the surface of the flat plate insulator so as to sandwich the conductor, it is possible to prevent the conductor from being exposed to the outside and increase the strength. planned.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
一実施形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は、本発明の第1実施形態における誘
電体アンテナを示す透視斜視図、図2及び図3はアンテ
ナエレメントを示す平面図である。第1の実施形態で
は、現在、携帯通信に用いられている2.4GHz帯用
の誘電体アンテナの一例を説明する。
FIG. 1 is a perspective view showing a dielectric antenna according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are plan views showing an antenna element. In the first embodiment, an example of a 2.4 GHz band dielectric antenna currently used for mobile communication will be described.

【0018】図において、10は誘電体アンテナで、誘
電体セラミック材料からなる絶縁性の平板状基板(以
下、単に基板と称する)11a,11b,11cを積層
した積層素体11を有し、その一側面に外部端子12
a,12bが設けられている。また、中間層の基板11
bと下層の基板11cの上面には、アンテナエレメント
13を形成する導電体が設けられている。また、基板1
1cの裏面には回路基板1への実装時に安定して半田付
け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されてい
る。
In the figure, 10 is a dielectric antenna, which has a laminated element body 11 in which insulating flat plate-like substrates (hereinafter, simply referred to as substrates) 11a, 11b, 11c made of a dielectric ceramic material are laminated. External terminal 12 on one side
a and 12b are provided. In addition, the intermediate substrate 11
Conductors that form the antenna element 13 are provided on the upper surfaces of the substrate 11b and the lower substrate 11c. Also, the substrate 1
A plurality of dummy electrodes are formed on the back surface of 1c so as to be stably soldered and fixed when mounted on the circuit board 1.

【0019】上記積層素体11の大きさは、長さLが7
mm、幅Wが3mm、厚さDが1mmである。また、図
2においては、各部の寸法比が実物の寸法比と等しくな
るように描いていある。
The size of the laminated body 11 is such that the length L is 7
mm, the width W is 3 mm, and the thickness D is 1 mm. Further, in FIG. 2, the dimensional ratio of each portion is drawn to be equal to the dimensional ratio of the actual product.

【0020】基板11bの上面に形成されたアンテナエ
レメント13は、帯状の導電体13a〜13kからな
り、一般に逆F型アンテナと称されているアンテナエレ
メントで、例えば共振周波数が2.45GHzに設定さ
れ、給電点インピーダンスが例えば約50Ωに設定され
ている。給電点となる外部端子12aに一端が接続され
た導電体13aの他端には導電体13b〜13dが記述
の順に右90度に直角に交わるように連結されている。
The antenna element 13 formed on the upper surface of the substrate 11b is composed of strip-shaped conductors 13a to 13k, is an antenna element generally called an inverted F-type antenna, and its resonance frequency is set to 2.45 GHz, for example. , The feeding point impedance is set to, for example, about 50Ω. The conductors 13b to 13d are connected to the other end of the conductor 13a, one end of which is connected to the external terminal 12a serving as a feeding point, so as to intersect at right angles to the right 90 degrees in the order described.

【0021】さらに、導電体13dの他端には2つの帯
状の導電体13e,13fの一端が接続され、それぞれ
直角に交わている。
Further, one ends of two strip-shaped conductors 13e and 13f are connected to the other end of the conductor 13d and intersect at right angles.

【0022】また、導電体13eの他端には、積層素体
11の側面に設けられた導電体13gを介して下層基板
11cに設けられた導電体13hの一端が接続され、さ
らに導電体13hの他端には導電体13iが導電体13
hに対して直角に交わるように連結され、導電体13f
と同一方向に延ばされている。
Further, one end of a conductor 13h provided on the lower layer substrate 11c is connected to the other end of the conductor 13e through a conductor 13g provided on a side surface of the laminated body 11, and further the conductor 13h. To the other end of the conductor 13i
The conductor 13f is connected so as to intersect with h at a right angle.
Is extended in the same direction as.

【0023】ここで、導電体13fと導電体13iは互
いに平行に配置され、こらの間隔は0.6mmに設定さ
れている。また、導電体13f,13iの幅はともに
0.2mmに設定され、導電体13fの長さが2.4m
m、導電体13iの長さが2.6mmにそれぞれ設定さ
れている。また、導電体13eの幅と長さはそれぞれ
0.2mmに設定されている。
Here, the conductors 13f and 13i are arranged in parallel with each other, and the distance between them is set to 0.6 mm. The widths of the conductors 13f and 13i are both set to 0.2 mm, and the length of the conductor 13f is 2.4 m.
m, and the length of the conductor 13i is set to 2.6 mm. The width and length of the conductor 13e are set to 0.2 mm.

【0024】また、導電体13aの一端側(給電点)か
ら所定距離の位置において、導電体13aに対して帯状
の導電体13jの一端が接続され、導電体13aに対し
て導電体13jが直角に配置されている。さらに、導電
体13jの他端は導電体13jに対して直角に接続され
た導電体13kを介して接地用の外部端子12bに接続
されている。
Further, at a position at a predetermined distance from one end side (feeding point) of the conductor 13a, one end of the strip-shaped conductor 13j is connected to the conductor 13a, and the conductor 13j is perpendicular to the conductor 13a. It is located in. Furthermore, the other end of the conductor 13j is connected to an external terminal 12b for grounding via a conductor 13k connected at a right angle to the conductor 13j.

【0025】使用時において、誘電体アンテナ10は回
路基板1に実装され、給電用の外部端子12aが給電用
ランド2に接続され、回路基板1上に形成された接地導
体3の接続用ランド3aに接地用の外部端子12bが接
続される。
In use, the dielectric antenna 10 is mounted on the circuit board 1, the feeding external terminal 12a is connected to the feeding land 2, and the connecting land 3a of the ground conductor 3 formed on the circuit board 1 is connected. An external terminal 12b for grounding is connected to.

【0026】上記構成よりなる誘電体アンテナ10は、
アンテナエレメント13の先端部が2つに分岐されてい
るので、一方の分岐枝13fと他方の分岐枝13e,1
3g,13h,13iとその周辺の接地導体との間に静
電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエレメ
ント13はヘッドキャパシティ型のアンテナが構成され
る。これにより、2.45GHzに共振するアンテナエ
レメント13の長さが短縮される。
The dielectric antenna 10 having the above structure is
Since the tip of the antenna element 13 is branched into two, one branch 13f and the other branch 13e, 1
Capacitance is generated between 3g, 13h, and 13i and the surrounding ground conductor, and this capacitance forms the antenna element 13 as a head capacity type antenna. As a result, the length of the antenna element 13 that resonates at 2.45 GHz is shortened.

【0027】さらに、アンテナエレメント13の導電体
13fと導電体13iとを互いに平行に配置し、これら
の導電体13f,13iを流れる高周波電流の進行方向
が同一方向とされているので、これらの高周波電流から
の電磁波の輻射効率を高めることができる。
Further, the conductors 13f and 13i of the antenna element 13 are arranged in parallel with each other, and the high-frequency currents flowing through these conductors 13f and 13i are directed in the same direction. The efficiency of radiation of electromagnetic waves from the electric current can be increased.

【0028】また、誘電体アンテナ10のVSWRは、
図4に示すものである。図4に示すVSWR特性では、
2.38〜2.48GHzでVSWRが2以下となり、
2.44GHzでVSWRが1.0という低い良好な値
を示している。このように、本実施形態の誘電体アンテ
ナ10によれば、小型であって且つ使用対象となる周波
数帯において良好なVSWRを得ることができる。
The VSWR of the dielectric antenna 10 is
This is shown in FIG. With the VSWR characteristics shown in FIG.
VSWR becomes 2 or less at 2.38 to 2.48 GHz,
At 2.44 GHz, the VSWR shows a low and favorable value of 1.0. As described above, according to the dielectric antenna 10 of the present embodiment, it is possible to obtain a small VSWR that is excellent in the frequency band to be used.

【0029】尚、第1実施形態の誘電体アンテナ10
は、分岐導体13e,13f,13h,13iの長さや
幅を変化させたり、或いは導電体13jと導電体13a
との接続位置を変えることにより、共振周波数及び給電
点インピーダンスを変化させることができる。
Incidentally, the dielectric antenna 10 of the first embodiment.
Changes the length or width of the branch conductors 13e, 13f, 13h, 13i, or the conductors 13j and 13a.
The resonance frequency and the impedance of the feeding point can be changed by changing the connection position with.

【0030】図5乃至図7に、上記第1実施形態の比較
例を示す。この比較例の誘電体アンテナ20は、誘電体
アンテナ10と同様に2.45GHzに共振するアンテ
ナであり誘電体アンテナ10と異なる点はアンテナエレ
メント23の先端部が分岐されていないことである。
5 to 7 show comparative examples of the first embodiment. The dielectric antenna 20 of this comparative example is an antenna that resonates at 2.45 GHz similarly to the dielectric antenna 10, and differs from the dielectric antenna 10 in that the tip of the antenna element 23 is not branched.

【0031】この比較例の誘電体アンテナ20のよう
に、先端部が分岐されないアンテナエレメント23の場
合、積層素体21の大きさは、長さLが8mm、幅Wが
3mm、厚さDが1mmとなり、第1実施形態の誘電体
アンテナ10よりも形状が大きくなる。
In the case of the antenna element 23 whose tip portion is not branched like the dielectric antenna 20 of this comparative example, the size of the laminated body 21 is such that the length L is 8 mm, the width W is 3 mm, and the thickness D is. The size is 1 mm, which is larger than that of the dielectric antenna 10 of the first embodiment.

【0032】また、比較例の誘電体アンテナ20のVS
WR特性は、図7に示すように、VSWRが2以下とな
る周波数帯域が2.40〜2.48GHzと狭まり、最
低値のVSWRが1.2であった。
Further, VS of the dielectric antenna 20 of the comparative example is compared.
In the WR characteristics, as shown in FIG. 7, the frequency band in which VSWR is 2 or less is narrowed to 2.40 to 2.48 GHz, and the minimum value VSWR is 1.2.

【0033】これにより、第1実施形態の誘電体アンテ
ナ10の小型化と良好なVSWR特性が明確に理解でき
る。
As a result, the miniaturization of the dielectric antenna 10 of the first embodiment and good VSWR characteristics can be clearly understood.

【0034】次に、本発明の第2実施形態を説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0035】第2実施形態は、第1実施形態と同様に、
現在携帯電話に用いられている2.4GHz帯用の誘電
体アンテナの一例であり、2つのアンテナエレメントを
備えたアレイ型とすることにより、第1実施形態の誘電
体アンテナ10よりもさらにVSWRの良好な周波数帯
域幅を拡大したものである。
The second embodiment is similar to the first embodiment,
This is an example of a dielectric antenna for the 2.4 GHz band currently used in a mobile phone, and by adopting an array type having two antenna elements, it is possible to achieve a higher VSWR than the dielectric antenna 10 of the first embodiment. It is an expansion of a good frequency bandwidth.

【0036】図8は、第3実施形態における誘電体アン
テナを示す透視斜視図、図9は第1アンテナエレメント
の平面図、図10は第2アンテナエレメントの平面図で
ある。
FIG. 8 is a perspective view showing a dielectric antenna according to the third embodiment, FIG. 9 is a plan view of a first antenna element, and FIG. 10 is a plan view of a second antenna element.

【0037】図において、30は誘電体アンテナで、誘
電体セラミック材料からなる絶縁性の平板状基板(以
下、単に基板と称する)31a,31b,31cを積層
した積層素体31を有し、その一側面に外部端子32
a,32bが設けられている。また、中間層の基板31
bとその下層の基板31cのそれぞれの上面には、アン
テナエレメント33,34を形成する導電体が設けられ
ている。また、最下層の基板31cの裏面には回路基板
1への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミ
ーの電極が複数個形成されている。
In the figure, reference numeral 30 denotes a dielectric antenna, which has a laminated body 31 in which insulating flat plate-like substrates (hereinafter simply referred to as substrates) 31a, 31b, 31c made of a dielectric ceramic material are laminated. External terminal 32 on one side
a and 32b are provided. Also, the intermediate substrate 31
Conductors forming the antenna elements 33 and 34 are provided on the respective upper surfaces of the substrate b and the substrate 31c below it. Further, a plurality of dummy electrodes are formed on the back surface of the lowermost substrate 31c so as to be stably soldered and fixed when mounted on the circuit board 1.

【0038】上記積層素体31の大きさは、長さL1が
10mm、幅Wが3mm、厚さDが1mmである。ま
た、図9,10においては、各部の寸法比が実物の寸法
比と等しくなるように描いていある。
Regarding the size of the laminated body 31, the length L1 is 10 mm, the width W is 3 mm, and the thickness D is 1 mm. Further, in FIGS. 9 and 10, the dimensional ratio of each part is drawn to be equal to the dimensional ratio of the actual product.

【0039】基板31bの上面に形成されたアンテナエ
レメント33は、帯状の導電体33a〜33tからな
り、一般に逆F型アンテナと称されているエレメント
で、例えば共振周波数が2.4GHzに設定され、給電
点インピーダンスが例えば約100Ωに設定されてい
る。給電点となる外部端子32bに一端が接続された導
電体33aの他端には導電体33b〜33iが記述の順
に蛇行するように折り返して連結されて矩形波形状をな
している。さらに、導電体33iの先端には導電体33
j,33kがそれぞれ異なる方向に分岐するように接続
されている。導電体33kは、導電体33iと直交する
方向に延ばされ、導電体33kの先端には導電体33l
が直交するように接続されている。また、導電体33j
の先端には積層素体31の側面に設けられた導電体33
mが接続され、この導電体33mを介して基板31cに
設けられた導電体33nの行ったに接続されている。導
電体33nの他端には前記導電体33kに対して平行に
配置された導電体33oの一端が直交するように接続さ
れている。さらに、導電体33oの他端には導電体33
pの一端が直交するように配置されている。
The antenna element 33 formed on the upper surface of the substrate 31b is composed of strip-shaped conductors 33a to 33t, is an element generally called an inverted F-type antenna, and has a resonance frequency set to 2.4 GHz, for example. The feeding point impedance is set to about 100Ω, for example. At the other end of the conductor 33a, one end of which is connected to the external terminal 32b serving as a power feeding point, conductors 33b to 33i are folded back and connected so as to meander in the order described, thereby forming a rectangular wave shape. Further, at the tip of the conductor 33i, the conductor 33
j and 33k are connected so as to branch in different directions. The conductor 33k extends in a direction orthogonal to the conductor 33i, and the conductor 33l is attached to the tip of the conductor 33k.
Are connected so that they are orthogonal to each other. Also, the conductor 33j
The conductor 33 provided on the side surface of the laminated body 31
m is connected and is connected to the conductor 33n provided on the substrate 31c through the conductor 33m. The other end of the conductor 33n is connected to one end of a conductor 33o arranged parallel to the conductor 33k so as to be orthogonal to each other. Further, the conductor 33o is connected to the other end of the conductor 33o.
It is arranged so that one ends of p are orthogonal to each other.

【0040】また、上記導電体33a,33c,33
e,33g,33i,33l,33pは互いに平行に配
置され、アンテナエレメント33の先端部の分岐枝であ
る導電体33lと導電体33pとの間隔は0.55mm
に設定され、導電体33iと導電体33pとの間隔は
0.6mmに設定されている。また、導電体33l,3
3pの幅は共に0.2mmに設定され、導電体33lの
長さが2.4mm、導電体33pの長さが2.2mmに
それぞれ設定されている。
Also, the conductors 33a, 33c, 33
e, 33g, 33i, 33l, and 33p are arranged in parallel with each other, and the distance between the conductor 33l and the conductor 33p, which is a branched branch at the tip of the antenna element 33, is 0.55 mm.
And the distance between the conductor 33i and the conductor 33p is set to 0.6 mm. In addition, the conductors 33l, 3
The widths of 3p are both set to 0.2 mm, the length of the conductor 33l is set to 2.4 mm, and the length of the conductor 33p is set to 2.2 mm.

【0041】また、導電体33aを境にして導電体33
b〜33pが配置された側とは反対側に導電体33q〜
33tが設けられ、導電体33qの一端は導電体33a
の長手方向中間部に直角に接続されている。さらに導電
体33qの他端には導電体33rの一端が直角に接続さ
れ、導電体33rの他端に導電体33sの一端が直角に
接続され、導電体33sの他端は導電体33tを介して
接地端子となる外部端子32aに接続されている。
Further, with the conductor 33a as a boundary, the conductor 33
b-33p on the side opposite to the side where the conductors 33q-
33t is provided, and one end of the conductor 33q has a conductor 33a.
Is connected to the middle portion in the longitudinal direction at a right angle. Further, one end of the conductor 33r is connected to the other end of the conductor 33q at a right angle, one end of the conductor 33s is connected to the other end of the conductor 33r at a right angle, and the other end of the conductor 33s is connected via the conductor 33t. Is connected to an external terminal 32a which serves as a ground terminal.

【0042】基板31cの上面に形成されたアンテナエ
レメント34は、帯状の導電体34a〜34iからな
り、例えば共振周波数は2.5GHzに設定され、給電
点インピーダンスが例えば約100Ωに設定されてい
る。給電点となる外部端子32bに一端が接続された導
電体34aの他端には導電体34b〜34fが記述の順
に蛇行するように折り返して連結されて矩形波形状をな
している。
The antenna element 34 formed on the upper surface of the substrate 31c is composed of strip-shaped conductors 34a to 34i, the resonance frequency is set to 2.5 GHz, and the feeding point impedance is set to about 100Ω, for example. At the other end of the conductor 34a, one end of which is connected to the external terminal 32b serving as a power feeding point, conductors 34b to 34f are folded back and connected so as to meander in the order of description to form a rectangular wave shape.

【0043】さらに、導電体34fの先端には導電体3
4g,34hがそれぞれ異なる方向に分岐するように接
続され、導電体34hの先端には導電体34iが直角に
接続されている。
Further, the conductor 3 is attached to the tip of the conductor 34f.
4g and 34h are connected so as to branch in different directions, and a conductor 34i is connected to the tip of the conductor 34h at a right angle.

【0044】これらの導電体34b〜34gは上記アン
テナエレメント33を構成する導電体33o〜33rが
配置されている側に配置され、上記導電体34a,34
c,34e,34g,34iは互いに平行に配置されて
いる。
The conductors 34b to 34g are arranged on the side where the conductors 33o to 33r constituting the antenna element 33 are arranged, and the conductors 34a and 34g are arranged.
c, 34e, 34g, 34i are arranged in parallel with each other.

【0045】さらに、アンテナエレメント34の先端部
の分岐枝である導電体34gと導電体34iとの間隔は
0.5mmに設定され、導電体34gと導電体34eと
の間隔は0.65mmに設定されている。また、導電体
3g,34iの幅は共に0.2mmに設定され、導電体
34g,34iの長さが共に2.4mmに設定されてい
る。
Further, the distance between the conductor 34g and the conductor 34i, which are branched branches at the tip of the antenna element 34, is set to 0.5 mm, and the distance between the conductor 34g and the conductor 34e is set to 0.65 mm. Has been done. The widths of the conductors 3g and 34i are both set to 0.2 mm, and the lengths of the conductors 34g and 34i are both set to 2.4 mm.

【0046】また、導電体34aを境にして反対側に
は、長方形の導電体からなるオープンスタブ35が設け
られ、オープンスタブ35の一端は導電体34aの長手
方向中間部に直角に接続されている。また、オープンス
タブ35は、長さLstが2.75mm、幅Wstが0.3
mmに設定されると共に、オープンスタブ35と導電体
34aとの接続位置と給電点(外部端子32b)との間
の距離L3が0.9mmに設定され、基板31bを挟ん
でアンテナエレメント33と複数箇所で容量結合するよ
うに配置されている。
An open stub 35 made of a rectangular conductor is provided on the opposite side of the conductor 34a, and one end of the open stub 35 is connected to the middle portion of the conductor 34a at a right angle. There is. The open stub 35 has a length Lst of 2.75 mm and a width Wst of 0.3.
mm, the distance L3 between the connection position of the open stub 35 and the conductor 34a and the feeding point (external terminal 32b) is set to 0.9 mm, and the antenna element 33 and a plurality of antenna elements 33 are sandwiched across the substrate 31b. It is arranged so as to be capacitively coupled at some points.

【0047】また、誘電体アンテナ30の給電点インピ
ーダンスは、上記と同様に、2つのアンテナエレメント
33,34の給電点が同一の外部端子32bに接続され
ているので、一般に高周波送受信回路の高周波入出力イ
ンピーダンスに設定されている50Ωになる。
Further, the impedance of the feeding point of the dielectric antenna 30 is generally the same as the above, since the feeding points of the two antenna elements 33 and 34 are connected to the same external terminal 32b, so that the high frequency input / output of the high frequency transmitting / receiving circuit is generally accepted. It becomes 50Ω which is set to the output impedance.

【0048】使用時において、誘電体アンテナ30は回
路基板1に実装され、回路基板1上に形成された接地導
体3の接続用ランド3aに接地用の外部端子32aが接
続され、給電用の外部端子32bが給電用ランド2に接
続される。
In use, the dielectric antenna 30 is mounted on the circuit board 1, and the grounding external terminal 32a is connected to the connection land 3a of the grounding conductor 3 formed on the circuit board 1 to supply external power. The terminal 32b is connected to the power feeding land 2.

【0049】上記構成よりなる誘電体アンテナ30で
は、前述のようにアンテナエレメント33の先端部を2
つに分岐しているので、導電体33k,33lからなる
分岐枝及び導電体33j,33m〜33pからなる分岐
枝とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、こ
の静電容量によってアンテナエレメント33はヘッドキ
ャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、2.
4GHzに共振するアンテナエレメント33の長さが短
縮される。さらに、アンテナエレメント33の導電体3
3lと導電体33pとを互いに平行に配置し、これらの
導電体33l,33pを流れる高周波電流の進行方向が
同一方向とされているので、アンテナエレメント33に
おいてこれらの高周波電流からの電磁波の輻射効率を高
めることができる。
In the dielectric antenna 30 having the above structure, the tip of the antenna element 33 is divided into two as described above.
Since it is branched into two, electrostatic capacitance is generated between the branched branch composed of the conductors 33k and 33l and the branched branch composed of the conductors 33j and 33m to 33p and the surrounding ground conductor, and this electrostatic capacity is generated. Accordingly, the antenna element 33 constitutes a head capacity type antenna. As a result, 2.
The length of the antenna element 33 that resonates at 4 GHz is shortened. Further, the conductor 3 of the antenna element 33
3l and the conductor 33p are arranged in parallel with each other, and the traveling directions of the high-frequency currents flowing through the conductors 33l and 33p are the same, so that the radiation efficiency of electromagnetic waves from these high-frequency currents is increased in the antenna element 33. Can be increased.

【0050】さらに、アンテナエレメント34の先端部
を2つに分岐しているので、導電体34g,34iとそ
の周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、この静電
容量によってアンテナエレメント33はヘッドキャパシ
ティ型のアンテナを構成する。これにより、2.5GH
zに共振するアンテナエレメント34の長さが短縮され
る。さらに、アンテナエレメント34の導電体34gと
導電体34iとを互いに平行に配置し、これらの導電体
34g,34iを流れる高周波電流の進行方向が同一方
向とされているので、アンテナエレメント34において
これらの高周波電流からの電磁波の輻射効率を高めるこ
とができる。
Further, since the tip end portion of the antenna element 34 is branched into two, an electrostatic capacitance is generated between the conductors 34g and 34i and the surrounding ground conductor, and this electrostatic capacitance causes the antenna element Reference numeral 33 constitutes a head capacity type antenna. By this, 2.5GH
The length of the antenna element 34 resonating in z is reduced. Further, the conductor 34g and the conductor 34i of the antenna element 34 are arranged in parallel to each other, and the traveling directions of the high-frequency currents flowing through these conductors 34g and 34i are the same. The radiation efficiency of electromagnetic waves from the high frequency current can be increased.

【0051】また、誘電体アンテナ30では、オープン
スタブ35を設けたことにより、誘電体アンテナ30を
回路基板1上に実装するとき、回路基板1に形成されて
いる接地導体3との距離L2を従来よりも短くすること
ができる。本実施形態の誘電体アンテナ30では、接地
導体3との間の距離L2を1mmに設定しても良好な特
性を得ることができた。
Since the dielectric antenna 30 is provided with the open stub 35, when the dielectric antenna 30 is mounted on the circuit board 1, the distance L2 from the ground conductor 3 formed on the circuit board 1 is reduced. It can be shorter than before. In the dielectric antenna 30 of the present embodiment, good characteristics could be obtained even if the distance L2 between the dielectric antenna 30 and the ground conductor 3 was set to 1 mm.

【0052】即ち、オープンスタブ35が、基板31b
を挟んでアンテナエレメント33と複数箇所で容量結合
するように配置されているため、アンテナエレメント3
3とオープンスタブ35との間に容量性結合を生じさせ
且つオープンスタブ35のインダクタンス成分がアンテ
ナエレメント33の一部に並列接続された状態となり、
アンテナエレメント33の長さがさらに短縮される。
That is, the open stub 35 is the substrate 31b.
Since the antenna element 33 is disposed so as to be capacitively coupled at a plurality of positions with the antenna element 33 interposed therebetween,
3 and the open stub 35 are capacitively coupled, and the inductance component of the open stub 35 is connected in parallel to a part of the antenna element 33.
The length of the antenna element 33 is further shortened.

【0053】誘電体アンテナ30のVSWRは、図11
に示すように、個々のアンテナエレメント33,34の
VSWRを合成したものとなる。このため、個々のアン
テナエレメント33,34を単独で用いた場合に比べ
て、低いVSWRを示す周波数帯域幅が広がり、広帯域
での使用が可能になる。図11に示すVSWR特性で
は、2.15〜2.66GHzでVSWRが3以下とな
り、2.25GHzでVSWRが1.4、2.48GH
zでVSWRが1.1という低い良好な値を示してい
る。このように、本実施形態の誘電体アンテナ30によ
れば特性曲線に示されるように使用対象となる周波数帯
において良好に使用可能な帯域幅を拡大することができ
る。
The VSWR of the dielectric antenna 30 is shown in FIG.
As shown in, the VSWRs of the individual antenna elements 33 and 34 are combined. Therefore, as compared with the case where the individual antenna elements 33 and 34 are used alone, the frequency bandwidth exhibiting a low VSWR is widened, and the antenna can be used in a wide band. In the VSWR characteristics shown in FIG. 11, VSWR is 3 or less at 2.15 to 2.66 GHz and VSWR is 1.4 and 2.48 GH at 2.25 GHz.
In z, VSWR shows a low and favorable value of 1.1. Thus, according to the dielectric antenna 30 of the present embodiment, as shown by the characteristic curve, it is possible to expand the usable bandwidth in the target frequency band.

【0054】従って、本実施形態の誘電体アンテナ30
を用いることにより、誘電体アンテナ30を回路基板1
上に実装するときに、回路基板1に形成されている接地
導体3との距離L2を従来よりも短くすることができる
ので、携帯型電話機や携帯型無線通信機の小型化および
集積化に大いに貢献することができる。
Therefore, the dielectric antenna 30 of the present embodiment.
By using the dielectric antenna 30 for the circuit board 1
When mounted on the circuit board, the distance L2 to the ground conductor 3 formed on the circuit board 1 can be made shorter than before, which greatly contributes to miniaturization and integration of a mobile phone or a mobile wireless communication device. You can contribute.

【0055】また、上記第1及び第2実施形態と同様
に、オープンスタブ35の長さLstや幅Wst、オープン
スタブ35と導電体34aとの接続位置、アンテナエレ
メント33,34の先端部の分岐導電体33j〜33
p,34g,34iの長さや面積、アンテナエレメント
33における給電点と接地端とを結ぶ導電体33q〜3
3tの全体の長さや面積のうちの何れかを変えることに
よって、共振周波数及び給電点インピーダンスを変化さ
せることができる。
Further, similar to the first and second embodiments, the length Lst and width Wst of the open stub 35, the connection position of the open stub 35 and the conductor 34a, and the branching of the tip end portions of the antenna elements 33, 34. Conductors 33j-33
Lengths and areas of p, 34g, and 34i, and conductors 33q to 3 that connect the feeding point and the ground end of the antenna element 33.
The resonance frequency and the feed point impedance can be changed by changing any of the entire length or area of 3t.

【0056】尚、上記第1乃至第3実施形態は、本願発
明の一具体例に過ぎず、本願発明がこれらの実施形態の
み限定されることはない。
The first to third embodiments are merely specific examples of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1乃
至請求項8記載の誘電体アンテナによれば、アンテナエ
レメントの先端部を分岐することにより、アンテナエレ
メントの長さが、使用周波数の波長によって決まる通常
の長さよりも短い長さで使用周波数に共振可能となり、
小型であっても良好なVSWR特性を得ることができる
ため、携帯型電話機や携帯型無線通信機の小型化および
集積化に大いに貢献することができる。
As described above, according to the dielectric antennas of claims 1 to 8 of the present invention, the length of the antenna element can be adjusted to the frequency of use by branching the tip of the antenna element. It becomes possible to resonate at the used frequency with a length shorter than the normal length determined by the wavelength,
Since a good VSWR characteristic can be obtained even with a small size, it can greatly contribute to downsizing and integration of a mobile phone or a mobile wireless communication device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態における誘電体アンテナ
を示す透視斜視図
FIG. 1 is a perspective view showing a dielectric antenna according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態におけるアンテナエレメ
ントを示す平面図
FIG. 2 is a plan view showing an antenna element according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施形態におけるアンテナエレメ
ントを示す平面図
FIG. 3 is a plan view showing an antenna element according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施形態におけるVSWR特性を
示す図
FIG. 4 is a diagram showing VSWR characteristics according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1実施形態との比較例としての誘電
体アンテナを示す透視斜視図
FIG. 5 is a perspective view showing a dielectric antenna as a comparative example with the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1実施形態との比較例におけるアン
テナエレメントを示す平面図
FIG. 6 is a plan view showing an antenna element in a comparative example with the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1実施形態との比較例におけるVS
WR特性を示す図
FIG. 7 shows VS in a comparative example with the first embodiment of the present invention.
Diagram showing WR characteristics

【図8】本発明の第3実施形態における誘電体アンテナ
を示す透視斜視図
FIG. 8 is a perspective view showing a dielectric antenna according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3実施形態における第1アンテナエ
レメントを示す平面図
FIG. 9 is a plan view showing a first antenna element according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3実施形態における第2アンテナ
エレメントを示す平面図
FIG. 10 is a plan view showing a second antenna element according to the third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3実施形態におけるVSWR特性
を示す図
FIG. 11 is a diagram showing VSWR characteristics in the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…回路基板、2…給電用ランド、3…接地導体、3a
…接地用ランド、10,30…誘電体アンテナ、11,
31…積層素体、11a,11b,31a,31b,3
1c…基板、12a,32a…接地用外部端子、12
b,32b…給電用外部端子、13…アンテナエレメン
ト、13a〜13k…導電体、33…第1アンテナエレメン
ト、34…第2アンテナエレメント、33a〜33t,34a〜34
i…導電体、35…オープンスタブ。
1 ... Circuit board, 2 ... Power feeding land, 3 ... Ground conductor, 3a
... Ground land, 10,30 ... Dielectric antenna, 11,
31 ... Layered body, 11a, 11b, 31a, 31b, 3
1c ... substrate, 12a, 32a ... grounding external terminal, 12
b, 32b ... External terminal for feeding, 13 ... Antenna element, 13a-13k ... Conductor, 33 ... First antenna element, 34 ... Second antenna element, 33a-33t, 34a-34
i ... conductor, 35 ... open stub.

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/30 H01Q 21/30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) H01Q 21/30 H01Q 21/30

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘電体材料からなる平板状絶縁体の表面
に設けられた帯状導電体からなるアンテナエレメント
と、 該アンテナエレメントの後端に接続された給電用外部端
子とを備え、 前記アンテナエレメントの先端部が分岐されていること
を特徴とする誘電体アンテナ。
1. An antenna element comprising: an antenna element made of a band-shaped conductor provided on a surface of a flat plate-shaped insulator made of a dielectric material; and an external power feeding terminal connected to a rear end of the antenna element. A dielectric antenna, characterized in that the tip of the is branched.
【請求項2】 前記アンテナエレメントの先端部の各分
岐枝のうちの少なくとも2つは互いに平行に配置されて
いることを特徴とする請求項1に記載の誘電体アンテ
ナ。
2. The dielectric antenna according to claim 1, wherein at least two of the branched branches at the tip of the antenna element are arranged in parallel with each other.
【請求項3】 接地用外部端子を有すると共に、前記ア
ンテナエレメントは、後端側所定位置に一端が接続され
た帯状導電体を有し、該帯状導電体の他端は前記接地用
外部端子に接続されていることを特徴とする請求項1に
記載の誘電体アンテナ。
3. The antenna element has a grounding external terminal, and the antenna element has a strip-shaped conductor whose one end is connected to a predetermined position on the rear end side, and the other end of the strip-shaped conductor is connected to the grounding external terminal. The dielectric antenna according to claim 1, wherein the dielectric antenna is connected.
【請求項4】 前記アンテナエレメントを2つ備え、各
アンテナエレメントの後端が共に前記給電用外部端子に
接続されていることを特徴とする請求項1に記載の誘電
体アンテナ。
4. The dielectric antenna according to claim 1, wherein the two antenna elements are provided, and a rear end of each antenna element is connected to the feeding external terminal.
【請求項5】 前記2つのアンテナエレメントのそれぞ
れは互いに異なる周波数に共振する長さに設定されてい
ることを特徴とする請求項4に記載の誘電体アンテナ。
5. The dielectric antenna according to claim 4, wherein each of the two antenna elements is set to have a length that resonates at a frequency different from each other.
【請求項6】 前記2つのアンテナエレメントのそれぞ
れは異なる平板状絶縁体の表面に設けられ、該2つの平
板状絶縁体が積層されていることを特徴とする請求項4
に記載の誘電体アンテナ。
6. The two antenna elements are respectively provided on the surfaces of different flat plate insulators, and the two flat plate insulators are laminated.
The dielectric antenna according to.
【請求項7】 前記アンテナエレメントは矩形波形状に
折り返されて配置され、ていることを特徴とする請求項
4に記載の誘電体アンテナ。
7. The dielectric antenna according to claim 4, wherein the antenna element is arranged so as to be folded back into a rectangular wave shape.
【請求項8】 前記平板状絶縁体の表面に前記導電体を
挟むように他の平板状絶縁体が積層されていることを特
徴とする請求項1に記載の誘電体アンテナ。
8. The dielectric antenna according to claim 1, wherein another flat plate insulator is laminated on the surface of the flat plate insulator so as to sandwich the conductor.
JP2001318244A 2001-10-16 2001-10-16 Dielectric antenna Withdrawn JP2003124727A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001318244A JP2003124727A (en) 2001-10-16 2001-10-16 Dielectric antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001318244A JP2003124727A (en) 2001-10-16 2001-10-16 Dielectric antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003124727A true JP2003124727A (en) 2003-04-25

Family

ID=19135988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001318244A Withdrawn JP2003124727A (en) 2001-10-16 2001-10-16 Dielectric antenna

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003124727A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009095067A (en) * 2004-06-02 2009-04-30 Research In Motion Ltd Mobile radio-communication equipment equipped with multi-frequency band antenna and related method thereof
JP2009194783A (en) * 2008-02-18 2009-08-27 Nec Engineering Ltd Pattern antenna and antenna apparatus with pattern antenna mounted on master substrate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009095067A (en) * 2004-06-02 2009-04-30 Research In Motion Ltd Mobile radio-communication equipment equipped with multi-frequency band antenna and related method thereof
JP2009194783A (en) * 2008-02-18 2009-08-27 Nec Engineering Ltd Pattern antenna and antenna apparatus with pattern antenna mounted on master substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4089680B2 (en) Antenna device
US7859471B2 (en) Antenna device and communication apparatus
KR100785748B1 (en) Surface-mount type antenna and antenna apparatus employing the same, and wireless communication apparatus
KR100666113B1 (en) Internal Multi-Band Antenna with Multiple Layers
CN102414914B (en) Balanced metamaterial antenna device
KR100707242B1 (en) Dielectric chip antenna
US7847736B2 (en) Multi section meander antenna
EP1594187B1 (en) Folded laminar antenna
US20020140612A1 (en) Diversity antenna system including two planar inverted F antennas
US9755314B2 (en) Loaded antenna
US6819289B2 (en) Chip antenna with parasitic elements
JP2007281990A (en) Antenna device and wireless communication instrument using the same
KR20100051127A (en) Single-layer metallization and via-less metamaterial structures
WO2001024316A1 (en) Surface-mount antenna and communication device with surface-mount antenna
JP2009111999A (en) Multiband antenna
JP3930477B2 (en) Dielectric antenna
JP2002100915A (en) Dielectric antenna
JP4148126B2 (en) ANTENNA DEVICE AND COMMUNICATION DEVICE HAVING THE SAME
JP2005020266A (en) Multiple frequency antenna system
JPH07303005A (en) Antenna system for vehicle
JP3839393B2 (en) Dual frequency antenna device
WO2005004276A1 (en) Portable radio
JP2004096314A (en) Dielectric antenna and mobile communication apparatus with built-in the same
JPH09232854A (en) Small planar antenna system for mobile radio equipment
JP3842963B2 (en) Antenna element

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050104