JP2003209432A - 小型アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広帯域化と、小型化を両立できる小型アンテ
ナを提供すること。 【解決手段】 アンテナ導体（２０）が、平面状導体
（１２）の上面側と下面側とに配置された単位導体（１
６）からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型電話機など
の小型通信機器に使用される小型アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯型電話機などの小型化を図るため
に、小型アンテナをプリント回路基板に実装することが
知られている。通信機器を小型化するためにアンテナも
可能な限り小型化することが要求されている。

【０００３】このために、平面的なミアンダ状導体が誘
電体材料等で構成されている基体の表面に沿って折り返
されている小型アンテナが提案されている。この小型ア
ンテナは、「折り返しミアンダ状導体」と称され、例え
ば、ミアンダ状アンテナ導体のミアンダがその幅方向に
対して基体の表面に沿って折り曲げられて構成されてい
る。また、他のアンテナとして、ミアンダ状導体がその
進行方向に対して基体の表面に沿って折り曲げられて構
成された小型アンテナも提案されている。このように、
アンテナ導体を基体の面に沿って折り曲げることによ
り、導体長を長くすることができるので、小型化は可能
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成を用いた場合に、広帯域化が実現できない。このこと
は、小型化が進むにつれて従って、更に顕著になる。従
って、このような構成では更なる小型化への要請には対
応できない。

【０００５】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、広帯域化と、小型化を両立できる小
型アンテナを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために次のような手段を講じた。

【０００７】本発明に係る小型アンテナは、アンテナ導
体が、平面状導体の上面側と下面側とに配置された単位
導体からなることを特徴とする。ここで、アンテナ導体
と平面状導体との間に誘電体が配置されていることが好
ましい。

【０００８】本発明に係る他の小型アンテナは、平面状
導体と、前記平面状導体を挟むように配置された２つの
平面状の誘電体と、前記２つの誘電体の各外面に形成さ
れた単位導体が互いに接続されたアンテナ導体とを具備
することを特徴とする。

【０００９】上記の小型アンテナの好ましい実施態様は
以下のとおりである。なお、以下の各実施態様は、単独
で適用しても良いし、適宜組み合わせて適用しても良
い。 （１） 前記平面状導体の上面側と下面側とに配置され
た前記単位導体が、回路基板に設けられたランドを介し
て接続されていること。

【００１０】（２） アンテナ導体を挟むように配置さ
れた誘電体を更に具備すること。

【００１１】（３） 平面状導体が、誘電体内に埋め込
まれて形成されること。

【００１２】（４） 平面状導体と誘電体は接着により
一体化されていること。

【００１３】（５） アンテナ導体は、ミアンダ状導体
であること。

【００１４】（６） アンテナ導体は、エッチング加工
や打ち抜き加工によりパターンを形成したものであるこ
と。

【００１５】（７） アンテナ導体は、誘電体にスパッ
タ等により蒸着したり、金属薄膜を貼り付けることによ
りアンテナ導体層を形成し、その後エッチングなどによ
ってパターンニングすることによって形成されること。

【００１６】（８） アンテナ導体は、誘電体の表面に
沿って線材を折り曲げて形成されること。

【００１７】（９） アンテナ導体を誘電体内に形成し
た後に、平面状導体を挟み、その後、アンテナ導体を電
気的に接続すること。

【００１８】（１０） アンテナ導体のミアンダの進行
方向に離間した位置にアンテナ導体を挟む（又は埋め込
む）２つの誘電体を島状に形成し、これらの誘電体の間
に平面状導体を挟むように誘電体を重ね合わせること。

【００１９】（１１） 誘電体材料は、樹脂とセラミッ
クスを混合して射出成形を可能とした複合材料であるこ
と。

【００２０】（１２） 前記アンテナ導体がミアンダ状
に折り曲げられた線状アンテナであること。

【００２１】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。 （第１の実施形態）図１は本発明の第１の実施形態に係
る小型アンテナの概略構成を示す図であって、図１
（ａ）は上面図であり、図１（ｂ）は側面図であり、図
１（ｃ）は下面図である。図２は、第１の実施形態に係
る小型アンテナの斜視図である。

【００２２】図１に示すように、第１の実施形態に係る
小型アンテナ１０は、平面状導体１２を挟むように配置
された誘電体１４と、誘電体１４の表面に形成されたミ
アンダ状の単位導体１６とを備えている。単位導体１６
は、誘電体１４の上面と下面の両面に形成されており、
それらの端部１６ａが誘電体１４の側部に配置された導
体１６ｂで互いに接続されている。この結果、線状のア
ンテナ導体２０が、平面状導体１２を挟んで折り返され
た形態になっている。また、アンテナ導体２０の一端に
は給電端子２２が設けられている。

【００２３】また、誘電体１４の内部に形成された平面
状導体１２は、単位導体１６とほぼ平行に配置されてい
る。なお、この平面状導体１２と単位導体１６は電気的
に接続されていない。また、この平面状導体１２には給
電もされていない。

【００２４】上記のように構成された第１の実施形態に
係る小型アンテナ１０によれば、まず、アンテナ導体２
０を折り返して誘電体１４の上面と下面の両面に配置し
た形態になっているので、アンテナを小型化した場合で
も導体長が確保できるという利点を有する。更に、アン
テナ導体２０と電気的に接続されていない（絶縁され
た）平面状導体１２を誘電体１４の内部に配置したこと
で、広帯域化が実現できる。この理由は、次のように考
えられる。平面状導体１２がない場合には、誘電体１４
の上面と下面に設けられた単位導体１６同士の電気的結
合による浮遊容量が発生すると考えられる。この浮遊容
量によって、広帯域化が妨げられる。従って、浮遊容量
を小さくするために誘電体１４の上面と下面に形成され
た単位導体１６が誘電体１４の上面或いは下面と垂直な
方向から見た場合に重なっていないことが好ましい。し
かし、アンテナが小型化するにつれて、単位導体１６が
幾何学的に重ならないようにしても、浮遊容量の低減が
困難になってくる。ここで、本実施形態のように、誘電
体１４の内部に平面状導体１２を配置することにより、
アンテナ導体２０と平面状導体１２とが電気的に結合
し、誘電体１４の上面と下面に形成された単位導体１６
の電気的な結合が抑えられることにより、狭帯域化を防
ぐ。従って、第１の実施形態による構成により、小型化
と広帯域化を両立させることができる。

【００２５】第１の実施形態に係る小型アンテナ１０の
製造方法の概略を説明する。まず、ミアンダ状のパター
ンを有する単位導体１６がその表面に形成された２つの
誘電体１４を用意する。次いで、これらの誘電体で平面
状導体１２を挟む。このとき、単位導体１６が露出する
ように平面状導体１２を挟んで、誘電体１４を接着す
る。次に、接着後の誘電体１４の上面及び下面に露出し
ている単位導体１６を誘電体１４の側部で導体１６ｂに
よって接続する。これにより、第１の実施形態に係る小
型アンテナが完成する。

【００２６】上記のように、第１の実施形態では、多層
基板のプロセスが使用できるので、安価で特性の安定し
た製品を大量に作ることができる。

【００２７】（第２の実施形態）図３は、本発明の第２
の実施形態に係る小型アンテナの部分斜視図である。図
３において、図２と同じ部分には、同じ符号を付し、詳
細な説明は省略する。

【００２８】第１の実施形態では、単位導体１６の端部
１６ａが誘電体１４の側部に配置された導体１６ｂで互
いに接続されている。これに対し、第２の実施形態で
は、平面状導体１２を挟むように構成された２つの単位
導体１６の端部１６ａを誘電体１４の外まで延長し、こ
こを回路基板２４に設けられた１つのランド２６に、例
えばハンダ付け等で接続している。

【００２９】このように、第２の実施形態では、平面状
導体１２を挟むように構成された２つの単位導体１６
を、ランド２６で電気的に接続するようにしたので、平
面状導体１２の上面及び下面に配置される誘電体１４を
含む単位導体１６を独立して作製することができる。

【００３０】（第３の実施形態）図４は、本発明の第３
の実施形態に係る小型アンテナの斜視図である。図４に
おいて、図２と同じ部分には、同じ符号を付し、詳細な
説明は省略する。

【００３１】第３の実施形態が、第１の実施形態と異な
る点は、誘電体１８を追加し、誘電体１４と誘電体１８
とで単位導体１６を挟むように配置した点である。この
場合において、第３の実施形態に係る小型アンテナは、
第１の実施形態で製作された小型アンテナの両面に誘電
体１８を貼り付ければ良い。

【００３２】第３の実施形態によれば、単位導体１６を
誘電体１８で挟み覆うようにしたので、誘電体１４の波
長短縮の効果により更に小型化が実現できる。なお、誘
電体１４の上面と下面に形成された単位導体１６の線路
長によって規定される基本周波数の高調波を使用するこ
とにより、多周波共用アンテナとしても使用できる。

【００３３】本発明は、上記の発明の実施の形態に限定
されるものではない。上記の実施形態において、アンテ
ナ導体のパターンをミアンダ状としたが、ミアンダ状に
限らず、平面状導体１２を挟むように配置された誘電体
１４の両面にアンテナ導体が形成された構成であれば、
所望のパターンを採用できる。また、単位導体１６のパ
ターンの形成方法は、上記の各実施の形態では特に触れ
なかったが、打ち抜きにより形成した後に誘電体１４に
貼り付けても良いし、導体となる線材を折り曲げながら
誘電体１４表面に沿って形成しても良い。また、誘電体
１４の表面に金属層を形成した後にエッチング等で不要
部分を取り除いて導体パターンを形成しても良い。この
場合において、金属層は、スパッタ等により蒸着した
り、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）等の方法によって薄膜を形成しても良い
し、金属薄膜を貼り付けても良い。また、上記の各実施
態様においては、平面状導体１２を挟む誘電体１４を別
々に形成しているが、例えば、図５に示すように、アン
テナ導体２０に２つの誘電体１４を島状に離して形成し
ておき、その後に、誘電体１４、１４間でアンテナ導体
を折り返して平面状導体１２を挟むようにしても良い。
図５（ａ）は第１の実施形態の場合であり、図５（ｂ）
は第３の実施形態の場合を示す図である。ここで、島状
の誘電体１４は、アンテナ導体２０を金型にセットし
て、樹脂成形によって形成しても良い。なお、誘電体の
材料はセラミックスであっても良いが、樹脂とセラミッ
クス粉末とを混合して射出成形を可能とした複合材料を
誘電体材料として使用することが好ましい。本発明の要
旨を変更しない範囲で種々変形して実施できるのは勿論
である。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、誘電体の両面に設けら
れ一端で接続されたアンテナ導体を有する小型アンテナ
において、誘電体内にアンテナ導体間の電気的な結合を
抑制するための平面状導体を設けたので、小型化に加え
て、広帯域化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係る小型アンテナ
の概略構成を示す図。

【図２】 第１の実施形態に係る小型アンテナの斜視
図。

【図３】 第２の実施形態に係る小型アンテナの部分斜
視図。

【図４】 本発明の第３の実施形態に係る小型アンテナ
の斜視図。

【図５】 本発明の各実施形態に係るアンテナの他の製
造方法の一例を示す図。

【符号の説明】

１０…小型アンテナ １２…平面状導体 １４…誘電体 １６…単位導体 １６ａ…端部 １６ｂ…導体 １８…誘電体 ２０…アンテナ導体 ２２…給電端子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナ導体が、平面状導体の上面側と
   下面側とに配置された単位導体からなることを特徴とす
   る小型アンテナ。
2. 【請求項２】 平面状導体と、 前記平面状導体を挟むように配置された２つの平面状の
   誘電体と、 前記２つの誘電体の各外面に形成された単位導体が互い
   に接続されたアンテナ導体とを具備することを特徴とす
   る小型アンテナ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の小型アン
   テナにおいて、前記平面状導体の上面側と下面側とに配
   置された前記単位導体が、回路基板に設けられたランド
   を介して接続されていることを特徴とする小型アンテ
   ナ。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか１項に
   記載の小型アンテナにおいて、前記アンテナ導体がミア
   ンダ状に折り曲げられた線状アンテナであることを特徴
   とする小型アンテナ。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の小型アンテナにおい
   て、前記アンテナ導体を挟むように配置された誘電体を
   更に具備することを特徴とする小型アンテナ。