JP2008263369A - Chip antenna - Google Patents
Chip antenna Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008263369A JP2008263369A JP2007104055A JP2007104055A JP2008263369A JP 2008263369 A JP2008263369 A JP 2008263369A JP 2007104055 A JP2007104055 A JP 2007104055A JP 2007104055 A JP2007104055 A JP 2007104055A JP 2008263369 A JP2008263369 A JP 2008263369A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip antenna
- conductor
- open end
- radiation
- spiral
- 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- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、誘電体や磁性体からなる基体の表面に放射導体が設けられたチップアンテナに係り、特に、柱状の基体の表面にひと続きの螺旋状導体パターンを巻装して放射導体となしたモノポール型のチップアンテナに関する。 The present invention relates to a chip antenna in which a radiation conductor is provided on the surface of a substrate made of a dielectric material or a magnetic material, and in particular, a continuous helical conductor pattern is wound around the surface of a columnar substrate to form a radiation conductor. To a monopole chip antenna.
近年、携帯電話器等に内蔵されるアンテナ装置としてチップアンテナが多用されている。この種のチップアンテナは、誘電体または磁性体からなる基体と、基体の表面に設けられた所定形状の放射導体とを備えており、特に、柱状の基体の表面にひと続きの螺旋状導体パターンを巻装して放射導体となすことによって、ヘリカルアンテナとして動作するモノポール型のチップアンテナが広く知られている。すなわち、モノポール型のチップアンテナでは、放射導体の電気長を同調電波の自由空間波長の約1/4に設定でき、しかも基体材料の波長短縮効果によって放射導体の機械長を短く設定できるため、この放射導体を基体に螺旋状に巻装すればアンテナ全体の小型化が容易に実現できる。また、チップアンテナは回路基板への実装が容易なため実装コストも低減できる。 In recent years, chip antennas are frequently used as antenna devices built in cellular phones and the like. This type of chip antenna includes a base made of a dielectric or magnetic substance and a radiation conductor having a predetermined shape provided on the surface of the base, and in particular, a continuous spiral conductor pattern on the surface of the columnar base. A monopole type chip antenna that operates as a helical antenna by winding a wire to form a radiation conductor is widely known. That is, in the monopole chip antenna, the electrical length of the radiating conductor can be set to about 1/4 of the free space wavelength of the tuning radio wave, and the mechanical length of the radiating conductor can be set short by the wavelength shortening effect of the base material. If this radiating conductor is spirally wound around the substrate, the entire antenna can be easily downsized. Further, since the chip antenna can be easily mounted on the circuit board, the mounting cost can be reduced.
従来のこの種のチップアンテナは、基体の表面に一定の螺旋ピッチで放射導体がパターニングされており、この放射導体の一端側が給電部で他端側が開放端となっている。そして、チップアンテナを実装した回路基板側から放射導体の給電部へ所定の給電信号を供給することによって、この放射導体が励振されるようになっている。なお、チップアンテナはモノポール型なので、回路基板にはチップアンテナに隣接する領域にグラウンドパターンが設けられている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、前述した従来のチップアンテナにおいて、小型化を促進するために放射導体の螺旋ピッチを狭く設定すると、不所望な電磁結合が起こりやすくなって損失が増大するため、放射効率が悪くなるという問題があった。つまり、ヘリカルアンテナとして動作する従来のチップアンテナでは、放射効率を犠牲にすることなく小型化を促進することが困難であり、同様の理由から小型化を維持しつつ放射効率を向上させることも困難であった。 By the way, in the conventional chip antenna described above, if the helical pitch of the radiating conductor is set to be small in order to promote downsizing, undesired electromagnetic coupling is likely to occur and loss is increased, so that radiation efficiency is deteriorated. was there. In other words, with a conventional chip antenna that operates as a helical antenna, it is difficult to promote downsizing without sacrificing radiation efficiency, and it is also difficult to improve radiation efficiency while maintaining downsizing for the same reason. Met.
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化の促進と放射効率の向上が両立できてヘリカルアンテナとして動作するチップアンテナを提供することにある。 The present invention has been made in view of the actual situation of the prior art, and an object of the present invention is to provide a chip antenna that can operate both as a helical antenna and capable of achieving both a reduction in size and an improvement in radiation efficiency.
上記の目的を達成するために、本発明では、誘電体または磁性体からなる柱状の基体と、この基体の表面にひと続きの螺旋状導体パターンを巻装してなる放射導体とを備え、前記放射導体の一端側が給電部で他端側が開放端となっているチップアンテナであって、前記放射導体の開放端側を給電部側よりも密に巻回された螺旋状導体パターンとなした。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a columnar substrate made of a dielectric or magnetic material, and a radiation conductor formed by winding a continuous helical conductor pattern around the surface of the substrate, A chip antenna in which one end side of the radiating conductor is a feeding portion and the other end side is an open end, and the opening end side of the radiating conductor is a spiral conductor pattern wound more densely than the feeding portion side.
このように構成されたチップアンテナは、基体の表面に放射導体が螺旋状に巻装されてヘリカルアンテナとして動作するというものであるが、この放射導体のうち電流が小さくて電圧が大きい開放端側の領域(電界が強く働く先端側領域)だけ螺旋ピッチを狭めているので、放射導体のうち電流が大きくて電圧が小さい給電部側の領域(磁界が強く働く基端側領域)には十分広い螺旋ピッチを確保して、不所望な電磁結合による損失を回避することができ、かつ開放端側の領域の螺旋ピッチが狭いため電気長や放射面積を増大させることができる。したがって、このチップアンテナは、放射効率を犠牲にすることなく小型化を促進することが容易であり、小型化を維持しつつ放射効率を向上させることも容易である。 The chip antenna configured in this manner is such that the radiation conductor is spirally wound around the surface of the base body and operates as a helical antenna. The open end side of the radiation conductor has a small current and a large voltage. Since the spiral pitch is narrowed only in the region of (the tip side region where the electric field is strong), it is sufficiently wide in the region on the power feeding part side (base region where the magnetic field is strong) of the radiation conductor where the current is large and the voltage is small. It is possible to secure a helical pitch, avoid loss due to undesired electromagnetic coupling, and increase the electrical length and radiation area because the helical pitch in the open end region is narrow. Therefore, it is easy to promote downsizing of this chip antenna without sacrificing radiation efficiency, and it is also easy to improve radiation efficiency while maintaining downsizing.
上記の構成において、放射導体は、その螺旋に沿う延伸方向の略中間位置から開放端に至る領域を、該放射導体の残余の領域よりも密に巻回された螺旋状導体パターンからなる狭ピッチ部としてあれば、放射効率を確実に向上させることができる。この場合、狭ピッチ部の範囲内では螺旋ピッチを一定にしておくことが好ましい。 In the above configuration, the radiating conductor has a narrow pitch composed of a spiral conductor pattern in which a region from the substantially intermediate position in the extending direction along the spiral to the open end is wound more densely than the remaining region of the radiating conductor. If it is a part, radiation efficiency can be improved reliably. In this case, it is preferable to keep the spiral pitch constant within the range of the narrow pitch portion.
また、上記の構成において、放射導体の螺旋ピッチを給電部近傍から開放端近傍に向かって漸減させた場合にも、ほぼ同様の効果が期待できる。 Further, in the above configuration, substantially the same effect can be expected when the helical pitch of the radiating conductor is gradually decreased from the vicinity of the power feeding portion toward the vicinity of the open end.
本発明のチップアンテナは、基体の表面に螺旋状に巻装されている放射導体のうち、開放端側の領域だけ螺旋ピッチを狭めているので、給電部側の領域には十分広い螺旋ピッチを確保して不所望な電磁結合による損失を回避することができ、かつ開放端側の領域の螺旋ピッチが狭いため電気長や放射面積を増大させることができる。それゆえ、このチップアンテナは小型化の促進と放射効率の向上を両立でき、例えば放射効率を犠牲にすることなく小型化を促進したり、あるいは小型化を維持しつつ放射効率を向上させることが容易となる。 In the chip antenna of the present invention, the spiral pitch is narrowed only in the region on the open end side of the radiating conductor spirally wound on the surface of the base, so that a sufficiently wide spiral pitch is provided in the region on the power feeding unit side. The loss due to undesired electromagnetic coupling can be ensured and the helical pitch of the open end side region is narrow, so the electrical length and radiation area can be increased. Therefore, this chip antenna can achieve both the promotion of miniaturization and the improvement of radiation efficiency. For example, the chip antenna can promote miniaturization without sacrificing radiation efficiency or improve radiation efficiency while maintaining miniaturization. It becomes easy.
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図1は本発明の第1実施形態例に係るチップアンテナを回路基板上に実装した状態を示す概略斜視図、図2は該チップアンテナの放射効率を比較例と共に示す特性図である。 An embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a state in which a chip antenna according to a first embodiment of the present invention is mounted on a circuit board, and FIG. It is a characteristic view which shows radiation efficiency with a comparative example.
図1に示すチップアンテナ1は、誘電体(または磁性体)からなる柱状の基体2と、基体2の表面にひと続きの螺旋状導体パターンを巻装してなる放射導体3と、基体2の上面の一端部に配設された図示せぬ電子素子群と、給電線路4や接地線路5等によって構成されている。このチップアンテナ1は回路基板20上の縁部に実装されて、回路基板20側の図示せぬ給電回路等と接続される。
A
螺旋状に延伸する放射導体3は一端側が給電部Pで他端側が開放端Qとなっているが、その螺旋ピッチは均等ではなく、螺旋に沿う延伸方向の略中間位置から開放端Qに至る先端側の領域が狭ピッチ部3aとなっている。すなわち、この放射導体3は給電部P側の約半分が間隙d1の広い疎な螺旋状導体パターンによって形成され、開放端Q側の約半分が間隙d2の狭い密な螺旋状導体パターンによって形成されている。狭ピッチ部3aの電気長は同調電波の自由空間波長λの約1/8であり、この狭ピッチ部3aの範囲内では螺旋ピッチは一定(d2が一定)である。また、狭ピッチ部3aを除く放射導体3の残余の領域、つまり給電部P側の電気長約λ/8の領域も、その範囲内では広めの螺旋ピッチは一定(d1が一定)である。
The
給電線路4は放射導体3の給電部Pに接続されており、この給電線路4を介して回路基板20側から給電部Pへ給電信号が供給されると共に、放射導体3が受信した高周波信号が回路基板20側の受信回路等へ供給されるようになっている。接地線路5は回路基板20に設けられている図示せぬグラウンドパターンに接続されている。また、これら給電線路4および接地線路5は、基体2上に配設されている前記電子素子群にも接続されている。本実施形態例の場合、この電子素子群には整合回路や同調回路が含まれるため、放射導体3の共振周波数は回路基板20側からバイアス制御信号を供給することによって変更させることができる。
The
このように構成されたチップアンテナ1は、柱状の基体2の表面に放射導体3が螺旋状に巻装されているため、給電部Pへ所定の給電信号を供給することによりヘリカルアンテナとして動作させることができる。そして、このチップアンテナ1は、放射導体3のうち電流が小さくて電圧が大きい開放端Q側の領域を螺旋ピッチの狭い狭ピッチ部3aとなしているため、電界が強く働く該先端側領域において電気長や放射面積を増大させることができる。また、放射導体3のうち電流が大きくて電圧が小さい給電部P側の領域には十分な螺旋ピッチが確保されているので、磁界が強く働く該基端側領域において不所望な電磁結合は起こりにくくなっている。それゆえ、このチップアンテナ1は、損失が少なくて放射効率が向上させやすく、小型化も促進しやすくなっている。
The
図2に実線で示す曲線は、チップアンテナ1の放射導体3を所定の周波数帯域(470〜750MHz)で共振させたときの放射効率を表している。また、図2に破線で示す曲線は、放射導体の螺旋ピッチを全長に亘って均等にした比較例のチップアンテナについて、該放射導体を同じ周波数帯域で共振させたときの放射効率を表している。なお、この比較例の他の条件は全てチップアンテナ1と同等に設定されている。図2から明らかなように、放射導体3の開放端Q側の領域を狭ピッチ部3aとなしているチップアンテナ1の放射効率は、放射導体の螺旋ピッチが全長に亘って均等な比較例(従来構造)よりも確実に向上している。したがって、本実施形態例に係るチップアンテナ1は、放射効率を犠牲にすることなく小型化を促進することが容易であり、小型化を維持しつつ放射効率を向上させることも容易である。
A curve indicated by a solid line in FIG. 2 represents the radiation efficiency when the
なお、上記実施形態例では、放射導体3の共振周波数が変更可能な同調型のチップアンテナについて説明しているが、放射導体3の共振周波数が一定なチップアンテナであっても本発明を適用できることは言うまでもない。
In the above embodiment, a tuned chip antenna that can change the resonance frequency of the
図3は本発明の第2実施形態例に係るチップアンテナの概略平面図であって、図1と対応する部分には同一符号が付してあるため重複する説明は省略する。 FIG. 3 is a schematic plan view of a chip antenna according to the second embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the portions corresponding to those in FIG.
図3に示すチップアンテナ10では、放射導体3の螺旋ピッチを給電部P近傍から開放端Q近傍に向かって漸減させている。この場合も、放射導体3の開放端Q側を給電部P側よりも密に巻回された螺旋状導体パターンとなすことができるため、前述した第1実施形態例とほぼ同様の効果が期待できる。
In the
1,10 チップアンテナ
2 基体
3 放射導体
3a 狭ピッチ部
4 給電線路
5 接地線路
20 回路基板
d1,d2 間隙
P 給電部
Q 開放端
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記放射導体の開放端側を給電部側よりも密に巻回された螺旋状導体パターンとなしたことを特徴とするチップアンテナ。 A columnar substrate made of a dielectric or magnetic material, and a radiation conductor formed by winding a continuous spiral conductor pattern around the surface of the substrate, one end side of the radiation conductor being a feeding portion and the other end side being an open end Is a chip antenna,
A chip antenna characterized in that the open end side of the radiating conductor is a spiral conductor pattern wound more densely than the feeding portion side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007104055A JP2008263369A (en) | 2007-04-11 | 2007-04-11 | Chip antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007104055A JP2008263369A (en) | 2007-04-11 | 2007-04-11 | Chip antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008263369A true JP2008263369A (en) | 2008-10-30 |
Family
ID=39985544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007104055A Withdrawn JP2008263369A (en) | 2007-04-11 | 2007-04-11 | Chip antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008263369A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011188020A (en) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Tdk Corp | Helical antenna |
JP2012138839A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Toshiba Corp | Antenna device and electronic apparatus equipped with antenna device |
WO2019035561A1 (en) * | 2017-08-18 | 2019-02-21 | 주식회사 아모텍 | Ring-shaped antenna and ear module comprising same |
-
2007
- 2007-04-11 JP JP2007104055A patent/JP2008263369A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011188020A (en) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Tdk Corp | Helical antenna |
JP2012138839A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Toshiba Corp | Antenna device and electronic apparatus equipped with antenna device |
WO2019035561A1 (en) * | 2017-08-18 | 2019-02-21 | 주식회사 아모텍 | Ring-shaped antenna and ear module comprising same |
KR20190019619A (en) * | 2017-08-18 | 2019-02-27 | 주식회사 아모텍 | Ring type antenna and earphone having the same |
KR102075779B1 (en) * | 2017-08-18 | 2020-02-11 | 주식회사 아모텍 | Ring type antenna and earphone having the same |
US11637364B2 (en) | 2017-08-18 | 2023-04-25 | Amotech Co., Ltd. | Ring-shaped antenna and ear module comprising same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4089680B2 (en) | Antenna device | |
CN101641826B (en) | An antenna arrangement and antenna housing | |
JP4138817B2 (en) | Orthogonal helical antenna | |
JP5786559B2 (en) | Antenna device | |
JP2007049674A (en) | Antenna structure | |
JP2006060829A (en) | Small planar antenna with enhanced bandwidth and small strip radiator | |
JP2005295493A (en) | Antenna device | |
JP2008227862A (en) | Antenna device | |
JP2005286895A (en) | Antenna device and mobile radio device | |
JP2010004470A (en) | Antenna device | |
JP2004228984A (en) | Antenna assembly | |
JP2012060380A (en) | Antenna device | |
KR101043994B1 (en) | Dielectric resonator antenna | |
JP2008263369A (en) | Chip antenna | |
JP2003347835A (en) | Antenna structure and communication device provided with the same | |
JP2004147327A (en) | Multiband antenna | |
JP4514814B2 (en) | Antenna device | |
JP4158704B2 (en) | Antenna device | |
US20120112965A1 (en) | Broadband antenna | |
JP2005079969A (en) | Dual band antenna | |
JP4329579B2 (en) | Antenna device | |
JP2005020228A (en) | Antenna equipment | |
KR100748606B1 (en) | Antenna with increased electrical length | |
TW201444178A (en) | Multiband helical antenna | |
JP2006186549A (en) | Antenna with trapezoidal 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: 20100706 |