JP2022108977A - アンテナ部材及び組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】更なる小型化が可能なアンテナ部材を提供する。
【解決手段】アンテナ部材１００は、基板に搭載されてアンテナとして使用されるものである。アンテナ部材１００は、スプリットリング共振部２００と、インピーダンス整合部３００と、給電部５００とを有している。スプリットリング共振部２００には、スプリット２１０を構成する対向部２２０が設けられている。スプリットリング共振部２００は、第１側部２３０と、第２側部２４０と、上側部２６０とを有している。第２側部２４０は、横方向において第１側部２３０から離れて位置している。給電部５００は、第１側部２３０及び第２側部２４０の少なくとも一方に設けられている。インピーダンス整合部３００は、横方向と直交する上下方向において、給電部５００よりも上側に位置しており、第１側部２３０と第２側部２４０とを互いに連結している。
【選択図】図８

Description

本発明は、基板に搭載されるアンテナ部材に関する。

図２５を参照すると、特許文献１には、基板（図示せず）に搭載されてアンテナとして使用されるアンテナ部材９００が開示されている。アンテナ部材９００は、スプリットリング共振部９１０と、インピーダンス整合部９２０と、給電部９３０とを有している。スプリットリング共振部９１０には、スプリット９１１を構成する対向部９１２が設けられている。スプリットリング共振部９１０は、第１側部９１４と、第２側部９１６と、上側部９１８とを有している。第２側部９１６は、Ｙ方向において第１側部９１４から離れて位置している。上側部９１８は、第１側部９１４と第２側部９１６とを互いに接続している。

特許文献１のアンテナ部材９００のようなアンテナ部材において、更なる小型化が求められている。

特許第６２４００４０号公報

そこで本発明は、更なる小型化が可能なアンテナ部材を提供することを目的とする。

本発明は、第１のアンテナ部材として、
基板に搭載されてアンテナとして使用されるアンテナ部材であって、
前記アンテナ部材は、スプリットリング共振部と、インピーダンス整合部と、給電部とを有しており、
前記スプリットリング共振部には、スプリットを構成する対向部が設けられており、
前記スプリットリング共振部は、第１側部と、第２側部と、上側部とを有しており、
前記第２側部は、横方向において前記第１側部から離れて位置しており、
前記上側部は、前記第１側部と前記第２側部とを互いに接続しており、
前記給電部は、前記第１側部及び前記第２側部の少なくとも一方に設けられており、
前記インピーダンス整合部は、前記横方向と直交する上下方向において、前記給電部よりも上側に位置しており、前記第１側部と前記第２側部とを互いに連結している
アンテナ部材を提供する。

本発明は、第２のアンテナ部材として、第１のアンテナ部材であって、
前記インピーダンス整合部は、前記上下方向において、前記対向部よりも下側に位置している
アンテナ部材を提供する。

本発明は、第３のアンテナ部材として、第１又は第２のアンテナ部材であって、
前記スプリットリング共振部は、下側部を更に有しており、
前記下側部は、前記第２側部から前記第１側部に向かって延びており、
前記下側部は、前記上下方向において、前記インピーダンス整合部から離れて位置していると共に前記インピーダンス整合部よりも下側に位置している
アンテナ部材を提供する。

本発明は、第４のアンテナ部材として、第３のいずれかのアンテナ部材であって、
前記給電部は、第１給電部と、第２給電部とからなり、
前記第１給電部は、前記第１側部の前記上下方向における下端に設けられており、
前記第２給電部は、前記下側部の端部に設けられている
アンテナ部材を提供する。

本発明は、第５のアンテナ部材として、第１から第４までのいずれかのアンテナ部材を前記基板に搭載してなる組立体を提供する。

本発明のアンテナ部材のインピーダンス整合部は、横方向と直交する上下方向において、給電部よりも上側に位置しており、第１側部と第２側部とを互いに連結している。これにより、本発明のアンテナ部材は、更なる小型化が図られている。また、本発明のアンテナ部材を板金で作成する場合、金属板からブランクを無駄なく切り出すことができるため、より効果的である。

本発明の第１の実施の形態による組立体を示す正面斜視図である。 図１の組立体を示す背面斜視図である。 図１の組立体を示す上面図である。 図１の組立体を示す正面図である。 図１の組立体を示す背面図である。 図１の組立体を示す側面図である。 図１の組立体に含まれるアンテナ部材を示す上側斜視図である。 図７のアンテナ部材を示す下側斜視図である。 図７のアンテナ部材を示す正面図である。 図７のアンテナ部材を示す上面図である。 図７のアンテナ部材を示す底面図である。 図７のアンテナ部材を示す側面図である。 本発明の第２の実施の形態による組立体を示す正面斜視図である。 図１３の組立体を示す背面斜視図である。 図１３の組立体を示す上面図である。 図１３の組立体を示す正面図である。 図１３の組立体を示す背面図である。 図１３の組立体を示す側面図である。 図１３の組立体に含まれるアンテナ部材を示す上側斜視図である。 図１９のアンテナ部材を示す下側斜視図である。 図１９のアンテナ部材を示す正面図である。 図１９のアンテナ部材を示す上面図である。 図１９のアンテナ部材を示す底面図である。 図１９のアンテナ部材を示す側面図である。 特許文献１のアンテナ部材を示す正面図である。

（第１の実施の形態）
図１に示されるように、本発明の第１の実施の形態による組立体７００は、アンテナ部材１００を基板６００に搭載してなるものである。ここで、基板６００は、給電パターン（図示せず）と、グランドパターン（図示せず）とを有している。

図１に示されるように、本実施の形態のアンテナ部材１００は、基板６００に搭載されてアンテナとして使用されるものである。アンテナ部材１００は、金属製である。より詳しくは、アンテナ部材１００は、一枚の金属板からブランクを打ち抜き、この打ち抜かれたブランクを曲げ加工して作製されている。

図８に示されるように、本実施の形態のアンテナ部材１００は、スプリットリング共振部２００と、インピーダンス整合部３００と、給電部５００とを有している。

図９に示されるように、本実施の形態のスプリットリング共振部２００は、前後方向と直交する平面内において、略矩形の形状を有している。本実施の形態において、前後方向はＸ方向である。ここで、前方を＋Ｘ方向とし、後方を－Ｘ方向とする。スプリットリング共振部２００は、第１側部２３０と、第２側部２４０と、上側部２６０と、下側部４００とを有している。

図９に示されるように、本実施の形態の第１側部２３０は、上下方向に延びている。本実施の形態において、上下方向はＺ方向である。ここで、上方を＋Ｚ方向とし、下方を－Ｚ方向とする。第１側部２３０は、スプリットリング共振部２００の横方向における左端を規定している。本実施の形態において、横方向はＹ方向である。また、右方は＋Ｙ方向であり、左方は－Ｙ方向である。第１側部２３０は、横方向において第２側部２４０から離れて左方に位置している。

図９に示されるように、本実施の形態の第２側部２４０は、上下方向に延びている。第２側部２４０は、スプリットリング共振部２００の横方向における右端を規定している。第２側部２４０は、横方向において第１側部２３０から離れて位置している。即ち、第２側部２４０は、横方向において第１側部２３０から離れて右方に位置している。図８に示されるように、第２側部２４０は、固定部２４２を有している。

図２及び図８を参照して、本実施の形態の固定部２４２は、アンテナ部材１００が基板６００に搭載された際に基板６００に固定されるものである。固定部２４２は、アンテナ部材１００の上下方向における下端を規定している。固定部２４２は、第２側部２４０の下端から下方に延びている。

図９に示されるように、本実施の形態の上側部２６０は、スプリットリング共振部２００の上下方向における上端を規定している。上側部２６０は、横方向に延びている。上側部２６０は、第１側部２３０と第２側部２４０とを互いに接続している。より詳しくは、上側部２６０は、第１側部２３０の上端と第２側部２４０の上端とを互いに接続している。上側部２６０は、第１側部２３０と第２側部２４０とを互いに電磁的に接続している。上側部２６０は、対向部２２０と、上側枠部２６２とを有している。

図８に示されるように、本実施の形態の対向部２２０は、スプリット２１０を構成している。即ち、スプリットリング共振部２００には、スプリット２１０を構成する対向部２２０が設けられている。対向部２２０は、アンテナ部材１００のキャパシタンス成分を構成する。対向部２２０は、前側対向部２２２と、後側対向部２２４とを有している。前側対向部２２２と後側対向部２２４とは、前後方向において空間を空けて対向している。前側対向部２２２は、前後方向において後側対向部２２４の前方に位置している。スプリット２１０は、前後方向において前側対向部２２２と後側対向部２２４との間に位置している。

図９に示されるように、本実施の形態の上側枠部２６２は、右部２６２２と、左部２６２４とを有している。右部２６２２は、前側対向部２２２から横方向における右側に延びている。右部２６２２は、前側対向部２２２と第２側部２４０とを連結している。図８に示されるように、左部２６２４は、後側対向部２２４から横方向における左側に延びている。左部２６２４は、後側対向部２２４と第１側部２３０とを連結している。

図８に示されるように、本実施の形態の下側部４００は、第２側部２４０から第１側部２３０に向かって延びている。下側部４００は、横方向において第１側部２３０と第２側部２４０との間に位置している。下側部４００は、第１側部２３０には連結されてない。下側部４００は、上下方向においてインピーダンス整合部３００から離れて位置している。下側部４００は、上下方向において、インピーダンス整合部３００よりも下側に位置している。

図９を参照して、第１側部２３０と、第２側部２４０と、上側枠部２６２と、下側部４００とで構成される枠体は、アンテナ部材１００のインダクタンス成分を構成する。

図８に示されるように、本実施の形態の給電部５００は、第１給電部５１０と、第２給電部５２０とからなる。

図９に示されるように、本実施の形態の第１給電部５１０は、第１側部２３０の上下方向における下端に設けられている。図２及び図８を参照して、アンテナ部材１００を基板６００に搭載した際に、第１給電部５１０には、高周波源（図示せず）から基板６００（図２参照）の給電パターンを介して高周波電力が供給される。

図２及び図８を参照して、本実施の形態の第２給電部５２０は、下側部４００の端部に設けられている。より詳しくは、第２給電部５２０は、下側部４００の左端部に設けられている。下側部４００は、上下方向において第２給電部５２０の上方に位置している。第２給電部５２０は、アンテナ部材１００を基板６００に搭載した際に基板６００のグランドパターンに接続される。即ち、下側部４００は、アンテナ部材１００を基板６００に搭載した際に第２給電部５２０のみにおいて基板６００のグランドと接続される。なお、本発明はこれに限定されず、アンテナ部材１００を基板６００に搭載した際に、下側部４００の下端全体が基板６００のグランドと接してもよい。

上述のように、対向部２２０は、アンテナ部材１００のキャパシタンス成分を構成し、第１側部２３０と、第２側部２４０と、上側枠部２６２と、下側部４００とで構成される枠体は、アンテナ部材１００のインダクタンス成分を構成する。これにより、対向部２２０と上記枠体とは、ＬＣ共振回路を構成する。即ち、アンテナ部材１００は、第１側部２３０、第２側部２４０、上側部２６０及び下側部４００によって構成されるスプリットリング共振器構造を有している。

図９に示されるように、本実施の形態のインピーダンス整合部３００は、横方向に延びている。より詳しくは、インピーダンス整合部３００は、横方向に直線的に延びている。インピーダンス整合部３００は、上下方向と交差している。より詳しくは、インピーダンス整合部３００は、上下方向と直交している。インピーダンス整合部３００は、上下方向において、上側部２６０よりも下側に位置している。インピーダンス整合部３００は、上下方向において、対向部２２０よりも下側に位置している。インピーダンス整合部３００は、横方向と直交する上下方向において、給電部５００よりも上側に位置している。インピーダンス整合部３００は、第１側部２３０と第２側部２４０とを互いに連結している。インピーダンス整合部３００は、下側部４００との距離や対向する長さにより、アンテナ部材１００のインピーダンスの調整を図っている。即ち、本実施の形態のアンテナ部材１００のインピーダンスは、アンテナ部材１００を構成する部材であるインピーダンス整合部３００と下側部４００との関係性のみで調整が可能となっている。これにより、アンテナ部材のインピーダンス調整に基板６００のグランドが関与するような場合と比較して、インピーダンス調整がバラつきにくくなっている。

本実施の形態のアンテナ部材１００は、インピーダンス整合部３００を有することにより、インピーダンス整合部３００を有さない場合と比較してアンテナ部材１００のリターンロス特性が向上する。

（第２の実施の形態）
図１３に示されるように、本発明の第２の実施の形態による組立体７００Ａは、アンテナ部材１００Ａを基板６００Ａに搭載してなるものである。本実施の形態のアンテナ部材１００Ａは、基板６００Ａに搭載されてアンテナとして使用されるものである。ここで、基板６００Ａは、給電パターン（図示せず）と、グランドパターン（図示せず）とを有している。

図２０に示されるように、本発明の第２の実施の形態によるアンテナ部材１００Ａは、下側部４００を有さない点を除いて、上述した第１の実施の形態によるアンテナ部材１００（図８参照）と同様の構成を備えている。そのため、図１３から図２４に示される構成要素のうち、第１の実施の形態と同様の構成要素に対しては同一の参照符号を付すこととする。また、本実施の形態における方位及び方向は、第１の実施の形態のものと同じ表現を以下において使用する。

図２０に示されるように、本実施の形態のアンテナ部材１００Ａは、スプリットリング共振部２００Ａと、インピーダンス整合部３００Ａと、給電部５００Ａとを有している。

図２１に示されるように、本実施の形態のスプリットリング共振部２００Ａは、前後方向と直交する平面内において、略矩形の形状を有している。スプリットリング共振部２００Ａは、第１側部２３０Ａと、第２側部２４０Ａと、上側部２６０とを有している。図２０に示されるように、スプリットリング共振部２００Ａには、スプリット２１０を構成する対向部２２０が設けられている。対向部２２０は、アンテナ部材１００Ａのキャパシタンス成分を構成している。ここで、本実施の形態の上側部２６０、スプリット２１０及び対向部２２０は、第１の実施の形態の上側部２６０、スプリット２１０及び対向部２２０と同じ構造であるので、詳細な説明は省略する。

図２１に示されるように、本実施の形態の第１側部２３０Ａは、上下方向に延びている。第１側部２３０Ａは、スプリットリング共振部２００Ａの横方向における左端を規定している。第１側部２３０Ａは、横方向において第２側部２４０Ａから離れて左方に位置している。

図２１に示されるように、本実施の形態の第２側部２４０Ａは、上下方向に延びている。第２側部２４０Ａは、スプリットリング共振部２００Ａの横方向における右端を規定している。第２側部２４０Ａは、横方向において第１側部２３０Ａから離れて位置している。即ち、第２側部２４０Ａは、横方向において第１側部２３０Ａから離れて右方に位置している。図２０に示されるように、第２側部２４０Ａは、固定部２４２Ａを有している。

図１４及び図２０を参照して、本実施の形態の固定部２４２Ａは、アンテナ部材１００Ａが基板６００Ａに搭載された際に基板６００Ａに固定されるものである。固定部２４２Ａは、アンテナ部材１００Ａの上下方向における下端を規定している。固定部２４２Ａは、第２側部２４０Ａの下端から下方に延びている。

図２０に示されるように、本実施の形態の給電部５００Ａは、第１給電部５１０Ａと、第２給電部５２０Ａとからなる。

図２０に示されるように、本実施の形態の第１給電部５１０Ａは、第１側部２３０Ａの上下方向における下端に設けられている。図１４及び図２０を参照して、アンテナ部材１００Ａを基板６００Ａに搭載した際に、第１給電部５１０Ａには、高周波源（図示せず）から基板６００Ａの給電パターンを介して高周波電力が供給される。

図２０に示されるように、本実施の形態の第２給電部５２０Ａは、固定部２４２Ａの下端に位置している。図１４及び図２０を参照して、第２給電部５２０Ａは、アンテナ部材１００Ａを基板６００Ａに搭載した際に基板６００Ａのグランドパターンに接続される。

図２１に示されるように、本実施の形態のインピーダンス整合部３００Ａは、横方向に延びている。より詳しくは、インピーダンス整合部３００Ａは、横方向に直線的に延びている。インピーダンス整合部３００Ａは、上下方向と交差している。より詳しくは、インピーダンス整合部３００Ａは、上下方向と直交している。インピーダンス整合部３００Ａは、上下方向において、上側部２６０よりも下側に位置している。インピーダンス整合部３００Ａは、上下方向において、対向部２２０よりも下側に位置している。インピーダンス整合部３００Ａは、横方向と直交する上下方向において、給電部５００Ａよりも上側に位置している。インピーダンス整合部３００Ａは、第１側部２３０Ａと第２側部２４０Ａとを互いに連結している。インピーダンス整合部３００Ａは、基板６００Ａのグランドとの距離や対向する長さにより、アンテナ部材１００Ａのインピーダンスの調整を図っている。

本実施の形態のアンテナ部材１００Ａは、インピーダンス整合部３００Ａを有することにより、インピーダンス整合部３００Ａを有さない場合と比較してアンテナ部材１００Ａのリターンロス特性が向上する。

図２１を参照して、第１側部２３０Ａと、第２側部２４０Ａと、上側枠部２６２とで構成される部材は、アンテナ部材１００Ａのインダクタンス成分を構成する。上述のように、対向部２２０は、アンテナ部材１００Ａのキャパシタンス成分を構成することから、上記部材と対向部２２０とはＬＣ共振回路を構成する。図１３を参照して、組立体７００Ａは、第１側部２３０Ａ、第２側部２４０Ａ、上側部２６０及び基板６００Ａのグランドによって構成されるスプリットリング共振器構造を有している。

以上、本発明について、実施の形態を掲げて具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、種々の変形が可能である。また、以上の実施の形態及び変形例を複数組み合わせてもよい。

上述の実施の形態のアンテナ部材１００，１００Ａにおいては、対向部２２０は上側部２６０に設けられていたが、本発明はこれに限定されず、第１側部２３０、２３０Ａ又は第２側部２４０、２４０Ａに設けられていてもよい。しかしながら、二次共振を利用する可能性などを考慮すると、対向部２２０は上側部２６０に設けられていることが望ましい。

上述の実施の形態のスプリットリング共振部２００，２００Ａは、前後方向と直交する平面内において略矩形を有していたが、本発明はこれに限定されず、円弧状や多角形形状であってもよく、多角形形状の一部であってもよい。但し、スプリットリング共振部２００，２００Ａの強度等の観点から、スプリットリング共振部２００，２００Ａの形状は矩形又は略矩形が好ましい。

上述の第１の実施の形態のインピーダンス整合部３００は、横方向に直線的に延びていたが、本発明はこれに限定されず、前方又は後方に張り出させるように構成してもよい。インピーダンス整合部３００をこのように構成することにより、インピーダンス整合部３００と下側部４００との間のキャパシタ容量を小さくすることができる。なお、インピーダンス整合部３００が対向部２２０に近づきすぎるとアンテナ特性が悪化するため、インピーダンス整合部３００は対向部２２０から離れた位置で前方又は後方に張り出させる方が望ましい。また、強度的な観点からは、インピーダンス整合部３００は、本実施の形態のように直線的に延びているのが好ましい。

上述の第１の実施の形態の給電部５００は、第１側部２３０の下端及び下側部４００の端部に設けられていたが、本発明はこれに限定されず、給電部５００は、第１側部２３０及び第２側部２４０の少なくとも一方に設けられていればよい。

上述の第２の実施の形態の給電部５００Ａは、第１側部２３０Ａの下端及び固定部２４２Ａの下端に設けられていたが、本発明はこれに限定されず、給電部５００Ａは、第１側部２３０Ａ及び第２側部２４０Ａの少なくとも一方に設けられていればよい。

１００，１００Ａ アンテナ部材（アンテナ）
２００，２００Ａ スプリットリング共振部
２１０ スプリット
２２０ 対向部
２２２ 前側対向部
２２４ 後側対向部
２３０，２３０Ａ 第１側部
２４０，２４０Ａ 第２側部
２４２，２４２Ａ 固定部
２６０ 上側部
２６２ 上側枠部
２６２２ 右部
２６２４ 左部
３００，３００Ａ インピーダンス整合部
４００ 下側部
５００，５００Ａ 給電部
５１０，５１０Ａ 第１給電部
５２０，５２０Ａ 第２給電部
６００，６００Ａ 基板
７００，７００Ａ 組立体

Claims (5)

1. 基板に搭載されてアンテナとして使用されるアンテナ部材であって、
   前記アンテナ部材は、スプリットリング共振部と、インピーダンス整合部と、給電部とを有しており、
   前記スプリットリング共振部には、スプリットを構成する対向部が設けられており、
   前記スプリットリング共振部は、第１側部と、第２側部と、上側部とを有しており、
   前記第２側部は、横方向において前記第１側部から離れて位置しており、
   前記上側部は、前記第１側部と前記第２側部とを互いに接続しており、
   前記給電部は、前記第１側部及び前記第２側部の少なくとも一方に設けられており、
   前記インピーダンス整合部は、前記横方向と直交する上下方向において、前記給電部よりも上側に位置しており、前記第１側部と前記第２側部とを互いに連結している
   アンテナ部材。
2. 請求項１記載のアンテナ部材であって、
   前記インピーダンス整合部は、前記上下方向において、前記対向部よりも下側に位置している
   アンテナ部材。
3. 請求項１又は請求項２記載のアンテナ部材であって、
   前記スプリットリング共振部は、下側部を更に有しており、
   前記下側部は、前記第２側部から前記第１側部に向かって延びており、
   前記下側部は、前記上下方向において、前記インピーダンス整合部から離れて位置していると共に前記インピーダンス整合部よりも下側に位置している
   アンテナ部材。
4. 請求項３記載のアンテナ部材であって、
   前記給電部は、第１給電部と、第２給電部とからなり、
   前記第１給電部は、前記第１側部の前記上下方向における下端に設けられており、
   前記第２給電部は、前記下側部の端部に設けられている
   アンテナ部材。
5. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載のアンテナ部材を前記基板に搭載してなる組立体。

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