JP3271697B2 - アンテナ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型通信機器等
に用いられるアンテナ装置に関する。
に用いられるアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯型通信機器に用いられるアンテナ装
置としては、小型、高利得、低コストで、かつ実装の容
易なアンテナ装置が求められている。ところが、従来よ
り用いられているダイポールアンテナやモノポールアン
テナ等の線状アンテナは体積が大きいため、通信機器の
小型化の妨げになるとともに、通信機器本体への実装も
容易ではなく、小型化が要求されている携帯型通信機器
等に用いることは困難である。
置としては、小型、高利得、低コストで、かつ実装の容
易なアンテナ装置が求められている。ところが、従来よ
り用いられているダイポールアンテナやモノポールアン
テナ等の線状アンテナは体積が大きいため、通信機器の
小型化の妨げになるとともに、通信機器本体への実装も
容易ではなく、小型化が要求されている携帯型通信機器
等に用いることは困難である。
【０００３】このような問題を解決するためにいくつか
のアンテナ装置が提案されている。図９は、特開平７−
２８３６３９号公報に提案されたアンテナ装置を示す斜
視図である。アンテナ装置５０を構成する誘電体基体５
１には、内壁に放射導体膜が形成されたスルーホール５
２が形成されている。また、誘電体基体５１の表面に
は、表面電極５３が形成され、裏面には、コネクタ外部
導体板５４が取り付けられており、表面電極５３と、コ
ネクタ外部導体板５４とは、スルーホール５２の内壁に
形成された放射導体膜により、電気的に接続されてい
る。さらに、コネクタ外部導体板５４の、誘電体基体５
１が取り付けられている面と反対側の面に、同軸コネク
タ５５が取り付けられており、この同軸コネクタ５５の
外部導体および内部導体は、コネクタ外部導体板５４お
よびスルーホール５２内の放射導体膜にそれぞれ電気的
に接続されている。
のアンテナ装置が提案されている。図９は、特開平７−
２８３６３９号公報に提案されたアンテナ装置を示す斜
視図である。アンテナ装置５０を構成する誘電体基体５
１には、内壁に放射導体膜が形成されたスルーホール５
２が形成されている。また、誘電体基体５１の表面に
は、表面電極５３が形成され、裏面には、コネクタ外部
導体板５４が取り付けられており、表面電極５３と、コ
ネクタ外部導体板５４とは、スルーホール５２の内壁に
形成された放射導体膜により、電気的に接続されてい
る。さらに、コネクタ外部導体板５４の、誘電体基体５
１が取り付けられている面と反対側の面に、同軸コネク
タ５５が取り付けられており、この同軸コネクタ５５の
外部導体および内部導体は、コネクタ外部導体板５４お
よびスルーホール５２内の放射導体膜にそれぞれ電気的
に接続されている。
【０００４】このように構成されたアンテナ装置５０
は、同軸コネクタ５５が通信機器本体に設けられたコネ
クタに接続されることにより通信機器本体の外部に配設
され、通信機器本体から、同軸コネクタ５５を経由して
アンテナ装置５０に高周波電力が供給され、スルーホー
ル５２の内壁に形成された放射導体膜から電磁波が放射
される。
は、同軸コネクタ５５が通信機器本体に設けられたコネ
クタに接続されることにより通信機器本体の外部に配設
され、通信機器本体から、同軸コネクタ５５を経由して
アンテナ装置５０に高周波電力が供給され、スルーホー
ル５２の内壁に形成された放射導体膜から電磁波が放射
される。
【０００５】このアンテナ装置５０は、放射導体膜が形
成されたスルーホール５２の延びる方向に対して垂直に
広がる面内において無指向性である。このようなアンテ
ナ装置が、例えば携帯電話に実装される場合、一般的に
携帯電話は垂直偏波の電磁波を送受信するため、アンテ
ナ装置は、スルーホールの延びる方向と、携帯電話本体
の長手方向とが一致するように携帯電話本体に実装され
る。
成されたスルーホール５２の延びる方向に対して垂直に
広がる面内において無指向性である。このようなアンテ
ナ装置が、例えば携帯電話に実装される場合、一般的に
携帯電話は垂直偏波の電磁波を送受信するため、アンテ
ナ装置は、スルーホールの延びる方向と、携帯電話本体
の長手方向とが一致するように携帯電話本体に実装され
る。
【０００６】このようにアンテナ装置が実装された携帯
電話を実際に人間が用いると、アンテナ装置は、スルー
ホールの延びる方向に垂直な面内では無指向性であるた
め、アンテナ装置から送信される電磁波の一部は人体方
向に照射される。この人体方向に照射された電磁波は人
体で吸収され、通信に使用されないばかりか人体の健康
を害することになりかねないという問題がある。
電話を実際に人間が用いると、アンテナ装置は、スルー
ホールの延びる方向に垂直な面内では無指向性であるた
め、アンテナ装置から送信される電磁波の一部は人体方
向に照射される。この人体方向に照射された電磁波は人
体で吸収され、通信に使用されないばかりか人体の健康
を害することになりかねないという問題がある。
【０００７】この問題を解決するため次のようなアンテ
ナ装置が考えられる。図１０は、そのアンテナ装置を示
す斜視図である。図１０に示すアンテナ装置６０は、直
方体形状の誘電体基体６１を有しており、その誘電体基
体６１の上面に、互いに近接した２つの端６２ａ，６２
ｂを有しその上面の四辺に沿うようにこれら２つの端６
２ａ，６２ｂをループ状に結ぶ放射導体膜６２が形成さ
れており、この放射導電膜の長さは送信対象の電磁波の
共振波長になるように調整されている。また誘電体基体
６１の下面には、面状に広がる接地導体膜６３が形成さ
れており、この接地導体膜６３は一辺の一部が切り欠か
れた形状を有している。また誘電体基体６１の側面に
は、共平面線路構造を有する給電導体膜６４，６５が形
成されている。この給電導体膜６４，６５は、それぞれ
放射導電膜６２の２つの端６２ａ，６２ｂに接続されて
互いに平行に上下方向に延びそれら給電導体膜６４，６
５のうちの一方の給電導体膜６５は、接地導電膜６３に
も接続され、もう一方の給電導体膜６４は誘電体基体６
１の下面まで達している。
ナ装置が考えられる。図１０は、そのアンテナ装置を示
す斜視図である。図１０に示すアンテナ装置６０は、直
方体形状の誘電体基体６１を有しており、その誘電体基
体６１の上面に、互いに近接した２つの端６２ａ，６２
ｂを有しその上面の四辺に沿うようにこれら２つの端６
２ａ，６２ｂをループ状に結ぶ放射導体膜６２が形成さ
れており、この放射導電膜の長さは送信対象の電磁波の
共振波長になるように調整されている。また誘電体基体
６１の下面には、面状に広がる接地導体膜６３が形成さ
れており、この接地導体膜６３は一辺の一部が切り欠か
れた形状を有している。また誘電体基体６１の側面に
は、共平面線路構造を有する給電導体膜６４，６５が形
成されている。この給電導体膜６４，６５は、それぞれ
放射導電膜６２の２つの端６２ａ，６２ｂに接続されて
互いに平行に上下方向に延びそれら給電導体膜６４，６
５のうちの一方の給電導体膜６５は、接地導電膜６３に
も接続され、もう一方の給電導体膜６４は誘電体基体６
１の下面まで達している。
【０００８】このように構成されたアンテナ装置６０
は、放射導体膜６２を備えているため１波長ループアン
テナの構造を有する。従って、放射導体膜６２からは誘
電体基体６１の上面に対し垂直に最大利得の電磁波が放
射される。また、この放射導体膜６２は誘電体基体６１
の上面に形成され、この誘電体基体６１の下面には接地
導体膜６３が形成されているため、放射導体膜６２から
放射された電磁波のうち、接地導体膜６３に向かう電磁
波は接地導体膜６３で反射される。従って、このアンテ
ナ装置６０を、例えば携帯電話に取り付ける場合に、人
間が携帯電話を使用する際にアンテナ装置の接地導体膜
が人間の方を向くように取り付けると、人間側には電磁
波は放射されず、電磁波は接地導体膜から放射導体膜に
向かう方向に最大利得で、効率よく通信に使用される。
は、放射導体膜６２を備えているため１波長ループアン
テナの構造を有する。従って、放射導体膜６２からは誘
電体基体６１の上面に対し垂直に最大利得の電磁波が放
射される。また、この放射導体膜６２は誘電体基体６１
の上面に形成され、この誘電体基体６１の下面には接地
導体膜６３が形成されているため、放射導体膜６２から
放射された電磁波のうち、接地導体膜６３に向かう電磁
波は接地導体膜６３で反射される。従って、このアンテ
ナ装置６０を、例えば携帯電話に取り付ける場合に、人
間が携帯電話を使用する際にアンテナ装置の接地導体膜
が人間の方を向くように取り付けると、人間側には電磁
波は放射されず、電磁波は接地導体膜から放射導体膜に
向かう方向に最大利得で、効率よく通信に使用される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図１０に示すアンテナ
装置６０の放射導体膜６２には、給電導体膜を経由して
２つの端６２ａ，６２ｂから電力が供給される（以下、
この２つの端６２ａ，６２ｂを給電点と呼ぶ）。一般
に、１波長ループアンテナの場合、放射導体膜の電力の
給電点が互いに接近した点であると、そのアンテナは１
００Ω以上の高インピーダンスとなり、放射導体膜に電
力を効率よく供給することは難しい。従って、インピー
ダンスを小さくし放射導体膜に電力を効率よく供給する
には、アンテナ装置が、図１０に示すように共平面線路
構造の給電導体膜を有する場合、放射導体膜の給電点間
の距離を調整する、すなわち給電導体膜間のギャップ幅
を調整すればよい。このギャップ幅を調整することによ
りインピーダンスを小さくし、放射導体膜に電力を効率
よく供給することができる。また、放射導体膜のインピ
ーダンスおよび給電導体膜のインピーダンスは、互いに
整合させる必要があり、図１０に示すような共平面線路
構造を有する給電導体膜のインピーダンスＺは、給電導
体膜のギャップ幅を２Ｗ、給電導体膜の幅をＳとする
と、以下の式で表わすことができる。
装置６０の放射導体膜６２には、給電導体膜を経由して
２つの端６２ａ，６２ｂから電力が供給される（以下、
この２つの端６２ａ，６２ｂを給電点と呼ぶ）。一般
に、１波長ループアンテナの場合、放射導体膜の電力の
給電点が互いに接近した点であると、そのアンテナは１
００Ω以上の高インピーダンスとなり、放射導体膜に電
力を効率よく供給することは難しい。従って、インピー
ダンスを小さくし放射導体膜に電力を効率よく供給する
には、アンテナ装置が、図１０に示すように共平面線路
構造の給電導体膜を有する場合、放射導体膜の給電点間
の距離を調整する、すなわち給電導体膜間のギャップ幅
を調整すればよい。このギャップ幅を調整することによ
りインピーダンスを小さくし、放射導体膜に電力を効率
よく供給することができる。また、放射導体膜のインピ
ーダンスおよび給電導体膜のインピーダンスは、互いに
整合させる必要があり、図１０に示すような共平面線路
構造を有する給電導体膜のインピーダンスＺは、給電導
体膜のギャップ幅を２Ｗ、給電導体膜の幅をＳとする
と、以下の式で表わすことができる。
【００１０】Ｚ∝｛√（１／εreff）｝ｋ … （１） ただし εreff：実効誘電率 ｋ＝Ｗ／（Ｗ＋Ｓ） … （２） ここで、実効誘電率εreffは、給電導体膜からは誘電体
基体内と空気中との双方に電界が発生することから、空
気の誘電率を１として、以下の式で表わされる。
基体内と空気中との双方に電界が発生することから、空
気の誘電率を１として、以下の式で表わされる。
【００１１】εreff＝（εr ＋１）／２ … （３） ただし εr ：誘電体基体の誘電率 ところで、放射導体膜に電力が効率よく供給されるよう
にインピーダンスを小さくするにあたって、給電導体膜
間のギャップ幅２Ｗを広げなければならない場合があ
る。このとき給電導体膜のインピーダンスＺを放射導体
膜のインピーダンスに整合させようとすると、（１）式
で表わされる給電導体膜のインピーダンスＺの式中のｋ
は（２）式で表わされるため、ギャップ幅２Ｗを広げる
と、それに伴ない給電導体膜の幅Ｓも広げる必要があ
る。給電導体膜のギャップ幅と２本の給電導体膜の幅と
の和は２Ｗ＋２Ｓであるから、誘電体基体の側面の幅が
２Ｗ＋２Ｓよりも小さい場合、給電導体膜のインピーダ
ンスを放射導体膜のインピーダンスに整合させることは
不可能となる。従って、誘電体基体の側面に給電導体膜
を形成する場合、給電導体膜の幅Ｓが制限をうけ、給電
導体膜のインピーダンスを所望の値にすることができな
くなり、放射導体膜のインピーダンスと給電導体膜のイ
ンピーダンスとを整合させることができない場合が生じ
るという問題がある。
にインピーダンスを小さくするにあたって、給電導体膜
間のギャップ幅２Ｗを広げなければならない場合があ
る。このとき給電導体膜のインピーダンスＺを放射導体
膜のインピーダンスに整合させようとすると、（１）式
で表わされる給電導体膜のインピーダンスＺの式中のｋ
は（２）式で表わされるため、ギャップ幅２Ｗを広げる
と、それに伴ない給電導体膜の幅Ｓも広げる必要があ
る。給電導体膜のギャップ幅と２本の給電導体膜の幅と
の和は２Ｗ＋２Ｓであるから、誘電体基体の側面の幅が
２Ｗ＋２Ｓよりも小さい場合、給電導体膜のインピーダ
ンスを放射導体膜のインピーダンスに整合させることは
不可能となる。従って、誘電体基体の側面に給電導体膜
を形成する場合、給電導体膜の幅Ｓが制限をうけ、給電
導体膜のインピーダンスを所望の値にすることができな
くなり、放射導体膜のインピーダンスと給電導体膜のイ
ンピーダンスとを整合させることができない場合が生じ
るという問題がある。
【００１２】本発明は上記事情に鑑み、放出される電磁
波が通信に効率よく使用され、給電導体膜間のギャップ
幅が広くても、放射導体膜のインピーダンスと、給電導
体膜のインピーダンスとを整合させることができるアン
テナ装置を提供することを目的とする。
波が通信に効率よく使用され、給電導体膜間のギャップ
幅が広くても、放射導体膜のインピーダンスと、給電導
体膜のインピーダンスとを整合させることができるアン
テナ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のアンテナ装置は、 （１）上面および下面を有するとともに縦に延びる辺で
区切られた側面を有する誘電体基体 （２）この誘電体基体の上面に形成されたループ状の放
射導体膜 （３）この誘電体基体の下面に形成された、この下面に
広がる接地導体膜 （４）この誘電体基体の側面のこの辺の両側に１本づつ
形成された、それぞれが上記放射導体膜に接続されて互
いに平行に上下方向に延び、１本が上記接地導体膜に接
続された２本の給電導体膜 を備えたことを特徴とする。
明のアンテナ装置は、 （１）上面および下面を有するとともに縦に延びる辺で
区切られた側面を有する誘電体基体 （２）この誘電体基体の上面に形成されたループ状の放
射導体膜 （３）この誘電体基体の下面に形成された、この下面に
広がる接地導体膜 （４）この誘電体基体の側面のこの辺の両側に１本づつ
形成された、それぞれが上記放射導体膜に接続されて互
いに平行に上下方向に延び、１本が上記接地導体膜に接
続された２本の給電導体膜 を備えたことを特徴とする。
【００１４】図１、図２は、本発明のアンテナ装置の作
用の説明図である。図１は、図１０に示すアンテナ装置
の水平断面図であり、図２は、本発明のアンテナ装置の
水平断面図である。図２に示す本発明のアンテナ装置１
０は直方体状の誘電体基体１１を備えており、誘電体基
体１１の側面の、上下方向にのびる４本の辺のうち１本
の辺１１ａの両側に１本づつ給電導体膜１２，１３が形
成されている。従って、辺１１ａから給電導体膜１２ま
での距離と、辺１１ａから給電導体膜１３までの距離と
をあわせた距離を、図１に示す給電導体膜間の距離と等
しく設計したとき、図２に示すアンテナ装置の方が、図
１に示すアンテナ装置と比較して、２本の給電導体膜間
の距離が近くなり、上述した（３）式の示す実効誘電率
εreffが大きくなる。従って、従来のアンテナ装置と本
発明のアンテナ装置において、上述した（２）式中のＷ
の値が等しい場合、従来のアンテナ装置および本発明の
アンテナ装置の給電導体膜のインピーダンスＺをいずれ
もＺ＝Ｚ1 に調整しようとすると、本発明のアンテナ装
置の方が実効誘電率εreffが大きいことに伴って、
（１）式に示すｋの値も大きくする必要がある。このｋ
の値を大きくするということは、本発明のアンテナ装置
の給電導体膜の幅Ｓを、従来のアンテナ装置の給電導体
膜の幅Ｓよりも狭めることになる。従って、本発明のア
ンテナ装置は、従来のアンテナ装置よりも給電導体膜の
幅が狭くてもインピーダンスを整合させることができ
る。
用の説明図である。図１は、図１０に示すアンテナ装置
の水平断面図であり、図２は、本発明のアンテナ装置の
水平断面図である。図２に示す本発明のアンテナ装置１
０は直方体状の誘電体基体１１を備えており、誘電体基
体１１の側面の、上下方向にのびる４本の辺のうち１本
の辺１１ａの両側に１本づつ給電導体膜１２，１３が形
成されている。従って、辺１１ａから給電導体膜１２ま
での距離と、辺１１ａから給電導体膜１３までの距離と
をあわせた距離を、図１に示す給電導体膜間の距離と等
しく設計したとき、図２に示すアンテナ装置の方が、図
１に示すアンテナ装置と比較して、２本の給電導体膜間
の距離が近くなり、上述した（３）式の示す実効誘電率
εreffが大きくなる。従って、従来のアンテナ装置と本
発明のアンテナ装置において、上述した（２）式中のＷ
の値が等しい場合、従来のアンテナ装置および本発明の
アンテナ装置の給電導体膜のインピーダンスＺをいずれ
もＺ＝Ｚ1 に調整しようとすると、本発明のアンテナ装
置の方が実効誘電率εreffが大きいことに伴って、
（１）式に示すｋの値も大きくする必要がある。このｋ
の値を大きくするということは、本発明のアンテナ装置
の給電導体膜の幅Ｓを、従来のアンテナ装置の給電導体
膜の幅Ｓよりも狭めることになる。従って、本発明のア
ンテナ装置は、従来のアンテナ装置よりも給電導体膜の
幅が狭くてもインピーダンスを整合させることができ
る。
【００１５】ここで本発明のアンテナ装置の放射導体膜
が、この放射導電膜の、上記２本の給電導体膜との接続
点どうしの間が電気的に開放された開ループ状のもので
あってもよいし、また、放射導体膜が、帯状の導体膜が
一巡した閉ループ状のものであってもよい。
が、この放射導電膜の、上記２本の給電導体膜との接続
点どうしの間が電気的に開放された開ループ状のもので
あってもよいし、また、放射導体膜が、帯状の導体膜が
一巡した閉ループ状のものであってもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図３は本発明のアンテナ装置の第１実施形態
を示す斜視図、図４はその上面図、図５はその下面図、
図６は、図３に示すアンテナ装置の、２本の給電導体膜
のうちの一方の給電導体膜が形成された側面を示す図、
図７は、図３に示すアンテナ装置の、他方の給電導体膜
が形成された側面を示す図である。
説明する。図３は本発明のアンテナ装置の第１実施形態
を示す斜視図、図４はその上面図、図５はその下面図、
図６は、図３に示すアンテナ装置の、２本の給電導体膜
のうちの一方の給電導体膜が形成された側面を示す図、
図７は、図３に示すアンテナ装置の、他方の給電導体膜
が形成された側面を示す図である。
【００１７】図３に示すアンテナ装置２０は、上面およ
び下面が正方形である直方体形状の誘電体基体２１を備
えている。この誘電体基体２１の上面は、図４に示すよ
うに互いに近接した２つの端２２ａ，２２ｂを有し、こ
の上面の四辺に沿うようにこれら２つの端２２ａ，２２
ｂをループ状に結ぶ放射導体膜２２が形成されている。
この放射導体膜２２は、２つの端２２ａ，２２ｂどうし
の間が電気的に開放された開ループ状のものであり、ル
ープの長さは送信対象の電磁波の共振波長の長さに調整
されている。また、誘電体基体２１の下面には、図５に
示すようにこの下面に広がる接地導体膜２３が形成され
ており、この接地導体膜２３は、一辺の一部が切り欠か
れた形状を有している。また誘電体基体２１の側面に
は、図６、図７に示すように、２本の給電導体膜２４，
２５が形成されており、この２本の給電導体膜２４，２
５は、図３に示すように、側面を縦に区切る４つの辺の
うちの図３の手前側に示される辺２６の両側に１本づ
つ、互いに平行に上下方向に延びるように形成されてお
り、給電導体膜２４，２５は、それぞれ放射導体膜２２
の端２２ａ，２２ｂに接続されており、給電導体膜２５
は、接地導体膜２３に接続されており、給電導体膜２４
は、図５に示すように誘電体基体２１の下面にまで達し
ている。
び下面が正方形である直方体形状の誘電体基体２１を備
えている。この誘電体基体２１の上面は、図４に示すよ
うに互いに近接した２つの端２２ａ，２２ｂを有し、こ
の上面の四辺に沿うようにこれら２つの端２２ａ，２２
ｂをループ状に結ぶ放射導体膜２２が形成されている。
この放射導体膜２２は、２つの端２２ａ，２２ｂどうし
の間が電気的に開放された開ループ状のものであり、ル
ープの長さは送信対象の電磁波の共振波長の長さに調整
されている。また、誘電体基体２１の下面には、図５に
示すようにこの下面に広がる接地導体膜２３が形成され
ており、この接地導体膜２３は、一辺の一部が切り欠か
れた形状を有している。また誘電体基体２１の側面に
は、図６、図７に示すように、２本の給電導体膜２４，
２５が形成されており、この２本の給電導体膜２４，２
５は、図３に示すように、側面を縦に区切る４つの辺の
うちの図３の手前側に示される辺２６の両側に１本づ
つ、互いに平行に上下方向に延びるように形成されてお
り、給電導体膜２４，２５は、それぞれ放射導体膜２２
の端２２ａ，２２ｂに接続されており、給電導体膜２５
は、接地導体膜２３に接続されており、給電導体膜２４
は、図５に示すように誘電体基体２１の下面にまで達し
ている。
【００１８】このように構成されたアンテナ装置２０
は、放射導体膜２２を備えているため１波長ループアン
テナの構造を有する。従って、放射導体膜２２からは誘
電体基体２１の上面に対し垂直に最大利得の電磁波が放
射される。また、この放射導体膜２２は誘電体基体２１
の上面に形成され、この誘電体基体２１の下面には接地
導体膜が形成されているため、放射導体膜２２から放射
された電磁波のうち、接地導体膜２３に向かう電磁波は
接地導体膜２３で反射される。従って、アンテナ装置３
０からは、接地導体膜２３から放射導体膜２２に向かう
方向に最大利得の電磁波が放射され、電磁波は効率よく
通信に使用される。
は、放射導体膜２２を備えているため１波長ループアン
テナの構造を有する。従って、放射導体膜２２からは誘
電体基体２１の上面に対し垂直に最大利得の電磁波が放
射される。また、この放射導体膜２２は誘電体基体２１
の上面に形成され、この誘電体基体２１の下面には接地
導体膜が形成されているため、放射導体膜２２から放射
された電磁波のうち、接地導体膜２３に向かう電磁波は
接地導体膜２３で反射される。従って、アンテナ装置３
０からは、接地導体膜２３から放射導体膜２２に向かう
方向に最大利得の電磁波が放射され、電磁波は効率よく
通信に使用される。
【００１９】また、アンテナ装置２０は、２本の給電導
体膜２４，２５が誘電体基体２１の側面の辺２６の両側
に１本づつ形成されているため、従来のアンテナ装置よ
りも給電導体膜の間の距離が近くなり、実効誘電率を大
きくすることができる。従って、アンテナ装置２０は、
従来のアンテナ装置と比較して、発明が解決しようとす
る課題の欄で示した（２）式中の給電導体膜の幅Ｓを狭
くすることができ、２本の給電導体膜２４，２５の間の
ギャップ幅が広い場合であっても、放射導体膜のインピ
ーダンスと、給電導体膜のインピーダンスとを整合させ
ることができる。
体膜２４，２５が誘電体基体２１の側面の辺２６の両側
に１本づつ形成されているため、従来のアンテナ装置よ
りも給電導体膜の間の距離が近くなり、実効誘電率を大
きくすることができる。従って、アンテナ装置２０は、
従来のアンテナ装置と比較して、発明が解決しようとす
る課題の欄で示した（２）式中の給電導体膜の幅Ｓを狭
くすることができ、２本の給電導体膜２４，２５の間の
ギャップ幅が広い場合であっても、放射導体膜のインピ
ーダンスと、給電導体膜のインピーダンスとを整合させ
ることができる。
【００２０】以下に、図３から図７に示すアンテナ装置
２０の製造方法について説明する。先ず、誘電体基体２
１の材料を選定する。この誘電体基体２１の材料は、送
受信される電磁波の周波数帯域において比誘電率が１０
〜１００程度で安定している材料が好ましく、本実施形
態では、Ｓｒ（Ｎｉ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 系セラミックを
用いる。この材料は、送受信される電磁波の周波数が
３．８ＧＨｚのときの比誘電率が３１であり、Ｑ値が１
８００である。
２０の製造方法について説明する。先ず、誘電体基体２
１の材料を選定する。この誘電体基体２１の材料は、送
受信される電磁波の周波数帯域において比誘電率が１０
〜１００程度で安定している材料が好ましく、本実施形
態では、Ｓｒ（Ｎｉ1/3 Ｎｂ2/3 ）Ｏ3 系セラミックを
用いる。この材料は、送受信される電磁波の周波数が
３．８ＧＨｚのときの比誘電率が３１であり、Ｑ値が１
８００である。
【００２１】次に、放射導体膜２２、２本の給電導体膜
２４，２５、および誘電体基体２１の寸法を決定する。
この寸法は以下のようにして決定することができる。放
射導体膜２２のループの長さをλとすると、λは以下の
式で表わすことができる。 λ＝λ0 ／√（εreff） … （１） ただし、λ0 ；電磁波の真空中の波長 εreff；実効誘電率 ここで、（１）式における実効誘電率εreffは、放射導
体膜２２が誘電体基体２１の上面に形成され、また放射
導体膜２２から放射される電磁波が、誘電体基体１１の
上面に対し垂直に放射され、放射導体膜２２の内側およ
び外側に電界が発生することを考慮すると、以下の式で
表すことができる。
２４，２５、および誘電体基体２１の寸法を決定する。
この寸法は以下のようにして決定することができる。放
射導体膜２２のループの長さをλとすると、λは以下の
式で表わすことができる。 λ＝λ0 ／√（εreff） … （１） ただし、λ0 ；電磁波の真空中の波長 εreff；実効誘電率 ここで、（１）式における実効誘電率εreffは、放射導
体膜２２が誘電体基体２１の上面に形成され、また放射
導体膜２２から放射される電磁波が、誘電体基体１１の
上面に対し垂直に放射され、放射導体膜２２の内側およ
び外側に電界が発生することを考慮すると、以下の式で
表すことができる。
【００２２】εreff＝（εr ＋３）／４ … （２） ただし、εr ；誘電体基体の誘電率 従って、（２）式で求めた実効誘電率εreffを、（１）
式に代入することによって放射導体膜２２の長さλを求
めることができる。本実施形態では、電磁波の共振周波
数を１．９ＧＨｚとするため、放射導体膜２２のループ
の長さλは、λ＝５４．１６ｍｍとなる。また、１波長
ループアンテナのインピーダンスは、一般的には１００
Ω以上の高インピーダンスであるが、放射導電膜の幅
や、放射導体膜の２つの端の間のギャップ幅を調整する
ことによりインピーダンスを低下させて給電効率を向上
させることができる。本実施形態では、インピーダンス
を５０Ωとするため、放射導体膜２２の幅を１．５ｍ
ｍ、ギャップ幅を０．７５ｍｍとする。
式に代入することによって放射導体膜２２の長さλを求
めることができる。本実施形態では、電磁波の共振周波
数を１．９ＧＨｚとするため、放射導体膜２２のループ
の長さλは、λ＝５４．１６ｍｍとなる。また、１波長
ループアンテナのインピーダンスは、一般的には１００
Ω以上の高インピーダンスであるが、放射導電膜の幅
や、放射導体膜の２つの端の間のギャップ幅を調整する
ことによりインピーダンスを低下させて給電効率を向上
させることができる。本実施形態では、インピーダンス
を５０Ωとするため、放射導体膜２２の幅を１．５ｍ
ｍ、ギャップ幅を０．７５ｍｍとする。
【００２３】このように決定された放射導体膜の寸法か
ら、誘電体基体２１の長さおよび幅を、いずれも１４．
５４ｍｍとする。また誘電体基体２１の厚さについて
は、放射導体膜２２から接地導体２３までの距離を、
１．９ＧＨｚの共振周波数を有する電磁波の共振波長
の、誘電体基体での１／４波長に相当する７．０９ｍｍ
とする。
ら、誘電体基体２１の長さおよび幅を、いずれも１４．
５４ｍｍとする。また誘電体基体２１の厚さについて
は、放射導体膜２２から接地導体２３までの距離を、
１．９ＧＨｚの共振周波数を有する電磁波の共振波長
の、誘電体基体での１／４波長に相当する７．０９ｍｍ
とする。
【００２４】また、給電導体膜の幅や、給電導体膜の間
のギャップ幅を調整することにより所望の給電導体膜の
インピーダンスが得られる。本実施形態では、給電導体
膜の幅を２．０ｍｍ、ギャップ幅を０．７５ｍｍとす
る。次に、上述のような寸法を有する誘電体基体を作製
し、この誘電体基体に、接地導体膜２３のパターンと、
上述した寸法を有するように放射導体膜２２および２本
の給電導体膜２４，２５のパターンを、銅ペーストを用
いて厚膜印刷法により印刷し、還元雰囲気中で焼成す
る。
のギャップ幅を調整することにより所望の給電導体膜の
インピーダンスが得られる。本実施形態では、給電導体
膜の幅を２．０ｍｍ、ギャップ幅を０．７５ｍｍとす
る。次に、上述のような寸法を有する誘電体基体を作製
し、この誘電体基体に、接地導体膜２３のパターンと、
上述した寸法を有するように放射導体膜２２および２本
の給電導体膜２４，２５のパターンを、銅ペーストを用
いて厚膜印刷法により印刷し、還元雰囲気中で焼成す
る。
【００２５】このようにしてアンテナ装置が製造され
る。図４は、本発明のアンテナ装置の第２実施形態を示
す図である。図３に示すアンテナ装置２０の構成要素と
同一の構成要素には同一番号を付して示し、相違点のみ
に付いて説明する。図４に示すアンテナ装置３０を構成
する誘電体基体２１の上面には、この上面の四辺に沿う
ように、帯状の導体膜が一巡した閉ループ状の放射導体
膜３１が形成されている。
る。図４は、本発明のアンテナ装置の第２実施形態を示
す図である。図３に示すアンテナ装置２０の構成要素と
同一の構成要素には同一番号を付して示し、相違点のみ
に付いて説明する。図４に示すアンテナ装置３０を構成
する誘電体基体２１の上面には、この上面の四辺に沿う
ように、帯状の導体膜が一巡した閉ループ状の放射導体
膜３１が形成されている。
【００２６】このように放射導体膜が、帯状の導体膜が
一巡した閉ループ状のものであってもよい。
一巡した閉ループ状のものであってもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアンテナ
装置によれば、放出される電磁波が通信に効率よく使用
され、給電導体膜間のギャップ幅が広くても、放射導体
膜のインピーダンスと、給電導体膜のインピーダンスと
を整合させることができる。
装置によれば、放出される電磁波が通信に効率よく使用
され、給電導体膜間のギャップ幅が広くても、放射導体
膜のインピーダンスと、給電導体膜のインピーダンスと
を整合させることができる。
【図１】従来のアンテナ装置の水平断面図である。
【図２】本発明のアンテナ装置の水平断面図である。
【図３】本発明のアンテナ装置の第１実施形態を示す斜
視図である。
視図である。
【図４】図３に示すアンテナ装置の上面図である。
【図５】図３に示すアンテナ装置の下面図である。
【図６】図３に示すアンテナ装置の、２本の給電導体膜
のうちの一方の給電導体膜が形成された側面を示す図で
ある。
のうちの一方の給電導体膜が形成された側面を示す図で
ある。
【図７】図３に示すアンテナ装置の、図６に示す給電導
体膜とは異なる給電導体膜が形成された側面を示す図で
ある。
体膜とは異なる給電導体膜が形成された側面を示す図で
ある。
【図８】本発明のアンテナ装置の第２実施形態を示す図
である。
である。
【図９】特開平７−２８３６３９号公報に提案されたア
ンテナ装置を示す斜視図である。
ンテナ装置を示す斜視図である。
【図１０】従来のアンテナ装置を示す斜視図である。
１０，２０，３０ アンテナ装置 １１，２１，３１ 誘電体基体 １１ａ，２６ 辺 １２，１３，２４，２５ 給電導体膜 ２２ 放射導体膜 ２２ａ，２２ｂ 端 ２３ 接地導体膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷所 博明 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三菱マテリアル株式会社 電子技術研究 所内 (72)発明者 後藤 尚久 川崎市宮前区土橋６−15−１−Ａ514 (56)参考文献 特開 平４−287408（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−259724（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−93322（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−274532（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 7/00 - 7/08 H01Q 1/00 - 1/52
Claims (3)
- 【請求項１】 上面および下面を有するとともに縦に延
びる辺で区切られた側面を有する誘電体基体と、 該誘電体基体の上面に形成されたループ状の放射導体膜
と、 該誘電体基体の下面に形成された、該下面に広がる接地
導体膜と、 該誘電体基体の側面の該辺の両側に１本づつ形成され
た、それぞれが前記放射導体膜に接続されて互いに平行
に上下方向に延び、１本が前記接地導体膜に接続された
２本の給電導体膜とを備えたことを特徴とするアンテナ
装置。 - 【請求項２】 前記放射導体膜が、該放射導体膜の、前
記２本の給電導体膜との接続点どうしの間が電気的に開
放された開ループ状のものであることを特徴とする請求
項１記載のアンテナ装置。 - 【請求項３】 前記放射導体膜が、帯状の導体膜が一巡
した閉ループ状のものであることを特徴とする請求項１
記載のアンテナ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07798297A JP3271697B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | アンテナ装置 |
| EP97115011A EP0829917B1 (en) | 1996-09-12 | 1997-08-29 | Antenna device |
| DE69726523T DE69726523T2 (de) | 1996-09-12 | 1997-08-29 | Antenne |
| KR1019970046783A KR100632616B1 (ko) | 1996-09-12 | 1997-09-11 | 안테나장치 |
| US08/928,143 US5945959A (en) | 1996-09-12 | 1997-09-12 | Surface mounting antenna having a dielectric base and a radiating conductor film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07798297A JP3271697B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10276032A JPH10276032A (ja) | 1998-10-13 |
| JP3271697B2 true JP3271697B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=13649090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07798297A Expired - Fee Related JP3271697B2 (ja) | 1996-09-12 | 1997-03-28 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3271697B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10347719B4 (de) * | 2003-06-25 | 2009-12-10 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd., Suwon | Innere Antenne für ein mobiles Kommunikationsgerät |
| EP2081256B1 (en) * | 2006-08-24 | 2015-03-25 | Hitachi Kokusai Yagi Solutions Inc. | Antenna device |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP07798297A patent/JP3271697B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10276032A (ja) | 1998-10-13 |
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