JP3397598B2 - 表面実装型アンテナ - Google Patents
表面実装型アンテナInfo
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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
に組み込まれる回路基板に表面実装される表面実装型ア
ンテナに関する。
に組み込まれる回路基板に表面実装される表面実装型ア
ンテナに関する。
【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
アンテナが求められている。これに対し、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。
しては、小型、高利得、低コストで、かつ実装の容易な
アンテナが求められている。これに対し、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
のアンテナが提案されている。図１１は、特開平７−２
８３６３９号公報に提案されたアンテナを示す斜視図で
ある。アンテナ１１０を構成する誘電体基体１１１に
は、内壁に放射導体膜が形成されたスルーホール１１２
が形成されている。また、誘電体基体１１１の表面に
は、表面電極１１３が形成され、裏面には、コネクタ外
部導体板１１４が取り付けられており、表面電極１１３
と、コネクタ外部導体板１１４とは、スルーホール１１
２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１１４の、誘
電体基体１１１が取り付けられている面に対する反対側
の面に、同軸コネクタ１１５が取り付けられており、こ
の同軸コネクタ１１５の外部導体および内部導体は、コ
ネクタ外部導体板１１４およびスルーホール１１２内の
放射導体膜にそれぞれ電気的に接続されている。
のアンテナが提案されている。図１１は、特開平７−２
８３６３９号公報に提案されたアンテナを示す斜視図で
ある。アンテナ１１０を構成する誘電体基体１１１に
は、内壁に放射導体膜が形成されたスルーホール１１２
が形成されている。また、誘電体基体１１１の表面に
は、表面電極１１３が形成され、裏面には、コネクタ外
部導体板１１４が取り付けられており、表面電極１１３
と、コネクタ外部導体板１１４とは、スルーホール１１
２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１１４の、誘
電体基体１１１が取り付けられている面に対する反対側
の面に、同軸コネクタ１１５が取り付けられており、こ
の同軸コネクタ１１５の外部導体および内部導体は、コ
ネクタ外部導体板１１４およびスルーホール１１２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１１０は、
同軸コネクタ１１５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１１５を経由して
アンテナ１１０に高周波電力が供給され、スルーホール
１１２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。
同軸コネクタ１１５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１１５を経由して
アンテナ１１０に高周波電力が供給され、スルーホール
１１２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】図１２は、特開平７−２２１５３７号公報
に提案されたアンテナを示す斜視図である。アンテナ１
２０を構成する誘電体基板１２１には、この誘電体基板
１２１の長辺方向に、内壁に放射導体膜が形成されたス
ルーホール１２２が形成されている。また、誘電体基板
１２１の一端面全面には側面電極１２３が形成され、他
端面の中央部分には給電電極１２４が形成されており、
側面電極１２３と給電電極１２４とは、スルーホール１
２２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、誘電体基板１２１の、給電電極
１２４が形成されている面には、給電電極１２４を挟む
ように、側面電極１２５，１２６が形成されている。
に提案されたアンテナを示す斜視図である。アンテナ１
２０を構成する誘電体基板１２１には、この誘電体基板
１２１の長辺方向に、内壁に放射導体膜が形成されたス
ルーホール１２２が形成されている。また、誘電体基板
１２１の一端面全面には側面電極１２３が形成され、他
端面の中央部分には給電電極１２４が形成されており、
側面電極１２３と給電電極１２４とは、スルーホール１
２２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、誘電体基板１２１の、給電電極
１２４が形成されている面には、給電電極１２４を挟む
ように、側面電極１２５，１２６が形成されている。
【０００６】このように構成されたアンテナ１２０は通
信機器本体に内蔵される回路基板に実装され、その通信
機器本体から、給電電極１２４を経由してアンテナ１２
０に高周波電力が供給され、スルーホール１２２の内壁
の放射導体膜から電磁波が放出される。
信機器本体に内蔵される回路基板に実装され、その通信
機器本体から、給電電極１２４を経由してアンテナ１２
０に高周波電力が供給され、スルーホール１２２の内壁
の放射導体膜から電磁波が放出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図１１，図１２に示す
ようなアンテナ１１０，１２０は、放射導体膜が形成さ
れたスルーホール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、アンテナは、そのア
ンテナの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に実装される。従
って、携帯電話の長手方向が地面に対して垂直に保持さ
れると、アンテナは最も効率よく電磁波を送受信でき
る。
ようなアンテナ１１０，１２０は、放射導体膜が形成さ
れたスルーホール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、アンテナは、そのア
ンテナの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に実装される。従
って、携帯電話の長手方向が地面に対して垂直に保持さ
れると、アンテナは最も効率よく電磁波を送受信でき
る。
【０００８】ところで、携帯電話では、上端部にスピー
カ、下端部にマイクロホンが設けられており、携帯電話
を人間が実際に使用すると、耳と口とを結ぶ線が地面に
対して垂直というよりもむしろ平行に近いため、携帯電
話は地面に対してほぼ平行に保持される。従って、垂直
偏波の電磁波を効率よく送受信することは難しい場合が
あるという問題がある。
カ、下端部にマイクロホンが設けられており、携帯電話
を人間が実際に使用すると、耳と口とを結ぶ線が地面に
対して垂直というよりもむしろ平行に近いため、携帯電
話は地面に対してほぼ平行に保持される。従って、垂直
偏波の電磁波を効率よく送受信することは難しい場合が
あるという問題がある。
【０００９】この問題を解決する方法として、図１１な
いし図１２に示すようなアンテナを、そのアンテナのス
ルーホールが携帯電話の長手方向に対し垂直に保持され
るように携帯電話に実装することが考えられる。ところ
が、携帯電話の待受状態を考えると、一般的に携帯電話
は衣服などのポケットなどに入れられ縦に保持されるた
め、上記のように携帯電話の長手方向に対し垂直にスル
ーホールを配置した場合、待受状態では、スルーホール
が水平になり、電磁波の受信効率が低下するという問題
がある。
いし図１２に示すようなアンテナを、そのアンテナのス
ルーホールが携帯電話の長手方向に対し垂直に保持され
るように携帯電話に実装することが考えられる。ところ
が、携帯電話の待受状態を考えると、一般的に携帯電話
は衣服などのポケットなどに入れられ縦に保持されるた
め、上記のように携帯電話の長手方向に対し垂直にスル
ーホールを配置した場合、待受状態では、スルーホール
が水平になり、電磁波の受信効率が低下するという問題
がある。
【００１０】本発明は、上記事情に鑑み、電磁波を効率
よく送受信できる表面実装型アンテナを提供することを
目的とする。
よく送受信できる表面実装型アンテナを提供することを
目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の表面実装型アンテナは、 （１）水平に広がる上面および下面を有する誘電体基体 （２）上記誘電体基体の下面に形成された、面状に広が
る接地導体膜 （３）上記誘電体基体の上面に形成された、所定の第１
ギャップを挟んで向き合う２つの端が形成されるように
この上面内を一周する第１のループ放射導体膜 （４）上記誘電体基体の内部に形成された、上記第１の
ループ放射導体膜のループに対する上記第１のギャップ
の向きとは向きの異なる第２のギャップを挟んで向き合
う２つの端が形成されるように水平面内を一周する第２
のループ放射導体膜 （５）それぞれが上記第１のループ放射導体膜の２つの
端それぞれに接続されて互いに平行に延在し、一方が上
記接地導体膜に接続されてなる２本の第１の給電導体膜 （６）それぞれが上記第２のループ放射導体膜の２つの
端それぞれに接続され、互いに平行に、上記誘電体基体
の側面を経由して延在し一方が上記接地導体膜に接続さ
れてなる２本の第２の給電導体膜 を備えたことを特徴とする。
明の表面実装型アンテナは、 （１）水平に広がる上面および下面を有する誘電体基体 （２）上記誘電体基体の下面に形成された、面状に広が
る接地導体膜 （３）上記誘電体基体の上面に形成された、所定の第１
ギャップを挟んで向き合う２つの端が形成されるように
この上面内を一周する第１のループ放射導体膜 （４）上記誘電体基体の内部に形成された、上記第１の
ループ放射導体膜のループに対する上記第１のギャップ
の向きとは向きの異なる第２のギャップを挟んで向き合
う２つの端が形成されるように水平面内を一周する第２
のループ放射導体膜 （５）それぞれが上記第１のループ放射導体膜の２つの
端それぞれに接続されて互いに平行に延在し、一方が上
記接地導体膜に接続されてなる２本の第１の給電導体膜 （６）それぞれが上記第２のループ放射導体膜の２つの
端それぞれに接続され、互いに平行に、上記誘電体基体
の側面を経由して延在し一方が上記接地導体膜に接続さ
れてなる２本の第２の給電導体膜 を備えたことを特徴とする。
【００１２】本発明の表面実装型アンテナでは、ループ
に対するギャップの向きが互いに異なる第１のループ放
射導体膜および第２のループ放射導体膜が備えられてい
るため、第１のループ放射導体膜により送受信される電
磁波の偏波方向と、第２のループ放射導体膜により送受
信される電磁波の偏波方向とが異なる。従って、１つの
アンテナで互いに異なる偏波方向の電磁波を送受信する
ことができる。
に対するギャップの向きが互いに異なる第１のループ放
射導体膜および第２のループ放射導体膜が備えられてい
るため、第１のループ放射導体膜により送受信される電
磁波の偏波方向と、第２のループ放射導体膜により送受
信される電磁波の偏波方向とが異なる。従って、１つの
アンテナで互いに異なる偏波方向の電磁波を送受信する
ことができる。
【００１３】ここで、本発明の表面実装型アンテナにお
いて、第１のループ放射導体膜および第２のループ放射
導体膜が、第１のループ放射導体膜のループに対する第
１のギャップの向きと、第２の放射導体膜のループに対
する第２のギャップの向きが水平面内で相互に９０°異
なる向きとなるように形成されることが好ましい。この
ように、第１のループ放射導体膜および第２のループ放
射導体膜を形成すると、電磁波が垂直偏波あるいは水平
偏波であっても、電磁波を効率よく受信することができ
る。
いて、第１のループ放射導体膜および第２のループ放射
導体膜が、第１のループ放射導体膜のループに対する第
１のギャップの向きと、第２の放射導体膜のループに対
する第２のギャップの向きが水平面内で相互に９０°異
なる向きとなるように形成されることが好ましい。この
ように、第１のループ放射導体膜および第２のループ放
射導体膜を形成すると、電磁波が垂直偏波あるいは水平
偏波であっても、電磁波を効率よく受信することができ
る。
【００１４】ここで、本発明の表面実装型アンテナにお
いて、第１，第２の給電導体膜が、回路基板への表面実
装時の電極を兼ねたものであることが好ましい。給電導
体膜が回路基板への表面実装時の電極を兼ねることによ
り、この表面実装型アンテナを、回路基板に容易に実装
することができる。
いて、第１，第２の給電導体膜が、回路基板への表面実
装時の電極を兼ねたものであることが好ましい。給電導
体膜が回路基板への表面実装時の電極を兼ねることによ
り、この表面実装型アンテナを、回路基板に容易に実装
することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態ついて説
明する。図１は、本発明の一実施形態の表面実装型アン
テナの斜視図、図２はその上面図、図３はそのＡ−Ａ’
断面図、図４はその下面図、図５は、図１に示す表面実
装型アンテナの第１の給電導体膜が形成された側面を示
す図、および図６は、図１に示す表面実装型アンテナ
の、第２の給電導体膜が形成された側面を示す図であ
る。
明する。図１は、本発明の一実施形態の表面実装型アン
テナの斜視図、図２はその上面図、図３はそのＡ−Ａ’
断面図、図４はその下面図、図５は、図１に示す表面実
装型アンテナの第１の給電導体膜が形成された側面を示
す図、および図６は、図１に示す表面実装型アンテナ
の、第２の給電導体膜が形成された側面を示す図であ
る。
【００１６】図１に示す表面実装型アンテナ１０は、正
方形の上面および下面を有する直方体形状の誘電体基体
１１を備えている。この誘電体基体１１の上面には、こ
の上面の４辺に沿うように第１のループ放射導体膜１３
が形成されている。この第１のループ放射導体膜１３
は、図２に示すように第１のギャップ１２を挟んで向き
合う２つの端１３ａ，１３ｂが形成されるようにこの上
面内を一周しており、このループの長さは送受信対象の
電磁波の共振波長と同一の長さに調整されている。ま
た、誘電体基体１１の内部には、正方形状に水平面内を
一周する第２のループ放射導体膜１５が形成されてい
る。この第２のループ放射導体膜１５は、図３に示すよ
うに第２のギャップ１４を挟んで向き合う２つの端１５
ａ，１５ｂが形成されるように水平面内を一周してお
り、この第２のループ放射導体膜１５のループに対する
第２のギャップ１４の向きは、図１に示すように第１の
ループ放射導体膜１３のループに対する第１のギャップ
１２の向きと比べ、水平面内で９０度異なる向きに調整
されている。また、この第２のループ放射導体膜１５の
ループの長さは送受信対象の電磁波の、誘電体基体１１
内での共振波長と同一の長さに調整されている。また誘
電体基体１１の下面には、図４に示すように接地導体膜
１６が形成されており、この接地導体膜１６は４辺のう
ちの２辺それぞれ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１１の４つの側面のうちの１つの側
面には、図５に示すように互いの間にギャップ１７を有
する２本の第１の給電導体膜１８，１９が形成されてお
り、別の側面には、図６に示すように互いの間にギャッ
プ２０を有する２本の第２の給電導体膜２１，２２が形
成されている。図５に示す２本の第１の給電導体膜１
８，１９は、図１に示すようにそれぞれ第１のループ放
射導体膜１３の２つの端１３ａ，１３ｂに接続され、互
いに平行に、誘電体基体１１の側面を経由して延在し、
これら２本の給電導体膜１８，１９のうちの一方の給電
導体膜１９は接地導体膜１６に接続され、他方の給電導
体膜１８は誘電体基体１１の下面まで達している。さら
に、２本の給電導体膜１８，１９の接地導体膜１６側
は、それぞれ回路基板への表面実装時の電極である給電
電極１８ａ，１９ａを兼ねている。一方、図６に示す２
本の第２の給電導体膜２１，２２は、第１の給電導体膜
１８，１９と同様、図１に示すようにそれぞれ第２のル
ープ放射導体膜１５の２つの端１５ａ，１５ｂに接続さ
れ、互いに平行に誘電体基体１１の側面を経由して延在
し、これら２本の給電導体膜２１，２２のうちの一方の
給電導体膜２２は接地導体膜１６に接続され、他方の給
電導体膜２１は、誘電体基体１１の下面まで達してい
る。さらに、２本の給電導体膜２１，２２の接地導体膜
１６側は、それぞれ回路基板への表面実装時の電極であ
る給電電極２１ａ，２２ａを兼ねている。
方形の上面および下面を有する直方体形状の誘電体基体
１１を備えている。この誘電体基体１１の上面には、こ
の上面の４辺に沿うように第１のループ放射導体膜１３
が形成されている。この第１のループ放射導体膜１３
は、図２に示すように第１のギャップ１２を挟んで向き
合う２つの端１３ａ，１３ｂが形成されるようにこの上
面内を一周しており、このループの長さは送受信対象の
電磁波の共振波長と同一の長さに調整されている。ま
た、誘電体基体１１の内部には、正方形状に水平面内を
一周する第２のループ放射導体膜１５が形成されてい
る。この第２のループ放射導体膜１５は、図３に示すよ
うに第２のギャップ１４を挟んで向き合う２つの端１５
ａ，１５ｂが形成されるように水平面内を一周してお
り、この第２のループ放射導体膜１５のループに対する
第２のギャップ１４の向きは、図１に示すように第１の
ループ放射導体膜１３のループに対する第１のギャップ
１２の向きと比べ、水平面内で９０度異なる向きに調整
されている。また、この第２のループ放射導体膜１５の
ループの長さは送受信対象の電磁波の、誘電体基体１１
内での共振波長と同一の長さに調整されている。また誘
電体基体１１の下面には、図４に示すように接地導体膜
１６が形成されており、この接地導体膜１６は４辺のう
ちの２辺それぞれ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１１の４つの側面のうちの１つの側
面には、図５に示すように互いの間にギャップ１７を有
する２本の第１の給電導体膜１８，１９が形成されてお
り、別の側面には、図６に示すように互いの間にギャッ
プ２０を有する２本の第２の給電導体膜２１，２２が形
成されている。図５に示す２本の第１の給電導体膜１
８，１９は、図１に示すようにそれぞれ第１のループ放
射導体膜１３の２つの端１３ａ，１３ｂに接続され、互
いに平行に、誘電体基体１１の側面を経由して延在し、
これら２本の給電導体膜１８，１９のうちの一方の給電
導体膜１９は接地導体膜１６に接続され、他方の給電導
体膜１８は誘電体基体１１の下面まで達している。さら
に、２本の給電導体膜１８，１９の接地導体膜１６側
は、それぞれ回路基板への表面実装時の電極である給電
電極１８ａ，１９ａを兼ねている。一方、図６に示す２
本の第２の給電導体膜２１，２２は、第１の給電導体膜
１８，１９と同様、図１に示すようにそれぞれ第２のル
ープ放射導体膜１５の２つの端１５ａ，１５ｂに接続さ
れ、互いに平行に誘電体基体１１の側面を経由して延在
し、これら２本の給電導体膜２１，２２のうちの一方の
給電導体膜２２は接地導体膜１６に接続され、他方の給
電導体膜２１は、誘電体基体１１の下面まで達してい
る。さらに、２本の給電導体膜２１，２２の接地導体膜
１６側は、それぞれ回路基板への表面実装時の電極であ
る給電電極２１ａ，２２ａを兼ねている。
【００１７】このように構成された表面実装型アンテナ
１０には、ギャップの向きが水平面内で相互に９０度異
なる、第１のループ放射導体膜１３および第２のループ
放射導体膜１５が形成されているため、これら第１，第
２のループ放射導体膜１３，１５により受信される電磁
波の偏波方向は、水平面内で相互に９０度異なる。従っ
て、この表面実装型アンテナ１０は、電磁波が垂直偏波
あるいは水平偏波のいずれであっても、電磁波を効率よ
く受信することができる。
１０には、ギャップの向きが水平面内で相互に９０度異
なる、第１のループ放射導体膜１３および第２のループ
放射導体膜１５が形成されているため、これら第１，第
２のループ放射導体膜１３，１５により受信される電磁
波の偏波方向は、水平面内で相互に９０度異なる。従っ
て、この表面実装型アンテナ１０は、電磁波が垂直偏波
あるいは水平偏波のいずれであっても、電磁波を効率よ
く受信することができる。
【００１８】また、表面実装型アンテナ１０は、第１の
給電導体膜１８，１９の接地導体膜１６の近傍、および
第２の給電導体膜２１，２２の接地導体膜１６の近傍が
給電電極を兼ねているため、はんだ付け等により回路基
板に容易に実装される。尚、この表面実装型アンテナ１
０では、第１，第２のループ放射導体膜１３，１５が、
第１のループ放射導体膜１３のギャップの向きと、第２
のループ放射導体膜１５のギャップの向きが水平面内で
相互に９０度異なる向きに形成されているが、ギャップ
の向きは相互に、例えば４５度異なる向きでもよく、ギ
ャップの向きが異なっていれば、１つのアンテナで偏波
方向の異なる電磁波を受信することができる。
給電導体膜１８，１９の接地導体膜１６の近傍、および
第２の給電導体膜２１，２２の接地導体膜１６の近傍が
給電電極を兼ねているため、はんだ付け等により回路基
板に容易に実装される。尚、この表面実装型アンテナ１
０では、第１，第２のループ放射導体膜１３，１５が、
第１のループ放射導体膜１３のギャップの向きと、第２
のループ放射導体膜１５のギャップの向きが水平面内で
相互に９０度異なる向きに形成されているが、ギャップ
の向きは相互に、例えば４５度異なる向きでもよく、ギ
ャップの向きが異なっていれば、１つのアンテナで偏波
方向の異なる電磁波を受信することができる。
【００１９】以下に、図１に示す表面実装型アンテナ１
０の製造方法について、図１および図７〜図１０を用い
て説明する。図７は、図１に示す表面実装型アンテナ１
０の上面図であって、誘電体基体の長さと幅、第１のル
ープ放射導体膜の寸法を示す図、図８は、図１に示す表
面実装型アンテナ１０のＡ−Ａ’断面図であって、誘電
体基体の長さと幅、第２のループ放射導体膜の寸法を示
す図、図９は、表面実装型アンテナ１０の、第１の給電
導体膜が形成された側面を示す図であって、誘電体基体
の厚さ、第１の給電導体膜の寸法を示す図、および図１
０は、表面実装型アンテナ１０の、第２の給電導体膜が
形成された側面を示す図であって、誘電体基体の厚さ、
第２の給電導体膜の寸法を示す図である。
０の製造方法について、図１および図７〜図１０を用い
て説明する。図７は、図１に示す表面実装型アンテナ１
０の上面図であって、誘電体基体の長さと幅、第１のル
ープ放射導体膜の寸法を示す図、図８は、図１に示す表
面実装型アンテナ１０のＡ−Ａ’断面図であって、誘電
体基体の長さと幅、第２のループ放射導体膜の寸法を示
す図、図９は、表面実装型アンテナ１０の、第１の給電
導体膜が形成された側面を示す図であって、誘電体基体
の厚さ、第１の給電導体膜の寸法を示す図、および図１
０は、表面実装型アンテナ１０の、第２の給電導体膜が
形成された側面を示す図であって、誘電体基体の厚さ、
第２の給電導体膜の寸法を示す図である。
【００２０】先ず、誘電体基体１１の材料を選定する。
この誘電体基体１１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、例えばＳｒ（Ｎｉ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 系セラミックが好適である。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１８００である。
この誘電体基体１１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、例えばＳｒ（Ｎｉ1/3 Ｎｂ
2/3 ）Ｏ3 系セラミックが好適である。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１８００である。
【００２１】次に、第１，第２のループ放射導体膜、第
１，第２の給電導体膜、および誘電体基体の寸法を決定
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。第１，第２のループ放射導体膜１３，１５のループ
の長さを、それぞれλ1 ，λ2 とすると、λ1 ，λ2 は
以下の式で表すことができる。 λ1 ＝λ0 ／√（εreff-1） ……（１） λ2 ＝λ0 ／√（εreff-2） ……（２） ただし、λ0 ；電磁波の真空中の波長 εreff-1，εreff-2；実効比誘電率 ここで、（１）式における実効比誘電率εreff-1は、第
１のループ放射導体膜１３が誘電体基体１１の上面に形
成され、また第１のループ放射導体膜１３から放射され
る電磁波が、誘電体基体１１の、第１のループ放射導体
膜１３が形成された面に垂直に放射され、第１のループ
放射導体膜１３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。
１，第２の給電導体膜、および誘電体基体の寸法を決定
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。第１，第２のループ放射導体膜１３，１５のループ
の長さを、それぞれλ1 ，λ2 とすると、λ1 ，λ2 は
以下の式で表すことができる。 λ1 ＝λ0 ／√（εreff-1） ……（１） λ2 ＝λ0 ／√（εreff-2） ……（２） ただし、λ0 ；電磁波の真空中の波長 εreff-1，εreff-2；実効比誘電率 ここで、（１）式における実効比誘電率εreff-1は、第
１のループ放射導体膜１３が誘電体基体１１の上面に形
成され、また第１のループ放射導体膜１３から放射され
る電磁波が、誘電体基体１１の、第１のループ放射導体
膜１３が形成された面に垂直に放射され、第１のループ
放射導体膜１３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-1＝（εr ＋３）／４ ……（３）
ただし、εr ：誘電体基体の比誘電率
また、（２）式における実効比誘電率εreff-2は、第２
のループ放射導体膜１５が誘電体基体１１の内部に形成
され、また第２のループ放射導体膜１５から放射される
電磁波が、誘電体基体１１の、第１のループ放射導体膜
１５が形成された面に垂直に放射され、第２のループ放
射導体膜１５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。
のループ放射導体膜１５が誘電体基体１１の内部に形成
され、また第２のループ放射導体膜１５から放射される
電磁波が、誘電体基体１１の、第１のループ放射導体膜
１５が形成された面に垂直に放射され、第２のループ放
射導体膜１５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。
【００２３】
εreff-2＝（εr ＋１）／２ ……（４）
ただし、εr ：誘電体基板の比誘電率
したがって、（３）式，（４）式で求めた実効比誘電率
εreff-1，εreff-2を、それぞれ（１）式，（２）式に
代入することによって第１，第２のループ放射導体膜１
３，１５の長さλ1 ，λ2 を求めることができる。
εreff-1，εreff-2を、それぞれ（１）式，（２）式に
代入することによって第１，第２のループ放射導体膜１
３，１５の長さλ1 ，λ2 を求めることができる。
【００２４】電磁波の共振周波数を１．９ＧＨｚとする
と、λ1 ＝５４．１６ｍｍ，λ2 ＝３９，４７ｍｍとな
る。図７，図８に示すように、第１，第２のループ放射
導体膜１３，１５を形成するには、第１のループ放射導
体膜１３の各辺の長さを１３．５４ｍｍとし、第２のル
ープ放射導体膜１５の各辺の長さを９．８７ｍｍとすれ
ばよい。ここで、図７，図８に示す一点鎖線は、それぞ
れ第１，第２のループ放射導体膜１３，１５の各辺の中
心線を示す。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１００Ω以上の高インピーダンスで
あるが、ループ放射導体膜の幅や、ループ放射導体膜の
２つの端の間のギャップ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。例えば、インピーダンスを５０Ωとする
には、図７，図８に示すようにループ放射導体膜の幅を
１ｍｍ、ギャップ幅を０．６ｍｍとすればよい。
と、λ1 ＝５４．１６ｍｍ，λ2 ＝３９，４７ｍｍとな
る。図７，図８に示すように、第１，第２のループ放射
導体膜１３，１５を形成するには、第１のループ放射導
体膜１３の各辺の長さを１３．５４ｍｍとし、第２のル
ープ放射導体膜１５の各辺の長さを９．８７ｍｍとすれ
ばよい。ここで、図７，図８に示す一点鎖線は、それぞ
れ第１，第２のループ放射導体膜１３，１５の各辺の中
心線を示す。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１００Ω以上の高インピーダンスで
あるが、ループ放射導体膜の幅や、ループ放射導体膜の
２つの端の間のギャップ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。例えば、インピーダンスを５０Ωとする
には、図７，図８に示すようにループ放射導体膜の幅を
１ｍｍ、ギャップ幅を０．６ｍｍとすればよい。
【００２５】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１１の長さおよび幅を、図７，図８に示
すようにいずれも１４．５４ｍｍとする。また誘電体基
体１１の厚さについては、第１のループ放射導体膜１３
から第２のループ放射導体膜１５までの距離、および第
２のループ放射導体膜１５から接地導体膜１６までの距
離を、いずれも１．９ＧＨｚの共振周波数を有する電磁
波の共振波長の、誘電体基体内での１／４波長に相当す
る７．０９ｍｍとするため、誘電体基体１１の厚さは、
図９，図１０に示すように１４．１８ｍｍとする。
ら、誘電体基体１１の長さおよび幅を、図７，図８に示
すようにいずれも１４．５４ｍｍとする。また誘電体基
体１１の厚さについては、第１のループ放射導体膜１３
から第２のループ放射導体膜１５までの距離、および第
２のループ放射導体膜１５から接地導体膜１６までの距
離を、いずれも１．９ＧＨｚの共振周波数を有する電磁
波の共振波長の、誘電体基体内での１／４波長に相当す
る７．０９ｍｍとするため、誘電体基体１１の厚さは、
図９，図１０に示すように１４．１８ｍｍとする。
【００２６】また、給電導体膜の幅や、給電導体膜の間
のギャップのギャップ幅を調整することにより所望の線
路インピーダンスが得られる。例えば線路インピーダン
スを５０Ωとするためには、図９，図１０に示すように
給電導体膜の幅を１．１６ｍｍ、ギャップ幅を０．６ｍ
ｍとする。次に、上述した寸法を有する誘電体基体１１
を作製する。この誘電体基体１１には、図１に示すよう
にその内部にもループ放射導体膜が形成されるため、長
さ，幅，厚さが、それぞれ１４．５４ｍｍ，１４．５４
ｍｍ，７．０９ｍｍの誘電体素体を２個作製し、この２
個の誘電体素体を積層したものを誘電体基体１１とす
る。
のギャップのギャップ幅を調整することにより所望の線
路インピーダンスが得られる。例えば線路インピーダン
スを５０Ωとするためには、図９，図１０に示すように
給電導体膜の幅を１．１６ｍｍ、ギャップ幅を０．６ｍ
ｍとする。次に、上述した寸法を有する誘電体基体１１
を作製する。この誘電体基体１１には、図１に示すよう
にその内部にもループ放射導体膜が形成されるため、長
さ，幅，厚さが、それぞれ１４．５４ｍｍ，１４．５４
ｍｍ，７．０９ｍｍの誘電体素体を２個作製し、この２
個の誘電体素体を積層したものを誘電体基体１１とす
る。
【００２７】次に、作製した２個の誘電体素体のうちの
一方の誘電体素体の上面に、図７に示す寸法を有する第
１のループ放射導体膜１３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する。また、他方の誘電体素
体の上面に、図８に示す寸法を有する第２のループ放射
導体膜１５のパターンを、下面に、接地導体膜１６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す
る。また、各誘電体素体の側面に、図９，図１０に示す
ような寸法を有する第１，第２の給電導体膜のパターン
を銅ペーストを用いて厚膜印刷法により印刷する。その
後、各パターンが印刷された誘電体素体を積層し、還元
雰囲気中で乾燥して焼成する。
一方の誘電体素体の上面に、図７に示す寸法を有する第
１のループ放射導体膜１３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する。また、他方の誘電体素
体の上面に、図８に示す寸法を有する第２のループ放射
導体膜１５のパターンを、下面に、接地導体膜１６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す
る。また、各誘電体素体の側面に、図９，図１０に示す
ような寸法を有する第１，第２の給電導体膜のパターン
を銅ペーストを用いて厚膜印刷法により印刷する。その
後、各パターンが印刷された誘電体素体を積層し、還元
雰囲気中で乾燥して焼成する。
【００２８】このようにして表面実装型アンテナ１０が
製造される。
製造される。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の表面実装
型アンテナによれば、電磁波を効率よく送受信すること
ができる。
型アンテナによれば、電磁波を効率よく送受信すること
ができる。
【図１】本発明の一実施形態の表面実装型アンテナの斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明の一実施形態の表面実装型アンテナの上
面図である。
面図である。
【図３】本発明の一実施形態の表面実装型アンテナのＡ
−Ａ’断面図である。
−Ａ’断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の表面実装型アンテナの下
面図である。
面図である。
【図５】図１に示す表面実装型アンテナの、第１の給電
導体膜が形成された側面を示す図である。
導体膜が形成された側面を示す図である。
【図６】図１に示す表面実装型アンテナの、第２の給電
導体膜が形成された側面を示す図である。
導体膜が形成された側面を示す図である。
【図７】誘電体基体の長さと幅、および第１のループ放
射導体膜の寸法を示す図である。
射導体膜の寸法を示す図である。
【図８】第２のループ放射導体膜の寸法を示す図であ
る。
る。
【図９】誘電体基体の厚さ、および第１の給電導体膜の
寸法を示す図である。
寸法を示す図である。
【図１０】誘電体基体の厚さ、および第２の給電導体膜
の寸法を示す図である。
の寸法を示す図である。
【図１１】特開平７−２８３６３９号公報に提案された
アンテナを示す斜視図である。
アンテナを示す斜視図である。
【図１２】特開平７−２２１５３７号公報に提案された
アンテナを示す斜視図である。
アンテナを示す斜視図である。
１０ 表面実装型アンテナ
１１ 誘電体基体
１２，１４，１７，２０ ギャップ
１３，１５ ループ放射導体膜
１３ａ，１３ｂ，１５ａ，１５ｂ 端
１６ 接地導体膜
１８，１９，２１，２２ 給電導体膜
１８ａ，１９ａ，２１ａ，２２ａ 給電電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 阿曽 健
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５−218716（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−93322（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−116211（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−319304（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01Q 21/24
H01Q 1/38
H01Q 7/00
Claims (3)
- 【請求項１】 水平に広がる上面および下面を有する誘
電体基体と、 前記誘電体基体の下面に形成された、面状に広がる接地
導体膜と、 前記誘電体基体の上面に形成された、所定の第１ギャッ
プを挟んで向き合う２つの端が形成されるように該上面
内を一周する第１のループ放射導体膜と、 前記誘電体基体の内部に形成された、前記第１のループ
放射導体膜のループに対する前記第１のギャップの向き
とは向きの異なる第２のギャップを挟んで向き合う２つ
の端が形成されるように水平面内を一周する第２のルー
プ放射導体膜と、 それぞれが前記第１のループ放射導体膜の２つの端それ
ぞれに接続されて互いに平行に延在し一方が前記接地導
体膜に接続されてなる２本の第１の給電導体膜と、 それぞれが前記第２のループ放射導体膜の２つの端それ
ぞれに接続され、互いに平行に、前記誘電体基体の側面
を経由して延在し一方が前記接地導体膜に接続されてな
る２本の第２の給電導体膜とを備えたことを特徴とする
表面実装型アンテナ。 - 【請求項２】 前記第１のループ放射導体膜および前記
第２のループ放射導体膜が、該第１のループ放射導体膜
のループに対する前記第１のギャップの向きと、該第２
のループ放射導体膜のループに対する前記第２のギャッ
プの向きが水平面内で相互に９０度異なる向きとなるよ
うに形成されてなることを特徴とする請求項１記載の表
面実装型アンテナ。 - 【請求項３】 前記給電導体膜が、回路基板への表面実
装時の電極を兼ねたものであることを特徴とする請求項
１記載の表面実装型アンテナ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27614396A JP3397598B2 (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 表面実装型アンテナ |
| DE69726523T DE69726523T2 (de) | 1996-09-12 | 1997-08-29 | Antenne |
| EP97115011A EP0829917B1 (en) | 1996-09-12 | 1997-08-29 | Antenna device |
| TW086112597A TW348327B (en) | 1996-09-12 | 1997-09-02 | Antenna device |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP27614396A JP3397598B2 (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 表面実装型アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10126149A JPH10126149A (ja) | 1998-05-15 |
| JP3397598B2 true JP3397598B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=17565378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27614396A Expired - Lifetime JP3397598B2 (ja) | 1996-09-12 | 1996-10-18 | 表面実装型アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3397598B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7250910B2 (en) * | 2003-02-03 | 2007-07-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna apparatus utilizing minute loop antenna and radio communication apparatus using the same antenna apparatus |
| KR101129997B1 (ko) | 2006-08-24 | 2012-03-26 | 야기안테나 가부시기가이샤 | 안테나 장치 |
| JP5162394B2 (ja) * | 2008-09-25 | 2013-03-13 | パナソニック株式会社 | アンテナ装置 |
| JP2015043526A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 | アンテナ装置および電磁波エネルギー回収装置 |
-
1996
- 1996-10-18 JP JP27614396A patent/JP3397598B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10126149A (ja) | 1998-05-15 |
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