JP3460653B2 - 表面実装型アンテナおよびそのアンテナを備えた通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線機等の通信装
置に内蔵される表面実装型アンテナおよびそのアンテナ
を備えた通信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３（ａ）には本発明者が提案してい
る表面実装型アンテナの一提案例（未公開）が斜視図に
より示され、図１３（ｂ）には上記図１３（ａ）に示す
表面実装型アンテナのリターンロス特性の一例が示され
ている。図１３（ａ）に示す表面実装型アンテナ１は、
誘電体基体２の表面にパッチ型放射電極３とマイクロス
トリップ型放射電極４等が形成されて、図１３（ｂ）に
示すような２つの異なる周波数帯域の電波の送受信が可
能なものである。

【０００３】つまり、図１３（ａ）に示すように、直方
体状の誘電体基体２の上面２ａにはパッチ型放射電極３
が形成されると共に、このパッチ型放射電極３の図の右
側に間隔を介してマイクロストリップ型放射電極４が形
成されている。また、誘電体基体２の側面（前側面）２
ｂには給電電極５が上記パッチ型放射電極３の近傍に形
成されると共に、上記マイクロストリップ型放射電極４
が上面２ａから伸長形成され、さらに、屈曲して側面２
ｂの上辺に沿って上記給電電極５に向けて伸長形成され
ている。このマイクロストリップ型放射電極４の給電端
部４ａは上記給電電極５と間隔を介して配置されてい
る。さらに、この図の例では、誘電体基体２の側面２ｂ
には固定電極６が底部側角部に形成されている。

【０００４】さらに、上記給電電極５は上記誘電体基体
２の側面２ｂから底面２ｆに回り込んで形成されてお
り、誘電体基体２の底面２ｆには上記給電電極５の形成
領域を除いたほぼ全面に上記給電電極５と間隔を介して
グランド電極７が形成されている。

【０００５】さらに、上記マイクロストリップ型放射電
極４は上面２ａから側面（後側面）２ｄを介し底面２ｆ
に向けて伸長形成されて上記底面２ｆのグランド電極７
に接続されている。このマイクロストリップ型放射電極
４の伸長先端部４ｂは底面２ｆのグランド電極７に接続
するグランド短絡端部と成している。

【０００６】上記パッチ型放射電極３はλ／２パッチタ
イプのものであり、グランドに短絡しておらず（換言す
れば、グランドに浮いた状態であり）、図１３（ｂ）に
示すような共振周波数ｆ１でもって共振する構成と成し
ている。また、上記マイクロストリップ型放射電極４は
λ／４マイクロストリップタイプのものであり、図１３
（ｂ）に示すような上記共振周波数ｆ１よりも低い共振
周波数ｆ２でもって共振する構成と成している。

【０００７】図１３（ａ）に示す表面実装型アンテナ１
は上記のように構成されている。このような表面実装型
アンテナ１は通信装置に内蔵される回路基板に誘電体基
体２の底面２ｆを実装面として実装される。上記回路基
板には信号供給源８が形成されており、上記表面実装型
アンテナ１が回路基板の所定領域に面実装することによ
って、上記給電電極５が上記信号供給源８に導通接続す
るようになっている。

【０００８】上記信号供給源８から給電電極５に信号が
供給されると、その信号は上記給電電極５から容量結合
によって上記パッチ型放射電極３およびマイクロストリ
ップ型放射電極４に供給され、この信号に基づいてパッ
チ型放射電極３やマイクロストリップ型放射電極４が共
振して電波（信号）の送受信が行われることとなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者
は、上述したようなパッチ型放射電極３およびマイクロ
ストリップ型放射電極４を有した表面実装型アンテナ１
の研究開発を進めていくうちに、上記図１３に示すよう
な形態では次に示すような問題が発生することが分かっ
た。

【００１０】つまり、上記マイクロストリップ型放射電
極４はグランドに短絡していることから、パッチ型放射
電極３に対して上記マイクロストリップ型放射電極４は
グランドと等価なものとなっている。上記パッチ型放射
電極３は図の左右対称な電波の指向性を持つことが望ま
しいが、上記のように、パッチ型放射電極３の左・右の
一方側（図１３（ａ）の例では右側）のみにグランドと
等価なマイクロストリップ型放射電極４が形成されるこ
とによって、パッチ型放射電極３の指向性がずれてしま
って、パッチ型放射電極３の指向性が左右非対称となっ
てしまうという問題があった。

【００１１】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、パッチ型放射電極とマイク
ロストリップ型放射電極を共に備えた上で、そのパッチ
型放射電極の指向性の対称性を良好にすることが可能な
表面実装型アンテナおよびそのアンテナを備えた通信装
置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第１の発明の表面実装型
アンテナは、誘電体基体を有し、該誘電体基体の表面に
はグランドに短絡されずにグランドから浮いたパッチ型
放射電極が形成されると共に、該パッチ型放射電極の左
側に間隙を介して一端側がグランドに短絡され他端側が
給電を受ける給電端部と成した第１のマイクロストリッ
プ型放射電極が形成され、上記パッチ型放射電極の右側
に間隙を介して一端側がグランドに短絡され他端側が給
電を受ける給電端部と成した第２のマイクロストリップ
型放射電極が形成され、上記第１のマイクロストリップ
型放射電極と第２のマイクロストリップ型放射電極はパ
ッチ型放射電極を中心にして互いに対称あるいは略対称
に形成されている構成をもって前記課題を解決する手段
としている。

【００１３】

【００１４】第２の発明の表面実装型アンテナは、上記
第１の発明の構成を備え、第１のマイクロストリップ型
放射電極の共振周波数と、第２のマイクロストリップ型
放射電極の共振周波数とは異なることを特徴として構成
されている。

【００１５】第３の発明の表面実装型アンテナは、上記
第１又は第２の発明の構成を備え、パッチ型放射電極は
縮退分離する形態と成して円偏波の電波の送受信を行う
ことを特徴として構成されている。

【００１６】第４の発明の表面実装型アンテナは、上記
第１又は第２又は第３の発明の構成を備え、誘電体基体
にはパッチ型放射電極用の給電電極が形成されると共
に、第１と第２の各マイクロストリップ型放射電極にそ
れぞれ専用の給電電極あるいは第１のマイクロストリッ
プ型放射電極と第２のマイクロストリップ型放射電極に
共通の給電電極が形成されていることを特徴として構成
されている。

【００１７】第５の発明の表面実装型アンテナは、上記
第１〜第４の発明の何れか１つの発明の構成を備え、第
１と第２の各マイクロストリップ型放射電極の近傍には
それぞれ間隔を介して１つ以上のマイクロストリップ型
放射電極が並設されており、第１のマイクロストリップ
型放射電極およびその近傍のマイクロストリップ型放射
電極から成る第１のマイクロストリップ型放射電極群
と、第２のマイクロストリップ型放射電極およびその近
傍のマイクロストリップ型放射電極から成る第２のマイ
クロストリップ型放射電極群とは、パッチ型放射電極を
中心にして互いに略対称に形成されており、上記複数の
マイクロストリップ型放射電極の各共振周波数は互いに
異なっていることを特徴として構成されている。

【００１８】第６の発明における通信装置は、上記第１
〜第５の発明の何れか１つの表面実装型アンテナを備え
ていることを特徴として構成されている。

【００１９】上記構成の発明において、第１のマイクロ
ストリップ型放射電極と第２のマイクロストリップ型放
射電極がパッチ型放射電極の両側に、つまり、パッチ型
放射電極を挟み込むように間隔を介して形成されてい
る。

【００２０】このように、パッチ型放射電極の両側にグ
ランドと等価な第１と第２の各マイクロストリップ型放
射電極が配設されることによって、パッチ型放射電極の
指向性の対称性を良好にすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る実施形態
例を図面に基づいて説明する。

【００２２】図１（ａ）には本発明に係る表面実装型ア
ンテナの第１の実施形態例が斜視図により示され、図１
（ｂ）には図１（ａ）に示す表面実装型アンテナが展開
状態で示されている。なお、この第１の実施形態例の説
明において、前記提案例と同一構成部分には同一符号を
付し、その共通部分の重複説明は省略する。

【００２３】この第１の実施形態例において特徴的なこ
とは、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、パッチ型放射
電極３の図の左右両側に間隙を介して第１のマイクロス
トリップ型放射電極１１と第２のマイクロストリップ型
放射電極１２が形成されていることである。それ以外の
構成は前記提案例とほぼ同様である。

【００２４】図１（ａ）、（ｂ）に示すように、誘電体
基体２の上面２ａのほぼ中央にパッチ型放射電極３が形
成されている。この第１の実施形態例では、上記パッチ
型放射電極３の図の左側には第１のマイクロストリップ
型放射電極１１が、また、パッチ型放射電極３の図の右
側には第２のマイクロストリップ型放射電極１２がそれ
ぞれ間隙を介して配設されており、上記第１のマイクロ
ストリップ型放射電極１１と第２のマイクロストリップ
型放射電極１２はパッチ型放射電極３を中心にして左右
対称に形成されている。

【００２５】上記第１と第２の各マイクロストリップ型
放射電極１１，１２の一端側はそれぞれ上面２ａから側
面（前側面）２ｂに伸長形成され、さらに、屈曲して側
面２ｂの上辺に沿って中央部に向けて伸長形成されてい
る。これら第１と第２の各マイクロストリップ型放射電
極１１，１２の伸長先端部１１ａ，１２ａはそれぞれ給
電電極５と間隔を介して配置されており、給電電極５か
ら信号が容量結合によって供給される給電端部と成して
いる。

【００２６】また、第１と第２の各マイクロストリップ
型放射電極１１，１２の他端側はそれぞれ上面２ａから
側面（後側面）２ｄを介し底面２ｆに向けて伸長形成さ
れて該底面２ｆのグランド電極７に接続されており、こ
の第１と第２の各マイクロストリップ型放射電極１１，
１２の端部１１ｂ，１２ｂはそれぞれグランド短絡端部
と成している。

【００２７】この第１の実施形態例では、上記第１と第
２の各マイクロストリップ型放射電極１１，１２は同じ
共振周波数を持ち、例えば図１３（ｂ）に示すようなパ
ッチ型放射電極３の共振周波数ｆ１とは異なる共振周波
数ｆ２でもって共振する構成と成し、この第１の実施形
態例に示す表面実装型アンテナ１は、前記提案例と同様
に、２つの異なる周波数帯域の電波の送受信が可能なも
のである。

【００２８】この第１の実施形態例によれば、パッチ型
放射電極３の両側を挟み込む第１のマイクロストリップ
型放射電極１１と第２のマイクロストリップ型放射電極
１２が形成されているので、提案例の問題、つまり、パ
ッチ型放射電極３の左・右の一方側のみにグランドと等
価なマイクロストリップ型放射電極が形成されているこ
とに起因してパッチ型放射電極３の指向性が左右非対称
になってしまうという問題をほぼ回避することができ
る。

【００２９】特に、この第１の実施形態例では、第１の
マイクロストリップ型放射電極１１と第２のマイクロス
トリップ型放射電極１２はパッチ型放射電極３を中心に
して左右対称に形成されているので、パッチ型放射電極
３の指向性に対する第１と第２の各マイクロストリップ
型放射電極１１，１２の影響がパッチ型放射電極３の左
側と右側とでほぼ同程度となり、パッチ型放射電極３の
指向性をほぼ確実に左右対称にすることができる。

【００３０】なお、上記図１に示す例では、第１と第２
の各マイクロストリップ型放射電極のグランド短絡端部
１１ｂ，１２ｂはそれぞれ別々にグランド電極７に接続
されていたが、例えば、図２（ａ）に示すように、側面
（後側面）２ｄの全面に電極１３を形成し、上記各グラ
ンド短絡端部１１ｂ，１２ｂをそれぞれ上記電極１３に
共通に接続し該電極１３を介して第１と第２の各マイク
ロストリップ型放射電極１１，１２をグランド電極７に
短絡してもよい。

【００３１】また、図２（ｂ）に示すように、側面２ｄ
にＥ字形状の電極１４を形成し、上記各グランド短絡端
部１１ｂ，１２ｂをそれぞれ上記電極１４に共通に接続
し該電極１４を介して第１と第２の各マイクロストリッ
プ型放射電極１１，１２をグランド電極７に短絡しても
よい。

【００３２】さらに、上記図１に示す例では、第１と第
２の各マイクロストリップ型放射電極１１，１２はそれ
ぞれ側面２ｄを通ってグランド電極７に接続されていた
が、例えば、図３に示すように、第１のマイクロストリ
ップ型放射電極１１を上面２ａから側面（左側面）２ｅ
を介し底面２ｆに伸長形成してグランド電極７に接続
し、また、第２のマイクロストリップ型放射電極１２を
上面２ａから側面（右側面）２ｃを介し底面２ｆに伸長
形成してグランド電極７に接続してもよい。なお、図３
に示す例では、側面２ｄには底部側に固定電極６が形成
されている。

【００３３】上記図２（ａ）、（ｂ）や、図３に示す例
のものにおいても、図１と同様に、パッチ型放射電極３
の左右両側に第１のマイクロストリップ型放射電極１１
と第２のマイクロストリップ型放射電極１２が形成され
ていることによって、パッチ型放射電極３の指向性の対
称性を良好にすることができるという効果を奏すること
ができるものである。

【００３４】以下に、第２の実施形態例を説明する。な
お、この第２の実施形態例の説明において、前記第１の
実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共
通部分の重複説明は省略する。

【００３５】この第２の実施形態例において特徴的なこ
とは、第１のマイクロストリップ型放射電極１１の共振
周波数と第２のマイクロストリップ型放射電極１２の共
振周波数が異なっていることである。それ以外の構成は
前記第１の実施形態例とほぼ同様である。

【００３６】ところで、マイクロストリップ型放射電極
においては、例えば、第１のマイクロストリップ型放射
電極１１（第２のマイクロストリップ型放射電極１２）
における給電端部１１ａ（１２ａ）からグランド短絡端
部１１ｂ（１２ｂ）に至るまでの電流経路長や、電流経
路の太さに応じて、マイクロストリップ型放射電極はイ
ンダクタンス成分が変化して共振周波数が変化する。具
体的には、例えば、上記電流経路長が長くなったり、電
流経路が細くなるに従って、マイクロストリップ型放射
電極はインダクタンス成分が大きくなる方向に変化して
共振周波数は低くなる方向に変化する。

【００３７】また、グランドと間隔を介して対向し合っ
ている端部である開放端（例えば、図４に示すような第
１のマイクロストリップ型放射電極１１の開放端１１ｃ
や、第２のマイクロストリップ型放射電極１２の開放端
１２ｃ）と、グランド（図４に示す例では固定電極６）
との間の間隔（Ｄ１（Ｄ２））に応じて、上記開放端と
グランド間の静電容量が変化して、マイクロストリップ
型放射電極の共振周波数が変化する。具体的には、上記
開放端とグランド間の静電容量が小さくなるに従って、
マイクロストリップ型放射電極の共振周波数は高くなる
方向に変化する。

【００３８】この第２の実施形態例では、上記マイクロ
ストリップ型放射電極の性質を利用して、第１のマイク
ロストリップ型放射電極１１の共振周波数ｆ11と第２の
マイクロストリップ型放射電極１２の共振周波数ｆ12を
異なったものとしている。

【００３９】すなわち、図４に示す例では、前記図１に
示す構成とほぼ同様な構成となっているが、第１のマイ
クロストリップ型放射電極１１における側面２ｄ部分の
電極面積に比べて、第２のマイクロストリップ型放射電
極１２における側面２ｄ部分の電極面積は、欠けＫがあ
る分、小さくなっている（つまり、電流経路が細くなっ
ている）。このため、第２のマイクロストリップ型放射
電極１２は第１のマイクロストリップ型放射電極１１よ
りもインダクタンス成分が大きく、第２のマイクロスト
リップ型放射電極１２の共振周波数ｆ12は第１のマイク
ロストリップ型放射電極１１の共振周波数ｆ11よりも低
いものとなっている（換言すれば、第１のマイクロスト
リップ型放射電極１１の共振周波数ｆ11は第２のマイク
ロストリップ型放射電極１２の共振周波数ｆ12よりも高
いものとなっている）。

【００４０】また、図５（ａ）に示す例では、第１のマ
イクロストリップ型放射電極１１は側面２ｅを介してグ
ランド電極７に接続されており、第２のマイクロストリ
ップ型放射電極１２は側面２ｄを介してグランド電極７
に接続されている。それ以外は前記図１に示す構成と同
様である。上記グランド短絡端部１１ｂ，１２ｂの形成
位置の違いによって、第１のマイクロストリップ型放射
電極１１は第２のマイクロストリップ型放射電極１２よ
りもインダクタンス成分が小さくなり、上記同様に、第
１のマイクロストリップ型放射電極１１の共振周波数ｆ
11は第２のマイクロストリップ型放射電極１２の共振周
波数ｆ12よりも高いものとなっている。

【００４１】さらに、図５（ｂ）に示す例では、前記図
１に示す構成とほぼ同様な構成を有するが、第１のマイ
クロストリップ型放射電極１１の給電端部１１ａは第２
のマイクロストリップ型放射電極１２の給電端部１２ａ
よりも給電電極５から離れて形成されている。これによ
り、第１のマイクロストリップ型放射電極１１の電流経
路長は第２のマイクロストリップ型放射電極１２の電流
経路長よりも短く、第１のマイクロストリップ型放射電
極１１のインダクタンス成分は第２のマイクロストリッ
プ型放射電極１２のインダクタンス成分よりも小さくな
っている。このため、上記同様に、第１のマイクロスト
リップ型放射電極１１の共振周波数ｆ11は第２のマイク
ロストリップ型放射電極１２の共振周波数ｆ12よりも高
いものとなっている。

【００４２】さらにまた、図５（ｃ）に示す例において
も前記図１に示す構成とほぼ同様であるが、異なる特徴
的なことは、第１のマイクロストリップ型放射電極１１
の開放端１１ｃと固定電極６間の間隔Ｄ１が、第２のマ
イクロストリップ型放射電極１２の開放端１２ｃと固定
電極６間の間隔Ｄ２よりも広くなっていることである。
これにより、第１のマイクロストリップ型放射電極１１
の開放端１１ｃと固定電極６（グランド）間の静電容量
は、第２のマイクロストリップ型放射電極１２の開放端
１２ｃと固定電極６（グランド）間の静電容量よりも小
さく、上記同様に、第１のマイクロストリップ型放射電
極１１の共振周波数ｆ11は第２のマイクロストリップ型
放射電極１２の共振周波数ｆ12よりも高いものとなって
いる。

【００４３】この第２の実施形態例では、上記のように
して第１のマイクロストリップ型放射電極１１の共振周
波数ｆ11と第２のマイクロストリップ型放射電極１２の
共振周波数ｆ12を異なるものとしている。上記第１と第
２の各マイクロストリップ型放射電極１１，１２のイン
ダクタンス成分や、開放端とグランド間の静電容量を利
用して第１と第２の各マイクロストリップ型放射電極１
１，１２の共振周波数ｆ11，ｆ12の差Δｆを適宜設定す
ることにより、表面実装型アンテナ１は、図６（ａ）に
示すようなリターンロス特性と、図６（ｂ）に示すよう
なリターンロス特性とのうちの一方を択一的に持つこと
ができることとなる。

【００４４】すなわち、上記共振周波数ｆ11，ｆ12の差
Δｆを小さくすることで、図６（ａ）に示すように、低
周波数側の周波数帯域において複共振状態となって、周
波数帯域の広帯域化を図ることができる。

【００４５】また、上記共振周波数ｆ11，ｆ12の差Δｆ
を広げると、図６（ｂ）に示すように３つの周波数帯域
が形成されることとなり、マルチ化を図ることができ
る。

【００４６】この第２の実施形態例によれば、前記第１
の実施形態例と同様に、第１のマイクロストリップ型放
射電極１１と第２のマイクロストリップ型放射電極１２
がパッチ型放射電極３を中心にして略対称に形成されて
いるので、前記第１の実施形態例と同様に、パッチ型放
射電極３に左右対称な指向性を持たせることが可能とな
る。

【００４７】その上、この第２の実施形態例では、第１
のマイクロストリップ型放射電極１１の共振周波数ｆ11
と第２のマイクロストリップ型放射電極１２の共振周波
数ｆ12とを異なるものとしたので、その共振周波数ｆ1
1，ｆ12の差Δｆを適宜設定することで、周波数帯域の
広帯域化を図ることができたり、３つ以上の電波送受信
の周波数帯域を持つことが可能なマルチ化を図ることが
できる。このように、表面実装型アンテナ１の用途等に
応じた展開が容易となる。

【００４８】以下に、第３の実施形態例を説明する。な
お、この第３の実施形態例の説明において、前記各実施
形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部
分の重複説明は省略する。

【００４９】この第３の実施形態例において特徴的なこ
とは、前記各実施形態例の構成に加えて、図７に示すよ
うに、第２の給電電極１５が設けられていることであ
る。この第２の給電電極１５は誘電体基体２の側面２ｄ
におけるパッチ型放射電極３の近傍領域に形成されてい
る。また、この第２の給電電極１５は上記側面２ｄから
底面２ｆに回り込んで形成されており、グランド電極７
とは短絡していない。このような第２の給電電極１５は
外部から信号が供給されると、その信号を容量結合によ
りパッチ型放射電極３に供給することが可能なものであ
る。

【００５０】ところで、例えば、２つの異なる周波数帯
域の電波の送受信が可能な通信装置においては、図８
（ａ）に示す構成を持つタイプのものと、図８（ｂ）に
示すような構成を持つタイプのものとがある。

【００５１】つまり、図８（ａ）に示すような通信装置
は、ＤＵＰ（デュプレクサ（電波分離部））１６と低周
波数側用のシステム部１７と高周波数側用のシステム部
１８を有し、例えば、前記図１に示すような表面実装型
アンテナ１が搭載される場合には、その表面実装型アン
テナ１の給電電極５がＤＵＰ１６を介して低周波数側用
のシステム部１７と高周波数側用のシステム部１８に接
続される。そして、例えば、表面実装型アンテナ１で受
信された電波に基づき、ＤＵＰ１６によって低周波数側
の信号あるいは高周波数側の信号が取り出されて、低周
波数側の信号は低周波数側用のシステム部１７に伝送さ
れて信号処理が成され、高周波数側の信号は高周波数側
用のシステム部１８に伝送されて信号処理が成される。

【００５２】また、図８（ｂ）に示すような通信装置
は、上記ＤＵＰ１６が省略されたものであり、一般的に
は、従来の電波送受信の周波数帯域が１つであるアンテ
ナが低周波数側用と高周波数側との２種類用意されて搭
載され、低周波数側用のアンテナは低周波数帯域用のシ
ステム部１７に、また、高周波数側用のアンテナは高周
波数帯域用のシステム部１８にそれぞれ直接的に接続さ
れる。

【００５３】この第３の実施形態例では、上記のよう
に、給電電極５に加えて、第２の給電電極１５を設けた
ので、この第３の実施形態例の表面実装型アンテナ１
は、図８（ａ）に示すタイプの通信装置と図８（ｂ）に
示すタイプの通信装置との両方に搭載することができ
る。

【００５４】つまり、図８（ａ）に示す通信装置に上記
図７に示す表面実装型アンテナ１を搭載する場合には、
上述同様に、表面実装型アンテナ１の給電電極５がＤＵ
Ｐ１６を介して低周波数側用のシステム部１７と高周波
数側用のシステム部１８に接続され、第２の給電電極１
５は何れにも接続されずに未使用状態となる。これによ
り、上記給電電極５はパッチ型放射電極３と第１のマイ
クロストリップ型放射電極１１と第２のマイクロストリ
ップ型放射電極１２に共通の給電電極として機能するこ
ととなる。

【００５５】図８（ｂ）に示す通信装置に上記図７に示
す表面実装型アンテナ１を搭載する場合には、例えば、
図８（ｂ）の点線に示すように、表面実装型アンテナ１
の給電電極５は低周波数側用のシステム部１７に接続さ
れ、また、第２の給電電極１５は高周波数側用のシステ
ム部１８に接続されることとなる。これにより、上記給
電電極５は第１のマイクロストリップ型放射電極１１と
第２のマイクロストリップ型放射電極１２に共通の給電
電極として機能し、第２の給電電極１５はパッチ型放射
電極用の給電電極として機能する。

【００５６】この第３の実施形態例によれば、前記各実
施形態例の構成に加えて、第２の給電電極１５を設ける
ことで、表面実装型アンテナ１は、図８（ａ）に示すよ
うな通信装置だけでなく、図８（ｂ）に示すような上記
ＤＵＰ１６が省略された通信装置にも搭載することがで
きる。換言すれば、上記ＤＵＰ１６が省略された通信装
置においても、１つの表面実装型アンテナを搭載するだ
けで済むので、通信装置の小型化を図ることができる。

【００５７】なお、表面実装型アンテナ１が、３つの異
なる周波数帯域の電波の送受信が可能な構成（つまり、
前記第２の実施形態例に示したような構成）を備えてい
る場合には、上記パッチ型放射電極３用の給電電極と、
第１のマイクロストリップ型放射電極１１用の給電電極
と、第２のマイクロストリップ型放射電極１２用の給電
電極との３つの給電電極を設けることで、上記のような
ＤＵＰ１６が省略され、かつ、３つの異なる周波数帯域
での通信が可能な通信装置にも搭載することができるこ
ととなる。

【００５８】以下に、第４の実施形態例を説明する。な
お、この第４の実施形態例の説明において、前記各実施
形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部
分の重複説明は省略する。

【００５９】この第４の実施形態例において特徴的なこ
とは、パッチ型放射電極３が図９（ａ）、（ｂ）に示す
ような縮退分離する形態と成していることである。それ
以外の構成は前記各実施形態例と同様である。

【００６０】すなわち、パッチ型放射電極３は、図９
（ａ）に示すような対角線状の共振のベクトルαとベク
トルβの各長さが異なる形状と成して縮退分離するもの
である。これにより、パッチ型放射電極３は円偏波の電
波の送受信を行うこととなる。なお、縮退分離する形態
は様々なものが考えられ、もちろん、パッチ型放射電極
３は、上記図９（ａ）、（ｂ）に示す形態に限定される
ものではない。

【００６１】この第４の実施形態例によれば、パッチ型
放射電極３は縮退分離する形態と成しているので、この
パッチ型放射電極３によって円偏波の電波の送受信が行
われ、また、第１と第２の各マイクロストリップ型放射
電極１１，１２によって直線偏波の電波の送受信が行わ
れることとなる。このように、円偏波と直線偏波の２種
類の電波の送受信が可能である表面実装型アンテナ１を
提供することができる。

【００６２】以下に、第５の実施形態例を説明する。こ
の第５の実施形態例では、通信装置の一例を示す。この
第５の実施形態例に示す通信装置は図１０に示すように
無線機３０である。この無線機３０のケース３１内には
回路基板３２が内蔵されており、この無線機３０におい
て特徴的なことは、上記第１〜第４の各実施形態例に示
した表面実装型アンテナ１のうちの何れか１つが上記回
路基板３２に実装されていることである。

【００６３】上記無線機３０の回路基板３２には、図１
０に示すように、前記ＤＵＰ１６と低周波数側用のシス
テム部１７と高周波数側用のシステム部１８が形成され
ている。上記表面実装型アンテナ１は、回路基板３２に
実装されることにより、上記ＤＵＰ１６を介して低周波
数側用のシステム部１７と高周波数側用のシステム部１
８に導通接続される。この無線機３０においては、１つ
の表面実装型アンテナ１を実装するだけで、異なる２つ
の周波数帯域の電波の送受信が行われるものである。

【００６４】この第５の実施形態例によれば、無線機３
０に前記各実施形態例に示した特有な構成を備えた表面
実装型アンテナ１を装備したので、１つの表面実装型ア
ンテナ１を設けるだけで、異なる２つの周波数帯域の電
波の送受信を行うことができる。その上に、パッチ型放
射電極３の指向性の対称性が良好であるので、アンテナ
特性の信頼性が高い通信装置を提供することができる。

【００６５】なお、上記図１０に示す例では、無線機３
０にはＤＵＰ１６が形成されていたが、前記第３の実施
形態例に示したような給電電極５と第２の給電電極１５
を備えた表面実装型アンテナ１を利用する場合には、前
記第３の実施形態例で述べたように、上記ＤＵＰ１６を
省略することができる。

【００６６】なお、この発明は上記各実施形態例に限定
されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例
えば、上記各実施形態例では、表面実装型アンテナ１に
おける第１のマイクロストリップ型放射電極１１と第２
のマイクロストリップ型放射電極１２はパッチ型放射電
極３を中心にして対称あるいは略対称に形成されていた
が、上記第１と第２のマイクロストリップ型放射電極１
１，１２はパッチ型放射電極３を挟み込むようにパッチ
型放射電極３の両側に形成されていればよく、パッチ型
放射電極３を中心にして対称あるいは略対称に形成され
ていなくともよい。この場合には、図１３に示すような
マイクロストリップ型放射電極が１つだけであるものに
比べて、パッチ型放射電極３の指向性の対称性を改善す
ることができる。

【００６７】また、上記各実施形態例では、パッチ型放
射電極３の左右両側にそれぞれ１個ずつマイクロストリ
ップ型放射電極が形成されていたが、例えば、図１１に
示すように、複数のマイクロストリップ型放射電極から
成る第１のマイクロストリップ型放射電極群２０と第２
のマイクロストリップ型放射電極群２１をパッチ型放射
電極３の両側に形成してもよい。

【００６８】この場合、上記第１のマイクロストリップ
型放射電極群２０と第２のマイクロストリップ型放射電
極群２１はパッチ型放射電極３を中心にして略対称に形
成される。

【００６９】上記第１と第２の各マイクロストリップ型
放射電極群２０，２１を構成する複数のマイクロストリ
ップ型放射電極の各共振周波数を、前記第２の実施形態
例で述べたような性質を利用して適宜設定することによ
って、３つ以上の多数の周波数帯域の電波の送受信を可
能にしたり、また、２重や３重等の多共振状態を作り出
して周波数帯域の広帯域化を図ることができるというよ
うに、様々な展開を図ることが可能となる。

【００７０】なお、上記第１のマイクロストリップ型放
射電極群２０と第２のマイクロストリップ型放射電極群
２１が略対称とは、第１のマイクロストリップ型放射電
極群２０と第２のマイクロストリップ型放射電極群２１
をそれぞれ構成するマイクロストリップ型放射電極が多
数であり、それらマイクロストリップ型放射電極が微細
である場合には、上記第１のマイクロストリップ型放射
電極群２０におけるマイクロストリップ型放射電極の数
と、第２のマイクロストリップ型放射電極群２１におけ
るマイクロストリップ型放射電極の数とが僅かに異なっ
ている場合も含む。

【００７１】さらに、上記各実施形態例では、誘電体基
体２は直方体状のものであったが、誘電体基体２の形状
は直方体状に形成されるものではなく、様々な形態を採
り得る。例えば、図１２に示すように、誘電体基体２を
円柱状にしてもよい。この場合も、上記各実施形態例と
同様に、誘電体基体２の上面２ａの中央部にパッチ型放
射電極３が形成され、第１のマイクロストリップ型放射
電極１１と第２のマイクロストリップ型放射電極１２が
パッチ型放射電極３の両側に形成される。この場合に
も、上記各実施形態例と同様に、パッチ型放射電極３の
指向性の対称性を良好にすることができる。

【００７２】さらに、上記第５の実施形態例では、通信
装置として無線機を例にして説明したが、この発明は、
無線機以外の通信装置にも適用することが可能なもので
ある。

【００７３】

【発明の効果】この発明によれば、パッチ型放射電極と
マイクロストリップ型放射電極を有しているので、１つ
の表面実装型アンテナで、互いに異なる２つ以上の周波
数帯域での電波の送受信が可能である。その上に、パッ
チ型放射電極の両側に間隙を介して第１のマイクロスト
リップ型放射電極と第２のマイクロストリップ型放射電
極が形成されているので、グランドと等価的なマイクロ
ストリップ型放射電極の影響がパッチ型放射電極の両側
にほぼ同程度に与えられることとなり、パッチ型放射電
極の指向性の良好な対称性を得ることが可能となる。

【００７４】第１のマイクロストリップ型放射電極と第
２のマイクロストリップ型放射電極がパッチ型放射電極
を中心にして対称あるいは略対称に形成されているもの
にあっては、パッチ型放射電極の指向性の対称性をより
向上させることができる。

【００７５】第１のマイクロストリップ型放射電極の共
振周波数と、第２のマイクロストリップ型放射電極の共
振周波数とが異なっているものにあっては、第１と第２
の各マイクロストリップ型放射電極の共振周波数の差を
小さくして複共振状態を作り出すことによって、第１と
第２の各マイクロストリップ型放射電極による周波数帯
域の広帯域化を図ることができる。

【００７６】また、第１と第２の各マイクロストリップ
型放射電極の共振周波数の差を大きくすることにより、
パッチ型放射電極による周波数帯域に加えて、第１のマ
イクロストリップ型放射電極による周波数帯域と、該周
波数帯域とは異なる第２のマイクロストリップ型放射電
極による周波数帯域とが形成されることとなり、１つの
表面実装型アンテナで、異なる３つの周波数帯域の電波
の送受信が可能となり、表面実装型アンテナのマルチ化
を図ることができる。

【００７７】パッチ型放射電極は縮退分離する形態と成
して円偏波の電波の送受信を行うものにあっては、パッ
チ型放射電極によって円偏波の電波の送受信ができ、マ
イクロストリップ型放射電極によって直線偏波の電波の
送受信ができるので、円偏波と直線偏波の２種類の電波
の送受信が可能な表面実装型アンテナを提供することが
できる。

【００７８】パッチ型放射電極用の給電電極が形成され
ると共に、第１と第２の各マイクロストリップ型放射電
極にそれぞれ専用の給電電極あるいは第１のマイクロス
トリップ型放射電極と第２のマイクロストリップ型放射
電極に共通の給電電極が形成されている表面実装型アン
テナにあっては、電波分離部（ＤＵＰ）を備えた通信装
置だけでなく、上記電波分離部が省略された通信装置に
も組み込むことが可能となり、装着可能な通信装置の種
類が増加して、適用範囲を拡大することができる。ま
た、従来では、異なる複数の周波数帯域の送受信が可能
で、かつ、上記電波分離部が設けられていない通信装置
では、送受信が可能な周波数帯域の数に応じたアンテナ
を用意する必要があるため、小型化が難しかったが、上
記本発明の、パッチ型放射電極用の給電電極とマイクロ
ストリップ型放射電極用の給電電極とを別個に設ける表
面実装型アンテナを用いることにより、上記通信装置に
組み込むアンテナの数を減少することができ、通信装置
の小型化を図ることが容易となる。

【００７９】第１のマイクロストリップ型放射電極群と
第２のマイクロストリップ型放射電極群とがパッチ型放
射電極の両側に形成されているものにあっては、上記同
様に、パッチ型放射電極の指向性の対称性を良好にする
ことができる上に、上記第１と第２の各マイクロストリ
ップ型放射電極群を構成する多数のマイクロストリップ
型放射電極の共振周波数を適宜設定することによって、
２つ以上の異なる周波数帯域の電波の送受信を可能とす
るマルチ化や、多共振状態を作り出して周波数帯域の広
帯域化を図ることが可能であり、様々な展開を図ること
が可能である。

【００８０】この発明において特徴的な表面実装型アン
テナを備えた通信装置にあっては、アンテナ特性の信頼
性が高い通信装置を提供することができることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表面実装型アンテナの第１の実施
形態例を示す説明図である。

【図２】図１の変形例を示す説明図である。

【図３】さらに、図１の変形例を示す説明図である。

【図４】第２の実施形態例を説明するための図である。

【図５】さらに、第２の実施形態例を説明するための図
である。

【図６】第２の実施形態例に示す表面実装型アンテナの
リターンロス特性の例を示す説明図である。

【図７】第３の実施形態例を示す説明図である。

【図８】第３の実施形態例の表面実装型アンテナを搭載
することが可能な通信装置の構成例を示す説明図であ
る。

【図９】第４の実施形態例を説明するための図である。

【図１０】通信装置の一例を示すモデル図である。

【図１１】第１のマイクロストリップ型放射電極群２０
と第２のマイクロストリップ型放射電極群２１が形成さ
れている表面実装型アンテナの例を示す説明図である。

【図１２】その他の実施形態例を示す説明図である。

【図１３】本出願人が提案している表面実装型アンテナ
の提案例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 表面実装型アンテナ ２ 誘電体基体 ３ パッチ型放射電極 ５ 給電電極 ７ グランド電極 １１ 第１のマイクロストリップ型放射電極 １２ 第２のマイクロストリップ型放射電極 １５ 第２の給電電極 ２０ 第１のマイクロストリップ型放射電極群 ２１ 第２のマイクロストリップ型放射電極群 ３０ 無線機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01Q 13/08 H01Q 1/24 H01Q 1/38 H01Q 5/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体基体を有し、該誘電体基体の表面
   にはグランドに短絡されずにグランドから浮いたパッチ
   型放射電極が形成されると共に、該パッチ型放射電極の
   左側に間隙を介して一端側がグランドに短絡され他端側
   が給電を受ける給電端部と成した第１のマイクロストリ
   ップ型放射電極が形成され、上記パッチ型放射電極の右
   側に間隙を介して一端側がグランドに短絡され他端側が
   給電を受ける給電端部と成した第２のマイクロストリッ
   プ型放射電極が形成され、上記第１のマイクロストリッ
   プ型放射電極と第２のマイクロストリップ型放射電極は
   パッチ型放射電極を中心にして互いに対称あるいは略対
   称に形成されていることを特徴とする表面実装型アンテ
   ナ。
2. 【請求項２】 第１のマイクロストリップ型放射電極の
   共振周波数と、第２のマイクロストリップ型放射電極の
   共振周波数とは異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。
3. 【請求項３】 パッチ型放射電極は縮退分離する形態と
   成して円偏波の電波の送受信を行うことを特徴とする請
   求項１又は請求項２記載の表面実装型アンテナ。
4. 【請求項４】 誘電体基体にはパッチ型放射電極用の給
   電電極が形成されると共に、第１と第２の各マイクロス
   トリップ型放射電極にそれぞれ専用の給電電極あるいは
   第１のマイクロストリップ型放射電極と第２のマイクロ
   ストリップ型放射電極に共通の給電電極が形成されてい
   ることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３
   記載の表面実装型アンテナ。
5. 【請求項５】 第１と第２の各マイクロストリップ型放
   射電極の近傍にはそれぞれ間隔を介して１つ以上のマイ
   クロストリップ型放射電極が並設されており、第１のマ
   イクロストリップ型放射電極およびその近傍のマイクロ
   ストリップ型放射電極から成る第１のマイクロストリッ
   プ型放射電極群と、第２のマイクロストリップ型放射電
   極およびその近傍のマイクロストリップ型放射電極から
   成る第２のマイクロストリップ型放射電極群とは、パッ
   チ型放射電極を中心にして互いに略対称に形成されてお
   り、上記複数のマイクロストリップ型放射電極の各共振
   周波数は互いに異なっていることを特徴とする請求項１
   乃至請求項４の何れか１つに記載の表面実装型アンテ
   ナ。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５の何れか１つに記
   載の表面実装型アンテナを備えていることを特徴とした
   通信装置。