JP4635326B2

JP4635326B2 - Antenna mounting structure and radio apparatus including the same

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Publication number: JP4635326B2
Application number: JP2000332914A
Authority: JP
Inventors: 茂一伊藤; 恒秋山; 一也川端
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: JP2002141740A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線装置と、その無線装置に設けられるアンテナの実装構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６（ａ）には表面実装型アンテナとその実装構造の一例が模式的に示され、図６（ｂ）には図６（ａ）に示す表面実装型アンテナの展開図が示されている。これら図６（ａ）、（ｂ）に示される表面実装型アンテナ１は誘電体あるいは磁性体により成る直方体状の基体２を有し、この基体２の上面２ａには放射電極３が形成されている。また、上記基体２の図６に示す側面２ｂには給電電極４が上面２ａ側から実装底面２ｆ側に向けて伸長形成されると共に、その給電電極４を挟み込むように側面２ｂの側端領域にはグランド接続用電極５（５ａ），６（６ａ）がそれぞれ上面２ａ側から実装底面２ｆ側に向けて伸長形成されている。
【０００３】
さらに、基体２の側面２ｄにはグランド接続用電極５ｂが上記側面２ｂのグランド接続用電極５ａのほぼ対角となる位置に、また、グランド接続用電極６ｂが上記側面２ｂのグランド接続用電極６ａのほぼ対角となる位置にそれぞれ上面２ａ側から実装底面２ｆ側に向けて伸長形成されている。
【０００４】
上記給電電極４は基体２の実装底面２ｆに回り込んで形成されており、基体２の実装底面２ｆにはほぼ全面に底面電極７が上記給電電極４と間隔を介して形成されている。
【０００５】
また、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、上記各電極４，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂの上面側の端部はそれぞれ放射電極３と間隔を介して形成されており、上記各電極４，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂは、それぞれ、上記放射電極３との間に容量を持つ構成と成している。
【０００６】
この図６に示す例では、互いに対角関係にあるグランド接続用電極５ａ，５ｂ同士、グランド接続用電極６ａ，６ｂ同士はそれぞれ上面側端部と放射電極３間の間隔が等しいが、グランド接続用電極５ａ（５ｂ）と放射電極３間の間隔と、グランド接続用電極６ａ（６ｂ）と放射電極３間の間隔とは異なっている。
【０００７】
このような表面実装型アンテナ１は、図６（ａ）に示すように、基体２の底面２ｆを実装面として実装基板（例えば、無線装置の回路基板）８の設定の搭載領域に実装される。このような実装状態では、上記給電電極４は実装基板８に形成された配線パターン１０とスルーホール（図示せず）を介して、例えば、無線装置の回路基板に形成されている信号供給源１１に導通接続され、また、上記各グランド接続用電極５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂはそれぞれ実装基板８に形成されているグランドと等価な接地導体部である接地電極１２に連通接続される（接地される）。
【０００８】
なお、上記のように、表面実装型アンテナ１を実装基板８に実装した際に、給電電極４が上記接地電極１２に直接的に連通接続されないように、配線パターン１０および接地電極１２の各パターン形状が設計されている。
【０００９】
このような実装状態で、例えば、上記信号供給源１１から給電電極４に信号が供給されると、その給電電極４から容量を介した電界結合によって信号が放射電極３に供給され、これにより、放射電極３が励振してアンテナ動作を行う。この図６に示す例では、上記したように、グランド接続用電極５ａ（５ｂ）と放射電極３間の間隔と、グランド接続用電極６ａ（６ｂ）と放射電極３間の間隔とが異なるので、グランド接続用電極５ａ（５ｂ）と放射電極３間の容量と、グランド接続用電極６ａ（６ｂ）と放射電極３間の容量とが異なり、この容量の差違に起因して放射電極３は円偏波の電波の送信あるいは受信を行う。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記表面実装型アンテナ１は、例えば、携帯型電話機通信システムや、ＧＰＳ（Global Positioning System）や、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System（道路交通情報通信システム））や、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection（自動料金収受システム））や、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcasting（静止衛星移動体情報通信サービスシステム））等の様々な無線通信システムの無線装置に組み込んで利用することができるものである。
【００１１】
しかしながら、上記したような各種システムは無線通信の電波の周波数帯域等が互いに異なることから、各種システムの仕様に応じて、表面実装型アンテナ１の基体２の大きさや、基体２が誘電体により構成されている場合には該基体２の誘電率や、放射電極３の大きさや、グランド接続用電極５，６の長さや太さ等を設計して、各種システム専用の表面実装型アンテナ１を作製する必要があった。上記表面実装型アンテナ１の設計には多くの時間を要するし、また、上記の如く各種システム専用の表面実装型アンテナ１を製造しなければならないために設備コストが高くなり、表面実装型アンテナ１の価格が高くなってしまうという問題が生じる。
【００１２】
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、表面実装型アンテナを各種システムに共通のものとすることを可能とし、表面実装型アンテナの安価化を容易にすることができるアンテナの実装構造およびそれを備えた無線装置を提供することにある。
【００１３】
【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ための手段としている。すなわち、第１の発明のアンテナの実装構造は、表面実装型アンテナを接地導体部が形成されている実装基板に実装して成るアンテナの実装構造において、上記表面実装型アンテナは、基体と；当該基体の上面に形成され上記接地導体部とは非導通状態に配置された放射電極と；上記基体に形成され上記放射電極に容量を付与する間隔を介して配置され当該容量を介した電界結合によって上記放射電極に信号を供給する給電電極と；一端側を上記放射電極との間に容量を持つ間隔を介して上記基体に配置形成され他端側を基板側接続部としたグランド接続用電極と；上記基体の実装底面のほぼ全面に形成されている底面電極と；を有し、また、上記実装基板には、グランドと等価な上記接地導体部と；上記グランド接続用電極の基板側接続部を上記接地導体部に高周波的に接続するための接続経路と；が設けられている構成を有し、上記高周波的に接続するための接続経路には上記放射電極の送受信電波の偏波形態および共振周波数を制御するためのインダクタンスと容量の一方又は両方が付与されており、上記表面実装型アンテナの基体の底面電極と実装基板との間に間隙が形成される構成と成し、実装基板には上記基体の底面電極に間隙を介して対向する部位を少なくとも含む領域に接地導体部が形成されており、表面実装型アンテナの底面電極と上記接地導体部間の高周波的な容量が放射電極に付与される構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１６】
第２の発明のアンテナの実装構造は、上記第１又は第２の発明の構成を備え、放射電極は基体の上面に形成され、グランド接続用電極は基体の側面に形成されていることを特徴として構成されている。
【００１７】
第３の発明の無線装置は、上記第１又は第２の発明のアンテナの実装構造が設けられていることを特徴として構成されている。
【００１８】
上記構成の発明において、実装基板には、グランドと等価な接地導体部と、表面実装型アンテナの基体に設けられているグランド接続用電極の基板側接続部を上記接地導体部に高周波的に接続するための接続経路とが設けられ、上記高周波的に接続するための接続経路には上記表面実装型アンテナの放射電極の送受信電波の偏波形態および共振周波数を制御するためのインダクタンスと容量の一方又は両方が付与されている構成としたので、そのインダクタンスあるいは容量を可変することによって、放射電極の電波の周波数帯域（共振周波数）や、偏波形態等のアンテナ特性を可変することが可能である。このことから、例えば、前記携帯型電話機や、ＧＰＳや、ＥＴＣ等のシステム毎に表面実装型アンテナを設計することなく、システムに応じた設定のアンテナ特性を得ることができるインダクタンスあるいは容量を上記グランド接続用電極の基板側接続部を上記接地導体部に高周波的に接続するための接続経路に持たせるだけで、表面実装型アンテナはシステムに適した電波の送信あるいは受信が可能となる。
【００１９】
つまり、表面実装型アンテナの共通化を図ることができることとなり、システム毎に表面実装型アンテナを設計しなければならないという面倒を無くすことができたり、また、設備コストを削減することができて、表面実装型アンテナの低コスト化が容易となる。
【００２０】
【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。
【００２１】
図１（ａ）には第１実施形態例の無線装置において特徴的なアンテナの実装構造が模式的に示され、図１（ｂ）には図１（ａ）に示す上方側からアンテナの実装構造を見た場合の平面図が示され、図１（ｃ）には図１（ｂ）に示すＡ−Ａ部分の断面図が示されている。なお、無線装置には通信システムに応じた多種多様な構成があり、この第１実施形態例では、次に述べる特有な表面実装型アンテナおよびその実装構造以外の無線装置の構成は、上記多種多様な構成の中の何れの構成をも備えてよく、ここでは、表面実装型アンテナおよびその実装構造以外の無線装置構成の説明は省略する。また、この第１実施形態例の説明において、前記従来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。
【００２２】
この第１実施形態例に示すアンテナの実装構造において特徴的なことは、表面実装型アンテナ１の特性調整用の手段を実装基板８に設けたことである。
【００２３】
すなわち、図１（ａ）〜（ｃ）に示されるように、表面実装型アンテナ１を実装する実装基板（例えば、無線装置の回路基板）８には、前記従来例と同様に表面実装型アンテナ１の給電電極４に連通接続する配線パターン１０が設けられると共に、グランド接続用電極５ａに連通接続する配線パターン１３（１３ａ）と、グランド接続用電極６ａに連通接続する配線パターン１４（１４ａ）と、グランド接続用電極５ｂに連通接続する配線パターン（１３ｂ）と、グランド接続用電極６ｂに連通接続する配線パターン１４（１４ｂ）とが形成されている。
【００２４】
この第１実施形態例では、実装基板８上の接地導体部である接地電極１２は上記各配線パターン１０，１３，１４と間隔を介して設けられている。換言すれば、上記各配線パターン１０，１３，１４および接地電極１２は、表面実装型アンテナ１を実装基板８の設定の搭載領域に実装した際に、給電電極４およびグランド接続用電極５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂが直接的に接地電極１２に連通接続しないパターン形状と成している。なお、図１（ｃ）に示す符号１８は、表面実装型アンテナ１を実装基板８に実装するための接続手段である半田を表している。
【００２５】
この第１実施形態例では、上記各配線パターン１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂと上記接地電極１２に跨って高周波接続部であるチップ部品１５が実装基板８上に設けられている。これら各チップ部品１５はチップインダクタ部品あるいはチップコンデンサ部品により構成されており、上記各配線パターン１３，１４と接地電極１２とを高周波的に導通接続している。
【００２６】
これにより、この第１実施形態例では、表面実装型アンテナ１の放射電極３は、該放射電極３と各グランド接続用電極５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ間の容量と、上記各グランド接続用電極５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂと、上記チップ部品１５とを介して高周波的にグランド（接地電極１２）に接地される。
【００２７】
ところで、この第１実施形態例に示すように、放射電極３を囲むように複数のグランド接続用電極が点在配置している場合には、上記チップ部品１５のインダクタンスあるいは容量の大きさを可変することによって、上記表面実装型アンテナ１の放射電極３の共振周波数および電波の形態（例えば、円偏波や直接偏波）を可変制御することが可能である。このことから、この第１実施形態例では、表面実装型アンテナ１の放射電極３が例えば仕様に応じた周波数帯域および電波形態でもって電波送信あるいは受信を行うことが可能となるための上記チップ部品１５のインダクタンスあるいは容量が実験やシュミレーション等によって求められ、この求めたインダクタンスあるいは容量を持つ各チップ部品１５がそれぞれ上記のように実装基板８上に搭載されている。
【００２８】
なお、この第１実施形態例に示した表面実装型アンテナ１では、放射電極３と各グランド接続用電極５ａ，５ｂ間の間隔（容量）と、放射電極３と各グランド接続用電極６ａ，６ｂ間の間隔（容量）とが異なるものである。従来では、このような構成によって放射電極３の電波の形態は円偏波と成していた。これに対して、この第１実施形態例では、上記各チップ部品１５のインダクタンスあるいは容量をそれぞれ適宜に設定することによって、放射電極３の電波の形態を円偏波とすることができるのはもちろんのこと、上記のように放射電極３と各グランド接続用電極５ａ，５ｂ間の間隔（容量）と、放射電極３と各グランド接続用電極６ａ，６ｂ間の間隔（容量）とが異なっていても、放射電極３の電波の形態を直線偏波とすることが可能である。
【００２９】
また、放射電極３と、各グランド接続用電極５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂとのそれぞれの間隔がほぼ全て等しい場合にも、この第１実施形態例の構成では、上記各チップ部品１５のインダクタンスあるいは容量をそれぞれ適宜に設定することによって、放射電極３の電波の形態を直線偏波とすることも、円偏波とすることも可能である。
【００３０】
上記のように、配線パターン１３，１４およびチップ部品１５は、表面実装型アンテナ１のグランド接続用電極５，６と実装基板８の接地電極１２とを高周波的に導通接続させ、上記チップ部品１５のインダクタンスあるいは容量を可変制御することによってアンテナ特性を可変制御することが可能なアンテナ特性調整機能付接続手段を構成している。
【００３１】
なお、上記のように、仕様に応じた周波数帯域および電波形態を得るための各チップ部品１５のインダクタンスあるいは容量を求める手法には様々な手法があり、この第１実施形態例では、それら何れの手法をも用いてよく、その説明は省略する。
【００３２】
この第１実施形態例では、図１（ａ）〜（ｃ）に示されるように、上記接地電極１２は表面実装型アンテナ１の搭載領域にも形成されている。この第１実施形態例では、図１（ｃ）に示されるように、表面実装型アンテナ１は半田１８を用いて実装基板８に実装されているために、その半田の厚みによって、必然的に、表面実装型アンテナ１の底面電極７と実装基板８の接地電極１２との間に間隙が生じる。上記底面電極７は、上記の如く、各グランド接続用電極５，６と連通接続しているために、半田１８と上記各配線パターン１３，１４と各チップ部品１５を介して接地電極１２に導通しているが、上記底面電極７と接地電極１２は高周波的に互いに異なる電位を持ち、これら底面電極７と接地電極１２間には容量が生じている状態となっている。この底面電極７と接地電極１２間の容量は放射電極３に付与されて、放射電極３の共振周波数の決定要素の１つとなる。
【００３３】
なお、上記半田１８のつけ方によっては、実装基板８に対して表面実装型アンテナ１が傾いて底面電極７と接地電極１２とが一部直接的に接触する場合があるが、この場合には、その接触部位において分布定数が発生するので、上記同様に、上記底面電極７と接地電極１２は高周波的に互いに異なる電位となり、底面電極７と接地電極１２が一部直接的に接触している場合も、上記底面電極７と接地電極１２が接触していない場合と同様に、底面電極７と接地電極１２間の間隙の容量が放射電極３に付与されて、放射電極３の共振周波数の決定に関与することとなる。
【００３４】
この第１実施形態例によれば、実装基板８上に、表面実装型アンテナ１の特性を調整するための手段、つまり、配線パターン１３，１４およびチップ部品１５を設けたので、例えば仕様に応じて表面実装型アンテナ１を設計変更するのではなく、仕様のアンテナ特性条件を満足するためのインダクタンスあるいは容量を持つ各チップ部品１５を上記実装基板８に搭載するだけで、表面実装型アンテナ１は要求を満たす周波数帯域および電波の形態でもって電波の送信あるいは受信が可能になる。
【００３５】
これにより、例えば、仕様に応じて表面実装型アンテナ１を設計変更するという面倒を無くすことができる。また、この第１実施形態例では、上記表面実装型アンテナ１を各種システムに共通化することが可能となり、多種多様な各システム専用の表面実装型アンテナ１を製造しなくて済むことから、設備コストを削減することができて、表面実装型アンテナ１の低コスト化を図ることができる。
【００３６】
以下に、参考例を説明する。
【００３７】
図２（ａ）にはこの参考例において特徴的なアンテナの実装構造の平面図が示され、図２（ｂ）には図２（ａ）に示すＡ−Ａ部分のアンテナの実装構造の断面図が示されている。なお、この参考例の説明において、前記第１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。
【００３８】
この参考例では、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、接地電極１２は表面実装型アンテナ１の搭載領域を避けて形成されていることを特徴としている。それ以外の構成は前記第１実施形態例と同様である。
【００３９】
この参考例によれば、前記第１実施形態例と同様に、実装基板８上に、表面実装型アンテナ１の特性調整用の手段である配線パターン１３，１４およびチップ部品１５を設けたので、前記第１実施形態例と同様の効果、つまり、表面実装型アンテナ１の共通化を図ることができて表面実装型アンテナ１の低コスト化が容易となるという効果を得ることができる。
【００４０】
ところで、前記第１実施形態例で述べたように、実装基板８のアンテナ実装面（つまり、図１の例では上面）に形成されている接地電極１２と、底面電極７とが対向配置している場合には、底面電極７と上記上面側の接地電極１２間に容量が生じる。上記底面電極７と接地電極１２の対向面積は広く、かつ、底面電極７と上面側の接地電極１２間の間隙が微小であるために、上記底面電極７と上面側の接地電極１２間に生じる容量は大きく、これにより、放射電極３の共振周波数の決定に大きく関与することとなる。
【００４１】
これに対して、この参考例では、接地電極１２は表面実装型アンテナ１の搭載領域を避けて実装基板８上に形成されているので、表面実装型アンテナ１の底面電極７は、実装基板８の上面側の接地電極１２との間に容量は発生せず、実装基板８の底面に形成されている接地電極１２との間に容量が発生することとなるが、その底面側の接地電極１２と底面電極７との間の間隔は、当然に、上面側の接地電極１２と底面電極７間の間隔よりも広いことから、上記底面側の接地電極１２と底面電極７間の容量は、前記第１実施形態例に示した上面側の接地電極１２と底面電極７間の容量よりも小さいものとなる。このため、上記底面側の接地電極１２と底面電極７間の容量は、前記上面側の接地電極１２と底面電極７間の容量に比べて、放射電極３の共振周波数の決定に比較的小さくしか関与しないこととなる。これにより、前記第１実施形態例の構成に比べて、前記チップ部品１５のインダクタンスあるいは容量が放射電極３の共振周波数の決定に大きく関与することとなる。このため、チップ部品１５のインダクタンスあるいは容量の可変制御に対する放射電極３の共振周波数の可変範囲幅を広げることが可能となる。
【００４２】
このことは、発明者の実験によって確認されている。その実験結果が図３のグラフに示されている。この図３のグラフでは、横軸が各チップ部品１５であるチップコンデンサ部品の容量を表し、縦軸が放射電極３の共振周波数を表しており、この参考例に特有なアンテナの実装構造において各チップ部品１５の容量変化に対する放射電極３の共振周波数の変化を表している。図３に示す実線αは前記第１実施形態例に示すように実装基板８の上面に接地電極１２が底面電極７に対向させて形成されている場合であり、実線βはこの参考例に示すように実装基板８の上面に接地電極１２が表面実装型アンテナ１の搭載領域を避けて形成されている場合である。なお、この実験では、４つのチップ部品１５は全て同じ容量を持つという条件の下で行われている。
【００４３】
この図３のグラフから明らかなように、前記第１実施形態例に示す如く底面電極７と上面側の接地電極１２とが対向配置している場合には、各チップ部品１５の容量変化に対する放射電極３の共振周波数の変化は小さいのに対して、この参考例に示す如く、底面電極７に上面側の接地電極１２が対向配置していない場合には、各チップ部品１５の容量変化に対して放射電極３の共振周波数が大きく変化することが分かる。
【００４４】
なお、本発明者はチップ部品１５がチップインダクタンス部品である場合にも同様な実験を行っており、その実験結果も上記同様な結果、つまり、この参考例において特有な構成を備えている場合には、前記第１実施形態例の構成よりも、チップ部品１５のインダクタンス変化に対する放射電極３の共振周波数の変化が大きいという結果を得ている。
【００４５】
上記実験結果にも示されているように、この参考例において特有な構成を備えることで、各チップ部品１５のインダクタンスあるいは容量の可変制御による放射電極３の共振周波数の可変制御範囲を拡大することができる。
【００４６】
なお、上記第１実施形態例の如く底面電極７に上面側の接地電極１２を対向配置させる構成では、この参考例の如く底面電極７に上面側の接地電極１２を対向配置しない構成に比べて、チップ部品１５のインダクタンスあるいは容量の変化に対する放射電極３の共振周波数の変化が小さい。つまり、前記第１実施形態例の構成では、チップ部品１５による放射電極３の共振周波数の微調整が容易であると換言することができる。このことから、放射電極３の共振周波数をより精度良く設定の周波数に合わせることが要求される場合には、この参考例に示した構成よりも上記第１実施形態例に示した構成を採用して、チップ部品１５による放射電極３の共振周波数の微調整を行い、また、放射電極３の共振周波数を大きく可変制御する必要がある場合には、この参考例の構成を採用して、チップ部品１５による放射電極３の共振周波数の調整を行うことが好ましい。
【００４７】
なお、この発明は上記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、上記実施形態例では、高周波接続部としてチップ部品１５を設ける構成を示したが、例えば、チップ部品１５に代えて、図４に示すように、配線パターン１３，１４に連通接続させて高周波接続部としての回路パターン１６を設けてもよい。この回路パターン１６は、仕様に応じた周波数帯域および電波の形態を得るために要求されるインダクタンスあるいは容量を持つパターン形状（つまり、インダクタパターンあるいはコンデンサパターン）と成している。この回路パターン１６を構成するインダクタパターンあるいはコンデンサパターンには様々なパターン形状があり、ここでは、上記仕様等に応じて何れのパターン形状をも採り得るものであり、そのパターン形状の説明は省略する。
【００４８】
このように、高周波接続部として、インダクタパターンあるいはコンデンサパターンの回路パターン１６を形成する場合には、成膜形成技術によって、各配線パターン１３，１４と同時に、上記高周波接続部（回路パターン１６）を形成することができることとなり、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００４９】
さらに、上記実施形態例では、放射電極３は方形状と成していたが、この放射電極３の形状は方形状に限定されるものではなく、様々な形態を採り得る。例えば、放射電極３を円形状としてもよい。また、例えば、図５に示すように、放射電極３を縮退分離させる形態としてもよい。この図５に示す形態の場合には、放射電極３の電波は円偏波の形態と成す。
【００５０】
さらに、上記実施形態例では、高周波接続部として、チップ部品１５を設ける構成であったが、高周波接続部は、チップインダクタ部品とチップコンデンサ部品とインダクタパターンとコンデンサパターンのうちの複数の組み合わせによって構成してもよい。
【００５１】
さらに、上記実施形態例では、基体２は直方体状であったが、基体２の形状は直方体状に限定されるものではなく、例えば、基体２は直方体状以外の例えば円柱状の形態としてもよい。さらに、上記実施形態例では、グランド接続用電極は４箇所に設けられていたが、このグランド接続用電極の設置数は数に限定されるものではない。また、グランド接続用電極の形成位置も上記実施形態例に示した配設位置に限定されるものではない。
【００５２】
【発明の効果】
この発明によれば、実装基板には、グランドと等価な接地導体部と、表面実装型アンテナの基体に設けられているグランド接続用電極の基板側接続部を上記接地導体部に高周波的に接続するための接続経路とが設けられ、上記高周波的に接続するための接続経路には上記表面実装型アンテナの放射電極の送受信電波の偏波形態および共振周波数を制御するためのインダクタンスと容量の一方又は両方が付与されている構成としたので、上記グランド接続用電極の基板側接続部を上記接地導体部に高周波的に接続するための接続経路に付与されるインダクタンスあるいは容量を可変するだけで、表面実装型アンテナの設計変更を行うことなく、表面実装型アンテナは各種システムに応じた電波の送信あるいは受信が可能となる。すなわち、表面実装型アンテナの共通化を図ることができることとなり、各種システム毎に表面実装型アンテナを設計するという手間を無くすことができ、また、各種システムに対応する複数種の表面実装型アンテナを製造しなくて済むので、設備コストを削減することが可能となり、表面実装型アンテナの低コスト化を図ることができる。
【００５３】
このため、この発明において特徴的なアンテナの実装構造を備えた無線装置にあっては、上記したような表面実装型アンテナの低コスト化によって、安価で、設計が容易な無線装置を提供することが可能となる。
【００５４】
本発明における実装基板には表面実装型アンテナの底面電極に間隙を介して対向する部位を少なくとも含む領域に接地導体部が形成されているので、上記底面電極と接地導体部間に高周波的に容量が生じて放射電極に付与される。その容量は放射電極の共振周波数の決定に大きく関与することから、上記グランド接続用電極の基板側接続部を上記接地導体部に高周波的に接続するための接続経路に付与されるインダクタンスあるいは容量の可変制御に対する放射電極の共振周波数の可変制御範囲幅が小さくなり、そのインダクタンスあるいは容量の可変制御による上記放射電極の共振周波数の微調整が容易となる。このため、放射電極の共振周波数を精度良く設定の周波数に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例において特徴的なアンテナの実装構造を示す説明図である。
【図２】参考例において特徴的なアンテナの実装構造を示す説明図である。
【図３】チップ部品の容量変化に対する放射電極の共振周波数の変化を調べた実験結果を表すグラフである。
【図４】高周波接続部のその他の例を示す説明図である。
【図５】放射電極のその他の形態例を示すモデル図である。
【図６】アンテナの実装構造の従来例を示すモデル図である。
【符号の説明】
１表面実装型アンテナ
２基体
３放射電極
５，６グランド接続用電極
７底面電極
８実装基板
１３，１４配線パターン
１２接地電極
１５チップ部品
１６回路パターン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless device and an antenna mounting structure provided in the wireless device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6A schematically shows an example of a surface-mounted antenna and its mounting structure, and FIG. 6B shows a development view of the surface-mounted antenna shown in FIG. 6A. . These surface-mounted antennas 1 shown in FIGS. 6A and 6B have a rectangular parallelepiped base 2 made of a dielectric or magnetic substance, and a radiation electrode 3 is formed on the upper surface 2a of the base 2. Yes. In addition, a power supply electrode 4 is formed on the side surface 2b of the base body 2 shown in FIG. 6 so as to extend from the upper surface 2a side toward the mounting bottom surface 2f side. The ground connection electrodes 5 (5a) and 6 (6a) are formed to extend from the upper surface 2a side to the mounting bottom surface 2f side, respectively.
[0003]
Further, on the side surface 2d of the substrate 2, the ground connection electrode 5b is located at a position almost opposite to the ground connection electrode 5a on the side surface 2b, and the ground connection electrode 6b is on the ground connection electrode 6a on the side surface 2b. Are extended from the upper surface 2a side toward the mounting bottom surface 2f side.
[0004]
The power supply electrode 4 is formed so as to wrap around the mounting bottom surface 2 f of the substrate 2, and a bottom electrode 7 is formed on the mounting bottom surface 2 f of the substrate 2 almost entirely across the power supply electrode 4.
[0005]
Further, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the end portions on the upper surface side of the electrodes 4, 5a, 5b, 6a, 6b are formed with a gap from the radiation electrode 3, respectively. Each of the electrodes 4, 5 a, 5 b, 6 a, 6 b is configured to have a capacity between the radiation electrode 3.
[0006]
In the example shown in FIG. 6, the ground connection electrodes 5 a and 5 b and the ground connection electrodes 6 a and 6 b that are diagonally connected to each other have the same distance between the upper surface side end and the radiation electrode 3. The distance between the electrode 5a (5b) and the radiation electrode 3 is different from the distance between the ground connection electrode 6a (6b) and the radiation electrode 3.
[0007]
As shown in FIG. 6A, such a surface-mounted antenna 1 is mounted on a mounting region set on a mounting substrate (for example, a circuit substrate of a wireless device) 8 with the bottom surface 2f of the base 2 as a mounting surface. . In such a mounting state, the power supply electrode 4 is connected to a signal supply source 11 formed on a circuit board of a wireless device, for example, via a wiring pattern 10 formed on the mounting board 8 and a through hole (not shown). The ground connection electrodes 5a, 5b, 6a, and 6b are connected to a ground electrode 12 that is a ground conductor portion equivalent to the ground formed on the mounting substrate 8 (grounded). )
[0008]
As described above, when the surface-mounted antenna 1 is mounted on the mounting substrate 8, each pattern of the wiring pattern 10 and the ground electrode 12 is arranged so that the feeding electrode 4 is not directly connected to the ground electrode 12. The shape is designed.
[0009]
In such a mounted state, for example, when a signal is supplied from the signal supply source 11 to the power supply electrode 4, a signal is supplied from the power supply electrode 4 to the radiation electrode 3 by electric field coupling via a capacitor. The radiation electrode 3 is excited to perform antenna operation. In the example shown in FIG. 6, as described above, the distance between the ground connection electrode 5a (5b) and the radiation electrode 3 and the distance between the ground connection electrode 6a (6b) and the radiation electrode 3 are different. The capacitance between the ground connection electrode 5a (5b) and the radiation electrode 3 and the capacitance between the ground connection electrode 6a (6b) and the radiation electrode 3 are different. Due to the difference in capacitance, the radiation electrode 3 becomes circularly polarized. Transmit or receive radio waves.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the surface mount antenna 1 includes, for example, a portable telephone communication system, GPS (Global Positioning System), VICS (Vehicle Information and Communication System), ETC (Electronic Toll Collection). Automatic fee collection system)) and DAB (Digital Audio Broadcasting (stationary satellite mobile information communication service system))) and the like can be incorporated into various wireless communication systems.
[0011]
However, since the various systems as described above have different frequency bands for radio communication radio waves, the size of the base 2 of the surface mount antenna 1 and the base 2 are made of a dielectric according to the specifications of the various systems. If so, the surface mount antenna 1 dedicated to various systems is manufactured by designing the dielectric constant of the substrate 2, the size of the radiation electrode 3, the length and thickness of the ground connection electrodes 5 and 6, and the like. There was a need to do. The surface-mounted antenna 1 requires a lot of time to design, and the surface-mounted antenna 1 dedicated to various systems must be manufactured as described above, resulting in an increase in equipment cost. The problem arises that the prices of
[0012]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to make it possible to make a surface mount antenna common to various systems, and to facilitate the cost reduction of the surface mount antenna. It is an object to provide an antenna mounting structure and a radio apparatus including the antenna mounting structure.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration as means for solving the above problems. That is, the antenna mounting structure of the first invention is an antenna mounting structure in which a surface-mounted antenna is mounted on a mounting substrate on which a ground conductor portion is formed, wherein the surface-mounted antenna includes a base; A radiation electrode formed on the upper surface of the substrate and disposed in a non-conducting state with the ground conductor; and an electric field coupling through the capacitance disposed on the substrate and disposed at an interval for imparting a capacitance to the radiation electrode. A power supply electrode for supplying a signal to the radiation electrode; a ground connection electrode having one end disposed and formed on the base via a space having a capacity between the radiation electrode and the other end serving as a substrate side connection; A bottom electrode formed on substantially the entire mounting bottom surface of the substrate; and the mounting substrate includes the ground conductor portion equivalent to the ground; the substrate-side connection portion of the ground connection electrode; A connection path for high-frequency connection to the ground conductor portion, and the connection path for high-frequency connection includes a polarization mode and resonance of the transmission and reception radio waves of the radiation electrode. Provide one or both of inductance and capacity to control the frequency And a gap is formed between the bottom electrode of the substrate of the surface mount antenna and the mounting substrate, and the mounting substrate includes at least a portion facing the bottom electrode of the substrate via the gap A ground conductor portion is formed on the radiating electrode, and a high-frequency capacitance between the bottom electrode of the surface mount antenna and the ground conductor portion is given to the radiation electrode. The configuration serves as means for solving the above-described problems.
[0016]
First 2 The antenna mounting structure of the present invention is the above first or first. 2 It has the configuration of the invention, and the radiation electrode is formed on the upper surface of the substrate, and the ground connection electrode is formed on the side surface of the substrate.
[0017]
First 3 The wireless device of the invention is the first device. Or second The antenna mounting structure of the invention Made It is configured to be provided.
[0018]
In the invention of the above configuration, the mounting substrate Is provided with a grounding conductor portion equivalent to the ground and a connection path for connecting the ground-side electrode-side connection portion provided on the substrate of the surface mount antenna to the grounding conductor portion at a high frequency. The connection path for high-frequency connection has a configuration in which one or both of an inductance and a capacity for controlling the polarization mode and the resonance frequency of the transmission / reception radio wave of the radiation electrode of the surface mount antenna are given. Because No By varying the conductance or capacitance, the frequency band (resonance frequency) of the radio wave of the radiation electrode And polarization form It is possible to vary the antenna characteristics. From this, for example, the inductance or capacity that can obtain the antenna characteristics set according to the system without designing the surface mount antenna for each system such as the mobile phone, GPS, ETC, etc. Connection path for high-frequency connection of the substrate-side connection portion of the ground connection electrode to the ground conductor portion The surface mount antenna can transmit or receive radio waves suitable for the system.
[0019]
In other words, it will be possible to share the surface-mounted antenna, eliminate the hassle of having to design the surface-mounted antenna for each system, and reduce equipment costs, Cost reduction of the surface mount antenna is facilitated.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 (a) schematically shows a characteristic antenna mounting structure in the wireless device of the first embodiment, and FIG. 1 (b) shows the antenna mounting from the upper side shown in FIG. 1 (a). A plan view of the structure is shown, and FIG. 1C shows a cross-sectional view of the AA portion shown in FIG. The wireless device has various configurations according to the communication system. In the first embodiment, the configuration of the wireless device other than the specific surface-mounted antenna and the mounting structure described below is various. Any of these configurations may be provided, and description of the configuration of the wireless device other than the surface-mounted antenna and its mounting structure is omitted here. In the description of the first embodiment, the same components as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and overlapping description of the common portions is omitted.
[0022]
A characteristic of the antenna mounting structure shown in the first embodiment is that the mounting substrate 8 is provided with means for adjusting the characteristics of the surface-mounted antenna 1.
[0023]
That is, as shown in FIGS. 1A to 1C, a mounting substrate (for example, a circuit board of a wireless device) 8 on which the surface mounting antenna 1 is mounted is provided with a surface mounting antenna as in the conventional example. A wiring pattern 10 that is connected to one power supply electrode 4 is provided, a wiring pattern 13 (13a) that is connected to the ground connection electrode 5a, and a wiring pattern 14 (14a) that is connected to the ground connection electrode 6a. A wiring pattern (13b) communicating with the ground connection electrode 5b and a wiring pattern 14 (14b) communicating with the ground connection electrode 6b are formed.
[0024]
In the first embodiment, a ground electrode 12 that is a ground conductor portion on the mounting substrate 8 is provided with a distance from each of the wiring patterns 10, 13, and 14. In other words, each of the wiring patterns 10, 13, 14 and the ground electrode 12 has the power supply electrode 4 and the ground connection electrodes 5 a, 5 b when the surface mount antenna 1 is mounted on the mounting region set on the mounting substrate 8. , 6a, 6b have a pattern shape that does not directly connect to the ground electrode 12. In addition, the code | symbol 18 shown in FIG.1 (c) represents the solder which is a connection means for mounting the surface mount type antenna 1 in the mounting board | substrate 8. FIG.
[0025]
In the first embodiment, a chip component 15, which is a high-frequency connection portion, is provided on the mounting substrate 8 across the wiring patterns 13 a, 13 b, 14 a, 14 b and the ground electrode 12. Each of these chip components 15 is constituted by a chip inductor component or a chip capacitor component, and electrically connects the wiring patterns 13 and 14 and the ground electrode 12 in a high frequency manner.
[0026]
Thus, in the first embodiment, the radiation electrode 3 of the surface mount antenna 1 includes the capacitance between the radiation electrode 3 and the ground connection electrodes 5a, 5b, 6a, 6b, and the ground connection electrodes. It is grounded to the ground (ground electrode 12) in high frequency via 5a, 5b, 6a, 6b and the chip component 15.
[0027]
By the way, as shown in the first embodiment, when a plurality of ground connection electrodes are arranged so as to surround the radiation electrode 3, the inductance or capacitance of the chip component 15 can be varied. By doing so, it is possible to variably control the resonance frequency of the radiation electrode 3 of the surface-mounted antenna 1 and the form of radio waves (for example, circularly polarized wave or direct polarized wave). Therefore, in the first embodiment, the chip component for enabling the radiation electrode 3 of the surface mount antenna 1 to transmit or receive a radio wave in a frequency band and a radio wave form according to specifications, for example. 15 inductances or capacities are obtained by experiments, simulations, etc., and each chip component 15 having the obtained inductances or capacities is mounted on the mounting substrate 8 as described above.
[0028]
In the surface mount antenna 1 shown in the first embodiment, the distance (capacitance) between the radiation electrode 3 and the ground connection electrodes 5a and 5b, and the radiation electrode 3 and the ground connection electrodes 6a and 6b. The interval (capacity) between them is different. Conventionally, with such a configuration, the form of the radio wave of the radiation electrode 3 is circularly polarized. On the other hand, in this first embodiment, the radio wave form of the radiation electrode 3 can be made circularly polarized by setting the inductance or capacitance of each chip component 15 appropriately. As described above, the distance (capacitance) between the radiation electrode 3 and the ground connection electrodes 5a and 5b is different from the distance (capacitance) between the radiation electrode 3 and the ground connection electrodes 6a and 6b. In addition, the radio wave form of the radiation electrode 3 can be linearly polarized.
[0029]
Even when the distances between the radiation electrode 3 and the ground connection electrodes 5a, 5b, 6a, and 6b are almost all equal, the configuration of the first embodiment provides the inductance or By appropriately setting the capacities, the radio wave form of the radiation electrode 3 can be linearly polarized or circularly polarized.
[0030]
As described above, the wiring patterns 13 and 14 and the chip component 15 electrically connect the ground connection electrodes 5 and 6 of the surface mount antenna 1 and the ground electrode 12 of the mounting substrate 8 in a high-frequency manner. The connection means with the antenna characteristic adjusting function is configured to variably control the antenna characteristic by variably controlling the inductance or the capacitance of the antenna.
[0031]
As described above, there are various methods for obtaining the inductance or capacity of each chip component 15 for obtaining the frequency band and radio wave form according to the specifications. In the first embodiment, any one of them is used. A technique may also be used, and the description thereof is omitted.
[0032]
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1A to 1C, the ground electrode 12 is also formed in the mounting region of the surface mount antenna 1. In the first embodiment, as shown in FIG. 1C, the surface-mounted antenna 1 is mounted on the mounting board 8 using the solder 18, so that it inevitably depends on the thickness of the solder. A gap is generated between the bottom electrode 7 of the surface mount antenna 1 and the ground electrode 12 of the mounting substrate 8. Since the bottom electrode 7 is connected to the ground connection electrodes 5 and 6 as described above, the bottom electrode 7 is electrically connected to the ground electrode 12 through the solder 18, the wiring patterns 13 and 14, and the chip components 15. However, the bottom electrode 7 and the ground electrode 12 have different potentials in terms of high frequency, and a capacitance is generated between the bottom electrode 7 and the ground electrode 12. The capacitance between the bottom electrode 7 and the ground electrode 12 is given to the radiation electrode 3 and becomes one of the determinants of the resonance frequency of the radiation electrode 3.
[0033]
Depending on how the solder 18 is applied, the surface mount antenna 1 may be inclined with respect to the mounting substrate 8 and the bottom electrode 7 and the ground electrode 12 may be in direct contact with each other. Since a constant of distribution is generated at the contact portion, the bottom electrode 7 and the ground electrode 12 are at different potentials in terms of high frequency as described above, and the bottom electrode 7 and the ground electrode 12 are partly in direct contact with each other. In this case, as in the case where the bottom electrode 7 and the ground electrode 12 are not in contact with each other, the capacitance of the gap between the bottom electrode 7 and the ground electrode 12 is given to the radiation electrode 3 to determine the resonance frequency of the radiation electrode 3. Will be involved.
[0034]
According to the first embodiment, the means for adjusting the characteristics of the surface-mounted antenna 1, that is, the wiring patterns 13 and 14 and the chip component 15 are provided on the mounting substrate 8. Instead of changing the design of the surface-mounted antenna 1, the surface-mounted antenna 1 can be obtained simply by mounting each chip component 15 having an inductance or a capacity for satisfying the specified antenna characteristic condition on the mounting substrate 8. Radio waves can be transmitted or received with a frequency band and radio wave form that satisfy the requirements.
[0035]
Thereby, for example, the trouble of changing the design of the surface mount antenna 1 according to the specification can be eliminated. In the first embodiment, the surface mount antenna 1 can be used in common with various systems, and it is not necessary to manufacture a wide variety of surface mount antennas 1 dedicated to each system. Costs can be reduced, and the cost of the surface mount antenna 1 can be reduced.
[0036]
less than, reference An example will be described.
[0037]
This is shown in FIG. reference In the example, a plan view of a characteristic antenna mounting structure is shown, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the antenna mounting structure of the AA portion shown in FIG. In addition, this reference In the description of the examples, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the overlapping description of the common portions is omitted.
[0038]
this reference In the example, as shown in FIGS. 2A and 2B, the ground electrode 12 is formed so as to avoid the mounting area of the surface-mounted antenna 1. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0039]
this reference According to the example, like the first embodiment, the wiring patterns 13 and 14 and the chip component 15 which are means for adjusting the characteristics of the surface-mounted antenna 1 are provided on the mounting substrate 8. The same effect as that of the first embodiment, that is, the effect that the surface-mounted antenna 1 can be shared and the cost of the surface-mounted antenna 1 can be easily reduced can be obtained.
[0040]
By the way, as described in the first embodiment, the ground electrode 12 formed on the antenna mounting surface (that is, the upper surface in the example of FIG. 1) of the mounting substrate 8 and the bottom electrode 7 are arranged to face each other. If there is, a capacitance is generated between the bottom electrode 7 and the ground electrode 12 on the top surface side. Since the opposed area between the bottom electrode 7 and the ground electrode 12 is large and the gap between the bottom electrode 7 and the ground electrode 12 on the upper surface side is very small, it occurs between the bottom electrode 7 and the ground electrode 12 on the upper surface side. The capacitance is large, and this greatly contributes to the determination of the resonance frequency of the radiation electrode 3.
[0041]
In contrast, this reference In the example, since the ground electrode 12 is formed on the mounting substrate 8 while avoiding the mounting area of the surface mount antenna 1, the bottom electrode 7 of the surface mount antenna 1 is the ground electrode 12 on the top surface side of the mount substrate 8. No capacitance is generated between the ground electrode 12 and the ground electrode 12 formed on the bottom surface of the mounting substrate 8. A capacitance is generated between the ground electrode 12 on the bottom surface side and the bottom electrode 7. Naturally, the distance between the ground electrode 12 on the upper surface side and the bottom electrode 7 is naturally larger than the distance between the ground electrode 12 on the upper surface side and the bottom electrode 7. Therefore, the capacitance between the ground electrode 12 on the bottom surface side and the bottom electrode 7 is shown in the first embodiment. The capacitance between the ground electrode 12 on the upper surface side and the bottom electrode 7 is smaller. Therefore, the capacitance between the ground electrode 12 on the bottom surface side and the bottom electrode 7 is relatively small in determining the resonance frequency of the radiation electrode 3 as compared with the capacitance between the ground electrode 12 on the top surface side and the bottom electrode 7. It will not be involved. As a result, the inductance or capacitance of the chip component 15 is greatly involved in determining the resonance frequency of the radiation electrode 3 as compared with the configuration of the first embodiment. For this reason, it is possible to widen the variable range width of the resonance frequency of the radiation electrode 3 with respect to the variable control of the inductance or capacitance of the chip component 15.
[0042]
This has been confirmed by the inventors' experiments. The experimental results are shown in the graph of FIG. In the graph of FIG. 3, the horizontal axis represents the capacitance of the chip capacitor component that is each chip component 15, and the vertical axis represents the resonance frequency of the radiation electrode 3. reference The change of the resonant frequency of the radiation electrode 3 with respect to the capacitance change of each chip component 15 in the antenna mounting structure specific to the example is shown. A solid line α shown in FIG. 3 is a case where the ground electrode 12 is formed on the upper surface of the mounting substrate 8 so as to face the bottom electrode 7 as shown in the first embodiment. reference As shown in the example, the ground electrode 12 is formed on the upper surface of the mounting substrate 8 while avoiding the mounting area of the surface-mounted antenna 1. In this experiment, the four chip components 15 are performed under the condition that they all have the same capacity.
[0043]
As is apparent from the graph of FIG. 3, when the bottom electrode 7 and the ground electrode 12 on the upper surface side are opposed to each other as shown in the first embodiment, radiation with respect to the capacitance change of each chip component 15 is achieved. While the change in the resonance frequency of the electrode 3 is small, reference As shown in the example, when the ground electrode 12 on the upper surface side is not opposed to the bottom electrode 7, it can be seen that the resonance frequency of the radiation electrode 3 changes greatly with respect to the capacitance change of each chip component 15.
[0044]
The inventor has also conducted a similar experiment when the chip component 15 is a chip inductance component, and the experimental result is similar to the above result, that is, this reference When the example has a specific configuration, the result is that the change in the resonance frequency of the radiation electrode 3 with respect to the change in the inductance of the chip component 15 is larger than that in the configuration of the first embodiment.
[0045]
As shown in the experimental results above, this reference By providing a unique configuration in the example, the variable control range of the resonance frequency of the radiation electrode 3 by variable control of the inductance or capacitance of each chip component 15 can be expanded.
[0046]
In the configuration in which the top surface side ground electrode 12 is disposed opposite to the bottom surface electrode 7 as in the first embodiment, this is the case. reference The change in the resonance frequency of the radiation electrode 3 with respect to the change in inductance or capacitance of the chip component 15 is smaller than in the configuration in which the upper surface side ground electrode 12 is not opposed to the bottom electrode 7 as in the example. That is, in the configuration of the first embodiment, it can be said that fine adjustment of the resonance frequency of the radiation electrode 3 by the chip component 15 is easy. From this, when it is required to adjust the resonance frequency of the radiation electrode 3 to the set frequency with higher accuracy, reference By adopting the configuration shown in the first embodiment rather than the configuration shown in the example, the resonance frequency of the radiation electrode 3 is finely adjusted by the chip component 15, and the resonance frequency of the radiation electrode 3 is variably controlled. If you need to do this reference It is preferable to adjust the resonance frequency of the radiation electrode 3 by the chip component 15 by adopting the configuration of the example.
[0047]
The present invention is Real The present invention is not limited to the embodiments, and various embodiments can be adopted. For example, on Real In the embodiment, the configuration in which the chip component 15 is provided as the high-frequency connection portion has been described. For example, instead of the chip component 15, as shown in FIG. The circuit pattern 16 may be provided. The circuit pattern 16 has a pattern shape (that is, an inductor pattern or a capacitor pattern) having an inductance or a capacitance required for obtaining a frequency band and a radio wave form according to specifications. The inductor pattern or the capacitor pattern constituting the circuit pattern 16 has various pattern shapes. Here, any pattern shape can be adopted according to the above specifications, and the description of the pattern shape is omitted. .
[0048]
As described above, when the circuit pattern 16 of the inductor pattern or the capacitor pattern is formed as the high frequency connection portion, the high frequency connection portion (circuit pattern 16) is formed simultaneously with the wiring patterns 13 and 14 by the film formation technique. Therefore, the manufacturing process can be simplified.
[0049]
Furthermore, on Real In the embodiment, the radiation electrode 3 has a rectangular shape. However, the shape of the radiation electrode 3 is not limited to the square shape, and various forms can be adopted. For example, the radiation electrode 3 may be circular. Further, for example, as shown in FIG. 5, the radiation electrode 3 may be degenerately separated. In the case of the form shown in FIG. 5, the radio wave of the radiation electrode 3 is in the form of circular polarization.
[0050]
Furthermore, on Real In the embodiment, the chip component 15 is provided as the high-frequency connection portion, but the high-frequency connection portion may be configured by a combination of a chip inductor component, a chip capacitor component, an inductor pattern, and a capacitor pattern. Good.
[0051]
Furthermore, on Real In the embodiment, the base body 2 has a rectangular parallelepiped shape, but the shape of the base body 2 is not limited to a rectangular parallelepiped shape. For example, the base body 2 may have a cylindrical shape other than the rectangular parallelepiped shape. Furthermore, on Real In the embodiment, the ground connection electrodes are provided at four locations, but the number of ground connection electrodes is not limited to the number. In addition, the ground connection electrode is Real It is not limited to the arrangement position shown in the embodiment.
[0052]
【The invention's effect】
According to the present invention, the mounting substrate Is provided with a grounding conductor portion equivalent to the ground and a connection path for connecting the ground-side electrode-side connection portion provided on the substrate of the surface mount antenna to the grounding conductor portion at a high frequency. The connection path for high-frequency connection is provided with one or both of an inductance and a capacity for controlling the polarization mode and the resonance frequency of the transmission / reception radio wave of the radiation electrode of the surface mount antenna. The above configuration Provided to the connection path for connecting the substrate side connection portion of the ground connection electrode to the ground conductor portion at a high frequency. The surface mount antenna can transmit or receive radio waves according to various systems without changing the design of the surface mount antenna simply by changing the inductance or capacitance. In other words, it is possible to share the surface-mounted antenna, and the trouble of designing the surface-mounted antenna for each system can be eliminated. Since it is not necessary to manufacture the equipment, the equipment cost can be reduced, and the cost of the surface mount antenna can be reduced.
[0053]
For this reason, in the wireless device having the characteristic antenna mounting structure in the present invention, it is possible to provide an inexpensive and easy-to-design wireless device by reducing the cost of the surface-mounted antenna as described above. Is possible.
[0054]
In the present invention A grounding conductor portion is formed on the mounting substrate in a region including at least a portion facing the bottom electrode of the surface mount antenna with a gap. Because A capacitance is generated at a high frequency between the bottom electrode and the ground conductor, and is applied to the radiation electrode. Since the capacitance greatly affects the determination of the resonance frequency of the radiation electrode, the inductance or capacitance given to the connection path for connecting the substrate-side connection portion of the ground connection electrode to the ground conductor portion at a high frequency. The variable control range width of the resonance frequency of the radiation electrode with respect to the variable control becomes small, and fine adjustment of the resonance frequency of the radiation electrode by the variable control of the inductance or capacitance becomes easy. For this reason, it becomes possible to set the resonance frequency of the radiation electrode to a set frequency with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a characteristic antenna mounting structure in a first embodiment;
[Figure 2] reference It is explanatory drawing which shows the mounting structure of the characteristic antenna in an example.
FIG. 3 is a graph showing a result of an experiment in which a change in resonance frequency of the radiation electrode with respect to a change in capacitance of chip parts is examined.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing another example of a high-frequency connection unit.
FIG. 5 is a model diagram showing another embodiment of the radiation electrode.
FIG. 6 is a model diagram showing a conventional example of an antenna mounting structure.
[Explanation of symbols]
1 Surface mount antenna
2 Base
3 Radiation electrode
5,6 Ground connection electrode
7 Bottom electrode
8 Mounting board
13, 14 Wiring pattern
12 Ground electrode
15 Chip parts
16 circuit patterns

Claims

In an antenna mounting structure in which a surface mount antenna is mounted on a mounting substrate on which a ground conductor portion is formed, the surface mount antenna includes a base; and is formed on an upper surface of the base and is not in contact with the ground conductor. A radiation electrode disposed in a conductive state; a power supply electrode formed on the substrate and disposed through an interval for imparting a capacity to the radiation electrode, and supplying a signal to the radiation electrode by electric field coupling through the capacity; and one end A ground connection electrode which is disposed and formed on the base body with a gap between the radiation electrode and the radiation side and having the other end side on the substrate side connection portion; and formed on substantially the entire mounting bottom surface of the base body. A ground electrode portion equivalent to a ground; and a substrate-side connection portion of the ground connection electrode for high-frequency connection to the ground conductor portion. Contact And a connection path for high-frequency connection is one or both of an inductance and a capacity for controlling the polarization form and resonance frequency of the transmission / reception radio wave of the radiation electrode. And a gap is formed between the bottom electrode of the substrate of the surface mount antenna and the mounting substrate, and the mounting substrate is a portion facing the bottom electrode of the substrate via the gap An antenna mounting characterized in that a ground conductor portion is formed in a region including at least, and a high-frequency capacity between the bottom electrode of the surface mount antenna and the ground conductor portion is provided to the radiation electrode. Construction.

The radiation electrode is formed on the upper surface of the substrate mounting structure according to claim 1 Symbol mounting antenna was characterized by the ground connection electrode is formed on the side surface of the base member.

A radio apparatus comprising the antenna mounting structure according to claim 1 .