JPH10163728A

JPH10163728A - 表面実装型アンテナ及びその実装方法

Info

Publication number: JPH10163728A
Application number: JP32378296A
Authority: JP
Inventors: Kengo Shiiba; 健吾椎葉; Yasuki Nagatomo; 泰樹長友
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、周波数帯域幅が広く、小型化して
も入力リターンロス値の低下を抑制できる表面実装型ア
ンテナ及びその実装方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明の表面実装型アンテナは、誘電体
基板１と、貫通孔２と、貫通孔放射電極４と、側面放射
電極５と、給電電極６と、接地電極７と、を備えた表面
実装型アンテナであって、貫通孔２が同軸に連設された
異形孔からなるか、又は誘電体基板の実装面と対向する
表面に傾斜状、矩形状、溝状、孔状のいずれかの切り欠
き部を有する構成よりなる。また、本発明の表面実装型
アンテナの実装方法は、本発明の表面実装型アンテナの
誘電体基板の実装面を、接着剤又は両面テープを介して
プリント誘電体基板に固着する工程を備えた構成よりな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地上波を用いた移
動体通信機器、若しくは人工衛星からの電波を用いた衛
星通信機器等に用いられるアンテナに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話、簡易型携帯電話、特定
小電力無線等の地上波を用いた移動体通信機器や、ＧＰ
Ｓ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔ
ｅｍ：グローバル・ポジショニング・システム）等の衛
星からの電波を用いた衛星通信機器に用いられるアンテ
ナとして、誘電体を用いた表面実装型のアンテナが検討
されている。

【０００３】以下に、従来の表面実装型アンテナについ
て図面を参照しながら説明する。図８（ａ）は従来の表
面実装型アンテナの透過斜視図、図８（ｂ）は従来の表
面実装型アンテナの断面図である。図８（ａ），（ｂ）
において、１は誘電体基板、５は側面放射電極、６は給
電電極、７は接地電極、８ａ，８ｂは開口部、１０は実
装面、１１は貫通孔、１２は貫通孔放射電極である。
尚、図８（ｂ）は図８（ａ）に示したｋ−ｋ’線方向の
断面図を示している。

【０００４】図８（ａ），（ｂ）に示したように、従来
の表面実装型アンテナは略方形状の誘電体セラミック等
からなる誘電体基板１と、誘電体基板１に貫設された貫
通孔１１と、を有している。貫通孔１１の内周面には貫
通孔放射電極１２が形成されており、この貫通孔放射電
極１２と導通して、開口部８ｂを有する側面上には側面
放射電極５が、開口部８ａを有する側面上には給電電極
６がそれぞれ配設されている。また、給電電極６が配設
されている同一側面上には、給電電極６と絶縁された接
地電極７が配設されている。尚、誘電体基板１の実装面
１０は、プリント基板等に実装する際にプリント基板と
密着する面である。

【０００５】上記構成を有する従来の表面実装型アンテ
ナでは、貫通孔放射電極１２及び側面放射電極５から電
波の送受信が行われるが、この時の入力リターンロス
値、中心周波数、周波数帯域幅は、接地電極７と側面放
射電極５の間の誘電体基板１の容量成分、及び貫通孔放
射電極１２におけるインダクタンス成分に依存してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の表面実装型アンテナでは、誘電体基板１の外形寸法
や誘電率により、前述の容量成分やインダクタンス成分
が一意的に決定されるため、入力リターンロス値、中心
周波数、周波数帯域幅が制限されて、周波数帯域を自在
に変化させたり、広げたりすることができないという問
題点を有していた。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、広い周波数帯域幅を有し、かつ入力リターンロス
値を最適化できるとともに、小型化が可能な表面実装型
アンテナの提供、及びそのような表面実装型アンテナを
容易に実装することが可能で、かつ作業性及び信頼性に
優れた表面実装型アンテナの実装方法の提供を目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の表面実装型アンテナは、誘電体基板と、誘
電体基板内に貫設された貫通孔と、貫通孔の内面上に配
設された貫通孔放射電極と、貫通孔放射電極と導通し、
貫通孔の開口部を有する誘電体基板の一方側の側面上に
配設された側面放射電極と、貫通孔放射電極と導通し、
側面放射電極と対向する他方側の側面上に配設された給
電電極と、他方側の側面上に給電電極と絶縁して配設さ
れた接地電極と、を備えた表面実装型アンテナであっ
て、貫通孔が略同軸に連設された２以上の異形孔からな
るか、又は誘電体基板の実装面と対向する表面に傾斜
状、矩形状、溝状、孔状のいずれかの１以上の切り欠き
部を有する構成よりなる。

【０００９】上記構成により、誘電体基板において新規
な容量成分やインダクタンス成分が得られると同時に誘
電体基板の体積が減少することによって、アンテナのＱ
値を下げることができ、周波数帯域幅を広げることがで
きるとともに、小型化しても入力リターンロス値を最適
化することが可能となる。

【００１０】また、本発明の表面実装型アンテナの実装
方法は、本発明の表面実装型アンテナの誘電体基板の実
装面を、接着剤又は両面テープを介してプリント誘電体
基板に固着する工程を備えた構成よりなる。

【００１１】上記構成により、表面実装型アンテナを容
易にプリント基板上に実装することができるとともに、
プリント基板と一体に固定して表面実装型アンテナの耐
衝撃性や耐応力性を高めることが可能となり、作業性及
び信頼性に優れた表面実装型アンテナの実装方法を提供
することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、誘電体基板と、誘電体基板内に貫設された貫通孔
と、貫通孔の内面上に配設された貫通孔放射電極と、貫
通孔放射電極と導通し、貫通孔の開口部を有する誘電体
基板の一方側の側面上に配設された側面放射電極と、貫
通孔放射電極と導通し、側面放射電極と対向する他方側
の側面上に配設された給電電極と、他方側の側面上に給
電電極と絶縁して配設された接地電極と、を備えた表面
実装型アンテナであって、貫通孔が略同軸に連設された
２以上の異形孔からなることとしたものであり、誘電体
基板において新規な容量成分やインダクタンス成分が得
られると同時に誘電体基板の体積が減少することによっ
てアンテナのＱ値を下げることができることによって、
周波数帯域幅を広げることができるとともに、小型化し
ても入力リターンロス値を最適化することが可能となる
という作用を有する。

【００１３】本発明の請求項２に記載の発明は、誘電体
基板と、誘電体基板内に貫設された貫通孔と、貫通孔の
内面上に配設された貫通孔放射電極と、貫通孔放射電極
と導通し、貫通孔の開口部を有する誘電体基板の一方側
の側面上に配設された側面放射電極と、貫通孔放射電極
と導通し、側面放射電極と対向する他方側の側面上に配
設された給電電極と、他方側の側面上に給電電極と絶縁
して配設された接地電極と、を備えた表面実装型アンテ
ナであって、誘電体基板の実装面と対向する表面に傾斜
状、矩形状、溝状、孔状のいずれかの１以上の切り欠き
部を有することとしたものであり、誘電体基板において
新規な容量成分やインダクタンス成分が得られると同時
に誘電体基板の体積が減少することによって、アンテナ
のＱ値を下げることができ、周波数帯域幅を広げること
ができるとともに、小型化しても入力リターンロス値を
最適化することが可能となるという作用を有する。

【００１４】ここで、誘電体基板はその断面が円形又は
楕円形、正方形や長方形等の方形、その他の多角形、一
部に平面を有する円形又は楕円形等のいずれの形状でも
よいが、アンテナ特性を一定に保つためには、外形寸法
の公差が中心値の５％以下、好ましくは０．５％以下で
形成されていることが望ましい。また、貫通孔の断面形
状は円形の他に、多角形等でもよい。

【００１５】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
２に記載の発明において、切り欠き部が、接地電極が形
成された側面から実装面と対向する面にかけて矩形状に
形成されていることとしたものであり、矩形状の切り欠
き部を有することで、新規な容量成分やインダクタンス
成分が得られることによって、アンテナのＱ値を下げる
ことができ、周波数帯域幅を広げることができるととも
に、小型化しても入力リターンロス値の低下を抑制する
ことが可能となるという作用を有する。

【００１６】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
２に記載の発明において、切り欠き部が、実装面と対向
する面に穿設された断面が略凹状の溝部であることとし
たものであり、略凹状の溝部を有することで、新規な容
量成分やインダクタンス成分が得られることによって、
アンテナのＱ値を下げることができ、周波数帯域幅を広
げることができるとともに、小型化しても入力リターン
ロス値の低下を抑制することが可能となるという作用を
有する。

【００１７】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
２に記載の発明において、切り欠き部が、実装面と対向
する面に穿設された断面が略凹状の孔部であることとし
たものであり、略凹状の孔部を有することで、新規な容
量成分やインダクタンス成分が得られることによって、
アンテナのＱ値を下げることができ、周波数帯域幅を広
げることができるとともに、小型化しても入力リターン
ロス値の低下を抑制することが可能となるという作用を
有する。

【００１８】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
２に記載の発明において、切り欠き部が、接地電極が形
成された側面から実装面と対向する面にかけて傾斜状に
形成されていることとしたものであり、傾斜状の切り欠
き部を有することで、誘電体基板の体積が減少してＱ値
が低下することにより、入力リターンロス値が良くな
り、周波数帯域幅を広げることができるという作用を有
する。

【００１９】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
１乃至６の内のいずれか１に記載の発明において、接地
電極が略Ｕ字状に形成されていることとしたものであ
り、給電電極を囲むように接地電極を略Ｕ字状に形成す
ることによって、給電電極の面積を小さくしてアンテナ
特性の指向性を向上させることができるとともに、接地
電極の面積が大きくなるため、接地電極と貫通孔放射電
極との間のキャパシタンス成分が大きくなり、低周波数
化又は小型化ができるという作用を有する。

【００２０】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
１乃至７の内のいずれか１に記載の発明において、誘電
体基板の実装面上に、側面放射電極、給電電極、接地電
極と各々個別に導通する複数の固定用電極を備えている
こととしたものであり、自動実装機を用いたはんだリフ
ロー法等によりプリント基板上に容易にかつ作業性よく
実装することが可能になり、表面実装における量産性及
び信頼性を向上させることができるという作用を有す
る。

【００２１】ここで、側面放射電極、給電電極、接地電
極の各々と固定用電極との接続部に相当する誘電体基板
の稜線部分には、半径０．２ｍｍ以上のＲ面取り、又は
０．２ｍｍ以上のＣ面取りを行うことが好ましい。この
ような面取りによって、側面放射電極、給電電極、接地
電極の各々と固定用電極との導通を良好にすることがで
きる。

【００２２】本発明の請求項９に記載の発明は、請求項
８に記載の発明において、実装面の面積Ｓ１に対する固
定用電極の総面積Ｓ２の比が０＜Ｓ２／Ｓ１≦０．３、
好ましくは０＜Ｓ２／Ｓ１≦０．１であることとしたも
のであり、固定用電極のシールド効果によるアンテナ特
性の低下を防止することができるという作用を有する。

【００２３】実装面の面積Ｓ１に対する固定用電極の総
面積Ｓ２の比が、０．１よりも大きくなるにつれて、固
定用電極が放射電極に対してシールド効果を示し、アン
テナに部分的に利得の低い方向が生じてアンテナの指向
性に死角ができる傾向を生じ、０．３よりも大きくなる
とその傾向が特に著しくなるため好ましくない。また、
上記範囲において、固定用電極の電極面積は、プリント
基板上で密着する配線と安定した導通が取れる程度に十
分な大きさを確保する必要がある。

【００２４】本発明の請求項１０に記載の発明は、請求
項１乃至９の内のいずれか１に記載の発明において、誘
電体基板が、平均粒径Ｒが０＜Ｒ≦１０μｍ、好ましく
は０＜Ｒ≦５μｍのセラミック粒子の焼結体からなるこ
ととしたものであり、誘電体基板の誘電体損失の増加を
防止し、信頼性を高めることができるという作用を有す
る。

【００２５】セラミック粒子の平均粒径が、５μｍより
も小さくなるにつれて、焼結体内の空孔の発生や異常粒
成長により誘電体損失が増加するとともに、空孔に吸着
した水分等によって誘電体特性の信頼性が低下する傾向
を生じ、１０μｍよりも大きくなるとその傾向が特に著
しくなるため好ましくない。また、平均粒径が小さくな
りすぎるとセラミック粒子の造粒が困難になるため、上
記範囲において最適な平均粒径を選択する必要がある。

【００２６】本発明の請求項１１に記載の発明は、請求
項１０に記載の発明において、焼結体の焼結密度が９２
％以上、好ましくは９５％以上であることとしたもので
あり、誘電体基板の誘電体損失の増加を防止し、更に耐
熱衝撃性や高温高湿等の悪環境下における信頼性を向上
させることができるという作用を有する。

【００２７】本発明の請求項１２に記載の発明は、請求
項１０又は１１の内のいずれか１に記載の発明におい
て、焼結体の比誘電率の中心値が６〜１００であること
としたものであり、ＶＨＦ帯やＵＨＦ帯等の比較的波長
の長い周波数帯の電波からマイクロ波帯以上の比較的波
長の短い周波数帯の電波の受送信に対応可能なアンテナ
特性を得ることができるという作用を有する。

【００２８】尚、比誘電率のばらつきはアンテナ特性の
共振周波数のばらつきとなるため、比誘電率は５％以
下、好ましくは０．５％以下のばらつきであることが望
ましいい。

【００２９】本発明の請求項１３に記載の発明は、請求
項１０乃至１２の内のいずれか１に記載の発明におい
て、焼結体の表面粗さが１０μｍ以下、好ましくは５μ
ｍ以下であることとしたものであり、貫通孔放射電極，
側面放射電極，給電電極，接地電極，固定用電極の表面
粗さが大きくなって、アンテナ利得が低下するのを防止
することができるという作用を有する。

【００３０】焼結体の表面粗さが５μｍよりも大きくな
るにつれて、焼結体からなる誘電体基板上に形成される
貫通孔放射電極，側面放射電極，給電電極，接地電極，
固定用電極の表面粗さが下地を反映して大きくなって、
これらの電極における損失が増加してアンテナ利得が低
下する傾向を生じ、１０μｍよりも大きくなるとその傾
向が特に著しくなるため好ましくない。

【００３１】本発明の請求項１４に記載の発明は、請求
項１乃至１３の内のいずれか１に記載の発明において、
貫通孔放射電極，側面放射電極，給電電極，接地電極の
いずれか１以上の電極及び／又は固定用電極が、抵抗率
が２×１０^-7ｏｈｍ・ｃｍ以下の導電体からなることと
したものであり、電極における損失を抑えてアンテナ利
得の低下を防止することができるという作用を有する。

【００３２】ここで、抵抗率が２×１０^-7ｏｈｍ・ｃｍ
よりも大きくなると、電極における損失が増加し、アン
テナ利得が低下する傾向を生じるため好ましくない。

【００３３】本発明の請求項１５に記載の発明は、請求
項１乃至１４の内のいずれか１に記載の発明において、
貫通孔放射電極，側面放射電極，給電電極，接地電極の
いずれか１以上の電極及び／又は固定用電極が、金，
銀，銅，銀−パラジウム合金のいずれか１以上からなる
こととしたのものであり、導電率が高いため電極におけ
る損失を小さくできるとともに、酸化等による劣化を防
止することが可能になるという作用を有する。

【００３４】本発明の請求項１６に記載の発明は、請求
項１乃至１５の内のいずれか１に記載の発明において、
貫通孔放射電極，側面放射電極，給電電極，接地電極の
いずれか１以上の電極及び／又は固定用電極が、表皮深
さ以上、好ましくは表皮深さの２倍以上の厚みで形成さ
れていることとしたのものであり、高周波電流を流すの
に十分な厚みを確保することにより、貫通孔放射電極，
側面放射電極，給電電極，接地電極，固定用電極におい
て、アンテナ利得が低下するのを防止することができる
という作用を有する。

【００３５】ここで、表皮深さｄは、周波数ｆ、透磁率
ａ、導電率ｂ及び円周率πを用いて、ｄ＝（πｆａｂ）
^-1/2で与えられる。前記の式で与えられる表皮深さｄに
対して、貫通孔放射電極，側面放射電極，給電電極，接
地電極のいずれか１以上の電極及び／又は固定用電極の
厚みが小さくなるにつれて、高周波電流を流すのに十分
な電極厚さが得られなくなるため、電極における損失が
増加して、アンテナ利得が低下する傾向を生じるため好
ましくない。

【００３６】本発明の請求項１７に記載の発明は、請求
項１乃至１６の内のいずれか１に記載の表面実装型アン
テナの誘電体基板の実装面に接着剤を塗布した後、実装
面をプリント基板に固着する工程を備えていることとし
たものであり、表面実装型アンテナを容易にプリント基
板上に実装することができるとともに、プリント基板と
一体に固定して表面実装型アンテナの耐衝撃性や耐応力
性を高めることが可能になるという作用を有する。

【００３７】ここで、接着剤としてはエポキシ樹脂系，
フェノール樹脂系，エポキシ／ナイロン樹脂系等の熱硬
化性樹脂系接着剤等が用いられる。また、接着剤は表面
実装型アンテナとプリント基板をはんだリフロー法等に
より電気的に接続する際の温度上昇を考慮して、硬化後
の耐熱温度が２００℃以上、好ましくは２５０℃以上で
あることが望ましい。

【００３８】本発明の請求項１８に記載の発明は、請求
項１乃至１６の内のいずれか１に記載の表面実装型アン
テナの誘電体基板の実装面に両面テープを張りつけた
後、実装面をプリント基板に固着する工程を備えている
こととしたものであり、表面実装型アンテナを容易にプ
リント基板上に実装することができるとともに、プリン
ト基板と一体に固定して表面実装型アンテナの耐衝撃性
や耐応力性を高めることが可能になるという作用を有す
る。

【００３９】ここで、両面テープとしてはアクリルフォ
ームやカプトンフィルム等の耐熱性基材上にシリコン樹
脂系粘着剤，アクリル樹脂系粘着剤等の耐熱性粘着剤を
定着させたものや、耐熱フィルム上に粘着剤として熱硬
化性樹脂を定着させたもの等が用いられる。また、両面
テープは表面実装型アンテナとプリント基板をはんだリ
フロー法等により電気的に接続する際の温度上昇を考慮
して、接着後の耐熱温度が２００℃以上、好ましくは２
５０℃以上であることが望ましい。

【００４０】以下に、本発明の実施の形態の具体例を図
面を参照しながら説明する。（実施の形態１）図１（ａ）は本発明の第１実施の形態
における表面実装型アンテナの透過斜視図、図１（ｂ）
は本発明の第１実施の形態における表面実装型アンテナ
の断面図である。図１（ａ），（ｂ）において、２は貫
通孔、２ａは小径部、２ｂは大径部、３は段差部、４は
貫通孔放射電極、４ａは小径部放射電極、４ｂは大径部
放射電極、４ｃは段差部放射電極であり、誘電体基板
１、側面放射電極５、給電電極６、接地電極７、開口部
８ａ，８ｂ、実装面１０は従来例と同様のものであるの
で同一の符号を付して説明を省略する。尚、図１（ｂ）
は図１（ａ）に示したｋ−ｋ’線方向の断面図を示して
いる。

【００４１】本実施の形態における表面実装型アンテナ
は、図１（ａ），（ｂ）に示したように、誘電体基板１
と、誘電体基板１内に貫設された小径部２ａと大径部２
ｂとからなる貫通孔２と、を有しており、小径部２ａと
大径部２ｂは段差部３を介して略同軸に連設されてい
る。貫通孔２の内周面には、小径部２ａ、大径部２ｂ及
び段差部３の各々の表面上に、連続して形成された小径
部放射電極４ａ、大径部放射電極４ｂ、段差部放射電極
４ｃからなる貫通孔放射電極４が配設されている。大径
部２ｂ側の開口部８ｂを有する誘電体基板１の側面上に
は、大径部放射電極４ｂと連続して側面放射電極５が形
成されており、側面放射電極５と対向する他方側の側面
上には小径部放射電極４ａと連続して給電電極６が配設
されている。また、給電電極６が配設されている同一側
面上には、給電電極６と絶縁された接地電極７を有して
いる。

【００４２】本実施の形態が従来例と異なるのは、貫通
孔２が段差部３を介して略同軸に連設された小径部２ａ
と大径部２ｂの異径孔からなり、小径部２ａ、大径部２
ｂ及び段差部３の各々の表面上に、小径部放射電極４
ａ、大径部放射電極４ｂ、段差部放射電極４ｃが連続し
て形成された貫通孔放射電極４を有することである。

【００４３】次に、上記構成を有する本実施の形態にお
ける表面実装型アンテナの周波数特性について図２を用
いて説明する。図２は、本発明の第１実施の形態におけ
る表面実装型アンテナの周波数と入力リターンロス値と
の関係図である。

【００４４】本実施の形態における表面実装型アンテナ
では、接地電極７と側面放射電極５の間の誘電体基板１
全体における容量成分と、側面放射電極５におけるイン
ダクタンス成分から、中心周波数ｆ１に関して軸対称な
図２の曲線Ｃ１で示したような周波数特性が得られる。
ここで、図２中のＳ１は最低限必要な入力リターンロス
値を示しており、Ｓ１における横軸との平行線と曲線Ｃ
１との２つの交点の間が、周波数帯域幅Ｗ１として与え
られる。一方、本実施の形態における表面実装型アンテ
ナでは、前述の容量成分及びインダクタンス成分の他
に、接地電極７と段差部放射電極４ｃの間の誘電体基板
１の容量成分と、小径部放射電極４ａ、大径部放射電極
４ｂ、段差部放射電極４ｃにおけるインダクタンス成分
により、曲線Ｃ１とは異なる中心周波数ｆ２及び周波数
帯域幅Ｗ２を有する曲線Ｃ２で示した周波数特性が得ら
れる。ここで、中心周波数ｆ２は中心周波数ｆ１に比べ
てより高周波側となる。

【００４５】このように２つの曲線Ｃ１及び曲線Ｃ２で
示した周波数特性を有することで、本実施の形態の表面
実装型アンテナ全体としては、周波数帯域幅Ｗ１の下限
値と周波数帯域幅Ｗ２の上限値の間で周波数帯域幅Ｗ３
を有することになり、その周波数特性は中心周波数ｆ３
を対称軸とする曲線Ｃ３で表される。ここで、貫通孔が
全体的に同一径で形成されていた従来の表面実装型アン
テナの場合、周波数特性を示す曲線は当然ながら一つで
あり、その周波数帯域幅は誘電体基板１の外形寸法を同
一とすると、本実施の形態の表面実装型アンテナで得ら
れる周波数帯域幅Ｗ３よりも狭い。

【００４６】したがって、本実施の形態における表面実
装型アンテナでは、貫通孔２を略同軸に連設された異径
孔として、新たな容量成分やインダクタンス成分が発生
することによって、従来例に比べてより広い周波数帯域
幅の電波の送受信が可能になる。

【００４７】尚、本実施の形態においては、貫通孔の小
径部と大径部の接続部分にあたる段差部をテーパー状に
形成してもよい。また、貫通孔は小径部と大径部の２つ
の異径孔に限られるものではなく、より複数の異径孔が
略同軸に連設されたものでもよい。

【００４８】（実施の形態２）図３（ａ）は本発明の第
２実施の形態における表面実装型アンテナの透過斜視
図、図３（ｂ）は本発明の第２実施の形態における表面
実装型アンテナの断面図である。図３（ａ），（ｂ）に
おいて、９は切り欠き部であり、誘電体基板１、側面放
射電極５、給電電極６、接地電極７、開口部８ａ，８
ｂ、実装面１０、貫通孔１１、貫通孔放射電極１２は従
来例と同様のものであるので同一の符号を付して説明を
省略する。尚、図３（ｂ）は図３（ａ）に示したｋ−
ｋ’線方向の断面図を示している。

【００４９】本実施の形態における表面実装型アンテナ
が従来例と異なるのは、誘電体基板１が、接地電極７が
形成された側面から実装面１０と対向する面にかけて矩
形状に形成された切り欠き部９を有することである。

【００５０】次に、上記構成を有する本実施の形態にお
ける表面実装型アンテナの周波数特性について図４を用
いて説明する。図４は、本発明の第２実施の形態におけ
る表面実装型アンテナの周波数と入力リターンロス値と
の関係図である。

【００５１】本実施の形態における表面実装型アンテナ
では、接地電極７と側面放射電極５の間の誘電体基板１
全体における容量成分と、図３（ｂ）中に示したＢ側部
（側面放射電極５側の側面から切り欠き部９の境界まで
の間）における貫通孔放射電極１２のインダクタンス成
分から、図４の曲線Ｃ４で示したような中心周波数ｆ４
を軸対称とする周波数帯域幅Ｗ４の周波数特性が得られ
る。また、前述の容量成分及びインダクタンス成分の他
に、図３（ｂ）中のＡ側部（切り欠き部９の領域）にお
ける誘電体基板１の容量成分と、同Ａ側部における貫通
孔放射電極１２のインダクタンス成分により、曲線Ｃ４
とは異なる中心周波数ｆ５及び周波数帯域幅Ｗ５を有す
る曲線Ｃ５で示した周波数特性が得られる。ここで、中
心周波数ｆ５は中心周波数ｆ４に比べてより高周波側と
なる。

【００５２】このように２つの曲線Ｃ４及び曲線Ｃ５で
示した周波数特性を有することで、本実施の形態の表面
実装型アンテナ全体としては、周波数帯域幅Ｗ４の下限
値と周波数帯域幅Ｗ５の上限値の間で周波数帯域幅Ｗ６
を有することになり、その周波数特性は中心周波数ｆ６
を対称軸とする曲線Ｃ６で表される。ここで、切り欠き
部９の無い従来の表面実装型アンテナの場合、周波数特
性を示す曲線は当然ながら一つであり、その周波数帯域
幅は誘電体基板１の外形寸法を同一とすると、本実施の
形態の表面実装型アンテナで得られる周波数帯域幅Ｗ６
よりも狭い。

【００５３】したがって、本実施の形態における表面実
装型アンテナでは、誘電体基板１の実装面１０と対向す
る表面に矩形状の切り欠き部９を形成して、新たな容量
成分やインダクタンス成分が発生することによって、従
来例に比べてより広い周波数帯域幅の電波の送受信が可
能になる。

【００５４】尚、本実施の形態においては、矩形状の切
り欠き部は、段差部を複数形成した階段状のものでもよ
い。

【００５５】（実施の形態３）図５（ａ）は本発明の第
３実施の形態における表面実装型アンテナの透過斜視
図、図５（ｂ）は本発明の第３実施の形態における表面
実装型アンテナの断面図である。図５（ａ），（ｂ）に
おいて、１３は切り欠き部であり、誘電体基板１、側面
放射電極５、給電電極６、接地電極７、開口部８ａ，８
ｂ、実装面１０、貫通孔１１、貫通孔放射電極１２は第
２実施の形態と同様のものであるので同一の符号を付し
て説明を省略する。尚、図５（ｂ）は図５（ａ）に示し
たｋ−ｋ’線方向の断面図を示している。

【００５６】本実施の形態における表面実装型アンテナ
が第２実施の形態と異なるのは、誘電体基板１が、実装
面１０と対向する面に穿設された断面が略凹状の溝部か
らなる切り欠き部１３を有することである。

【００５７】次に、上記構成を有する本実施の形態にお
ける表面実装型アンテナの周波数特性について説明す
る。本実施の形態における表面実装型アンテナでは、図
５（ｂ）中に示したＡ部（給電電極６側の側面から切り
欠き部１３の境界までの間）における誘電体基板１の容
量成分及び同Ａ部における貫通孔放射電極１２のインダ
クタンス成分、Ｂ部（切り欠き部１３の領域）における
誘電体基板１の容量成分及び同Ｂ部における貫通孔放射
電極１２のインダクタンス成分、Ｃ部（側面放射電極５
側の側面から切り欠き部１３の境界までの間）における
誘電体基板１の容量成分及び同Ｃ部における貫通孔放射
電極１２のインダクタンス成分、のそれぞれに対応した
周波数帯域幅の異なる３つの周波数特性が得られる。こ
のように３つの独立した周波数特性が生じることで、本
実施の形態の表面実装型アンテナ全体としては、３つの
周波数帯域幅の最小値と最大値に挟まれた広い周波数帯
域幅を有することになる。このようにして得られる周波
数帯域幅は、第２実施の形態と同様に、誘電体基板１の
外形寸法を同一として従来の表面実装型アンテナと比べ
るとより広い範囲となる。

【００５８】したがって、本実施の形態における表面実
装型アンテナでは、誘電体基板１の実装面１０と対向す
る表面に断面が略凹状の溝部からなる切り欠き部１３を
形成して、新たな容量成分やインダクタンス成分が発生
することによって、従来例に比べてより広い周波数帯域
幅の電波の送受信が可能になる。

【００５９】尚、本実施の形態においては、切り欠き部
として複数の溝部を形成してもよい。

【００６０】（実施の形態４）図６（ａ）は本発明の第
４実施の形態における表面実装型アンテナの透過斜視
図、図６（ｂ）は本発明の第４実施の形態における表面
実装型アンテナの断面図である。図６（ａ），（ｂ）に
おいて、１４は切り欠き部であり、誘電体基板１、側面
放射電極５、給電電極６、接地電極７、開口部８ａ，８
ｂ、実装面１０、貫通孔１１、貫通孔放射電極１２は第
２実施の形態と同様のものであるので同一の符号を付し
て説明を省略する。尚、図６（ｂ）は図６（ａ）に示し
たｋ−ｋ’線方向の断面図を示している。

【００６１】本実施の形態における表面実装型アンテナ
が第２実施の形態及び第３実施の形態と異なるのは、誘
電体基板１が、実装面１０と対向する面に穿設された断
面が略凹状の孔部からなる切り欠き部１４を有すること
である。

【００６２】次に、上記構成を有する本実施の形態にお
ける表面実装型アンテナの周波数特性について説明す
る。本実施の形態における表面実装型アンテナでは、図
５（ｂ）中に示したＡ部（給電電極６側の側面から切り
欠き部１４の境界までの間）における誘電体基板１の容
量成分及び同Ａ部における貫通孔放射電極１２のインダ
クタンス成分、Ｂ部（切り欠き部１４の領域）における
誘電体基板１の容量成分及び同Ｂ部における貫通孔放射
電極１２のインダクタンス成分、Ｃ部（側面放射電極５
側の側面から切り欠き部１４の境界までの間）における
誘電体基板１の容量成分及び同Ｃ部における貫通孔放射
電極１２のインダクタンス成分、のそれぞれに対応した
周波数帯域幅の異なる３つの周波数特性が得られる。こ
のように３つの独立した周波数特性が生じることで、本
実施の形態の表面実装型アンテナ全体としては、３つの
周波数帯域幅の最小値と最大値に挟まれた広い周波数帯
域幅を有することになる。このようにして得られる周波
数帯域幅は、第２実施の形態及び第３実施の形態と同様
に、誘電体基板１の外形寸法を同一として従来の表面実
装型アンテナと比べるとより広い範囲となる。

【００６３】したがって、本実施の形態における表面実
装型アンテナでは、誘電体基板１の実装面１０と対向す
る表面に断面が略凹状の孔部からなる切り欠き部１４を
形成して、新たな容量成分やインダクタンス成分が発生
することによって、従来例に比べてより広い周波数帯域
幅の電波の送受信が可能になる。

【００６４】尚、本実施の形態においては、孔部の開口
面の形状として図５（ａ）、（ｂ）に方形状の場合につ
いて示したが、開口面については円形であってもよい。
また、誘電体基板における孔部の位置としては、両側面
の間の中央部分の他に、いずれか一方の側面よりに形成
されていてもよい。

【００６５】（実施の形態５）図７（ａ）は本発明の第
５実施の形態における表面実装型アンテナの透過斜視
図、図７（ｂ）は本発明の第５実施の形態における表面
実装型アンテナの断面図である。図７（ａ），（ｂ）に
おいて、１５は切り欠き部であり、誘電体基板１、側面
放射電極５、給電電極６、接地電極７、開口部８ａ，８
ｂ、実装面１０、貫通孔１１、貫通孔放射電極１２は第
２実施の形態と同様のものであるので同一の符号を付し
て説明を省略する。尚、図７（ｂ）は図７（ａ）に示し
たｋ−ｋ’線方向の断面図を示している。

【００６６】本実施の形態における表面実装型アンテナ
が第２実施の形態〜第４実施の形態と異なるのは、誘電
体基板１が、接地電極７が形成された側面から実装面１
０と対向する面にかけて傾斜状に形成されている切り欠
き部１５を有することである。

【００６７】次に、上記構成を有する本実施の形態にお
ける表面実装型アンテナの周波数特性について説明す
る。本実施の形態における表面実装型アンテナは、図８
に示した従来例と同様な容量成分及びインダクタンス成
分を有し、得られる中心周波数についてもほぼ同程度の
値である。しなしながら、誘電体基板１の外形寸法を同
一として従来の表面実装型アンテナと比べると、切り欠
き部１５を有することで、誘電体基板１の体積が減少す
ることから、Ｑ値が低下して入力リターンロス値を良く
することができる。これにより周波数帯域幅が広がるこ
とで、従来例に比べてより広い周波数帯域幅の電波の送
受信が可能になる。

【００６８】尚、本実施の形態においては、実装面と対
向する表面の一部に傾斜状の切り欠き部を設けた構成と
したが、実装面と対向する表面全体に傾斜状の切り欠き
部を設けてもよい。また、切り欠き部によって形成され
る傾斜面については、平面状のものだけではなく曲面状
のものであってもよい。

【００６９】（実施の形態６）本発明の第６実施の形態
による表面実装型アンテナの実装方法を以下に説明す
る。本実施の形態による表面実装型アンテナの実装方法
は、第１実施の形態〜第５実施の形態における表面実装
型アンテナの誘電体基板の実装面に接着剤を塗布した
後、実装面をプリント基板に固着する工程を有する。

【００７０】本実施の形態によれば、表面実装型アンテ
ナを容易にプリント基板上に実装することができるとと
もに、プリント基板と一体に固定して表面実装型アンテ
ナの耐衝撃性や耐応力性を高めることが可能になる。

【００７１】（実施の形態７）本発明の第７実施の形態
による表面実装型アンテナの実装方法を説明する。本実
施の形態による表面実装型アンテナの実装方法は、第１
実施の形態〜第５実施の形態における表面実装型アンテ
ナの誘電体基板の実装面に両面テープを張りつけた後、
実装面をプリント基板に固着する工程を有している。

【００７２】本実施の形態によれば、第６実施の形態と
同様な作用が得られる。

【００７３】

【発明の効果】本発明の表面実装型アンテナ及びその実
装方法によれば、以下のような優れた効果が得られる。

【００７４】請求項１及び２に記載の発明によれば、従
来の表面実装型アンテナに比べて、周波数帯域幅がより
広くなることから、周波数の異なる電波の受送信に対す
る柔軟性が向上し、従来困難であったＶＨＦ帯やＵＨＦ
帯についても高いアンテナ利得で受送信することが可能
になるという優れた効果が得られる。また、このような
効果を有するとともに、小型で軽量な量産性及び信頼性
に優れた表面実装型アンテナを提供することができると
いう優れた効果が得られる。

【００７５】請求項３乃至６に記載の発明によれば、切
り欠き部の形状の自在性の高い表面実装型アンテナを提
供することができるという優れた効果が得られる。

【００７６】請求項７に記載の発明によれば、アンテナ
特性の指向性を向上させ、またより小型化を図ることが
できるという優れた効果が得られる。

【００７７】請求項８乃至９に記載の発明によれば、実
装時の作業性を高めることができるとともに、表面実装
における量産性及び信頼性を向上させることができると
いう優れた効果が得られる。

【００７８】請求項１０乃至１２に記載の発明によれ
ば、誘電体基板の信頼性、耐熱衝撃性を高めることがで
きるとともに、受送信可能な周波数帯域を広げることが
できるという優れた効果が得られる。

【００７９】請求項１３乃至１５に記載の発明によれ
ば、貫通孔放射電極，側面放射電極，給電電極，接地電
極，固定用電極の各電極における損失により、アンテナ
利得が低下するのを防止することができるという優れた
効果が得られる。また、電極の耐久性を向上させること
ができるという優れた効果が得られる。

【００８０】請求項１６乃至１７に記載の発明によれ
ば、表面実装型アンテナを容易にプリント基板上に実装
することができるとともに、プリント基板と一体に固定
して表面実装型アンテナの耐衝撃性や耐応力性を高める
ことが可能になるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の第１実施の形態における表面実
装型アンテナの透過斜視図（ｂ）本発明の第１実施の形態における表面実装型アン
テナの断面図

【図２】本発明の第１実施の形態における表面実装型ア
ンテナの周波数と入力リターンロス値との関係図

【図３】（ａ）本発明の第２実施の形態における表面実
装型アンテナの透過斜視図（ｂ）本発明の第２実施の形態における表面実装型アン
テナの断面図

【図４】本発明の第２実施の形態における表面実装型ア
ンテナの周波数と入力リターンロス値との関係図

【図５】（ａ）本発明の第３実施の形態における表面実
装型アンテナの透過斜視図（ｂ）本発明の第３実施の形態における表面実装型アン
テナの断面図

【図６】（ａ）本発明の第４実施の形態における表面実
装型アンテナの透過斜視図（ｂ）本発明の第４実施の形態における表面実装型アン
テナの断面図

【図７】（ａ）本発明の第５実施の形態における表面実
装型アンテナの透過斜視図（ｂ）本発明の第５実施の形態における表面実装型アン
テナの断面図

【図８】（ａ）従来の表面実装型アンテナの透過斜視図（ｂ）従来の表面実装型アンテナの断面図

【符号の説明】

１誘電体基板２，１１貫通孔２ａ小径部２ｂ大径部３段差部４，１２貫通孔放射電極４ａ小径部放射電極４ｂ大径部放射電極４ｃ段差部放射電極５側面放射電極６給電電極７接地電極８ａ，８ｂ開口部９，１３，１４，１５切り欠き部１０実装面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体基板と、前記誘電体基板内に貫設さ
れた貫通孔と、前記貫通孔の内面上に配設された貫通孔
放射電極と、前記貫通孔放射電極と導通し、前記貫通孔
の開口部を有する前記誘電体基板の一方側の側面上に配
設された側面放射電極と、前記貫通孔放射電極と導通
し、前記側面放射電極と対向する他方側の側面上に配設
された給電電極と、前記他方側の側面上に前記給電電極
と絶縁して配設された接地電極と、を備えた表面実装型
アンテナであって、前記貫通孔が略同軸に連設された２
以上の異形孔からなることを特徴とする表面実装型アン
テナ。
【請求項２】誘電体基板と、前記誘電体基板内に貫設さ
れた貫通孔と、前記貫通孔の内面上に配設された貫通孔
放射電極と、前記貫通孔放射電極と導通し、前記貫通孔
の開口部を有する前記誘電体基板の一方側の側面上に配
設された側面放射電極と、前記貫通孔放射電極と導通
し、前記側面放射電極と対向する他方側の側面上に配設
された給電電極と、前記他方側の側面上に前記給電電極
と絶縁して配設された接地電極と、を備えた表面実装型
アンテナであって、前記誘電体基板の実装面と対向する
表面に傾斜状、矩形状、溝状、孔状のいずれかの１以上
の切り欠き部を有することを特徴とする表面実装型アン
テナ。
【請求項３】前記切り欠き部が、前記接地電極が形成さ
れた側面から前記実装面と対向する面にかけて矩形状に
形成されていることを特徴とする請求項２に記載の表面
実装型アンテナ。
【請求項４】前記切り欠き部が、前記実装面と対向する
面に穿設された断面が略凹状の溝部であることを特徴と
する請求項２に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項５】前記切り欠き部が、前記実装面と対向する
面に穿設された断面が略凹状の孔部であることを特徴と
する請求項２に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項６】前記切り欠き部が、前記接地電極が形成さ
れた側面から前記実装面と対向する面にかけて傾斜状に
形成されていることを特徴とする請求項２に記載の表面
実装型アンテナ。
【請求項７】前記接地電極が略Ｕ字状に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至６の内のいずれか１に記
載の表面実装型アンテナ。
【請求項８】前記誘電体基板の実装面上に、前記側面放
射電極、前記給電電極、前記接地電極と各々個別に導通
する複数の固定用電極を備えていることを特徴とする請
求項１乃至７の内のいずれか１に記載の表面実装型アン
テナ。
【請求項９】前記実装面の面積Ｓ１に対する前記固定用
電極の総面積Ｓ２の比が０＜Ｓ２／Ｓ１≦０．３、好ま
しくは０＜Ｓ２／Ｓ１≦０．１であることを特徴とする
請求項８に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項１０】前記誘電体基板が、平均粒径Ｒが０＜Ｒ
≦１０μｍ、好ましくは０＜Ｒ≦５μｍのセラミック粒
子の焼結体からなることを特徴とする請求項１乃至９の
内のいずれか１に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項１１】前記焼結体の焼結密度が９２％以上、好
ましくは９５％以上であることを特徴とする請求項１０
に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項１２】前記焼結体の比誘電率の中心値が６〜１
００であることを特徴とする請求項１０又は１１の内の
いずれか１に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項１３】前記焼結体の表面粗さが１０μｍ以下、
好ましくは５μｍ以下であることを特徴とする請求項１
０乃至１２の内のいずれか１に記載の表面実装型アンテ
ナ。
【請求項１４】前記貫通孔放射電極，前記側面放射電
極，前記給電電極，前記接地電極のいずれか１以上の電
極及び／又は前記固定用電極が、抵抗率が２×１０^-7ｏ
ｈｍ・ｃｍ以下の導電体からなることを特徴とする請求
項１乃至１３の内のいずれか１に記載の表面実装型アン
テナ。
【請求項１５】前記貫通孔放射電極，前記側面放射電
極，前記給電電極，前記接地電極のいずれか１以上の電
極及び／又は前記固定用電極が、金，銀，銅，銀−パラ
ジウム合金のいずれか１以上からなることを特徴とする
請求項１乃至１４の内のいずれか１に記載の表面実装型
アンテナ。
【請求項１６】前記貫通孔放射電極，前記側面放射電
極，前記給電電極，前記接地電極のいずれか１以上の電
極及び／又は前記固定用電極が、表皮深さ以上、好まし
くは表皮深さの２倍以上の厚みで形成されていることを
特徴とする請求項１乃至１５の内のいずれか１に記載の
表面実装型アンテナ。
【請求項１７】請求項１乃至１６の内のいずれか１に記
載の表面実装型アンテナの誘電体基板の実装面に接着剤
を塗布した後、前記実装面をプリント基板に固着する工
程を備えていることを特徴とする表面実装型アンテナの
実装方法。
【請求項１８】請求項１乃至１６の内のいずれか１に記
載の表面実装型アンテナの誘電体基板の実装面に両面テ
ープを張りつけた後、前記実装面をプリント基板に固着
する工程を備えていることを特徴とする表面実装型アン
テナの実装方法。