JPH11177334A - チップアンテナ - Google Patents
チップアンテナInfo
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- JPH11177334A JPH11177334A JP9341493A JP34149397A JPH11177334A JP H11177334 A JPH11177334 A JP H11177334A JP 9341493 A JP9341493 A JP 9341493A JP 34149397 A JP34149397 A JP 34149397A JP H11177334 A JPH11177334 A JP H11177334A
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/362—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith for broadside radiating helical antennas
Abstract
できる小形のチップアンテナを提供する。 【解決手段】 チップアンテナ10は、実装面111を
有する直方体状の基体11を備え、その表面には、給電
用電極12とグランド電極13とが設けられる。また、
基体11の内部には、基体11の高さ方向に螺旋状に巻
回されるとともに、一端が給電用電極12に接続される
第1の導体14と、一端がグランド端子13に接続され
る第2の導体15とを備える。この際、第1の導体14
の他端と第2の導体15の他端とは接続される。したが
って、第1の導体14と第2の導体15とは、基体11
の表面に設けられた給電用電極12とグランド電極13
との間に直列接続されたことになる。
Description
関し、特に、テレビ、ラジオ、ページャなどの低周波帯
用の無線機器に用いられるチップアンテナに関する。
ノポールアンテナ100を示す。このモノポールアンテ
ナ100は、空気中(比誘電率ε=1、比透磁率μ=
1)において、接地面101に対してほぼ垂直に立てら
れた放射素子102を有している。そして、この放射素
子102の一端103には、給電源Vが接続され、他端
104は開放されている。
のモノポールアンテナにおいては、空気中にアンテナの
放射素子が存在するため、アンテナの放射素子の寸法が
大きなものになる。例えば、空気中の波長をλとする
と、λ/4の長さの放射素子が必要となり、1.9GH
z帯で、モノポールアンテナの放射素子の長さは40m
m程度にもなる。また、1.9GHz帯で、反射損失−
6(dBd)以下が得られるモノポールアンテナの帯域
幅は30MHz程度と非常に狭い。したがって、小形
で、広帯域のアンテナを必要とする場合には用いること
が困難であるという問題があった。
めになされたものであり、広帯域を要求される無線機器
に用いることができる小形のチップアンテナを提供する
ことを目的とする。
るため本発明のチップアンテナは、誘電体セラミックス
及び磁性体セラミックスの少なくとも一方からなる基体
と、該基体の内部及び表面の少なくとも一方に形成され
た少なくとも2つの導体と、前記基体の表面に形成さ
れ、前記導体に電圧を印加するための給電用電極と、前
記基体の表面及び内部の少なくとも一方に形成されたグ
ランド電極とを備え、前記導体の1つが、一端が前記給
電用電極に接続される第1の導体となり、前記導体の残
りが、一端が前記グランド電極に接続される第2の導体
となるとともに、前記第1の導体の他端と前記第2の導
体の他端とが接続されることを特徴とする。
も一方に形成された容量装荷用導体を備え、前記第1の
導体の他端と前記第2の導体の他端とが前記容量装荷用
導体を介して接続されることを特徴とする。
第2の導体との間に空隙部を備えることを特徴とする。
状に巻回されることを特徴とする。
ンダ状に形成されることを特徴とする。
表面に設けられた給電用電極とグランド電極との間に、
第1の導体と第2の導体とが直列接続される構造となる
ため、第1の導体と第2の導体との接続部近傍と、チッ
プアンテナが実装される実装基板上のグランドとの間で
容量を発生させることができる。したがって、第1の導
体及び第2の導体のインダクタンス成分L及び抵抗成分
Rを変化させずに、容量成分Cのみを大きくさせること
ができることとなり、チップアンテナのQ(=(L/
C)1/2/R)値を低下させることができる。
施例を説明する。図1及び図2に、本発明に係るチップ
アンテナの第1の実施例の透視斜視図及び分解斜視図を
示す。チップアンテナ10は、実装面111を有する直
方体状の基体11を備え、その表面には、給電用電極1
2とグランド電極13とが設けられる。
装面111に対して垂直、すなわち基体11の高さ方向
に螺旋状に巻回されるとともに、一端141が給電用電
極12に接続される第1の導体14と、一端151がグ
ランド端子13に接続される第2の導体15とを備え
る。この際、第1の導体14の他端142と第2の導体
15の他端152とは接続ライン16で接続される。し
たがって、第1の導体14と第2の導体15とは、基体
11の表面に設けられた給電用電極12とグランド電極
13との間に直列接続されたことになる。なお、チップ
アンテナの外形寸法は、例えば10.0mm(L)×
6.3mm(W)×5.0mm(H)程度である。
アルミニウム、シリカを主成分とする誘電セラミックス
からなる矩形状のシート層1a〜1gを積層してなる。
は、印刷、蒸着、貼り合わせ、あるいはメッキによっ
て、銅あるいは銅合金よりなり、略コ字状をなす導電パ
ターン4a〜4e,5a〜5e及び略直線状をなす接続
ライン16が設けられる。
(導電パターン4b〜4e,5b〜5eの一端及び接続
ライン16の両端)には、厚み方向にビアホール17が
設けられる。
し、導電パターン4a〜4e,5a〜5eをビアホール
17で接続するとともに、導電パターン4eと導電パタ
ーン5eとを接続ライン16及びビアホール17で接続
することにより、基体11の内部で、基体11の高さ方
向に、螺旋状に巻回されるとともに、その他端同士が接
続される第1の導体14と第2の導体15とが形成され
る。
ーン4aの一端)は、基体11の端面に引き出され、第
1及び第2の導体14,15に電圧を印加するために基
体11の表面に設けられた給電用電極12に接続され
る。また、第2の導体15の一端(導電パターン5aの
一端)は、基体11の端面に引き出され、チップアンテ
ナ10が実装される実装基板上のグランド(図示せず)
に接続するために基体11の表面に設けられたグランド
電極13に接続される。
よれば、第1及び第2の導体14,15を基体11の内
部に螺旋状に巻回するため、第1及び第2の導体14,
15の線路長を長くすることができ、電流分布を増加さ
せることができる。したがって、チップアンテナ10の
利得を向上させることができる。
射損失の周波数特性を示す。この図から、1.94GH
zの中心周波数に対して、反射損失−6(dBd)以下
が得られる帯域幅は、約70MHzと広帯域化が達成で
きていることがわかる。
例の透視斜視図を示す。チップアンテナ10aは、直方
体状の基体11aと、基体11aの表面に設けられる給
電用電極12a及びグランド電極13aと、基体11a
の内部に形成されるミアンダ状の第1及び第2の導体1
4a,15aと、を備える。この際、基体11aの表面
において、第1の導体14aの一端141aは給電用電
極12aに、第2の導体15aの一端151aはグラン
ド電極13aに、それぞれ接続される。また、基体11
aの内部において、第1の導体14aの他端142aと
第2の導体15aの他端152aとが接続ライン16a
で接続される。このように構成したチップアンテナ10
aによれば、第1及び第2の導体14a,15aを基体
11aの内部にミアンダ状に形成するため、第1及び第
2の導体14a,15aの線路長を長くすることがで
き、電流分布を増加させることができる。したがって、
チップアンテナ10aの利得を向上させることができ
る。なお、ミアンダ状の第1及び第2の導体14a,1
5aは、基体11aの表面(一方主面)に形成されてい
てもよい。
テナによれば、基体の表面に設けられた給電用電極とグ
ランド電極との間に、第1の導体と第2の導体とが直列
接続される構造となるため、第1の導体の他端と第2の
導体の他端との接続部近傍、すなわち接続ラインと、チ
ップアンテナが実装される実装基板上のグランドとの間
で容量を発生させることができ、第1の導体及び第2の
導体のインダクタンス成分L及び抵抗成分Rを変化させ
ずに、容量成分Cのみを大きくさせることができる。し
たがって、チップアンテナのQ(=(L/C)1/2/
R)値を低下させることができるため、チップアンテナ
の帯域幅が広くなり、従来のモノポールアンテナよりも
高さが1/4以下となる小形のチップアンテナで広帯域
化が可能となる。その結果、このチップアンテナを搭載
する広帯域の周波数を必要とする無線機器を小形にする
ことができる。
2の実施例の分解斜視図を示す。チップアンテナ20
は、第1の実施例であるチップアンテナ10と比較し
て、第1の導体14の他端142と第2の導体15の他
端152とがビアホール17を介して基体11の内部に
設けられた容量装荷用導体21に接続される点で異な
る。
15とは、基体11の表面に設けられた給電用電極12
とグランド電極13との間に、基体11の内部に設けら
れた容量装荷用導体21を介して直列接続されたことに
なる。
テナによれば、基体の表面に設けられた給電用電極とグ
ランド電極との間に、第1の導体と第2の導体とが、容
量装荷用導体を介して、直列接続される構造となるた
め、容量装荷用導体の面積を選択することにより、容量
装荷用導体と、チップアンテナが実装される実装基板上
のグランドとの間に発生する容量を制御することがで
き、その結果、チップアンテナの入力インピーダンスを
制御することができる。
化することにより、チップアンテナの入力インピーダン
スと、チップアンテナが搭載される無線機器の高周波部
の特性インピーダンスとを一致させることができ、整合
回路などが必要なくなる。その結果、無線機器の小型化
が実現する。
が実装される実装基板上のグランドとの間でより大きな
容量を発生させることができる。したがって、チップア
ンテナのQ(=(L/C)1/2/R)値を低下させるこ
とができるため、チップアンテナの帯域幅をより広くす
ることができる。
面に設けられていても、同様の効果が得られる。
3の実施例の透視斜視図を示す。チップアンテナ30
は、第1の実施例であるチップアンテナ10と比較し
て、基体31が、第1の導体14と第2の導体15との
間において、空隙部32を備える点で異なる。
射損失の周波数特性を示す。この図から、1.96GH
zの中心周波数に対して、反射損失−6(dBd)以下
が得られる帯域幅は、約70MHzと広帯域化が達成で
きていることがわかる。
例の透視斜視図を示す。図8のチップアンテナ30a
は、直方体状の基体31aと、基体31aの表面に設け
られる給電用電極12a及びグランド電極13aと、基
体11aの表面に沿って、基体31aの高さ方向に螺旋
状に巻回される第1及び第2の導体14a,15aと、
を備える。この際、基体31aの表面において、第1の
導体14aの一端141aは給電用電極12aに、第2
の導体15aの一端151aはグランド電極13aに、
それぞれ接続される。また、基体31aの表面におい
て、第1の導体14aの他端142aと第2の導体15
aの他端152aとが接続ライン16aで接続される。
このように構成したチップアンテナ10aによれば、第
1及び第2の導体14a,15aを基体31aの表面に
螺旋状にスクリーン印刷等で簡単に形成できるため、チ
ップアンテナ10aの製造工程が簡略化できる。
テナによれば、基体が空隙部を備えているため、空隙部
の大きさを調整することにより、基体の比誘電率を調整
できるため、第1の導体の他端と第2の導体の他端との
接続部近傍と、チップアンテナが実装される実装基板上
のグランドとの間に発生させる容量の大きさを調整する
ことができる。したがって、チップアンテナの入力イン
ピーダンスを、チップアンテナが搭載される無線機器の
特性インピーダンスに、より精度良く合わせることがで
きる。
基体の重量が軽くなるため、チップアンテナの重量も軽
くなる。
4の実施例の分解斜視図を示す。チップアンテナ40
は、第3の実施例であるチップアンテナ30と比較し
て、第1の導体14の他端142と第2の導体15の他
端152とがビアホール17を介して基体11の内部に
設けられた容量装荷用導体21に接続される点で異な
る。
ンテナ20と同様に、第1の導体14と第2の導体15
とは、基体11の表面に設けられた給電用電極12とグ
ランド電極13との間に、基体11の内部に設けられた
容量装荷用導体21を介して直列接続されたことにな
る。
反射損失の周波数特性を示す。この図から、1.96G
Hzの中心周波数に対して、反射損失−6(dBd)以
下が得られる帯域幅は、約90MHzと、第3の実施例
であるチップアンテナ30と比較して、より広帯域化が
達成できていることがわかる。
テナによれば、容量装荷用導体と、チップアンテナが実
装される実装基板上のグランドとの間でより大きな容量
を発生させることができる。したがって、チップアンテ
ナのQ(=(L/C)1/2/R)値を低下させることが
できるため、チップアンテナの帯域幅をより広くするこ
とができる。
第5の実施例の透視斜視図を示す。チップアンテナ50
は、第1の実施例であるチップアンテナ10と比較し
て、一端141が給電用電極12に接続される第1の導
体14と、一端511,521がグランド電極13に接
続される2つの第2の導体51,52とを備え、第1の
導体14の他端142と第2の導体51,52の他端5
12,522とが接続ライン53で接続される点で異な
る。
の導体51、及び第1の導体14と他方の第2の導体5
2とが、基体11の表面に設けられた給電用電極12と
グランド電極13との間に、基体11の内部に設けられ
た接続ライン53を介して、それぞれ直列接続されたこ
とになる。
テナによれば、給電用電極とグランド電極との間に、第
1の導体と一方の第2の導体、第1の導体と他方の第2
の導体とが、それぞれ直列接続されるため、第1の導体
の巻き数と一方の第2の導体の巻き数との比、及び第1
の導体の巻き数と他方の第2の導体の巻き数との比を調
整することにより、チップアンテナの入力インピーダン
スを微調整することができる。したがって、チップアン
テナの入力インピーダンスを、チップアンテナが搭載さ
れる無線機器の特性インピーダンスに精度良く合わせる
ことが可能となる。
ップアンテナが2つの共振周波数を有することができ、
その結果、より広帯域化が実現できる。
空隙部が基体の略中央部から実装面にかけて設けられる
場合について説明したが、基体の略中央部から実装面に
相対する面にかけて設けられていても、あるいは基体の
略中央部に空洞のように設けられていても同様の効果が
得られる。
体の他端と複数の第2の導体の他端とが、接続ラインを
介してそれぞれ接続される場合について説明したが、第
3の実施例のように、第1の導体の他端と複数の第2の
導体の他端とが、容量装荷用導体を介してそれぞれ接続
されていても同様の効果が得られる。
い。この場合には、第2の導体を増やすに伴ない、チッ
プアンテナの入力インピーダンスをより精度良く微調整
することができる。したがって、チップアンテナを搭載
する無線機器の高周波部の特性インピーダンスにより精
度良く合わせることが可能となる。
体の表面に設けられた給電用電極とグランド電極との間
に、第1の導体と第2の導体とが直列接続される構造と
なるため、第1の導体の他端と第2の導体の他端との接
続部近傍と、チップアンテナが実装される実装基板上の
グランドとの間で容量を発生させることができ、第1の
導体及び第2の導体のインダクタンス成分L及び抵抗成
分Rを変化させずに、容量成分Cのみを大きくさせるこ
とができる。
/C)1/2/R)値を低下させることができるため、チ
ップアンテナの帯域幅が広くなり、従来のモノポールア
ンテナよりも高さが1/10以下となる小形のチップア
ンテナで広帯域化が可能となる。その結果、このチップ
アンテナを搭載する広帯域の周波数を必要とする無線機
器を小形にすることができる。
の表面に設けられた給電用電極とグランド電極との間
に、第1の導体と第2の導体とが、容量装荷用導体を介
して、直列接続される構造となるため、容量装荷用導体
の面積を選択することにより、容量装荷用導体と、チッ
プアンテナが実装される実装基板上のグランドとの間に
発生する容量を制御することができ、その結果、チップ
アンテナの入力インピーダンスを制御することができ
る。
化することにより、チップアンテナの入力インピーダン
スと、チップアンテナが搭載される無線機器の高周波部
の特性インピーダンスとを一致させることができ、整合
回路などが必要なくなる。その結果、チップアンテナを
搭載する無線機器の小型化が実現する。
の導体と第2の導体との間で、基体が空隙部を備えてい
るため、空隙部の大きさを調整することにより、基体の
比誘電率を調整できるため、第1の導体の他端と第2の
導体の他端との接続部近傍と、チップアンテナが実装さ
れる実装基板上のグランドとの間に発生させる容量の大
きさを調整することができる。
ーダンスを、チップアンテナが搭載される無線機器の特
性インピーダンスに、より精度良く合わせることができ
る。
基体の重量が軽くなるため、チップアンテナの重量も軽
くなる。
及び第2の導体を螺旋状に巻回するため、第1及び第2
の導体の線路長を長くすることができ、電流分布を増加
させることができる。したがって、チップアンテナの利
得を向上させることができる。
及び第2の導体をミアンダ状に形成するため、第1及び
第2の導体の線路長を長くすることができ、電流分布を
増加させることができる。したがって、チップアンテナ
の利得を向上させることができる。
透視斜視図である。
を示す図である。
図である。
透視斜視図である。
透視斜視図である。
を示す図である。
図である。
透視斜視図である。
性を示す図である。
の透視斜視図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 誘電体セラミックス及び磁性体セラミッ
クスの少なくとも一方からなり、実装面を有する基体
と、該基体の内部及び表面の少なくとも一方に、前記基
体の実装面に対して垂直に形成された少なくとも2つの
導体と、前記基体の表面に形成され、前記導体に電圧を
印加するための給電用電極と、前記基体の表面及び内部
の少なくとも一方に形成されたグランド電極とを備え、 前記導体の1つが、一端が前記給電用電極に接続される
第1の導体となり、前記導体の残りが、一端が前記グラ
ンド電極に接続される第2の導体となるとともに、前記
第1の導体の他端と前記第2の導体の他端とが接続され
ることを特徴とするチップアンテナ。 - 【請求項2】 前記基体の表面及び内部の少なくとも一
方に形成された容量装荷用導体を備え、 前記第1の導体の他端と前記第2の導体の他端とが前記
容量装荷用導体を介して接続されることを特徴とする請
求項1に記載のチップアンテナ。 - 【請求項3】 前記基体が、前記第1の導体と前記第2
の導体との間に空隙部を備えることを特徴とする請求項
1あるいは請求項2に記載のチップアンテナ。 - 【請求項4】 前記第1及び第2の導体が、略螺旋状に
巻回されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のい
ずれかに記載のチップアンテナ。 - 【請求項5】 前記第1及び第2の導体が、略ミアンダ
状に形成されることを特徴とする請求項1乃至請求項3
のいずれかに記載のチップアンテナ。
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