JPH1127025A - Antenna device - Google Patents
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- JPH1127025A JPH1127025A JP17823297A JP17823297A JPH1127025A JP H1127025 A JPH1127025 A JP H1127025A JP 17823297 A JP17823297 A JP 17823297A JP 17823297 A JP17823297 A JP 17823297A JP H1127025 A JPH1127025 A JP H1127025A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ装置に関
し、特に、移動体通信用、ローカルエリアネットワーク
用などに用いられるアンテナ装置に関する。The present invention relates to an antenna device, and more particularly, to an antenna device used for mobile communication, a local area network, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１２に、従来のプリント基板上に形成
された線状アンテナを示す。線状アンテナ５０は、プリ
ント基板５１を備え、プリント基板５１の一方主面であ
る表面には、導電材を印刷することにより形成された線
状の導体パターン５２、及び幅広状のグランド電極５３
が設けられる。そして、導体パターン５２の一端５２ａ
はこの線状アンテナ５０が搭載される移動体通信機（図
示せず）の高周波回路部ＲＦに接続され、他端５２ｂは
開放端となる。2. Description of the Related Art FIG. 12 shows a conventional linear antenna formed on a printed circuit board. The linear antenna 50 includes a printed circuit board 51, and a linear conductor pattern 52 formed by printing a conductive material and a wide ground electrode 53 are formed on a surface that is one main surface of the printed circuit board 51.
Is provided. Then, one end 52a of the conductor pattern 52
Is connected to a high-frequency circuit section RF of a mobile communication device (not shown) on which the linear antenna 50 is mounted, and the other end 52b is an open end.
【０００３】図１３に、従来のプリント基板上に形成さ
れたループアンテナを示す。ループアンテナ６０は、プ
リント基板６１を備え、プリント基板６１の一方主面で
ある表面には、導電材を印刷することにより形成された
略Ｌ字状の導体パターン６２、及び幅広状のグランド電
極６３が設けられる。そして、導体パターン６２の一端
６２ａはこのループアンテナ６０が搭載される移動体通
信機（図示せず）の高周波回路部ＲＦに、他端６２ｂは
グランド電極６３に接続される。FIG. 13 shows a conventional loop antenna formed on a printed circuit board. The loop antenna 60 includes a printed board 61, and a substantially L-shaped conductor pattern 62 formed by printing a conductive material and a wide ground electrode 63 are formed on a surface that is one main surface of the printed board 61. Is provided. One end 62a of the conductor pattern 62 is connected to a high-frequency circuit portion RF of a mobile communication device (not shown) on which the loop antenna 60 is mounted, and the other end 62b is connected to a ground electrode 63.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
のアンテナにおいては、移動体通信機を小型にする関係
から、導体パターンを設けるプリント基板をあまり大き
くできないため、導体パターンの長さは、λ／４（λ：
共振周波数）よりもはるかに短い状態で使用される。こ
のため、以下に示すような問題が生じる。However, in the above-mentioned conventional antenna, since the printed circuit board on which the conductor pattern is provided cannot be so large due to the size reduction of the mobile communication device, the length of the conductor pattern is λ. / 4 (λ:
(Resonant frequency). Therefore, the following problem occurs.
【０００５】図１４及び図１５に示すように、共振周
波数（矢印Ａ）において、アンテナの入力インピーダン
スと、このアンテナが搭載される移動体通信機の高周波
回路部の特性インピーダンスとの比が約０．５となり、
アンテナの入力インピーダンスと高周波回路部の特性イ
ンピーダンスとが一致していないため、別途、アンテナ
の入力インピーダンスと高周波回路部の特性インピーダ
ンスとを一致させるための整合回路が必要になり、その
結果、これらが搭載される移動体通信機が大きくなる。As shown in FIGS. 14 and 15, at the resonance frequency (arrow A), the ratio of the input impedance of the antenna to the characteristic impedance of the high-frequency circuit of the mobile communication device on which the antenna is mounted is about 0. .5,
Since the input impedance of the antenna and the characteristic impedance of the high-frequency circuit unit do not match, a matching circuit for matching the input impedance of the antenna with the characteristic impedance of the high-frequency circuit unit is required separately. The mobile communication equipment to be mounted increases.
【０００６】導体パターンの放射抵抗成分が小さくな
るため、利得が十分にとれない。[0006] Since the radiation resistance component of the conductor pattern is reduced, a sufficient gain cannot be obtained.
【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、アンテナ装置とこのアンテナ
装置が搭載される移動体通信機の高周波回路部との間
に、整合回路を設ける必要がない小型でかつ高利得のア
ンテナ装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve such a problem, and a matching circuit is provided between an antenna device and a high-frequency circuit section of a mobile communication device on which the antenna device is mounted. It is an object of the present invention to provide a small and high-gain antenna device that does not need to be provided.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明は、誘電材料及び磁性材料の少なくとも一
方からなる基体、該基体の表面及び内部の少なくとも一
方に形成された少なくとも１つの導体、及び前記基体の
表面に形成され、前記導体の一端が接続される給電用端
子を備えるチップアンテナと、少なくとも一方主面に導
体パターン及びグランド電極を備えるとともに、一方主
面に前記チップアンテナを実装する実装基板とからな
り、前記チップアンテナと前記導体パターンとでアンテ
ナエレメントを構成することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a substrate made of at least one of a dielectric material and a magnetic material, and at least one conductor formed on at least one of the surface and the inside of the substrate. And a chip antenna formed on the surface of the base and having a power supply terminal to which one end of the conductor is connected, and a conductor pattern and a ground electrode on at least one main surface, and the chip antenna is mounted on one main surface The chip antenna and the conductor pattern form an antenna element.
【０００９】また、前記導体パターンの一端に前記チッ
プアンテナの給電用端子を接続することを特徴とする。[0009] Further, a feed terminal of the chip antenna is connected to one end of the conductor pattern.
【００１０】また、前記チップアンテナが、前記基体の
表面に、前記導体の他端に接続される自由端子を備え、
前記導体パターンの一端に前記チップアンテナの自由端
子を接続し、前記導体パターンの他端に前記グランド電
極を接続することを特徴とする。Further, the chip antenna includes a free terminal connected to the other end of the conductor on a surface of the base,
A free terminal of the chip antenna is connected to one end of the conductor pattern, and the ground electrode is connected to the other end of the conductor pattern.
【００１１】本発明のアンテナ装置によれば、実装基板
上にされるチップアンテナと、実装基板上に形成される
導体パターンとでアンテナエレメントを構成するため、
チップアンテナの導体の長さを調整することにより、ア
ンテナ装置の入力インピーダンスと、このアンテナ装置
が搭載される移動体通信機の高周波回路部の特性インピ
ーダンスとを一致させることができる。According to the antenna device of the present invention, since the antenna element is constituted by the chip antenna formed on the mounting board and the conductor pattern formed on the mounting board,
By adjusting the length of the conductor of the chip antenna, the input impedance of the antenna device can be matched with the characteristic impedance of the high-frequency circuit of the mobile communication device on which the antenna device is mounted.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１に、本発明に係るアンテナ装置の
第１の実施例の部分上面図を示す。アンテナ装置１０
は、給電用端子１１及び自由端子１２を備えるチップア
ンテナ１３と、一方主面上に導電材を印刷することによ
り形成された線状の導体パターン１４及び幅広状のグラ
ンド電極１５を備える実装基板１６とからなる。そし
て、チップアンテナ１３は実装基板１６上に実装され、
チップアンテナ１３と導体パターン１４とでアンテナエ
レメント１７を構成する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a partial top view of a first embodiment of the antenna device according to the present invention. Antenna device 10
Is a mounting board 16 having a chip antenna 13 having a power supply terminal 11 and a free terminal 12, a linear conductor pattern 14 formed by printing a conductive material on one main surface, and a wide ground electrode 15. Consists of Then, the chip antenna 13 is mounted on the mounting board 16,
An antenna element 17 is configured by the chip antenna 13 and the conductor pattern 14.
【００１３】この際、チップアンテナ１３の給電用端子
１１は、実装基板１６上の導体パターン１４の一端１４
ａに接続される。また、導体パターン１４の他端１４ｂ
はアンテナ装置１０が搭載される移動体通信機（図示せ
ず）の高周波回路部ＲＦに接続される。At this time, the power supply terminal 11 of the chip antenna 13 is connected to one end 14 of the conductor pattern 14 on the mounting board 16.
a. Also, the other end 14b of the conductor pattern 14
Is connected to a high-frequency circuit section RF of a mobile communication device (not shown) on which the antenna device 10 is mounted.
【００１４】以上の構成により、アンテナ装置１０は、
図２に示す等価回路のように、インダクタンス成分Ｌ１
１及び放射抵抗成分Ｒ１１を有するチップアンテナ１３
と、インダクタンス成分Ｌ１２及び放射抵抗成分Ｒ１２
を有する導体パターン１４とからなるアンテナエレメン
ト１７で、線状アンテナを構成することとなる。なお、
チップアンテナ１３の自由端子１２と実装基板１６上の
グランド電極１５との間には、浮遊容量Ｃが発生する。With the above configuration, the antenna device 10
As shown in the equivalent circuit of FIG.
Antenna 13 having a radiation resistance component R1 and a radiation resistance component R11
And an inductance component L12 and a radiation resistance component R12
The antenna element 17 composed of the conductor pattern 14 having the above structure constitutes a linear antenna. In addition,
A stray capacitance C is generated between the free terminal 12 of the chip antenna 13 and the ground electrode 15 on the mounting board 16.
【００１５】チップアンテナ１３は、図３に示すよう
に、酸化バリウム、酸化アルミニウム、シリカを主成分
とする直方体状の基体１８の内部に、基体１８の長手方
向に螺旋状に巻回される導体１９と、基体１８の表面に
形成された給電用端子１１及び自由端子１２とを備え
る。この際、導体１９の一端は、基体１８の表面に引き
出され、導体１９に電圧を印加するための給電用端子１
１に接続される。一方、導体１９の他端は、基体１８の
表面に引き出され、自由端子１２に接続される。As shown in FIG. 3, a chip antenna 13 has a conductor wound spirally in the longitudinal direction of the base 18 inside a rectangular parallelepiped base 18 mainly composed of barium oxide, aluminum oxide and silica. 19 and a power supply terminal 11 and a free terminal 12 formed on the surface of the base 18. At this time, one end of the conductor 19 is pulled out to the surface of the base 18, and the power supply terminal 1 for applying a voltage to the conductor 19 is provided.
Connected to 1. On the other hand, the other end of the conductor 19 is drawn out to the surface of the base 18 and connected to the free terminal 12.
【００１６】図４及び図５に、図３のチップアンテナ１
３の変形例の透視斜視図を示す。図４のチップアンテナ
１３ａは、直方体状の基体１８ａと、基体１８ａの表面
に沿って基体１８ａの長手方向に螺旋状に巻回される導
体１９ａと、基体１８ａの表面に形成される給電用端子
１１ａ及び自由端子１２ａとを備える。この際、導体１
９ａの一端は、基体１８ａの表面において、導体１９ａ
に電圧を印加するための給電用端子１１ａに接続され
る。また、導体１９ａの他端は、基体１８ａの表面にお
いて自由端子１２ａに接続される。この場合には、導体
１９ａを基体１８ａ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１３ａの製造
工程が簡略化できる。FIGS. 4 and 5 show the chip antenna 1 of FIG.
The perspective view of the modification of 3 is shown. The chip antenna 13a of FIG. 4 includes a rectangular parallelepiped base 18a, a conductor 19a spirally wound in the longitudinal direction of the base 18a along the surface of the base 18a, and a power supply terminal formed on the surface of the base 18a. 11a and a free terminal 12a. At this time, conductor 1
One end of 9a is connected to a conductor 19a on the surface of the base 18a.
Is connected to a power supply terminal 11a for applying a voltage to the power supply. The other end of the conductor 19a is connected to the free terminal 12a on the surface of the base 18a. In this case, since the conductor 19a can be easily formed spirally on the surface of the base 18a by screen printing or the like, the manufacturing process of the chip antenna 13a can be simplified.
【００１７】図５のチップアンテナ１３ｂは、直方体状
の基体１８ｂと、基体１８ｂの表面にミアンダ状に形成
される導体１９ｂと、基体１８ｂの表面に形成される給
電用端子１１ｂ及び自由端子１２ｂとを備える。この
際、導体１９ｂの一端は、基体１８ｂの表面において、
導体１９ｂに電圧を印加するための給電用端子１１ｂに
接続される。また、導体１９ｂの他端は、基体１８ｂの
表面において自由端子１２ｂに接続される。この場合に
は、ミアンダ状の導体１９ｂを基体１８ｂの一方主面の
みに形成するため、基体１８ｂの低背化が可能となり、
それにともないチップアンテナ１３ｂの低背化も可能と
なる。なお、ミアンダ状の導体１９ｂは、基体１８ｂの
内部に形成されていてもよい。The chip antenna 13b shown in FIG. 5 includes a rectangular parallelepiped base 18b, a conductor 19b formed in a meandering shape on the surface of the base 18b, a power supply terminal 11b and a free terminal 12b formed on the surface of the base 18b. Is provided. At this time, one end of the conductor 19b is
It is connected to a power supply terminal 11b for applying a voltage to the conductor 19b. The other end of the conductor 19b is connected to the free terminal 12b on the surface of the base 18b. In this case, since the meandering conductor 19b is formed only on one main surface of the base 18b, the height of the base 18b can be reduced.
Accordingly, the height of the chip antenna 13b can be reduced. The meandering conductor 19b may be formed inside the base 18b.
【００１８】図６に、図１のアンテナ装置１０の利得の
周波数特性を示す。なお、比較のために、従来例の線状
アンテナ５０（図１２）についても示し、図中におい
て、実線は本実施例のアンテナ装置１０、破線は従来例
の線状アンテナ５０の特性である。この図より、従来例
の線状アンテナ５０（図１２）の共振周波数（点Ａ）に
おける利得が約−５［ｄＢｄ］であるのに比べ、本実施
例のアンテナ装置１０（図１）の共振周波数（点Ａ）に
おける利得は約−1［ｄＢｄ］であり、本実施例のアン
テナ装置１０によれば、従来の線状アンテナ５０に比較
して利得が４［ｄＢｄ］程度向上していることがわか
る。FIG. 6 shows the frequency characteristics of the gain of the antenna device 10 of FIG. For comparison, a conventional linear antenna 50 (FIG. 12) is also shown. In the drawing, a solid line shows the characteristics of the antenna device 10 of the present embodiment, and a broken line shows the characteristics of the linear antenna 50 of the conventional example. From this figure, the gain at the resonance frequency (point A) of the linear antenna 50 (FIG. 12) of the conventional example is about -5 [dBd], while the resonance of the antenna device 10 (FIG. 1) of the present embodiment is obtained. The gain at the frequency (point A) is about -1 [dBd], and according to the antenna device 10 of the present embodiment, the gain is improved by about 4 [dBd] as compared with the conventional linear antenna 50. I understand.
【００１９】これは、導体パターン１４に直列にチップ
アンテナ１３を接続し、チップアンテナ１３と導電パタ
ーン１４とでアンテナエレメント１７を構成することに
より、図２に示す等価回路のように、アンテナ装置１０
全体の放射抵抗成分が（Ｒ１１＋Ｒ１２）と増加したた
めである。また、チップアンテナ１３の導体１９の長さ
を長くすると、アンテナ装置１０全体の放射抵抗成分
（Ｒ１１＋Ｒ１２）がさらに大きくなるため、さらなる
高利得化が実現する。This is achieved by connecting the chip antenna 13 in series with the conductor pattern 14 and forming the antenna element 17 with the chip antenna 13 and the conductive pattern 14 so that the antenna device 10
This is because the total radiation resistance component has increased to (R11 + R12). Further, when the length of the conductor 19 of the chip antenna 13 is increased, the radiation resistance component (R11 + R12) of the entire antenna device 10 is further increased, so that a higher gain is realized.
【００２０】図７に、図１のアンテナ装置１０のインピ
ーダンス特性を示す。なお、矢印Ａが共振周波数であ
る。この図より、共振周波数における本実施例のアンテ
ナ装置１０の入力インピーダンスと、このアンテナ装置
１０が搭載される移動体通信機の高周波回路部ＲＦの特
性インピーダンスとの比が約０．９６となり、アンテナ
装置１０の入力インピーダンスと高周波回路部ＲＦの特
性インピーダンスとがほぼ一致することがわかる。FIG. 7 shows impedance characteristics of the antenna device 10 of FIG. The arrow A indicates the resonance frequency. From this figure, the ratio of the input impedance of the antenna device 10 of the present embodiment at the resonance frequency to the characteristic impedance of the high-frequency circuit portion RF of the mobile communication device on which the antenna device 10 is mounted is about 0.96, and It can be seen that the input impedance of the device 10 and the characteristic impedance of the high-frequency circuit unit RF substantially match.
【００２１】これは、アンテナエレメント１７を構成す
るチップアンテナ１３の導体１９の長さあるいは巻き数
などを調整することにより、チップアンテナ１３のイン
ダクタンス成分Ｌ１１を変化させることができ、その結
果、アンテナ装置１０全体のインダクタンス成分（Ｌ１
１＋Ｌ１２）を調整することができるためである。This is because the inductance component L11 of the chip antenna 13 can be changed by adjusting the length or the number of turns of the conductor 19 of the chip antenna 13 constituting the antenna element 17, and as a result, the antenna device 10 inductance component (L1
1 + L12) can be adjusted.
【００２２】図８に、本発明に係るアンテナ装置の第２
の実施例の部分上面図を示す。アンテナ装置２０は、給
電用端子１１及び自由端子１２を備えるチップアンテナ
１３（図３）と、アンテナ装置２０の共振周波数を制御
するためのコンデンサ２１、２２と、一方主面上に導電
材を印刷することにより形成された線状の導体パターン
２３、幅広状のグランド電極１５及び線状の伝送線路２
４、２５を備える実装基板２６とからなる。そして、チ
ップアンテナ１３及びコンデンサ２１、２２は実装基板
２６上に実装され、チップアンテナ１３と導電パターン
２３とでアンテナエレメント２７を構成する。FIG. 8 shows a second example of the antenna device according to the present invention.
3 shows a partial top view of the embodiment of FIG. The antenna device 20 includes a chip antenna 13 (FIG. 3) including a power supply terminal 11 and a free terminal 12, capacitors 21 and 22 for controlling the resonance frequency of the antenna device 20, and a conductive material printed on one main surface. Linear conductor pattern 23, wide ground electrode 15 and linear transmission line 2
4 and 25. The chip antenna 13 and the capacitors 21 and 22 are mounted on a mounting board 26, and the chip antenna 13 and the conductive pattern 23 form an antenna element 27.
【００２３】この際、チップアンテナ１３の給電用端子
１１は、実装基板２６上の伝送線路２４、コンデンサ２
１、伝送線路２５及びコンデンサ２２を介してグランド
電極２５に接続されるとともに、伝送線路２４、コンデ
ンサ２１及び伝送線路２５を介してアンテナ装置１０が
搭載される移動体通信機の高周波回路部ＲＦに接続され
る。At this time, the power supply terminal 11 of the chip antenna 13 is connected to the transmission line 24 and the capacitor 2 on the mounting board 26.
1. Connected to the ground electrode 25 via the transmission line 25 and the capacitor 22, and to the high-frequency circuit portion RF of the mobile communication device on which the antenna device 10 is mounted via the transmission line 24, the capacitor 21, and the transmission line 25. Connected.
【００２４】また、チップアンテナ１３の自由端子１２
は、実装基板２６上の導体パターン２３の一端２３ａに
接続され、導体パターン２３の他端２３ｂはグランド電
極１５に接続される。The free terminal 12 of the chip antenna 13
Is connected to one end 23a of the conductor pattern 23 on the mounting board 26, and the other end 23b of the conductor pattern 23 is connected to the ground electrode 15.
【００２５】以上の構成により、アンテナ装置２０は、
図９に示す等価回路のように、インダクタンス成分Ｌ１
１及び放射抵抗成分Ｒ１１を有するチップアンテナ１３
と、インダクタンス成分Ｌ２１及び放射抵抗成分Ｒ２１
を有する導体パターン２３とからなるアンテナエレメン
ト２７とグランド電極１５とで、ループアンテナを構成
することとなる。With the above configuration, the antenna device 20
As shown in the equivalent circuit of FIG.
Antenna 13 having a radiation resistance component R1 and a radiation resistance component R11
And an inductance component L21 and a radiation resistance component R21.
The antenna element 27 composed of the conductor pattern 23 having the above and the ground electrode 15 constitute a loop antenna.
【００２６】図１０に、図８のアンテナ装置２０の利得
の周波数特性を示す。なお、比較のために、従来例のル
ープアンテナ６０（図１３）についても示し、図中にお
いて、実線は本実施例のアンテナ装置２０、破線は従来
例のループアンテナ６０の特性である。この図より、従
来例のループアンテナ６０（図１３）の共振周波数（点
Ａ）における利得が約−５［ｄＢｄ］であるのに比べ、
本実施例のアンテナ装置２０（図８）の共振周波数（点
Ａ）における利得は約−1［ｄＢｄ］であり、本実施例
のアンテナ装置２０によれば、従来例のループアンテナ
６０に比較して利得が４［ｄＢｄ］程度向上しているこ
とがわかる。FIG. 10 shows the frequency characteristics of the gain of the antenna device 20 of FIG. For comparison, a conventional loop antenna 60 (FIG. 13) is also shown. In the drawing, a solid line shows the characteristics of the antenna device 20 of the present embodiment, and a broken line shows the characteristics of the loop antenna 60 of the conventional example. From this figure, it can be seen that the gain at the resonance frequency (point A) of the conventional loop antenna 60 (FIG. 13) is about -5 [dBd].
The gain at the resonance frequency (point A) of the antenna device 20 of the present embodiment (FIG. 8) is about −1 [dBd], and according to the antenna device 20 of the present embodiment, compared to the loop antenna 60 of the conventional example. Thus, it can be seen that the gain is improved by about 4 [dBd].
【００２７】これは、導体パターン２３に直列にチップ
アンテナ１３を接続し、チップアンテナ１３と導体パタ
ーン２３とでアンテナエレメント２７を構成することに
より、図９に示す等価回路のように、アンテナ装置２０
全体の放射抵抗成分が（Ｒ１１＋Ｒ２１）と増加したた
めである。また、チップアンテナ１３の導体１９の長さ
を長くすると、アンテナ装置２０全体の放射抵抗成分
（Ｒ１１＋Ｒ２１）がさらに大きくなるため、さらなる
高利得化が実現する。This is achieved by connecting the chip antenna 13 in series with the conductor pattern 23 and forming the antenna element 27 with the chip antenna 13 and the conductor pattern 23, as shown in the equivalent circuit of FIG.
This is because the total radiation resistance component has increased to (R11 + R21). Further, when the length of the conductor 19 of the chip antenna 13 is increased, the radiation resistance component (R11 + R21) of the entire antenna device 20 is further increased, so that a higher gain is realized.
【００２８】図１１に、図８のアンテナ装置２０のイン
ピーダンス特性を示す。なお、矢印Ａが共振周波数であ
る。この図より、共振周波数における本実施例のアンテ
ナ装置２０の入力インピーダンスと、このアンテナ装置
２０が搭載される移動体通信機の高周波回路部ＲＦの特
性インピーダンスとの比が約０．９６となり、アンテナ
装置２０の入力インピーダンスと高周波回路部ＲＦの特
性インピーダンスとがほぼ一致することがわかる。FIG. 11 shows impedance characteristics of the antenna device 20 of FIG. The arrow A indicates the resonance frequency. From this figure, the ratio of the input impedance of the antenna device 20 of the present embodiment at the resonance frequency to the characteristic impedance of the high-frequency circuit portion RF of the mobile communication device on which the antenna device 20 is mounted is about 0.96, It can be seen that the input impedance of the device 20 substantially matches the characteristic impedance of the high-frequency circuit unit RF.
【００２９】これは、アンテナエレメント２７を構成す
るチップアンテナ１３の導体１９の長さあるいは巻き数
などを調整することにより、チップアンテナ１３のイン
ダクタンス成分Ｌ１１を変化させることができ、その結
果、アンテナ装置２０全体のインダクタンス成分（Ｌ１
１＋Ｌ２１）を調整することができるためである。This is because the inductance component L11 of the chip antenna 13 can be changed by adjusting the length or the number of turns of the conductor 19 of the chip antenna 13 forming the antenna element 27, and as a result, the antenna device 20, the inductance component (L1
1 + L21) can be adjusted.
【００３０】上述の第１及び第２の実施例によれば、実
装基板上に実装されるチップアンテナと実装基板上に形
成される導体パターンとでアンテナエレメントを構成す
るため、チップアンテナの導体の長さあるいは巻き数を
調整し、アンテナ装置全体のインダクタンス成分を調整
することにより、アンテナ装置の入力インピーダンス
と、このアンテナ装置が搭載される移動体通信機の高周
波回路部の特性インピーダンスとをほぼ一致させること
ができる。According to the first and second embodiments, since the antenna element is constituted by the chip antenna mounted on the mounting board and the conductor pattern formed on the mounting board, the conductor of the chip antenna is formed. By adjusting the length or the number of windings and adjusting the inductance component of the entire antenna device, the input impedance of the antenna device and the characteristic impedance of the high-frequency circuit portion of the mobile communication device on which the antenna device is mounted are almost the same. Can be done.
【００３１】したがって、アンテナ装置の入力インピー
ダンスと高周波回路部の特性インピーダンスとを一致さ
せるための整合回路が不要となるため、このアンテナ装
置が搭載される移動体通信機を小型化することができ
る。Therefore, since a matching circuit for matching the input impedance of the antenna device with the characteristic impedance of the high-frequency circuit section is not required, the size of the mobile communication device on which the antenna device is mounted can be reduced.
【００３２】また、実装基板上に実装されるチップアン
テナと実装基板上に形成される導体パターンとでアンテ
ナエレメントを構成するため、アンテナ装置全体の放射
抵抗を大きくすることができる。したがって、アンテナ
装置の利得を向上させることができる。Further, since the antenna element is constituted by the chip antenna mounted on the mounting substrate and the conductor pattern formed on the mounting substrate, the radiation resistance of the entire antenna device can be increased. Therefore, the gain of the antenna device can be improved.
【００３３】さらに、チップアンテナが、酸化バリウ
ム、酸化アルミニウム、シリカを主成分とする直方体状
の基体を用いることで、伝搬速度が遅くなり、波長短縮
が生じるため、基体の比誘電率をεとすると、導体の実
効線路長はε1/2倍になり、従来の導体パターンの実効
線路長と比較して長くなる。したがって、従来の導体パ
ターンよりも小型で同一のインダクタンス成分あるいは
放射抵抗成分を得ることができ、アンテナ装置が小型化
する。Further, since the chip antenna uses a rectangular parallelepiped base mainly composed of barium oxide, aluminum oxide and silica, the propagation speed is reduced and the wavelength is shortened. Then, the effective line length of the conductor becomes ε1 / 2 times longer than the effective line length of the conventional conductor pattern. Therefore, the same inductance component or radiation resistance component can be obtained with a smaller size than the conventional conductor pattern, and the antenna device can be downsized.
【００３４】また、第１の実施例によれば、導体パター
ンの一端にチップアンテナの給電用端子を接続すること
により、チップアンテナと導体パターンとで構成される
アンテナエレメントが線状アンテナとなるため、アンテ
ナ装置の帯域幅が広くなる。したがって、より広範囲の
周波数に対応することができ、広範囲の周波数を送受信
する移動体通信機に使用することができる。Further, according to the first embodiment, since the power supply terminal of the chip antenna is connected to one end of the conductor pattern, the antenna element composed of the chip antenna and the conductor pattern becomes a linear antenna. Therefore, the bandwidth of the antenna device is widened. Therefore, it can support a wider range of frequencies and can be used in a mobile communication device that transmits and receives a wider range of frequencies.
【００３５】さらに、第２の実施例によれば、導体パタ
ーンの一端にチップアンテナの自由端子を接続し、導体
パターンの他端にグランド電極を接続することにより、
チップアンテナと導体パターンとで構成されるアンテナ
エレメントがループアンテナとなるため、アンテナ装置
が周囲からの影響を受け難くなる。したがって、利得、
指向性等のアンテナ特性を良くすることができる。Further, according to the second embodiment, the free terminal of the chip antenna is connected to one end of the conductor pattern, and the ground electrode is connected to the other end of the conductor pattern.
Since the antenna element composed of the chip antenna and the conductor pattern is a loop antenna, the antenna device is less likely to be affected by surroundings. Therefore, the gain,
Antenna characteristics such as directivity can be improved.
【００３６】なお、上述の実施例においては、チップア
ンテナを構成する基体が、酸化バリウム、酸化アルミニ
ウム、シリカを主成分とする誘電材料により構成される
場合について説明したが、基体としてはこの誘電材料に
限定されるものではなく、酸化チタン、酸化ネオジウム
を主成分とする誘電材料、酸化ニッケル、酸化コバル
ト、酸化鉄を主成分とする磁性材料、あるいは誘電材料
と磁性材料の組み合わせでもよい。In the above embodiment, the case where the base constituting the chip antenna is made of a dielectric material containing barium oxide, aluminum oxide and silica as a main component has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a dielectric material containing titanium oxide or neodymium oxide as a main component, a magnetic material containing nickel oxide, cobalt oxide, or iron oxide as a main component, or a combination of a dielectric material and a magnetic material may be used.
【００３７】さらに、チップアンテナを構成する導体が
１本の場合について説明したが、それぞれが平行に配置
された複数本の導体を有していてもよい。この場合に
は、導体の本数に応じて複数の共振周波数を有すること
が可能となり、１つのアンテナでマルチバンドに対応す
ることが可能となる。Further, the case where the chip antenna has one conductor has been described, but the chip antenna may have a plurality of conductors arranged in parallel. In this case, it is possible to have a plurality of resonance frequencies according to the number of conductors, and it is possible to cope with multiband with one antenna.
【００３８】また、第１の実施例のアンテナ装置を構成
するチップアンテナは、導体の他端が開放になるため、
基体の表面に、自由端子を形成しなくてもよい。その
際、導体の他端は、基体の表面に引き出さずに、基体の
内部にとどめておいてもよい。In the chip antenna constituting the antenna device of the first embodiment, since the other end of the conductor is open,
Free terminals may not be formed on the surface of the base. At this time, the other end of the conductor may be kept inside the base without being drawn out to the surface of the base.
【００３９】[0039]
【発明の効果】請求項１のアンテナ装置によれば、実装
基板上に実装されるチップアンテナと実装基板上に形成
される導体パターンとでアンテナエレメントを構成する
ため、チップアンテナの導体の長さあるいは巻き数を調
整し、アンテナ装置全体のインダクタンス成分を調整す
ることにより、アンテナ装置の入力インピーダンスと、
このアンテナ装置が搭載される移動体通信機の高周波回
路部の特性インピーダンスとをほぼ一致させることがで
きる。According to the antenna device of the first aspect, since the antenna element is composed of the chip antenna mounted on the mounting substrate and the conductor pattern formed on the mounting substrate, the length of the conductor of the chip antenna is increased. Alternatively, by adjusting the number of windings and adjusting the inductance component of the entire antenna device, the input impedance of the antenna device and
The characteristic impedance of the high-frequency circuit of the mobile communication device on which the antenna device is mounted can be substantially matched.
【００４０】したがって、アンテナ装置の入力インピー
ダンスと、高周波回路部の特性インピーダンスとを一致
させるための整合回路が不要となるため、このアンテナ
装置が搭載される移動体通信機を小型化することができ
る。Therefore, a matching circuit for matching the input impedance of the antenna device with the characteristic impedance of the high-frequency circuit is not required, and the size of the mobile communication device on which the antenna device is mounted can be reduced. .
【００４１】また、実装基板上に実装されるチップアン
テナと実装基板上に形成される導体パターンとでアンテ
ナエレメントを構成するため、アンテナ装置全体の放射
抵抗を大きくすることができる。したがって、アンテナ
装置の利得を向上させることができる。Further, since the antenna element is composed of the chip antenna mounted on the mounting substrate and the conductor pattern formed on the mounting substrate, the radiation resistance of the entire antenna device can be increased. Therefore, the gain of the antenna device can be improved.
【００４２】さらに、チップアンテナが、誘電材料及び
磁性材料の少なくとも一方からなる基体を備えること
で、伝搬速度が遅くなり、波長短縮が生じるため、基体
の比誘電率をεとすると、導体の実効線路長はε1/2倍
になり、チップアンテナと導体パターンで構成されるア
ンテナエレメントの実効線路長は、従来の導体パターン
の実効線路長と比較して長くなる。したがって、従来の
導体パターンよりも小型のアンテナエレメントで同一の
インダクタンス成分あるいは放射抵抗成分を得ることが
でき、アンテナ装置が小型化する。Furthermore, since the chip antenna has a base made of at least one of a dielectric material and a magnetic material, the propagation speed is reduced and the wavelength is shortened. Therefore, when the relative dielectric constant of the base is ε, the effective conductor The line length becomes ε1 / 2 times, and the effective line length of the antenna element composed of the chip antenna and the conductor pattern is longer than the effective line length of the conventional conductor pattern. Therefore, the same inductance component or radiation resistance component can be obtained with an antenna element smaller than the conventional conductor pattern, and the antenna device is downsized.
【００４３】請求項２のアンテナ装置によれば、導体パ
ターンの一端にチップアンテナの給電用端子を接続する
ことにより、チップアンテナと導体パターンとで構成さ
れるアンテナエレメントが線状アンテナとなるため、ア
ンテナ装置の帯域幅が広くなる。したがって、より広範
囲の周波数に対応することができ、広範囲の周波数を送
受信する移動体通信機に使用することができる。According to the antenna device of the second aspect, by connecting the power supply terminal of the chip antenna to one end of the conductor pattern, the antenna element composed of the chip antenna and the conductor pattern becomes a linear antenna. The bandwidth of the antenna device is widened. Therefore, it can support a wider range of frequencies and can be used in a mobile communication device that transmits and receives a wider range of frequencies.
【００４４】請求項３のアンテナ装置によれば、導体パ
ターンの一端にチップアンテナの自由端子を接続し、導
体パターンの他端にグランド電極を接続することによ
り、チップアンテナと導体パターンとで構成されるアン
テナエレメントがループアンテナとなるため、アンテナ
装置が周囲からの影響を受け難くなる。したがって、利
得、指向性等のアンテナ特性を良くすることができる。According to the antenna device of the third aspect, the free terminal of the chip antenna is connected to one end of the conductor pattern, and the ground electrode is connected to the other end of the conductor pattern. Since the antenna element becomes a loop antenna, the antenna device is less likely to be affected by surroundings. Therefore, antenna characteristics such as gain and directivity can be improved.
【図１】本発明のアンテナ装置に係る第１の実施例の部
分上面図である。FIG. 1 is a partial top view of a first embodiment according to the antenna device of the present invention.
【図２】図１のアンテナ装置の等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the antenna device of FIG.
【図３】図１のアンテナ装置を構成するチップアンテナ
の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a chip antenna constituting the antenna device of FIG. 1;
【図４】図３のチップアンテナの変形例を示す透視斜視
図である。FIG. 4 is a perspective view showing a modification of the chip antenna of FIG. 3;
【図５】図３のチップアンテナの別の変形例を示す透視
斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing another modified example of the chip antenna of FIG. 3;
【図６】図１のアンテナ装置の利得を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating gain of the antenna device of FIG. 1;
【図７】図１のアンテナ装置のインピーダンス特性を示
す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating impedance characteristics of the antenna device of FIG. 1;
【図８】本発明のアンテナ装置に係る第２の実施例の部
分上面図である。FIG. 8 is a partial top view of a second embodiment according to the antenna device of the present invention.
【図９】図８のアンテナ装置の等価回路図である。FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of the antenna device of FIG. 8;
【図１０】図８のアンテナ装置の利得を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a gain of the antenna device of FIG. 8;
【図１１】図８のアンテナ装置のインピーダンス特性を
示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating impedance characteristics of the antenna device of FIG. 8;
【図１２】従来の線状アンテナの部分上面図である。FIG. 12 is a partial top view of a conventional linear antenna.
【図１３】従来のループアンテナの部分上面図である。FIG. 13 is a partial top view of a conventional loop antenna.
【図１４】図１２の線状アンテナのインピーダンス特性
を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating impedance characteristics of the linear antenna of FIG. 12;
【図１５】図１３のループアンテナのインピーダンス特
性を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing impedance characteristics of the loop antenna of FIG.
１０、２０ アンテナ装置 １１ 給電用端子 １２ 自由端子 １３ チップアンテナ １４、２３ 導体パターン １５ グランド電極 １６、２６ 実装基板 １７、２７ アンテナエレメント １８ 基体 １９ 導体 10, 20 Antenna device 11 Power supply terminal 12 Free terminal 13 Chip antenna 14, 23 Conductive pattern 15 Ground electrode 16, 26 Mounting substrate 17, 27 Antenna element 18 Base 19 Conductor
Claims (3)
からなる基体、該基体の表面及び内部の少なくとも一方
に形成された少なくとも１つの導体、及び前記基体の表
面に形成され、前記導体の一端が接続される給電用端子
を備えるチップアンテナと、少なくとも一方主面に導体
パターン及びグランド電極を備えるとともに、一方主面
に前記チップアンテナを実装する実装基板とからなり、 前記チップアンテナと前記導体パターンとでアンテナエ
レメントを構成することを特徴とするアンテナ装置。1. A base made of at least one of a dielectric material and a magnetic material, at least one conductor formed on at least one of a surface and an inside of the base, and one end of the conductor formed on a surface of the base and connected. And a mounting board for mounting the chip antenna on at least one main surface while having a conductor pattern and a ground electrode on at least one main surface, wherein the chip antenna and the conductor pattern An antenna device comprising an antenna element.
ンテナの給電用端子を接続することを特徴とする請求項
１に記載のアンテナ装置。2. The antenna device according to claim 1, wherein a power supply terminal of the chip antenna is connected to one end of the conductor pattern.
に、前記導体の他端に接続される自由端子を備え、 前記導体パターンの一端に前記チップアンテナの自由端
子を接続し、前記導体パターンの他端に前記グランド電
極を接続することを特徴とする請求項１に記載のアンテ
ナ装置。3. The chip antenna further includes a free terminal connected to the other end of the conductor on a surface of the base, wherein a free terminal of the chip antenna is connected to one end of the conductor pattern. The antenna device according to claim 1, wherein the ground electrode is connected to the other end.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17823297A JPH1127025A (en) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | Antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17823297A JPH1127025A (en) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | Antenna device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1127025A true JPH1127025A (en) | 1999-01-29 |
Family
ID=16044913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17823297A Pending JPH1127025A (en) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | Antenna device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1127025A (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-07-03 JP JP17823297A patent/JPH1127025A/en active Pending
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