KR100733679B1 - 유전체 안테나 - Google Patents

유전체 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR100733679B1
KR100733679B1 KR1020037015062A KR20037015062A KR100733679B1 KR 100733679 B1 KR100733679 B1 KR 100733679B1 KR 1020037015062 A KR1020037015062 A KR 1020037015062A KR 20037015062 A KR20037015062 A KR 20037015062A KR 100733679 B1 KR100733679 B1 KR 100733679B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
linear element
linear
dielectric
substrate
Prior art date
Application number
KR1020037015062A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040034608A (ko
Inventor
오카도히로노리
Original Assignee
다이요 유덴 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다이요 유덴 가부시키가이샤 filed Critical 다이요 유덴 가부시키가이샤
Publication of KR20040034608A publication Critical patent/KR20040034608A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100733679B1 publication Critical patent/KR100733679B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/40Radiating elements coated with or embedded in protective material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364Creating multiple current paths
    • H01Q5/371Branching current paths
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/378Combination of fed elements with parasitic elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0485Dielectric resonator antennas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

유전체 기체(7A)가 갖는 직사각형의 안테나 형성면(9)상에서, 선형상 엘리먼트(11A)를, 해당 안테나 형성면(9)의 외주(9a. 9b. 9c. 9d)에만 인접하여 마련한다. 선형상 엘리먼트(11A)로부터는, 임피던스 정합용의 선형상 도전체(25)가 분기된다. 안테나 형성면(9)의 외주(9a, 9b. 9c. 9d)에만 인접하고 있기 때문에, 선형상 엘리먼트(11A) 끼리가 인접하는 일은 없다. 이 때문에, 인접하면 생기기 쉬운 상호 간섭이 생기지 않기 때문에, 유전체 안테나(1A)의 복사 효율의 저하나 광대역화의 장애를 가급적 배제할 수 있다.
유전체 안테나, 이동 통신기

Description

유전체 안테나{DIELECTRIC ANTENNA}
본 발명은, 휴대 전화기나 휴대 무선 통신기 등으로 대표되는 이동 통신기가 내장하는 유전체 안테나, 안테나 실장 기판 및 그것들을 내장하는 이동 통신기에 관한 것이다.
근래에 있어서의 이동 통신기의 보급과 함께, 휴대나 이동시에 편리하도록, 그 소형 경량화가 요망되고 있다. 그와 같은 이동 통신기가 내장하는 전자 부품군 중, 반도체 집적 회로 등의 소형화는 급속하게 진행되고 있다.
그러나, 안테나의 소형화가 진행되지 않아서, 이것이, 이동 통신기를 소형 경량화하는데 장애로 되어 있다. 일본특개 2000-196339호 공보에는, 안테나를 소형화하기 위해 나선 형상 또는 뇌문(雷紋)형상으로 형성한 요소(엘리먼트)가 개시되어 있다. 그런데, 한정된 안테나 형성면상에 나선 형상 또는 뇌문 형상의 엘리먼트를 형성하면, 엘리먼트끼리 인접하게 되기 때문에, 양 엘리먼트 사이의 용량 결합 등에 의한 상호 간섭을 일으킬지도 모른다. 양 엘리먼트 끼리의 상호 간섭은, 전파의 복사 효율을 저하시키거나 광대역(廣帶域)을 방해하기 때문에, 가능한 한 피하는 것이 양호하다. 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상술한 문제를 해결하는 것이고, 소형이면서 엘리먼트 사이의 상호 간섭을 억제함으로써, 전파의 복사 효율의 저하와 광대역화의 장애를 가급적 배제 가능한 유전체 안테나, 안테나 실장 기판 및 그것들을 내장하는 이동 통신기를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다음에 설명하는 구성을 구비하고 있다. 또한, 어느 하나의 발명을 설명하는데 있어서 행하는 용어의 정의 등은, 그 성질상 가능한 범위에 있어서 다른 발명에도 적용되는 것으로 한다.
제 1의 발명에 관한 유전체 안테나는, 직사각형의 안테나 형성면을 갖는 유전체 기체와, 해당 안테나 형성면상에서 해당 안테나 형성면 외주에만 인접하여 늘어나는 선형상 엘리먼트와, 해당 선형상 엘리먼트가 포함하는 적어도 1개의 굴곡부와, 해당 선형상 엘리먼트의 기단부에 접속한 급전 단자와, 해당 선형상 엘리먼트의 기단부 부근으로부터 해당 안테나 형성면상에서 분기되는 선형상 도전체와, 해당 선형상 도전체의 선단에 접속한 그라운드 단자를 구비하고 있다. 선형상 엘리먼트는 안테나 형성면 외주에만 인접하기 때문에, 선형상 엘리먼트의 일부가 다른 부분에 인접하는 일은 없다.
제 1의 발명에 관한 유전체 안테나는, 소위 역F형 안테나이다. 선형상 엘리먼트는, 직사각형의 안테나 형성면 외주만으로 인접하여 늘어나고 있기 때문에, 안테나 형성면상의 영역을 가급적 유효하게 활용할 수 있다. 즉, 선형상 엘리먼트가 갖는 굴곡부를 안테나 형성면의 모서리부에 배치하고, 마찬가지로 직선 부재를 안 테나 형성면의 직선부(변)에 따르게 함으로써, 같은 면적 내에서의 다른 형상의 선형상 엘리먼트에 비하여 길이를 길게 설정할 수 있다. 선형상 엘리먼트의 길이를 길게 설정함으로써, 선형상 엘리먼트의 공진 주파수가 내려가기 때문에, 그 만큼, 안테나 자체를 소형화할 수 있다. 또한, 안테나 형성면 외주에만 인접하고 있기 때문에, 선형상 엘리먼트끼리 인접하는 일은 없다. 이 때문에, 인접으로 인해 생기기 쉬운 상호 간섭이 생기지 않기 때문에, 안테나의 복사 효율의 저하나 광대역화의 장애를 가급적 배제할 수 있다.
제 2의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 1의 발명에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 굴곡부가, 상기 기단으로부터 선단을 향하여 차례로 위치하는 제 1 굴곡부와 제 2 굴곡부로 이루어지고, 상기 선형상 엘리먼트가, 해당 기단과 해당 제 1 굴곡부 사이에 위치하는 제 1 부분과, 해당 제 1 굴곡부와 해당 제 2 굴곡부 사이에 위치하는 제 2 부분과, 해당 제 2 굴곡부와 선단 사이에 위치하는 제 3 부분으로 이루어지고, 해당 제 1 부분과 해당 제 3 부분이, 상기 안테나 형성면상에서 최대 거리를 두고 대향하고 있다. 즉, 제 1 굴곡부와 제 2 굴곡부만을 굴곡부로 하기 때문에, 선형상 엘리먼트 자체가 U자 형상(역U자 형상)에 유사한 형상으로 되고, 제 1 부분과 제 3 부분이 최대 거리를 두고 대향한다.
제 2의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 제 1의 발명에 관한 유전체 안테나의 작용 효과에 더하여, 선형상 엘리먼트가 굴곡함에 의해 생기는 대향 부분 끼리가 간섭하는 정도를 가급적 적게 할 수 있다. 즉, 상기한 제 1 부분과 제 3 부분이 안테나 형성면상에서 대향하지만, 그 때의 양자간의 거리를 될 수 있는 한 멀 어지도록 설정하고 있기 때문에, 대향하는 제 1 부분과 제 3 부분 사이의 상호 간섭을 안테나 형성면상에서 가장 효과적으로 배제할 수 있다.
제 3의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 1의 발명에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 굴곡부가, 상기 기단으로부터 선단을 향하여 차례로 위치하는 제 1 굴곡부와 제 2 굴곡부와 제 3 굴곡부로 이루어지고, 상기 선형상 엘리먼트가, 해당 기단과 해당 제 1 굴곡부 사이에 위치하는 제 1 부분과, 해당 제 1 굴곡부와 해당 제 2 굴곡부 사이에 위치하는 제 2 부분과, 해당 제 2 굴곡부와 해당 제 3 굴곡부 사이에 위치하는 제 3 부분과, 해당 제 3 굴곡부와 해당 선단 사이에 위치하는 제 4 부분으로 이루어지고, 해당 제 1 부분과 해당 제 3 부분이 상기 안테나 형성면상에서 최대 거리를 두고 대향하고 있음과 함께, 해당 제 2 부분과 해당 제 4 부분이 해당 안테나 형성면상에서 최대 거리를 두고 대향하고 있다. 즉, 제 2의 발명에 관한 유전체 안테나의 선형상 엘리먼트에 제 3 굴곡부를 더한 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 제 1 부분과 제 3 부분이, 마찬가지로 제 2 부분과 제 4 부분이, 각각 최대 거리를 두고 대향한다. 제 3의 발명에 관한 유전체 안테나는, 같은 넓이의 안테나 형성면상에서 제 2의 발명에 관한 유전체 안테나보다 낮은 공진 주파수로 공진시키고자 하는 경우, 및 좁은 넓이의 안테나 형성면상에서 제 2의 발명에 관한 유전체 안테나의 공진 주파수와 같은 주파수로 공진시키고자 하는 경우에 특히 유효하다.
제 3의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 제 1의 발명에 관한 유전체 안테나의 작용 효과에 더하여, 선형상 엘리먼트가 굴곡함에 의해 생기는 대향 부분 끼리가 간섭하는 정도를 가급적 적게 할 수 있다. 즉, 제 1 부분과 제 3 부분이, 마찬가지로 제 2 부분과 제 4 부분이, 각각 안테나 형성면상에서 대향하지만, 그 때의 양자간에서의 각각의 거리를 될 수 있는 한 멀어지도록 설정하고 있기 때문에, 대향하는 제 1 부분과 제 3 부분, 및 제 2 부분과 제 4 부분 사이의 상호 간섭을 안테나 형성면상에서 가장 효과적으로 배제할 수 있다.
제 4의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 1의 발명 내지 제 3의 발명의 어느 하나에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 선형상 도전체의 적어도 일부가 굴곡 또는 미안다(meander) 형상으로 형성되어 있다.
제 4의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 제 1의 발명 내지 제 3의 발명의 어느 하나에 관한 유전체 안테나의 작용 효과에 더하여, 선형상 도전체의 적어도 일부를 굴곡 또는 미안다 형상으로 형성함으로써, 같은 안테나 형성면상에서 실질적 길이를 길게 할 수 있다. 그라운드와 단락하는 선형상 도전체는, 선형상 엘리먼트의 공진에는 기여하지만 전파의 복사에는 기여하지 않기 때문에, 굴곡 또는 미안다 형상에 의해 도전체를 인접시켜도 선형상 엘리먼트와 같은 상호 간섭이 생기기 어렵다. 따라서, 굴곡 또는 미안다 형상으로 형성시키는 것이 가능해지고, 이로써, 한정된 면적중에서 실질적 길이를 길게 할 수 있고, 그 만큼, 특성에 영향을 주는 일 없이 안테나를 소형화할 수 있다.
제 5의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 1의 발명 내지 제 4의 발명의 어느 하나에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 유전체 기체는 4개의 단면(端面)을 갖고 있고, 상기 급전 단자를, 해당 4개의 단면중 어느 하나의 단 면에 형성하고 있고, 상기 그라운드 단자를, 해당 급전 단자를 형성한 단면과 대향하는 단면에 형성하고 있다.
제 5의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 제 1의 발명 내지 제 4의 발명의 어느 하나에 관한 유전체 안테나의 작용 효과에 더하여, 실장하는 곳의 사정에 맞춘 형태의 유전체 안테나의 제공이 가능해진다. 즉, 실장하는 곳의 형태도 다양하고, 그 중에는, 대향 배치한 급전 단자와 그라운드 단자를 찾는 일이 있을 수 있다. 상기 유전체 안테나라면, 그러한 실장하는 곳의 실정에 적합할 수 있다.
제 6의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 1의 발명 내지 제 5의 발명의 어느 하나에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 선형상 엘리먼트로부터 분기되고, 또한, 해당 선형상 엘리먼트가 공진 가능한 제 1 공진 주파수와는 다른 제 2 공진 주파수로 공진 가능한 선형상 부엘리먼트를 구비하고 있다. 선형상 엘리먼트는, 안테나 형성면 외주에 따라서 늘어나고 있기 때문에, 이 선형상 엘리먼트가 인접 또는 포위하는 부분이 사용 가능해진다. 이 사용 가능한 부분은 안테나 설계의 자유도를 높이고 있고, 이 부분을 사용하여 선형상 부엘리먼트를 형성할 수 있다.
제 6의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 제 1의 발명 내지 제 5의 발명의 어느 하나에 관한 유전체 안테나의 작용 효과에 더하여, 선형상 부엘리먼트를 구비함으로써, 유전체 안테나 자체의 공진 주파수를, 광대역화하거나 듀얼 밴드화할 수 있다. 즉, 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수의 차이를, 양자의 중심 주파수가 약간 벗어나는 정도로 설정하면, 유전체 안테나 전체의 공진 주파수를 전자 와 후자를 합쳐서 광대역화할 수 있다. 또한, 공진 주파수를 충분히 다르게 하여 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수를 독립시키면, 듀얼 밴드의 유전체 안테나로 할 수 있다.
제 7의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 6의 발명에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 선형상 부엘리먼트를, 상기 제 2 공진 주파수의 1/2파장으로 공진 가능하게 설정하고 있다.
제 7의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 제 6의 발명에 관한 유전체 안테나의 작용 효과에 더하여, 선형상 부엘리먼트가 제 2 공진 주파수의 1/2파장으로 공진한다. 1/2파장 이외의 파장, 예를 들면, 1파장이나 1/4파장 등을 배제하는 취지는 아니다.
제 8의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 6의 발명 또는 제 7의 발명에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 유전체 기체의 안테나 형성면이, 제 1 안테나 형성면과, 해당 제 1 안테나 형성면과는 다른 제 2 안테나 형성면을 포함하고, 상기 선형상 엘리먼트가, 해당 제 1 안테나 형성면상에 형성되어 있고, 상기 선형상 부엘리먼트가, 해당 제 2 안테나 형성면상에 형성되어 있다.
제 8의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 제 6의 발명 또는 제 7의 발명에 관한 유전체 안테나의 작용 효과에 더하여, 안테나 형성면을 다르게 함으로써, 동일한 경우에 비하여 실질적으로 2배의 면적을 확보할 수 있기 때문에, 선형상 엘리먼트와 선형상 부엘리먼트의 설계 자유도를 높일 수 있다.
제 9의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 8의 발명에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 선형상 부엘리먼트의 기단부에, 결합부가 마련되어 있고, 해당 결합부만이, 상기 선형상 엘리먼트의 도중 부분과 콘덴서 구조를 통하여 결합하고 있다.
제 9의 발명에 관한 유전체 안테나는, 소위 역F형 안테나이다. 선형상 엘리먼트는, 직사각형의 안테나 형성면 외주에 인접하여 늘어나고 있기 때문에, 안테나 형성면상의 영역을 가급적으로 유효하게 활용할 수 있다. 즉, 선형상 엘리먼트가 갖는 굴곡부를 안테나 형성면의 모서리부에 배치하고, 마찬가지로 직선 부재를 안테나 형성면의 직선부(변)에 따르게 함으로써, 같은 면적 내에서의 다른 형상의 선형상 엘리먼트에 비하여 그 길이를 길게 설정할 수 있다. 선형상 엘리먼트의 길이를 길게 설정함으로써, 선형상 엘리먼트의 공진 주파수가 내려가기 때문에, 그 만큼, 안테나 자체를 소형화할 수 있다. 또한, 이 선형상 엘리먼트가 포위하는 부분이 사용 가능해진다. 이 사용 가능한 부분은 안테나 설계의 자유도를 높이고 있고, 이 부분을 사용하면, 유전체 기체의 두께 방향에서의 불필요한 겹침을 피하면서 선형상 부엘리먼트를 형성할 수 있다. 불필요한 겹침을 피하는 것은, 선형상 엘리먼트와 선형상 부엘리먼트의 상호 간섭을 가급적 방지하기 위해서이다. 선형상 부엘리먼트는, 콘덴서 구조를 통한 결합에 의해 선형상 엘리먼트와 결합한다. 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수의 차이를, 양자의 중심 주파수가 약간 벗어나는 정도로 설정하면, 유전체 안테나 전체의 공진 주파수를 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수를 합처서 광대역화할 수 있다. 또한, 공진 주파수를 충분히 다르게 하여 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수를 독립시키면, 듀얼 밴드의 유전체 안테나로 할 수 있다.
제 10의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 8의 발명에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 선형상 부엘리먼트의 기단부에, 결합부가 마련되어 있고, 해당 결합부만이, 상기 유전체 기체의 두께 방향의 일부 또는 전부를 통하여 상기 선형상 엘리먼트의 도중 부분과 대향하고 있다. 「결합부만」이란, 선형상 부엘리먼트의 결합부 이외의 부분이, 유전체 기체의 두께 방향의 일부 또는 전부를 통하여 선형상 엘리먼트의 어느 하나의 부분과 대향하지 않는, 즉, 겹쳐지지 않는 것을 의미한다.
제 10의 발명에 관한 유전체 안테나는, 소위 역F형 안테나이다. 선형상 엘리먼트는, 직사각형의 안테나 형성면 외주에 인접하여 늘어나고 있기 때문에, 안테나 형성면상의 영역을 가급적 유효하게 활용할 수 있다. 즉, 선형상 엘리먼트가 갖는 굴곡부를 안테나 형성면의 모서리부에 배치하고, 마찬가지로 직선 부재를 안테나 형성면의 직선부(변)에 따르게 함으로써, 같은 면적 내에서의 다른 형상의 선형상 엘리먼트에 비하여 그 길이를 길게 설정할 수 있다. 선형상 엘리먼트의 길이를 길게 설정함으로써, 선형상 엘리먼트의 공진 주파수가 내려가기 때문에, 그 만큼, 안테나 자체를 소형화할 수 있다. 또한, 이 선형상 엘리먼트가 포위하는 부분이 사용 가능해진다. 이 사용 가능한 부분은 안테나 설계의 자유도를 높이고 있고, 이 부분을 사용하면, 유전체 기체의 두께 방향에서의 불필요한 겹침을 피하면서 선형상 부엘리먼트를 형성할 수 있다. 불필요한 겹침을 피하는 것은, 선형상 엘리먼트와 선형상 부엘리먼트의 상호 간섭을 가급적 방지하기 위해서이다. 선형상 부엘리먼트는, 유전체 기체의 두께 방향 일부 또는 전부를 통하여 선형상 엘리먼트와 결합한다. 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수의 차이를, 양자의 중심 주파수가 약간 벗어나는 정도로 설정하면, 유전체 안테나 전체의 공진 주파수를 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수를 합쳐서 광대역화할 수 있다. 또한, 공진 주파수를 충분히 다르게 하여 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수를 독립시키면, 듀얼 밴드의 유전체 안테나로 할 수 있다.
제 11의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 8의 발명 내지 제 10의 발명의 어느 하나에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 선형상 부엘리먼트의 기부와 상기 선형상 엘리먼트의 도중을 연결하는 연결 도전체를 구비하고, 해당 연결 도전체의 일부 또는 전부를 상기 단면상에 배치하고 있다. 연결 도전체는, 선형상 부엘리먼트의 일부를 구성한다. 「일부 또는 전부」로 한 것은, 예를 들면 선형상 엘리먼트가 제 1 안테나 형성면에서 마진없이 그 외주에 인접하고 있는 경우에는 연결 도전체를 제 1 안테나 형성면상에 까지 연장시킬 필요는 없기 때문에 연결 도전체의 전부를 유전체 기체의 외주 단면상에 배치하는 것으로 되지만, 마진이 있는 경우는 마진분 만큼 제 1 안테나 형성면상에 늘리는 것으로 되기 때문에 일부만을 외주 단면상에 배치하는 것으로 되기 때문이다.
제 11의 발명에 관한 유전체 안테나는, 소위 역F형 안테나이고, 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수로 적어도 공진한다. 연결 도전체의 일부 또는 전부를 외주 단면상에 배치하고 있기 때문에, 선형상 엘리먼트로부터 선형상 부엘리먼트로 이어지는 경로가, 예를 들면, 유전체층을 관통하는 경우에 비하여 길어진다. 길게 한 만큼, 더욱 안테나 형성면상에 있는 선형상 부엘리먼트의 길이가 짧아진다. 선형상 부엘리먼트의 길이를 짧게 함으로써, 소형이면서 엘리먼트간의 상호 간섭을 억제가 가능해진다. 그리고 이 억제가, 전파의 복사 효율의 저하와 광대역화의 장애를 가급적 배제한다.
제 12의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 11의 발명에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 제 1 안테나 형성면을 직사각형으로 형성하고 있고, 상기 선형상 엘리먼트를, 상기 제 1 안테나 형성면의 외주에 인접하도록 형성하고 있다.
제 12의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 제 11의 발명에 관한 유전체 안테나의 작용 효과에 더하여, 선형상 엘리먼트는, 직사각형의 안테나 형성면 외주에 인접하여 늘어나고 있기 때문에, 안테나 형성면상의 영역을 가급적 유효하게 활용할 수 있다. 즉, 같은 면적 내에서의 다른 형상의 선형상 엘리먼트에 비하여 그 길이를 길게 설정할 수 있기 때문에, 그 만큼, 공진 주파수가 내려가기 때문에 제 1 선형상 안테나 자체를 소형화할 수 있다. 또한, 연결 도전체의 존재에 의해, 그 만큼 제 2 안테나 형성면상에 있는 선형상 부엘리먼트의 길이를 짧게 할 수 있다.
제 13의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 8의 발명에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 선형상 부엘리먼트와 상기 선형상 엘리먼트를 결합하는 결합부를 구비하고, 상기 선형상 엘리먼트와 상기 선형상 부엘리먼트의 교차는, 해당 결합부만이다.
제 13의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 선형상 엘리먼트는 안테나 형 성면 외주에 인접하기 때문에, 유전체 기체의 두께 방향에서 선형상 엘리먼트에 둘러싸인 부분이 여백으로 된다. 이 여백 부분을 사용하여 선형상 부엘리먼트를 형성하면, 결합부를 제외하고 선형상 엘리먼트와 교차시키지 않고(겹치지 않고) 끝난다. 이 때문에, 여분의 교차에 의해 생기는 엘리먼트간의 상호 간섭이 없기 때문에, 소형이지만 복사 효율이 좋은 광대역의 안테나로 된다. 상호 간섭이 없는 것은, 또한 선형상 엘리먼트의 조정을 선형상 부엘리먼트의 조정으로부터 독립시키는 것을 용이화한다. 즉, 한쪽의 조정이 다른쪽의 조정에 미치는 영향을 적게 하여 조정을 간단한 것으로 한다. 급전 단자에 급전된 고주파 전류는, 그대로 선형상 엘리먼트의 선단 방향으로 흐르지만, 도중에서 결합부를 통하여 선형상 부엘리먼트의 선단 방향으로 흐른다.
제 14의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 13의 발명에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 결합부를, 상기 유전체 기체의 두께 방향에서의 일부 또는 전부를 끼우고 상기 선형상 엘리먼트와 대향하는 상기 선형상 부엘리먼트의 기단부에 의해 구성하고 있다.
제 14의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 제 13의 발명에 관한 유전체 안테나의 작용 효과에 더하여, 선형상 엘리먼트와 선형상 부엘리먼트의 결합이, 유전체 기체의 일부 또는 전부를 통하여 행하여진다. 이로써, 양 엘리먼트는 용량 결합에 의해 결합된다.
제 15의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 13의 발명에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 결합부를, 상기 선형상 부엘리먼트의 기단부 와 상기 선형상 엘리먼트의 도중을 연결하는 연결 도전체에 의해 구성하고 있고, 해당 연결 도전체의 일부 또는 전부를 상기 단면상에 배치하고 있다.
제 15의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 제 13의 발명에 관한 유전체 안테나의 작용 효과에 더하여, 선형상 엘리먼트와 선형상 부엘리먼트의 결합이, 후자의 기단부와 연결 도전체에 의해 행하여진다.
제 16의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 8의 발명 내지 제 15의 발명의 어느 하나에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 유전체 기체가, 단수의 유전체층으로 이루어지고, 상기 제 1 안테나 형성면이 해당 유전체층의 한쪽의 면이고, 상기 제 2 안테나 형성면이 해당 유전체층의 다른쪽의 면이다. 즉, 1장의 유전체층의 표리(表裏)의 양면을 안테나 형성면으로 한다.
제 16의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 제 8의 발명 내지 제 15의 발명의 어느 하나에 관한 유전체 안테나의 작용 효과에 더하여, 유전체 기체를 구성하는 유전체층은, 콘덴서 구조를 통한 결합을 위해 이용할 수 있다. 따라서 콘덴서 구조를 통한 결합을 시키기 위한 특별한 구조는 불필요하다. 특별한 구조가 불필요한 만큼, 유전체 안테나가 소형화한다.
제 17의 발명에 관한 유전체 안테나는, 제 8의 발명 내지 제 15의 발명의 어느 하나에 관한 유전체 안테나의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 유전체 기체가, 복수의 유전체층으로 이루어지는 적층체이고, 상기 제 1 안테나 형성면과 상기 제 2 안테나 형성면을, 동일 또는 다른 유전체층상에 형성하고 있다. 유전체 기체를 단층으로 하는 것을 막는다는 취지가 아니라, 예를 들면, 유전체 기체의 제조상, 엘리먼트 형성의 사정상, 적층체로 하는 것이 유리한 경우에, 그와 같이 하는 것을 막지 않는다는 취지이다.
제 17의 발명에 관한 유전체 안테나에 의하면, 제 8의 발명 내지 제 15의 발명의 어느 하나에 관한 유전체 안테나의 작용 효과에 더하여, 유전체 기체를 적층체로 함으로써, 단층의 경우에 비하여, 그 제조를 행하기 쉽고, 적층한 층 수를 증감함으로써 유전체 기체 자체의 두께를 조정하기 쉽다.
제 18의 발명에 관한 유전체 안테나는, 안테나 형성면을 갖는 유전체 기체와, 해당 안테나 형성면상에서 해당 안테나 형성면 외주에 인접하여 늘어남과 함께, 제 1 공진 주파수로 공진 가능한 선형상 엘리먼트와, 해당 선형상 엘리먼트 기단부에 접속한 급전 단자와, 해당 선형상 엘리먼트 기단부의 부근으로부터 분기되는 선형상 도전체와, 해당 선형상 도전체 선단에 접속한 그라운드 단자와, 해당 안테나 형성면상에 형성된, 해당 제 1 공진 주파수와는 다른 제 2 공진 주파수로 공진 가능한 선형상 부엘리먼트을 구비하고, 해당 선형상 부엘리먼트 기단이, 해당 선형상 엘리먼트의 도중 부분과 콘덴서 구조를 통하여 결합하고 있다. 즉, 선형상 부엘리먼트는 선형상 엘리먼트와 같은 안테나 형성면상에 형성되어 있고, 양자는 콘덴서 구조에 의해 결합하고 있다.
제 18의 발명에 관한 유전체 안테나는, 소위 역F형 안테나이다. 선형상 엘리먼트는, 직사각형의 안테나 형성면 외주에 인접하여 늘어나고 있기 때문에, 안테나 형성면상의 영역을 가급적 유효하게 활용할 수 있다. 즉, 선형상 엘리먼트가 갖는 굴곡부를 안테나 형성면의 모서리부에 배치하고, 마찬가지로 직선 부재를 안테나 형성면의 직선부(변)에 따르게 함으로써, 같은 면적 내에서의 다른 형상의 선형상 엘리먼트에 비하여 그 길이를 길게 설정할 수 있다. 선형상 엘리먼트의 길이를 길게 설정함으로써, 선형상 엘리먼트의 공진 주파수가 내려가기 때문에, 그 만큼, 안테나 자체를 소형화할 수 있다. 또한, 이 선형상 엘리먼트가 포위하는 부분이 사용 가능해진다. 선형상 부엘리먼트는, 콘덴서 구조를 통한 결합에 의해 선형상 엘리먼트와 결합한다. 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수의 차이를, 양자의 중심 주파수가 약간 벗어나는 정도로 설정하면, 유전체 안테나 전체의 공진 주파수를 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수를 합쳐서 광대역화할 수 있다. 또한, 공진 주파수를 충분히 다르게 하여 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수를 독립시키면, 듀얼 밴드의 유전체 안테나로 할 수 있다.
제 19의 발명에 관한 이동 통신기는, 제 1 내지 제 18의 어느 하나의 발명에 관한 유전체 안테나를 내장한다. 이 이동 통신기의 예로서, 휴대 전화기나 통신 기능을 구비하는 소형 컴퓨터 등이 있다.
제 19의 발명에 관한 이동 통신기에 의하면, 제 1의 발명 내지 제 18의 발명의 어느 하나의 유전체 안테나를 내장하고 있고, 이들의 유전체 안테나는, 전술한 바와 같이 종래의 것에 비하여 소형화가 도모되어 있다. 이 때문에, 이와 같은 유전체 안테나를 내장하는 이동 통신기는, 유전체 안테나가 소형화한 만큼, 소형화하는 것, 또는, 같은 크기라도 내부에 여유를 마련하는 것이 가능해진다.
제 20의 발명에 관한 안테나 실장 기판은, 저변을 갖는 가로가 긴 실장면과, 해당 실장면상에서 해당 저변에 따라서 인접하는 칩 안테나 및 그라운드부를 포함 하고, 해당 칩 안테나와 해당 저변과의 사이의 해당 실장면상에, 일단을 해당 그라운드부에만 접속한 소망 길이의 선형상 도체가 마련되어 있다. 저변은, 해당 안테나 실장 기판을 피탑재체(예를 들면, 소형 컴퓨터)에 탑재하는 때에, 이 피탑재체를 향하는 측의 변(가장자리)인 것을 말한다. 실장면의 형상은, 저변을 갖는 것이라면 그 형상에 특별한 한정은 없지만, 가로가 긴 직사각형(장방형)이 일반적이다. 칩 안테나의 안테나 구조에 제한은 없지만, 예를 들면, 윕 안테나, 역L 안테나, 역F 안테나, 그 밖의 선형상 안테나나 면형상 안테나를 들 수 있다. 선형상 도체는, 그 일단을 그라운드부에만 접속하고 있는 것으로, 안테나 실장 기판상의 다른 부분이나 안테나 실장 기판 이외의 부분(예를 들면, 피탑재체)에는 접속되지 않도록 구성하고 있다. 접속하는 곳의 영향을 받게 하지 않기 위해서이다. 선형상 도체는 그라운드부와 일체의 것이라도 좋고, 별체의 것이라도 좋다. 예를 들면, 도전 페이스트 등을 이용하여 그라운드부와 함께 패턴 형성하여도 좋고, 탑재면상에 마련한 도선에 의해 구성하여도 좋다. 선형상 도체의 두께(높이)에 제한은 없다. 칩 안테나의 두께보다 얇아도 좋고 두꺼워도 좋다.
제 20의 발명에 관한 안테나 실장 기판에 의하면, 그것을 피탑재체에 탑재한 때에, 선형상 도체의 작용에 의해, 칩 안테나가 피탑재체로부터의 영향을 줄일 수 있다. 이 때문에, 칩 안테나와 피탑재체와의 거리를 짧게 할 수 있고, 이것이 안테나 실장 기판의 소형화에 공헌한다. 또한, 피탑재체의 영향이 적기 때문에, 부착 환경의 변화가 있어도, 안정된 성능을 낼 수 있다.
제 21의 발명에 관한 안테나 실장 기판은, 제 20의 발명에 관한 안테나 실장 기판의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 칩 안테나가, 상기 그라운드부측에 위치하는 한쪽의 단면과, 해당 한쪽의 단면의 반대측에 위치하는 다른쪽의 단면을 포함하고, 상기 선형상 도체의 일단과 반대측의 타단이, 해당 다른쪽의 단면을 통과하여 상기 저변에 내린 수직선을 가로지르도록 형성하고 있다. 즉, 칩 안테나와 저변 사이에는 선형상 도체밖에 없는 상태로 구성하고 있다.
제 21의 발명 에 관한 안테나 실장 기판에 의하면, 제 20의 발명에 관한 안테나 실장 기판의 작용 효과에 더하여, 칩 안테나와 저변 사이에, 길이 방향에서 부족 없이 선형상 도체가 위치하기 때문에, 가로지르지 않은 경우(부족 또는 짧은 경우)에 비하여 탑재한 때에 피탑재체로부터 받는 영향을 보다 확실하게 저지할 수 있다.
제 22의 발명에 관한 안테나 실장 기판은, 제 20의 발명 또는 제 21의 발명의 어느 하나에 관한 안테나 실장 기판의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 선형상 도체가, 상기 그라운드부와 일체이다.
제 22의 발명에 관한 안테나 실장 기판에 의하면, 제 20의 발명 또는 제 21의 발명에 관한 안테나 실장 기판의 작용 효과에 더하여, 선형상 도체와 그라운드부를 일체로 형성하는 편이 제각기 형성하는 것보다 공정 수가 감소하기 때문에, 제조가 보다 간단하게 된다.
제 23의 발명에 관한 안테나 실장 기판은, 제 22의 발명에 관한 안테나 실장 기판의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 선형상 도체와 상기 그라운드부를, 도체 패턴에 의해 구성하고 있다. 도체 패턴은, 예를 들면, 도전 페이스트를 도포함으로 써, 또한 에칭에 의해 불필요 부분을 제거함으로써, 형성하는 것이 가능하다.
제 23의 발명에 관한 안테나 실장 기판에 의하면, 제 22의 발명의 어느 하나에 관한 안테나 실장 기판의 작용 효과에 더하여, 선형상 도체와 그라운드부를 도체 패턴에 의해 구성하기 때문에, 얇으면서도 수고를 들이지 않고서 안테나 실장 패턴을 제조할 수 있다.
제 24의 발명에 관한 안테나 실장 기판은, 제 20의 발명 내지 제 23의 발명의 어느 하나에 관한 안테나 실장 기판의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 저변 전체 길이에 따라서 상기 실장면을 소망 형상으로 노출시켜서 이루어지는 절연용 노출부를 마련하고 있다. 절연용 노출부의 형상에 제한은 없고, 예를 들면, 그라운드부의 형상에 맞추어서 폭이 좁아지거나 넓어지는 것을 막지 않는다.
제 24의 발명에 관한 안테나 실장 기판에 의하면, 제 20의 발명 내지 제 23의 발명의 어느 하나에 관한 안테나 실장 기판의 작용 효과에 더하여, 절연용 노출부가 있음에 의해 선형상 도체나 그라운드부가 실장면의 저변에 면하는 일이 없다. 이 때문에, 안테나 실장 기판을 도체인 피탑재체에 접촉시켜도, 선형상 도체, 또는 그라운드부가 피탑재체와 전기적으로 단락되지 않고, 이것이, 안테나 실장 기판 전체의 안정된 동작에 공헌한다.
제 25의 발명에 관한 안테나 실장 기판은, 제 24의 발명에 관한 안테나 실장 기판의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 절연용 노출부가 선형상으로 형성되어 있다.
제 25의 발명에 관한 안테나 실장 기판에 의하면, 제 24의 발명에 관한 안테 나 실장 기판의 작용 효과에 더하여, 절연 노출부를 선형상으로 형성함으로써, 그 부분의 폭(높이)을 가급적 작게 할 수 있다. 이 결과, 안테나 실장 기판 전체의 높이 치수가 억제되기 때문에, 그 만큼, 소형화에 공헌한다.
제 26의 발명에 관한 안테나 실장 기판은, 제 20의 발명 내지 제 25의 발명의 어느 하나에 관한 안테나 실장 기판의 구성에 한정을 가한 것으로, 상기 칩 안테나가, 유전체층의 위에 엘리먼트를 형성하여 이루어지는 유전체 안테나이다.
제 26의 발명에 관한 안테나 실장 기판에 의하면, 제 20의 발명 내지 제 25의 발명의 어느 하나에 관한 안테나 실장 기판의 작용 효과에 더하여, 칩 안테나로서 유전체 안테나를 채용함으로써, 안테나 실장 기판의 더 한층의 소형화와 칩 안테나의 효율적인 제조를 실현한다. 즉, 유전체 안테나는, 그 유전체층에 도전 페이스트 등에 의해 엘리먼트를 형성하는 것이 일반적이여서, 도선에 의해 엘리먼트를 형성하는 경우에 비하여 보다 소형의 안테나로 할 수 있다. 또한, 유전체 안테나의 제조는, 일반적으로 유전체 안테나의 집합체를 분할함으로써 행하여지고 있고, 그 이유는, 1개 1개 만드는 경우에 비하여, 효율적인 점에 있다. 칩 안테나의 효율적인 제조는, 안테나 실장 기판의 제조의 효율화를 촉구한다.
제 27의 발명에 관한 통신 장치는, 제 20 내지 제 26의 어느 하나의 발명에 관한 안테나 실장 기판을 내장한다. 통신 장치로서는, 예를 들면, 소형 컴퓨터, PDA(Personal Digital Aid), 휴대 전화, 아마추어용·업무용의 소형 무선기가 있다.
제 27의 발명에 관한 통신 장치에 의하면, 제 20의 발명 내지 제 26의 발명의 어느 하나에 관한 안테나 실장 기판을 내장하고 있고, 이들의 안테나 실장 기판이 소형이기 때문에, 그 내장 스페이스가 비교적 작아도 된다. 또한, 안테나 실장 기판이 피탑재체인 통신기의 영향을 받기 어려워서, 그만큼 조정이 쉽고 효율이 좋은 통신을 행하는 것이 가능해진다.
제 28의 발명에 관한 통신 장치는, 제 27의 발명에 관한 통신 장치에 한정을 가한 것으로, 상기 통신 장치가 소형 컴퓨터이다.
제 28의 발명에 관한 통신 장치에 의하면, 제 27의 발명에 관한 통신 장치의 작용 효과에 더하여, 안테나 실장 기판이 소형이기 때문에, 한정된 스페이스밖에 없는 소형 컴퓨터에 내장시킬 수 있고, 내장한 때에 소형 컴퓨터의 금속 프레임으로부터의 영향을 받기 어렵다.
도 1은 제 1 실시 형태에 관한 유전체 안테나의 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 유전체 안테나의 분해 사시도.
도 3은 도 1에 도시한 유전체 안테나의 상층 기판을 생략한 상태의 평면도.
도 4는 제 1 실시 형태의 제 1 변형예에 관한 유전체 안테나의 상층 기판을 생략한 상태의 평면도.
도 5는 제 1 실시 형태의 제 1 변형예에 관한 유전체 안테나의 상층 기판을 생략한 상태의 평면도.
도 6은 제 1 실시 형태의 제 2 변형예에 관한 유전체 안테나의 분해 사시도.
도 7은 제 1 실시 형태의 제 2 변형예에 관한 유전체 안테나의 상층 기판을 생략한 상태의 평면도.
도 8은 제 2 실시 형태에 관한 유전체 안테나의 사시도.
도 9는 도 8에 도시한 유전체 안테나의 상층 기판을 생략한 상태의 평면도.
도 10은 제 2 실시 형태에 관한 유전체 안테나의 주파수 특성을 도시한 도표.
도 11은 제 2 실시 형태의 변형예에 관한 유전체 안테나를 도시한 사시도.
도 12는 도 11에 도시한 유전체 안테나의 분해 사시도.
도 13은 도 11에 도시한 유전체 안테나의 상층 기판을 생략한 상태의 평면도.
도 14는 제 3 실시 형태에 관한 유전체 안테나의 사시도.
도 15는 도 14에 도시한 유전체 안테나의 분해 사시도.
도 16은 도 14에 도시한 유전체 안테나의 상층 기판을 생략한 상태의 평면도.
도 17은 도 14에 도시한 제 2 선형상 엘리먼트의 등가 회로를 도시한 도면.
도 18은 제 3 실시 형태에 관한 유전체 안테나의 주파수 특성을 도시한 도표.
도 19는 제 3 실시 형태의 제 1 변형예에 관한 유전체 안테나의 상층 기판을 생략한 상태의 평면도.
도 20은 제 3 실시 형태의 제 2 변형예에 관한 유전체 안테나의 사시도.
도 21은 제 3 실시 형태의 제 2 변형예에 관한 유전체 안테나의 사시도.
도 22는 제 4 실시 형태에 관한 유전체 안테나의 사시도.
도 23은 도 22에 도시한 유전체 안테나의 분해 사시도.
도 24는 도 22에 도시한 유전체 안테나의 상층 기판을 생략한 상태의 평면도.
도 25는 제 4 실시 형태에 관한 유전체 안테나의 주파수 특성을 도시한 도표.
도 26은 제 4 실시 형태의 제 1 변형예에 관한 유전체 안테나의 분해 사시도.
도 27은 제 4 실시 형태의 제 2 변형예에 관한 유전체 안테나의 상층 기판을 생략한 상태의 평면도.
도 28은 제 5 실시 형태에 관한 유전체 안테나의 사시도.
도 29는 도 28에 도시한 유전체 안테나의 분해 사시도.
도 30은 도 28에 도시한 유전체 안테나의 상층 기판을 생략한 상태의 평면도.
도 31은 제 5 실시 형태에 관한 유전체 안테나의 주파수 특성을 도시한 도표.
도 32는 제 5 실시 형태의 변형예에 관한 유전체 안테나의 분해 사시도.
도 33은 도 32에 도시한 유전체 안테나의 상층 기판을 생략한 상태의 평면도.
도 34는 유전체 안테나의 부착 형태를 도시한 사시도.
도 35는 유전체 안테나의 부착 형태를 도시한 사시도.
도 36은 유전체 안테나의 부착 형태를 도시한 사시도.
도 37은 유전체 안테나를 내장하는 휴대 전화기의 사시도.
도 38은 제 1 실시 형태에 관한 안테나 실장 기판을 구비한 소형 컴퓨터의 정면도.
도 39는 도 38에 도시한 안테나 실장 기판의 확대도.
도 40은 도 38에 도시한 안테나 실장 기판의 사시도.
도 41은 제 2 실시 형태에 관한 안테나 실장 기판을 도시한 정면도.
도 42는 도 41에 도시한 안테나 실장 기판의 사시도.
도 43은 이동 통신기의 한 예인 소형 컴퓨터의 정면도.
도 1 내지 도 3에 의거하여, 제 1 실시 형태에 관한 유전체 안테나에 관해 설명한다. 유전체 안테나(1A)는, 유전체 세라믹 재료로 이루어지는 절연성의 상층 기판(3)과, 하층 기판(5)을 적층하여 이루어지는 유전체 기체(基體)(7A)를 구비하고 있다. 상층 기판(3)과 하층 기판(5)은, 평면으로 본 때에 같은 크기의 직사각형(직사각형)으로 형성하고 있기 때문에, 양자를 적층하여 이루어지는 유전체 기체(7A)는 직육면체 형상으로 된다. 하층 기판(5)의 윗면(상층 기판(3)과 대향하는 면)의 앞면은, 안테나를 형성하기 위한 안테나 형성면(9)을 형성하고 있다. 하층 기판(5)이 직사각형이기 때문에, 안테나 형성면(9)도 장방형(직사각형)으로 된다. 유전체 기체(7A)를 적층체에 의해 구성한 것은, 하층 기판(5)상에 형성하는 엘리먼트 등(후술)을, 상층 기판(3)에 의해 피복하는 것이, 그 엘리먼트 등을 보호하는데 바람직하기 때문이다. 유전체 기체(7A)는 2층 구조로 하였지만, 상층 기판(3)을 생략하여 단층 구조로 하여도 좋다. 또한, 다른 기판을 더욱 적층하여 3층 또는 4층 이상의 구조로 하여도 좋다. 또한, 각 기판은 단층체라도 좋고, 적층체라도 좋다. 유전체 기체(7A)를 직육면체 형상으로 형성한 것은, 소위 다이서 컷트 등에 의한 다수개 취함을 쉽게 하기 위해서이고, 이들 이외의 형상으로 형성할 수 있음은 말할 것도 없다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 안테나 형성면(9)상에는, 이 안테나 형성면(9)의 외주(9a, 9b, 9c, 9d)에만 인접하는(따르는) 선형상 엘리먼트(11A)를 형성하고 있다. 선형상 엘리먼트(11)의 형성은, 도전 페이스트를 인쇄함으로써 행하는 것이 편리하고, 그 때의 인쇄 어긋남을 흡수하기 위해 외주(9a, 9b, 9c, 9d)와의 사이에 마진(m, m)(도 3 참조)을 남겨 두는 것이 바람직하다. 다소의 인쇄 어긋남이 생기더라도 문제가 없는 경우나, 그 자체가 불필요한 것이라면, 마진을 생략하여도 상관 없다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 선형상 엘리먼트(11A)는, 제 1 부분(13), 제 2 부분(14), 제 3 부분(15) 및 제 4 부분(16)으로 구성하고 있다. 선형상 엘리먼트(11A)의 제 1 부분(13)은 기단(12)과 제 1 굴곡부(k1) 사이에 위치하는 부분이고, 마찬가지로 제 2 부분(14)은 제 1 굴곡부(k1)와 제 2 굴곡부(k2) 사이에 위치하는 부분이다. 또한, 마찬가지로 제 3 부분(15)은 제 2 굴곡부(k2)와 제 3 굴곡부(k3) 사이에 위치하는 부분이고, 마찬가지로 제 4 부분(16)은 제 3 굴곡부(k3)와 개방단(17) 사이에 위치하는 부분이다. 환언하면, 제 1 부분(13)은 외주(9a)에, 제 2 부분(14)은 외주(9b)에, 제 3 부분(15)은 외주(9c)에, 및 제 4 부분(16)은 외주(9d)에 각각 인접하고 있다. 이에 더하여, 각 굴곡부(k1, k2, k3)는, 안테나 형성면(9)의 각 모서리부에 위치시키고 있기 때문에, 선형상 엘리먼트(11A)는, 안테나 형성면(9)상에서, 그 외주(9a, 9b, 9c, 9d)에 따라서 바깥을 감는 형상으로 늘어나고 있다. 선형상 엘리먼트(11A)의 기단(12)은, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 유전체 기체(7A)의 단면에 형성한 급전 단자(19)에 접속하고 있다. 급전 단자(19)의 형성은, 유전체 기체(7A)의 단면에 도전성 페이스트를 도포함으로써 행하는 것이 일반적이다.
상기한 바와 같이, 선형상 엘리먼트(11A)를 바깥을 감는 형상으로 형성한 것은, 같은 면적의 안테나 형성면상에 형성하는 경우라도, 바깥을 감는 형상으로 형성되지 않은 다른 형상의 선형상 엘리먼트에 비하여 멀리 도는 것으로 되기 때문에, 멀리 도는 분 만큼 그 길이를 길게 할 수 있기 때문이다. 선형상 엘리먼트의 길이가 길어지면, 그 만큼 공진 주파수가 내려가기 때문에, 같은 면적중에서 낮은 주파수로 공진시킬 수 있다. 이것을 환언하면, 같은 주파수를 보다 작은 면적중에서 공진시킬 수 있기 때문에, 결과로서, 안테나 자체가 소형화한다. 또한, 선형상 엘리먼트(11A)를 바깥을 감는 형상으로 형성함으로써, 대향하는 제 1 부분(13)과 제 3 부분(15)의 거리(A)(도 3 참조) 및 제 2 부분(14)과 제 4 부분(16)의 거리(B)가, 각각 안테나 형성면(9)상에서 최대로 된다. 거리가 최대이기 때문에, 같은 안테나 형성면(9)상에서의 제 1 부분(13)과 제 3 부분(15) 및 제 2 부분(14)과 제 4 부분(16) 사이의 상호 간섭을 효과적으로 배제하는 것이 가능해진다.
다른 한편, 안테나 형성면(9)의 면적을 보다 작게 하여 유전체 기체(7A) 자체를 소형화하기 위해서는, 예를 들면, 도 3에서의 제 2 부분(14)을 단축함으로써 제 2 굴곡부(k2) 및 제 3 굴곡부(k3)를 동 도면에 도시한 위치로부터 좌측으로 이동시키고, 제 2 부분(14)을 단축한 만큼의 길이와 같은 길이분 만큼 제 4 부분(16)을 길게 하고, 그리고 유전체 기체의 필요 없게 된 동 도면에 도시한 우측 부분을 삭제하는 방법이 생각된다. 이 방법을 채용하면, 안테나 형성면(9)(유전체 기체(7A)) 자체는 작아지지만, 제 4 부분(16)이 길어짐에 의해, 길어진 만큼의 전부를 안테나 형성면(9) 내에 모두 수용할 수 없게 되는 경우가 있을 수 있다. 이 경우는, 이 제 4 부분(16)의 일부를 윗방향(제 2 부분(14)이 있는 방향)으로 절곡할 필요가 생긴다. 제 4 부분(16)의 절곡한 부분은, 제 1 부분(13)에 인접하는 평행 부분으로 된다. 그러면, 제 1 부분(13)과 제 4 부분(16)의 절곡한 부분과의 사이에서 간섭이 생기기 쉬워지고, 생긴 경우는, 그 간섭이 안테나 특성에 악영향을 줄 우려가 있다. 또한, 작은 면적중에 긴 엘리먼트를 넣기 위한 다른 방법으로서, 선형상 엘리먼트(11A)를 부분적으로 미안다 형상으로 형성하는 (뇌문 형상으로 형성하는) 것도 생각되지만, 그와 같이 하면, 엘리먼트 끼리가 부분적으로 인접함으로써 상호 간섭이 생기고, 역시 안테나 특성에 악영향을 줄지 모른다. 따라서, 본 실시 형태에서는 상기한 구성을 채용하지 않는다.
선형상 엘리먼트(11A)는, 제 1 주파수(제 1 주파수대)인 2.4㎓대에 공진 가능한 길이(1/4파장)로 형성하고 있고, 개방단(17)의 위치를 도 3의 좌우 방향으로 에 비켜 놓음에 의해, 즉, 선형상 엘리먼트(11A)의 전체 길이를 가감함으로써 공진 주파수의 조정을 행하게 되어 있다. 2.4㎓대보다 높은 주파수로 공진시키는 경우는 선형상 엘리먼트(11A)의 실효 길이를 짧게 하는 방향으로, 역으로 제 1 주파수보다 낮은 주파수대에 공진시키는 경우는 마찬가지로 실효 길이를 길게 하는 방향으로 이동시키면 좋다. 제 1 주파수로서 2.4㎓대를 설정한 것은, 현재에 있어서 동 주파수가 휴대 전화기 등에 사용되고 있기 때문이고, 필요에 응하여 다른 주파수(예를 들면, 2.0㎓, 5.0㎓)를 설정하는 것을 막는 것은 아니다.
도 1 내지 도 3에 의거하여, 선형상 도전체에 관해 설명한다. 안테나 형성면(9)상에 마련한 선형상 도전체(25)는, 급전점인 급전 단자(19)에서의 임피던스 정합을 취하기 위한 도전체이다. 선형상 도전체(25)는, 선형상 엘리먼트 기단(12) 부근의 분기점(23)으로부터 해당 안테나 형성면상에서 분기되어 있고, 그 선단은, 유전체 기체(7A)의 단면에 마련한 그라운드 단자(21)에 굴곡부(27)를 통하여 접속하고 있다. 선형상 도전체(25)는, 선형상 엘리먼트(11A)와 별도 공정에 의해 형성하는 것도 가능하지만, 도전 페이스트를 이용하여 선형상 엘리먼트(11A)와 동시에 인쇄 형성하는 편이 편리하다. 급전점 임피던스의 조정은, 분기점(23)의 위치를 선형상 엘리먼트(11A)의 길이 방향으로 비켜 놓음에 의해 행할 수 있다. 또한, 선형상 도전체(25)는, 선형상 엘리먼트(11A)의 공진에 기여하는 부분이기도 하기 때문에, 그 길이를 조정함으로써 선형상 엘리먼트(11A)의 공진 주파수의 조정을 할 수 있다. 다른 한편, 선형상 도전체(25)는 전파의 복사에는 기여하지 않기 때문에, 선형상 엘리먼트(11A)에 인접시켜도 상호 간섭을 발생시킬 우려는 없다. 또한, 상호 간섭의 우려가 없기 때문에, 그 일부를 굴곡 또는 미안다 형상으로 형성시킴으로써, 같은 안테나 형성면(9)상에서 선형상 도전체(25)의 길이를 길게 하는 것도 가능하다. 또한, 그라운드 단자(21)의 형성은, 급전 단자(19)와 마찬가지로, 유전체 기체(7A)의 단부에 도전성 페이스트를 도포함으로써 행하는 것이 편리하다.
하층 기판(5)의 이면(도 3의 지면 뒷측의 면)에는, 유전체 안테나(1A)를, 모(母)기판(도시 생략)에 단단히 솔더링하기 위한 더미 전극(도시 생략)을 마련하고 있다. 모기판(Motherboard;도시 생략)에 실장하는 때에는, 급전 단자(19)는 모기판의 급전부(P)에, 그라운드 단자(21)는 마찬가지로 그라운드부(G)에, 각각 솔더링에 의해 접속한다.
도 4 및 도 5을 참조하면서, 제 1 실시 형태의 제 1 변형예에 관해 설명한다. 즉, 도 4에 도시한 유전체 안테나(1B)는, 기본적으로 전술한 유전체 안테나(1A)(도 1 내지 도 3 참조)와 같은 구조를 구비하고 있다. 양자가 다른 것은, 유전체 안테나(1B)의 선형상 엘리먼트(11B)의 전체 길이가, 도 3에 도시한 유전체 안테나(1A)의 선형상 엘리먼트(11A)의 전체 길이보다도 짧은 점, 즉, 전자쪽이 후자보다 공진 주파수가 높은 점이다. 선형상 엘리먼트(11B)는, 도 3에 도시한 선형상 엘리먼트(11A)로부터 제 3 굴곡부(k3) 이하의 부분을 생략한 것과 동등한 구조를 갖고 있고, 제 1 굴곡부(k1) 및 제 2 굴곡부(k2)의 2개의 굴곡부만을 구비하고 있다. 즉, 선형상 엘리먼트(11B)는, 안테나 형성면(9)상에서, 그 외주(9a, 9b, 9c)에 따라서 바깥을 감는 형상으로 늘어나고, 그 개방단(17)은 외주(9d)에 대향하는 위치에 있다. 유전체 안테나(1B)의 작용 효과는, 공진 주파수가 다른 점을 제외하고, 앞서 설명한 유전체 안테나(1A)의 작용 효과와 같다.
도 5에 도시한 유전체 안테나(1C)도, 기본적으로 상술한 유전체 안테나(1A)(도 1 내지 도 3 참조)와 같은 구조를 구비하고 있다. 양자가 다른 것은, 유전체 안테나(1C)의 선형상 엘리먼트(11C)의 전체 길이를, 도 4에 도시한 유전체 안테나(1B)의 선형상 엘리먼트(11B)의 전체 길이보다도 더욱 짧게 한 것이다. 유전체 안테나(1B)보다도, 더욱 높은 주파수로 공진하는 안테나를 제조하는 경우에는, 유전체 안테나(1C)와 같은 구조를 채용하는 것이 가능하다. 선형상 엘리먼트(11C)는, 도 4에 도시한 선형상 엘리먼트(11B)로부터 제 2 굴곡부(k2) 이하의 부분을 생략한 것과 동등한 구조를 갖고 있고, 자신이 구비하는 굴곡부는 제 1 굴곡부(k1)뿐이다. 즉, 선형상 엘리먼트(11C)는, 안테나 형성면(9)상에서, 그 외주(9a, 9b)에 따라서 바깥을 감는 형상으로 늘어나고, 그 개방단(17)은 외주(9c)에 대향하는 위치에 있다. 유전체 안테나(1C)의 작용 효과도, 공진 주파수가 다른 점을 제외하고 앞서 설명한 유전체 안테나(1A)(유전체 안테나(1B))의 작용 효과와 같다.
도 6 및 도 7을 참조하면서, 제 1 실시 형태의 제 2 변형예에 관해 설명한다. 제 2 변형예는, 급전 단자가 그라운드 단자와 교체되어 있는 점에서 전술한 실시 형태와 다르다. 즉, 유전체 안테나(1D)는, 상층 기판(3)과 하층 기판(5)으로 이루어지는 유전체 기체(7D)를 구비하고, 하층 기판(5)의 윗면 전역은 안테나 형성면(9)을 구성하고 있다. 안테나 형성면(9)상에는 선형상 엘리먼트(11D)를 형성하고 있고, 선형상 엘리먼트(11D)는, 그 기단(基端)을 안테나 형성면(9)의 외주(9a)상에 갖고 있다. 기단으로부터 시작되는 선형상 엘리먼트(11D)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제 1 굴곡부(k31)를 통하여 동 도면 윗방향으로 늘어나고, 제 2 굴곡부(k32)를 통하여 안테나 형성면(9)의 외주(9b)를 따라서 늘어나고 있다. 또한, 제 3 굴곡부(k33)는, 선형상 엘리먼트(11D)를 동 도면 아래쪽으로 진로를 변경시키고, 제 4 굴곡부(k34)는 동 도면 왼쪽 방향으로 진로를 변경시킨다. 이로써, 선형상 엘리먼트(11D)는, 안테나 형성면(9)의 외주(9c 및 9d)를 따라서 늘어나는 것으로 된다. 개방단(17)이, 선형상 엘리먼트(11D)의 종점이다. 이 결과, 제 1 부분(13)과 제 3 부분(15)이 안테나 형성면(9)상에서 최대 거리(A')를 두고 대향하고, 제 2 부분(14)과 제 4 부분(16)이 마찬가지로 최대 거리(B')를 두고 대향하고 있다. 대향하는 거리가 최대이기 때문에, 같은 안테나 형성면(9)상에서의 제 1 부분(13)과 제 3 부분(15), 및 제 2 부분(14)과 제 4 부분(16) 사이의 상호 간섭을 안테나 형성면(9)상에서 가장 효과적으로 배제 가능해진다. 이 효과적인 간섭 배제라는 작용 효과는, 앞서 설명한 본 실시 형태가 이루는 작용 효과와 같다.
도 7에 도시한 바와 같이, 제 2 굴곡부(k32)는, 선형상 엘리먼트(11D)로부터 선형상 도전체(25)가 분기되는 분기점으로서의 역할도 갖고 있고, 이 제 2 굴곡부(k32)로부터 동 도면 오른쪽 방향으로 선형상 엘리먼트(11D)가 늘어나고, 마찬가지로 왼쪽 방향으로 선형상 도전체(25)가 늘어나고 있다. 제 2 굴곡부(k32)에서 본 선형상 도전체(25)의 선단은, 그라운드 단자(21)를 통하여 그라운드부(G)에 접속 가능하게 구성하고 있다. 다른 한편, 선형상 엘리먼트(11D)(제 1 부분(13))의 기단은, 급전 단자(19)를 통하여 급전부(P)에 접속 가능하게 구성하고 있다. 선형상 도전체(25)의 길이 조정은, 도 6에 도시한 그라운드부(G)의 접속 단자(Ga)를 리 프(잎) 형상으로 형성함과 함께, 그라운드 단자(21)를 폭 넓게 형성하여 두고, 전자와 후자의 접속점(Gp)을 동 도면에 도시한 쌍방향 화살표(T) 방향으로 슬라이드 시킴으로써 행하도록 한다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 그라운드 단자(21)의 우단의 위치에 접속점(Gp)을 설정하면, 그라운드 단자(21)를 흐르는 전류로(電流路)는 화살표(75a)로 도시한 바와 같이 되지만, 마찬가지로 좌단의 위치에 설정하면 전류로는 화살표(75b)로 도시한 바와 같이 된다. 동 도면으로부터 분명한 바와 같이, 화살표(75a) 쪽이 화살표(75b)보다 길다. 즉, 접속점(Gp)의 설정 위치를 변화시킴으로써 전류로의 길이를 조정 가능하게 되기 때문에, 이것을 이용하여 접속점(Gp)을 최량점(最良点)에 설정할 수 있다.
도 8 내지 도 10을 참조하면서, 제 2 실시 형태에 관해 설명한다. 또한, 제 2 실시 형태 이하에 있어서, 전술한 제 1 실시 형태에서 거론한 부재와 공통되는 부재에 관해서는, 제 1 실시 형태에서 사용한 부호와 동일한 부호를 사용한다. 제 2 실시 형태에 관한 유전체 안테나(1E)가, 도 1 내지 도 3에 도시한 유전체 안테나(1A)와 다른 것은, 후자가 갖지 않는 선형상 부엘리먼트를 전자가 갖고 있는 점이다. 이 유전체 안테나(1E)는, 유전체 기체(7E)를 주요 부재로 한다. 유전체 기체(7E)는, 상층 기판(3)과 하층 기판(5)의 2층으로 이루어지고, 하층 기판(5)의 윗면 전역은 안테나 형성면(9)을 형성하고 있다. 각 기판은 단층체라도 좋고 적층체라도 좋은 것은, 제 1 실시 형태의 경우와 같다. 안테나 형성면(9)상에는, 제 1 주파수(제 1 주파수대)에 공진 가능한 길이(1/4파장)로 형성한 선형상 엘리먼트(제 1 선형상 엘리먼트)(11E)를 구비하고 있다. 여기까지는, 도 1 내지 도 3에 도시한 유전체 안테나(1A)의 선형상 엘리먼트(11A)와 같다. 선형상 엘리먼트(11E)는, 그 도중의 분기점(90)으로부터 분기되는 선형상의 선형상 부엘리먼트(제 2 선형상 엘리먼트)(91E)를 구비하고 있다. 선형상 부엘리먼트(91E)는, 안테나 형성면(9)상에서, 분기되어 선형상 엘리먼트(11E)에 대해 수직 방향으로 돌출하고, 그 후, 제 4 굴곡부(k44) 및 제 5 굴곡부(k45)를 통하여 개방단(92)까지 늘어나고 있다. 안테나 형성면(9)상에서의 선형상 엘리먼트(11E)는, 제 1 실시 형태를 설명하는 란에서 기술한 바와 같이, 안테나 형성면(9)상에서 그 외주에 따른 바깥을 감는 형상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 안테나 형성면(9)은, 선형상 엘리먼트(11E)에 둘러싸인 부분이 중정(中庭)과 같이 비어있기 때문에, 그만큼 설계의 자유도가 높다. 선형상 부엘리먼트(91E)는, 그 비어있는 중정 부분을 이용하여 자유로운 형상으로 형성이 가능하다. 예를 들면 굴곡시키거나 미안다 형상으로 형성시키거나 하면, 인접 엘리먼트 사이에서 간섭이 생기기 쉬운 것은 전술한 바와 같기 때문에, 가능한 한 직선부와 굴곡부만에 의해 구성하는 것이 바람직하다.
여기서, 급전부(P)로부터 공급되는 고주파 전류는, 선형상 엘리먼트(11E)의 기단(12)으로부터 제 1 굴곡부(k41), 제 2 굴곡부(k42), 제 3 굴곡부(k43), 그리고 개방단(17)으로 차례로 흐른다. 다른 한편, 선형상 부엘리먼트(91E)를 흐르는 고주파 전류는, 기단(12)으로부터 제 1 굴곡부(41)를 지나서, 분기점(90)으로부터 선형상 부엘리먼트(91E)로 흐르고, 제 4 굴곡부(k44), 제 5 굴곡부(k45), 그리고 개방단(92)으로 차례로 흐른다. 선형상 부엘리먼트(91E)는, 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수로 공진 가능한 길이로 설정하고 있다. 임피던스의 정합이나 공진 주파수의 조정은, 분기점(90)을 선형상 엘리먼트(11E)의 길이 방향에 이동시킴으로써 행한다. 선형상 부엘리먼트(91E)의 형성은, 선형상 엘리먼트(11E) 및 선형상 도전체(25)와 함께, 도전성 페이스트를 도포함으로써 행하는 것이 편리하다. 또한, 선형상 엘리먼트(11E)의 형상은, 그 공진 주파수에 응하여 도 4나 도 5에 도시한 형상으로 하여도 좋다. 또한, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같은 위치에 급전 단자 및 그라운드 단자를 마련하여도 좋다.
제 2 실시 형태에서의 선형상 엘리먼트(11E)는, 상술한 바와 같이 제 1 주파수(제 1 주파수대)에 공진 가능한 길이(1/4파장)로 형성하고 있고, 선형상 부엘리먼트(91E)는, 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수(제 2 주파수대)에 공진 가능한 길이로 형성하고 있다. 제 1 주파수와 제 2 주파수의 관계는, 유전체 안테나(1E)의 사용 목적에 맞추어 결정한다. 즉, 제 10도(a)에 도시한 바와 같이, 선형상 엘리먼트(11E)의 공진 주파수(F1)와 선형상 부엘리먼트(91E)의 공진 주파수(F2)를 근접시킴으로써, 예를 들면, VSWR2 이하의 대역(F)을 얻어지도록 설정하면, 선형상 부엘리먼트(91E)를 마련함에 의해 유전체 안테나(1E) 전체의 주파수 대역을, 마련하지 않은 경우에 비하여 광대역의 것으로 할 수 있다. 또한, 제 10도(b)에 도시한 바와 같이, 제 1 공진 주파수(F1)와 제 2 공진 주파수(F2)를 적당하게 분리함에 의해, 유전체 안테나(1E)를 2개의 주파수로 공진시키는 것, 즉, 듀얼 밴드화할 수 있다. 발명자가 행한 실험에 의하면, 전자의 경우에 있어서의 제 1 공진 주파수(F1)를, 예를 들면, 1.98㎓로 한 경우에, 제 2 공진 주파수를 2.10㎓로 함으로써, VSWR2 이하의 대역을 1.92㎓ 내지 2.17㎓와 같이 광대역화할 수 있다. 마찬가지로 후자의 경우에 있어서는, 노트 퍼스널 컴퓨터나 LAN 카드와 같은 무선 통신에 사용되는 2.45㎓를 제 1 공진 주파수(F1)로 하고, 마찬가지로 5.25㎓를 제 2 공진 주파수(F2)로 하는 듀얼 밴드화를 실현할 수 있다.
도 11 내지 도 13을 참조하면서, 제 2 실시 형태의 변형예에 관해 설명한다. 본 변형예가 제 2 실시 형태와 다른 것은, 선형상 부엘리먼트의 형성 위치이다. 즉, 전술한 제 2 실시 형태에서는, 선형상 엘리먼트(11E) 및 선형상 부엘리먼트(91E)의 양자를, 하나의 안테나 형성면(9)상에 형성하고 있다. 다른 한편, 본 변형예에서는, 이들을 각각의 형성면상에 형성하고 있다. 즉, 본 변형예에서의 유전체 안테나(1F)는, 유전체 기체(7F)를 주요 부품으로 한다. 유전체 기체(7F)는, 상층 기판(3), 중층 기판(4) 및 하층 기판(5)의 3층으로 이루어진다. 중층 기판(4)의 윗면 전역은, 안테나 형성면(제 1 안테나 형성면)(9)을 형성하고 있고, 하층 기판(5)의 윗면 전역은, 부안테나 형성면(제 2 안테나 형성면)(10)을 형성하고 있다. 안테나 형성면(9)상에는 선형상 엘리먼트(11F)를, 부안테나 형성면(10)상에는 선형상 부엘리먼트(91F)를 각각 형성하고 있다. 선형상 엘리먼트(11F) 및 선형상 부엘리먼트(91F)의 기본적 구조는, 제 2 실시 형태에 관한 선형상 엘리먼트(11E) 및 선형상 부엘리먼트(91E)의 그것과 거의 같다. 단지, 선형상 엘리먼트(11F)는, 그 분기점(113)으로부터 외주(9b) 방향으로 돌출하는 볼록부(114)를 구비하고 있고, 이 볼록부(114)가 중층 기판(4)의 단면에 형성한 연결 도전체(115)를 통하여 선형상 부엘리먼트(91F)에 연결시켜져 있는 점이 다르다.
환언하면, 선형상 부엘리먼트(91F)는, 연결 도전체(115)와 볼록부(114)를 통 하여 분기점(113)에 합류하기 때문에, 그 만큼 엘리먼트 길이가 길다. 역으로 말하면, 그 길이분 만큼 엘리먼트 길이를 짧게 할 수 있게 된다. 안테나 형성면(9)이 충분한 넓이를 갖지 않기 때문에 거기에 선형상 부엘리먼트(91F)를 형성하기 어려운 경우나, 부안테나 형성면(10)상에 형성 가능하지만 다른 엘리먼트와의 간섭을 피하는 등의 이유에서 가능한 한 짧게 형성하고 싶는 경우 등에 특히 유효하다.
도 14 내지 도 18을 참조하면서, 제 3 실시 형태에 관해 설명한다. 우선, 도 14 내지 도 16에 의거하여, 제 3 실시 형태에 관한 유전체 안테나의 개략 구조에 관해 설명한다. 유전체 안테나(1G)는, 유전체 세라믹 재료로 이루어지는 절연성의 상층 기판(3)과 중층 기판(4)과 하층 기판(5)을 적층한 유전체 기체(7G)를 구비하고 있다. 상층 기판(3)과 중층 기판(4)과 하층 기판(5)은 평면으로 본 때에 같은 크기의 직사각형(직사각형)으로 형성하고 있기 때문에, 양자를 적층하여 이루어지는 유전체 기체(7G)는 직육면체 형상으로 된다. 중층 기판(4)의 윗면(상층 기판(3)의 하면과 대향하는 면)에는, 안테나를 형성하기 위한 제 1 안테나 형성면(9)이 형성되어 있고, 또한, 하층 기판(5)의 윗면(중층 기판(4)의 하면과 대향하는 면)에는, 제 1 안테나 형성면(9)과는 다른 안테나 형성면인 제 2 안테나 형성면(10)을 형성하고 있다. 제 1 안테나 형성면(9)은, 중층 기판(4)의 윗면 대신에 중층 기판(4)의 하면(중층 기판(4)의 윗면의 반대의 면)이나 하층 기판(5)의 하면에 형성하여도 좋다. 제 1 안테나 형성면(9)을 하층 기판(5)에 형성함과 함께, 제 2 안테나 형성면(10)을 중층 기판(4)에 형성할 수도 있다. 하층 기판(5) 및 중층 기판(4)이 직사각형이기 때문에, 제 1 안테나 형성면(9) 및 제 2 안테나 형성면(10)도, 각각 장방형(직사각형)이 된다. 상층 기판(3)을 마련한 것은, 제 1 안테나 형성면(9)상에 형성하는 엘리먼트 등(후술)을 피복하는 것이, 그 엘리먼트 등을 보호하는데 바람직하기 때문이다. 유전체 기체(7G)는 3층 구조로 하였지만, 상층 기판(3)을 생략하여 2층 구조로 하여도 좋다. 또한, 다른 층 기판을 더욱 적층하여 4층 또는 5층 이상의 구조로 하여도 좋다. 유전체 기체(7G)를 직육면체 형상으로 형성한 것은, 소위 다이서 컷트 등에 의한 다수개 취함을 쉽게 하기 위해서이고, 이들 이외의 형상으로 형성할 수 있음은 말할 것도 없다.
도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이, 제 1 안테나 형성면(9)에는, 이 제 1 안테나 형성면(9)의 외주(9a, 9b, 9c, 9d)에 인접하는(따르는) 선형상(띠 형상)의 제 1 선형상 엘리먼트(11G)를 형성하고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 형성은, 도전 페이스트를 인쇄함으로써 행하는 것이 편리하고, 그 때의 인쇄 어긋남을 흡수하기 위해 외주(9a, 9b, 9c, 9d)와의 사이에 마진을 남겨 두는 것이 바람직하다.
도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이, 제 1 선형상 엘리먼트(11G)는, 제 1 부분(13), 제 2 부분(14), 제 3 부분(15) 및 제 4 부분(16)으로 구성하고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 제 1 부분(13)은 기단부(12)와 제 1 굴곡부(k1) 사이에 위치하는 부분이고, 마찬가지로 제 2 부분(14)은 제 1 굴곡부(k1)와 제 2 굴곡부(k2) 사이에 위치하는 부분이다. 또한, 마찬가지로 제 3 부분(15)은 제 2 굴곡부(k2)와 제 3 굴곡부(k3) 사이에 위치하는 부분이고, 마찬가지로 제 4 부분(16)은 제 3 굴곡부(k3)와 개방단(17) 사이에 위치하는 부분이다. 환언하면, 제 1 부분(13)은 외주(9a)에, 제 2 부분(14)은 외주(9b)에, 제 3 부분(15)은 외주(9c)에, 및 제 4 부분(16)은 외주(9d)에 각각 인접하고 있다. 이에 더하여, 각 굴곡부(k1, k2, k3)는, 제 1 안테나 형성면(9)의 각 모서리부에 위치시키고 있기 때문에, 제 1 선형상 엘리먼트(11G)는, 제 1 안테나 형성면(9)상에서, 그 외주(9a, 9b, 9c, 9d)를 따라서 바깥을 감는 형상으로 늘어나고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 기단부(12)는, 도 14 내지 도 16에 도시한 바와 같이, 유전체 기체(7G)의 단면에 형성한 급전 단자(19)에 접속하고 있다. 급전 단자(19)의 형성은, 유전체 기체(7G)의 단면에 도전성 페이스트를 도포함으로써 행하는 것이 일반적이다.
상기한 바와 같이, 제 1 선형상 엘리먼트(11G)를 바깥을 감는 형상으로 형성한 것은, 같은 면적의 안테나 형성면상에 형성하는 경우라도, 바깥을 감는 형상으로 형성되지 않은 다른 형상의 제 1 선형상 엘리먼트에 비하여 멀리 도는 것으로 되기 때문에, 멀리 도는분 만큼 그 길이를 길게 할 수 있기 때문이다. 제 1 선형상 엘리먼트의 길이가 길게 되면, 그 만큼 공진 주파수가 내려가기 때문에, 같은 면적중에서 낮은 주파수로 공진시킬 수 있다. 이것을 환언하면, 같은 주파수를 보다 작은 면적중에서 공진시킬 수 있기 때문에, 결과로서, 안테나 자체가 소형화한다. 또한, 제 1 선형상 엘리먼트(11G)를 바깥을 감는 형상으로 형성함으로써, 대향하는 제 1 부분(13)과 제 3 부분(15)의 거리, 및, 제 2 부분(14)과 제 4 부분(16)의 거리가, 각각 제 1 안테나 형성면(9)상에서 최대로 된다. 거리가 최대이기 때문에, 같은 제 1 안테나 형성면(9)상에서의 제 1 부분(13)과 제 3 부분(15), 및 제 2 부분(14)과 제 4 부분(16) 사이의 상호 간섭을 효과적으로 배제하는 것이 가능해진 다.
다른 한편, 제 1 안테나 형성면(9)의 면적을 보다 작게 하여 유전체 기체(7G) 자체를 소형화하기 위해서는, 예를 들면, 도 16에서의 제 2 부분(14)을 단축함으로써 제 2 굴곡부(k2) 및 제 3 굴곡부(k3)를 동 도면에 도시한 위치로부터 좌측으로 이동시키고, 제 2 부분(14)을 단축한 만큼의 길이와 동등한 길이분 만큼 제 4 부분(16)을 길게 하고, 그리고 유전체 기체의 필요 없게 된 부분을 삭제하는 방법이 생각된다. 이 방법을 채용하면, 제 1 안테나 형성면(9)(유전체 기체(7G)) 자체는 작아지지만, 제 4 부분(16)이 길어짐에 의해, 길어진 만큼의 전부를 제 1 안테나 형성면(9) 내에 모두 수용할 수 없게 된다. 이 때문에, 이 제 4 부분(16)의 일부를 윗방향(제 2 부분(14)이 있는 방향)으로 절곡할 필요가 생긴다. 제 4 부분(16)의 절곡한 부분은, 제 1 부분(13)에 인접하는 평행 부분으로 된다. 그러면, 제 1 부분(13)과 절곡한 부분과의 사이에서 간섭이 생기기 쉬워지고, 생긴 경우는, 그 간섭이 안테나 특성에 악영향을 줄 우려가 있다. 또한, 작은 면적중에 긴 엘리먼트를 수용하기 위한 다른 방법으로서, 제 1 선형상 엘리먼트(11G)를 부분적으로 미안다 형상으로 형성하는(뇌문 형상으로 형성하는) 것도 생각되지만, 그와 같이 하면, 엘리먼트 끼리가 부분적으로 인접함으로써 상호 간섭이 생기고, 역시 안테나 특성에 악영향을 줄지도 모른다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 상기한 구성을 채용하지 않는다.
제 1 선형상 엘리먼트(11G)는, 제 1 주파수(제 1 주파수대)인 2.4㎓대에 공진 가능한 길이(1/4파장)로 형성하고 있고, 개방단(17)의 위치를 도 16의 좌우 방 향으로 비켜 놓음에 의해, 즉, 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 전체 길이를 조절함으로써 공진 주파수의 조정을 행하게 되어 있다. 2.4㎓대보다 높은 주파수로 공진시키는 경우는 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 실효 길이를 짧게 하는 방향으로, 역으로 제 1 주파수보다 낮은 주파수대에 공진시키는 경우는 마찬가지로 실효 길이를 길게 하는 방향으로 이동시키면 좋다. 제 1 주파수로서 2.4㎓대를 설정한 것은, 현재에 있어서 동 주파수가 무선 LAN 등에 사용되고 있기 때문이고, 필요에 응하여 다른 주파수(예를 들면, 2.0㎓, 5.0㎓)로 설정하는 것을 막는 것은 아니다.
도 14 내지 도 16에 의거하여, 선형상 도전체에 관해 설명한다. 제 1 안테나 형성면(9)상에 마련한 선형상 도전체(25)는, 급전점인 급전 단자(19)에서의 임피던스 정합을 취하기 위한 도전체이다. 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트 기단부(12)의 부근의 분기점(23)으로부터 제 1 안테나 형성면(9)상에서 분기되어 있고, 그 선단은, 유전체 기체(7G)의 단면에 마련한 그라운드 단자(21)에 굴곡부(27)를 통하여 접속하고 있다. 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11G)와 별도 공정에 의해 형성할 수도 있지만, 도전 페이스트를 이용하여 제 1 선형상 엘리먼트(11G)와 동시에 인쇄 형성하는 편이 수고가 생략되어 편리하다. 급전점 임피던스의 조정은, 분기점(23)의 위치를 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 길이 방향으로 비켜 놓음에 의해 행할 수 있다. 또한, 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 공진에 기여하는 부분이기도 하기 때문에, 그 길이를 조정함으로써 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 공진 주파수의 조정도 가능하다. 다른 한편, 선형상 도전체(25)는 전파의 복사에는 기여하지 않기 때문에, 제 1 선형상 엘리먼트(11G)에 인접시켜도 상호 간섭을 발생시킬 우려는 적다. 이 때문에, 그 일부를 굴곡 또는 미안다 형상으로 형성시킴으로써, 같은 제 1 안테나 형성면(9)상에서 선형상 도전체(25)의 길이를 실질적으로 길게 하는 것도 가능하다. 또한, 그라운드 단자(21)의 형성은, 급전 단자(19)와 마찬가지로, 유전체 기체(7G)의 단부에 도전성 페이스트를 도포함으로써 행하는 것이 일반적이다.
하층 기판(5)의 이면(도 15의 지면 뒷측의 면)에는, 유전체 안테나(1G) 자체를, 모기판(도시 생략) 등에 단단히 솔더링하기 위한 더미 전극(도시 생략)을 마련하고 있다. 모기판(도시 생략)에 실장하는 때에는, 급전 단자(19)는 모기판의 급전부(P)에, 그라운드 단자(21)는 마찬가지로 그라운드부(G)에, 각각 솔더링에 의해 접속한다.
도 14 내지 도 16에 도시한 바와 같이, 하층 기판(5)의 제 2 안테나 형성면(10)상에는, 선형상(띠 형상)의 제 2 선형상 엘리먼트(91G)를 형성하고 있다. 이 제 2 선형상 엘리먼트(선형상 부엘리먼트)(91G)는, 결합부(33)와, 이 결합부(33)와 연속하는 제 2 선형상 엘리먼트 본체(35)를 구비하고, 제 2 선형상 엘리먼트(91G)는 그 도중에 단부(37)를 구비하고 있다. 단부(段部)(37)를 마련한 것은, 주로 제 2 선형상 엘리먼트(91G)의 길이를 벌어들이기 위해서이다. 결합부(33)는, 소정의 길이(면적)에 걸쳐서 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 도중 부분인 결합부(18)와 중층 기판(4)을 통하여 대향하도록 배치하고 있다. 이로써, 결합부(33)는, 유전체인 중층 기판(4)을 통하여 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 결합부(18)와의 사이에서 콘덴서 구조를 형성하고 있다. 도 17에, 제 2 선형상 엘리먼트(91G)의 등가 회로를 도시한다. 도 17에 도시한 등가 회로에서는, 콘덴서 구조와 병렬로 또는 병렬에 가까운 리액턴스가 생길 수 있지만, 여기서는 이들은 복잡화를 피하기 위해 생략하고 있다. 제 2 선형상 엘리먼트(91G)의 결합부(33)와 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 결합부(18) 사이의 대향 면적의 대소는, 양자의 정합에 영향을 준다. 이들은, 중층 기판(4)과 함께 콘덴서 구조를 형성하고 있기 때문이다. 이 점은, 후술한다.
여기서, 급전부(P)로부터 공급된 고주파 전류는, 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 기단부(12)로부터 제 1 굴곡부(k1), 제 2 굴곡부(k2), 제 3 굴곡부(k3), 그리고 개방단(17)으로 차례로 흐른다. 다른 한편, 제 2 선형상 엘리먼트(91G)를 흐르는 고주파 전류는, 기단부(12)로부터 결합부(18), 중층 기판(4), 결합부(33)를 통하여, 그 개방단(92)으로 흐른다. 제 2 선형상 엘리먼트(91G)는, 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수로 공진 가능한 길이(본 실시 형태에서는, 1/2파장)로 설정하고 있다. 제 2 선형상 엘리먼트를 제 2 주파수의 1/2파장에 공진 가능한 길이로 설정하면, 급전부(P) 부근의 전압이 최대로 된다. 이 경우, 급전점 임피던스는, 50Ω보다 훨씬 커진다. 제 2 선형상 엘리먼트(91G)와 제 1 선형상 엘리먼트(11G) 사이에 콘덴서 구조를 형성한 것은, 이 큰 급전점 임피던스를 50Ω에 가깝게 정합시키기 위해서이다. 임피던스의 정합은, 제 2 선형상 엘리먼트(91G)의 결합부(33)의 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 결합부(18)에 대한 대향 면적을 조정함으로써 행한다. 이 조정과 함께, 또는 이 조정 대신에 중층 기판(4)의 두께를 변화시켜서 정합을 도모하여도 좋다.
제 2 선형상 엘리먼트(91G)의 공진 주파수의 조정은, 결합부(18, 33)의 위치를 제 1 선형상 엘리먼트(11G)상의, 예를 들면, 제 1 부분(13)에서 길이 방향으로 이동시킴으로써 행한다. 기단부(12)로부터 결합부(18)까지의 길이를 길게 하면 할수록 제 2 선형상 엘리먼트(91G)의 실질적 길이가 길어지고, 역으로 짧게 하면 할수록 짧아진다. 제 2 선형상 엘리먼트(91G)의 형성은, 제 1 선형상 엘리먼트(11G) 및 선형상 도전체(25)와 함께, 도전성 페이스트를 도포함으로써 행하는 것이 편리하다. 또한, 제 2 안테나 형성면(10) 대신에 제 1 안테나 형성면(9)에 제 2 선형상 엘리먼트(91G)를 형성함과 함께, 제 1 선형상 엘리먼트(11G) 및 선형상 도전체(25)를 제 2 안테나 형성면(10)에 형성할 수 있다. 단순한 설계 변경이고, 실질상의 차이가 없기 때문이다.
제 1 주파수와 제 2 주파수의 관계는, 유전체 안테나(1G)의 사용 목적에 맞추어서 결정한다. 즉, 도 18(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 선형상 엘리먼트(11G)의 공진 주파수(F1)와 제 2 선형상 엘리먼트(91G)의 공진 주파수(F2)를 근접시킴으로써, 예를 들면, VSWR2 이하의 대역(F)을 얻어지도록 설정하면, 제 2 선형상 엘리먼트(91G)를 마련함으로써 유전체 안테나(1G) 전체의 주파수 대역을, 마련하지 않은 경우에 비하여 광대역의 것으로 할 수 있다. 또한, 도 18(b)에 도시한 바와 같이, 제 1 공진 주파수(F1)와 제 2 공진 주파수(F2)를 적당하게 분리함에 의해, 유전체 안테나(1G)를 2개의 주파수로 공진시키는 것, 즉, 듀얼 밴드화할 수 있다. 발명자가 행한 실험에 의하면, 전자의 경우에 있어서의 제 1 공진 주파수(F1)를, 예를 들면, 1.98㎓로 한 경우에, 제 2 공진 주파수를 2.10㎓로 함으로써, VSWR2 이하의 대역을 1.92㎓ 내지 2.17㎓와 같이 광대역화할 수 있다. 마찬가지로 후자의 경우에 있어서는, 노트 퍼스널 컴퓨터나 LAN 카드와 같은 무선 통신에 사용되는 2.45㎓를 제 1 공진 주파수(F1)로 하고, 마찬가지로 5.25㎓를 제 2 공진 주파수(F2)로 한 듀얼 밴드화를 실현할 수 있다.
도 19에 의거하여, 제 3 실시 형태의 제 1 변형예에 관해 설명한다. 제 1 변형예가 제 3 실시 형태와 다른 것은, 주로 엘리먼트의 형상이다. 이하, 다른 점에 관해 설명하고, 양자간에 공통되는 점에 관해서는 그 설명을 생략한다. 도 19에 도시한 유전체 안테나(1H)는, 유전체 세라믹 재료로 이루어지는 절연성의 상층 기판(도시 생략)과 하층 기판(5)과 중층 기판(4)을 적층한 유전체 기체(7H)를 구비하고 있다. 유전체 기체(7H)는, 직육면체 형상으로 형성되어 있다. 하층 기판(5)의 윗면 및 중층 기판(4)의 윗면은, 안테나를 형성하기 위한 안테나 형성면(9 및 10)을 형성하고 있다. 유전체 기체(7H)는 3층 구조로 하였지만, 상층 기판을 생략하여 2층 구조로 하여도 좋다. 또한, 다른 층 기판을 더욱 적층하여 4층 또는 5층 이상의 구조로 하여도 좋다. 유전체 기체(7H)는, 그 단면에 급전 단자(19)와 그라운드 단자(21)를 구비하고 있다. 급전 단자(19)를 마련한 단면(외주(9b)측의 단면)은, 그라운드 단자(21)를 마련한 단면(외주(9d)측의 단면)과 대향시키고 있다. 이 결과, 유전체 안테나(1H)의 아래쪽에는, 그라운드 단자(21)만이 위치하는 것으로 된다.
그라운드 단자(21)만을 아래쪽에 위치시킨 것은, 유전체 안테나(1H)의 실장하는 곳의 사정에 맞추기 위해서이다. 그 실장하는 곳으로서, 예를 들면, 도 43에 도시한 소형 컴퓨터(501)가 있다. 소형 컴퓨터(501)는 LCD(503)를 갖고 있고, 이 LCD(503)의 내부에는 프레임(505)이 조립되어 있다. 이 프레임(505)의 오른쪽 어깨 위에 유전체 안테나(1H)를, 도 19에 도시한 설치 방향에서 실장하는 경우를 생각한다. 소형 컴퓨터(501)가 안테나에 요구하는 조건은, 프레임(505)로부터 지면 윗쪽으로의 돌출량을 가능한 한 작게 하는 것이다. LCD(503) 자체를 소형화하기 위해서이다. 이 점, 도 19에 도시한 유전체 안테나(1H)의 급전 단자(19)에는 고주파용의 커넥터(107)나 케이블(109) 등이 접속되는데, 이들은 유전체 안테나(1H)의 측방(도 43의 좌측)에 배치시킬 수 있기 때문에 윗쪽으로의 돌출량에 직접 영향을 주지 않는다. 다른 한편, 그라운드 단자(21)는 그라운드(G)에 접속할 뿐이면 좋기 때문에, 비교적 작은 스페이스로 족하다. 프레임(505)을 그라운드로서 사용하는 경우도 있다. 이 예로부터 이해되는 바와 같이, 유전체 안테나(1H)는, 그 폭방향의 돌출량이 적어도 되기 때문에, 상기한 소형 컴퓨터(501) 등에 설치하는 안테나로서 최적이다.
도 19에 도시한 바와 같이, 안테나 형성면(9)상에는, 이 안테나 형성면(9)의 외주(9b, 9c, 9d)에 인접하는(따르는) 선형상(띠 형상) 엘리먼트(11H)를 형성하고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11H)의 형성은, 도전 페이스트를 인쇄함으로써 행하는 것이 편리하고, 그 때의 인쇄 어긋남을 흡수하기 위해 외주(9b, 9c, 9d)와의 사이에 마진을 남겨 두는 것이 바람직하다.
제 1 선형상 엘리먼트(11H)는, 급전 단자(19)에 접속한 기단부(12)로부터 외주(9b)를 따라서 늘어나는 제 1 부분(13)과, 굴곡부(k1)를 통하여 외주(9c)를 따라서 늘어나는 제 2 부분(14)과, 굴곡부(k2)를 통하여 외주(9d)를 따라서 늘어나는 제 3 부분(15)을 갖고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11H)를 안테나 형성면의 외주(9b 내지 9d)를 따라서 바깥을 감는 형상으로 형성한 것은, 전술한 제 1 선형상 엘리먼트(11G)(도 16 참조)의 경우와 마찬가지로, 같은 면적의 안테나 형성면상에 형성하는 경우라도, 바깥을 감는 형상으로 형성되지 않은 다른 형상의 제 1 선형상 엘리먼트에 비하여 멀리 도는 것으로 되기 때문에, 멀리 도는분 만큼 그 길이를 길게 할 수 있는 등의 이유에 의한다. 제 1 선형상 엘리먼트(11H)는, 제 1 주파수(예를 들면 2.4㎓대)에 공진 가능한 길이(1/4파장)로 형성하고 있다.
도 19에 있어서의 부호 25는, 임피던스 정합용의 선형상 도전체(25)를 나타내고 있다. 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11H)의 기단부(12) 부근의 분기점(23)으로부터 분기되고 그라운드 단자(21)에 접속하고 있다. 선형상 도전체(25)는, 그 일부분을 안테나 형성면(9)의 외주(9a)를 따르게 하고, 다른 부분을 뇌문 형상으로 형성하고 있다. 뇌문 형상으로 형성한 것은, 한정된 면적중에서 길이를 벌어들이기 위함이기 때문에, 충분한 면적이 있는 경우에는 직선 형상으로 형성하여도 좋다. 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11H)와 별도 공정에 의해 형성하여도 좋지만, 도전 페이스트를 이용하여 제 1 선형상 엘리먼트(11H)와 동시에 인쇄 형성하면 좋다. 그 편이, 형성의 수고를 줄일 수 있기 때문이다. 급전점 임피던스의 조정은, 분기점(23)의 위치를 비켜 놓음에 의해 행한다. 또한, 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11H)의 공진에 기여하는 부분이기도 하기 때문에, 그 길이를 조정함으로써 제 1 선형상 엘리먼트(11H)의 공진 주파수의 조정도 가능하다.
하층 기판(5)의 이면(도 19의 지면 뒷측의 면)에는, 유전체 안테나(1H)를, 모기판(도시 생략)에 단단히 솔더링하기 위한 더미 전극(도시 생략)을 마련하고 있다. 모기판(도시 생략)에 실장하는 때에는, 급전 단자(19)는 모기판의 급전부(P)에, 그라운드 단자(21)는 마찬가지로 그라운드부(G)에, 각각 솔더링에 의해 접속한다.
도 19에 도시한 바와 같이, 하층 기판(5)의 제 2 안테나 형성면(10)상에는, 선형상(띠 형상)의 제 2 선형상 엘리먼트(91H)를 형성하고 있다. 이 제 2 선형상 엘리먼트(선형상 부엘리먼트)(91H)는, 결합부(33)와, 이 결합부(33)와 연속하는 제 2 선형상 엘리먼트 본체(35)를 구비하고, 그 도중에 단부(37)를 구비하고 있다. 단부(37)를 마련한 것은, 주로 제 2 선형상 엘리먼트(91H)의 길이를 실질적으로 길게 하기 위해서이다. 결합부(33)는, 소정의 길이(면적)에 걸쳐서 제 1 선형상 엘리먼트(11H)의 결합부(18)와 대향하도록 배치하고 있다. 즉, 결합부(33)는, 유전체인 중층 기판(4)을 통하여 제 1 선형상 엘리먼트(11H)의 결합부(18)와의 사이에서 콘덴서 구조를 형성하고 있다. 제 2 선형상 엘리먼트(91H)의 결합부(33)와 제 1 선형상 엘리먼트(11H)의 결합부(18) 사이의 대향 면적의 대소는, 양자의 정합에 영향을 준다. 즉, 전자의 결합부(33)의 길이(면적)를 크게 하거나 작게 하거나 함으로써 임피던스가 변화하기 때문에, 그것을 적정한 값으로 설정함에 의해 정합시킨다.
도 20 및 도 21을 참조하면서, 제 3 실시 형태의 제 2 변형예에 관해 설명한다. 제 2 변형예가 제 3 실시 형태와 다른 것은, 주로 제 1 선형상 엘리먼트와 제 2 선형상 엘리먼트를 결합하기 위한 결합 수단이다. 이하, 다른 점에 관해 설명하고, 양자간에 공통되는 점에 관해서는 그 설명을 생략한다. 도 20에 도시한 유전체 안테나(1J)가 도 16에 도시한 유전체 안테나(1G)와 다른 것은, 유전체 기체인 유전체층(2)의 한쪽의 면을 제 1 안테나 형성면(9)으로 하여 그곳에 제 1 선형상 엘리먼트(11J)를 형성함과 함께, 다른쪽의 면을 제 2 안테나 형성면(10)으로 하여 그곳에 제 2 선형상 엘리먼트(91J)를 형성하고 있는 점이다. 제 1 선형상 엘리먼트(11J)는 제 2 선형상 엘리먼트(91J)와 유전체층 2를 통한 콘덴서 구조를 형성하고 있고, 전자는 제 1 공진 주파수에 후자는 제 2 공진 주파수에 각각 공진하도록 구성하고 있다. 도 20에 도시한 유전체층(2)은 단층이지만, 이것 자체를 복수층으로 하여도 좋고, 유전체층(2) 이외의 층을 마련하여도 좋다.
도 21에 도시한 유전체 안테나(1K)는, 유전체 기체인 유전체층(2)의 한쪽의 면을 안테나 형성면(9)으로 하고, 그곳에 제 1 선형상 엘리먼트(11K)와 제 2 선형상 엘리먼트(91K)의 쌍방을 형성하고 있다. 제 2 선형상 엘리먼트(91K)의 기단은 제 1 선형상 엘리먼트(11K)의 도중 부분과 콘덴서(콘덴서 구조)(C)를 통하여 결합되어 있다. 결합 정도의 조정은, 콘덴서(C)의 값을 변화시킴으로써 행하는 것이 편리하다. 제 1 선형상 엘리먼트(11K)는 제 1 공진 주파수에, 제 2 선형상 엘리먼트(91K)는 제 2 공진 주파수에, 각각 공진 가능하게 구성하고 있다. 유전체층(2) 자체를 복수층으로 하여도 좋고, 유전체층(2) 이외의 층을 마련하여도 좋다.
도 22 내지 도 25을 참조하면서, 제 4 실시 형태에 관해 설명한다. 우선, 도 22 내지 도 24에 의거하여, 제 4 실시 형태에 관한 유전체 안테나의 개략 구조에 관해 설명한다. 유전체 안테나(1L)는, 유전체 세라믹 재료로 이루어지는 절연성의 상층 기판(3)과 중층 기판(4)과 하층 기판(5)을 적층한 직육면체 형상의 유전체 기체(7L)를 구비하고 있다. 이들 기판의 각각은, 단층체라도 좋지만, 적층체라도 좋다. 도면에서는, 제도의 편의상, 각 기판을 단층체로서 그리고 있다. 상층 기판(3)과 중층 기판(4)과 하층 기판(5)은, 어느 것이나 평면으로 본 때에 같은 크기의 직사각형(직사각형)으로 형성하고 있기 때문에, 3자를 적층하여 이루어지는 유전체 기체(7L)는 직육면체 형상으로 된다. 하층 기판(5)의 윗면(중층 기판(4)과 대향하는 면)은, 후술하는 제 2 선형상 엘리먼트(선형상 부엘리먼트)를 형성하기 위한 제 2 안테나 형성면(10)이다. 또한, 중층 기판(4)의 윗면(상층 기판(3)과 대향하는 면)은, 마찬가지로 후술하는 제 1 선형상 엘리먼트를 형성하기 위한 제 1 안테나 형성면(9)이다. 상층 기판(3)은 안테나를 형성하기 위한 것이 아니라, 제 1 안테나 형성면(9)상에 형성하는 제 1 선형상 엘리먼트 등을 보호하는 것을 주목적으로 하는 유전체층이다. 유전체 기체(7L)는 3층 구조로 하였지만, 상층 기판(3)을 생략하여 2층 구조로 하여도 좋다. 또한, 다른 층 기판을 더욱 적층하여 4층 또는 5층 이상의 구조로 하여도 좋다. 유전체 기체(7L)를 직육면체 형상으로 형성한 것은, 소위 다이서 컷트 등에 의한 다수개 취함을 쉽게 하기 위해서이고, 이들 이외의 형상으로 형성할 수 있음은 말할 것도 없다.
도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이, 제 1 안테나 형성면(9)상에는, 이 제 1 안테나 형성면(9)의 외주(9a, 9b, 9c, 9d)에만 인접하는(따르는) 제 1 선형상 엘리먼트(11L)를 형성하고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11L)의 형성은, 도전 페이스트를 인쇄함으로써 행하는 것이 편리하고, 그 때의 인쇄 어긋남을 흡수하기 위해 외주(9a, 9b, 9c, 9d)와의 사이에 마진을 남겨 두는 것이 바람직하다. 다른 한편, 다소의 인쇄 어긋남이 생겨도 문제가 없는 경우나, 그 자체가 불필요한 것이라면, 마진을 남길 필요는 없다.
도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이, 제 1 선형상 엘리먼트(11L)는, 제 1 부분(13), 제 2 부분(14), 제 3 부분(15) 및 제 4 부분(16)으로 구성하고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11L)의 제 1 부분(13)은 기단부(12)와 제 1 굴곡부(k1) 사이에 위치하는 부분이고, 마찬가지로 제 2 부분(14)은 제 1 굴곡부(k1)와 제 2 굴곡부(k2) 사이에 위치하는 부분이다. 또한, 마찬가지로 제 3 부분(15)은 제 2 굴곡부(k2)와 제 3 굴곡부(k3) 사이에 위치하는 부분이고, 마찬가지로 제 4 부분(16)은 제 3 굴곡부(k3)와 개방단(17) 사이에 위치하는 부분이다. 환언하면, 제 1 부분(13)은 외주(9a)에, 제 2 부분(14)은 외주(9b)에, 제 3 부분(15)은 외주(9c)에, 및 제 4 부분(16)은 외주(9d)에 각각 인접하고 있다. 이에 더하여, 각 굴곡부(k1, k2, k3)는, 제 1 안테나 형성면(9)의 각 모서리부에 위치시키고 있기 때문에, 제 1 선형상 엘리먼트(11L)는, 제 1 안테나 형성면(9)상에서, 그 외주(9a, 9b, 9c, 9d)를 따라서 바깥을 감는 형상으로 늘어나고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11L)의 기단부(12)는, 도 22 내지 도 24에 도시한 바와 같이, 유전체 기체(7L)의 단면에 형성한 급전 단자(19)에 접속하고 있다. 급전 단자(19)의 형성은, 유전체 기체(7L)의 단면에 도전성 페이스트를 도포함으로써 행하는 것이 일반적이다.
상기한 바와 같이, 제 1 선형상 엘리먼트(11L)를 바깥을 감는 형상으로 형성한 것은, 같은 면적의 안테나 형성면상에 형성하는 경우라도, 바깥을 감는 형상으로 형성되지 않은 다른 형상의 제 1 선형상 엘리먼트에 비하여 멀리 도는 것으로 되기 때문에, 멀리 도는분 만큼 그 길이를 길게 할 수 있기 때문이다. 제 1 선형상 엘리먼트의 길이가 길게 되면, 그 만큼 공진 주파수가 내려가기 때문에, 같은 면적중에서 낮은 주파수로 공진시킬 수 있다. 이것을 환언하면, 같은 주파수를 보다 작은 면적중에서 공진시킬 수 있기 때문에, 결과로서, 안테나 자체가 소형화한다. 또한, 제 1 선형상 엘리먼트(11L)를 바깥을 감는 형상으로 형성함으로써, 대향하는 제 1 부분(13)과 제 3 부분(15)과의 거리, 및 제 2 부분(14)과 제 4 부분(16)과의 거리가, 각각 제 1 안테나 형성면(9)상에서 최대로 된다. 거리가 최대이기 때문에, 같은 제 1 안테나 형성면(9)상에서의 제 1 부분(13)과 제 3 부분(15), 및 제 2 부분(14)과 제 4 부분(16)과의 사이의 상호 간섭을 효과적으로 배제하는 것이 가능해진다.
도 22 내지 도 24에 의거하여, 선형상 도전체에 관해 설명한다. 제 1 안테나 형성면(9)상에 마련한 선형상 도전체(25)는, 급전점인 급전 단자(19)에서의 임피던스 정합을 취하기 위한 도전체이다. 선형상 도전체(25)는, 제 1 안테나 형성면(9)상에서, 제 1 선형상 엘리먼트(11L)의 기단부(12) 부근의 분기점(23)으로부터 분기되어 있고, 그 선단은, 유전체 기체(7L)의 단면에 마련된 그라운드 단자(21)에 굴곡부(27)를 통하여 접속하고 있다. 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11L)와 별도 공정에 의해 형성할 수도 있지만, 도전 페이스트를 이용하여 제 1 선형상 엘리먼트(11L)와 동시에 인쇄 형성하는 편이 편리하다. 급전점 임피던스의 조정은, 분기점(23)의 위치를 제 1 선형상 엘리먼트(11L)의 길이 방향으로 비켜 놓음에 의해 행할 수 있다. 또한, 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11L)의 공진에 기여하는 부분이기도 하기 때문에, 그 길이를 조정함으로써 제 1 선형상 엘리먼트(11L)의 공진 주파수의 조정을 할 수 있다. 다른 한편, 선형상 도전체(25)는 전파의 복사에는 기여하지 않기 때문에, 제 1 선형상 엘리먼트(11L)에 인접시켜도 상호 간섭을 발생시킬 우려는 없다. 또한, 상호 간섭의 우려가 없기 때문에, 그 일부를 굴곡 또는 미안다 형상으로 형성시킴으로써, 같은 제 2 안테나 형성면(10)상에서 선형상 도전체(25)의 길이를 길게 하는 것도 가능하다. 또한, 그라운드 단자(21)의 형성은, 급전 단자(19)와 마찬가지로, 유전체 기체(7L)의 단부에 도전성 페이스트를 도포함으로써 행하는 것이 편리하다.
도 22 내지 도 24에 도시한 바와 같이, 제 2 선형상 엘리먼트(91L)는, 제 2 안테나 형성면(10)상에서, 외주(10b)(도 23 참조)에 기단부(43)로부터 수직으로 안쪽으로 돌출하고, 그 후, 굴곡부(37) 통하여 개방단(92)까지 늘어나고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11L)는, 상술한 바와 같이, 제 1 안테나 형성면(9)상에서 그 외주에 따라서 바깥을 감는 형상으로 형성되어 있기 때문에, 제 1 안테나 형성면(9)은, 제 1 선형상 엘리먼트(11L)에 둘러싼 부분이 중정과 같이 비어있다. 제 2 선형상 엘리먼트(91L)는, 이 비어있는 중정 부분을 이용하여 자유로운 형상으로 형성이 가능하고, 상기 형상에 한정되지 않는다. 그렇지만, 굴곡시키거나 미안다 형상으로 형성시키거나 하면, 인접 엘리먼트 사이에서 간섭이 생기기 쉬운 것은 전술한 바와 같이 때문에, 가능한 한 직선부와 굴곡부만에 의해 구성하는 것이 바람직하다.
제 1 선형상 엘리먼트(11L)는, 그 도중에 결합부(18)를 갖고 있고, 이 결합부(18)에 띠 형상의 연결 도전체(29)의 일단을 결합하고 있다. 이 연결 도전체(29)의 타단은, 중층 기판(4)의 외주 단면을 경유하여 제 2 선형상 엘리먼트(91L)의 기단부(43)에 결합하고 있다. 도 23에 도시한 연결 도전체(29)는, 중층 기판(4)뿐만 아니라, 하층 기판(5)과 상층 기판(3)의 외주 단면으로도 늘어나고 있다. 이것은, 본 실시 형태의 연결 도전체(29)를 도전성 페이스트의 도포에 의해 형성하고 있고, 그 때에 중층 기판(4)뿐만 아니라 다른 기판에도 형성한 편이 도포가 간단하기 때문에 그렇게 한 것뿐이다. 연결 도전체(29)중, 중층 기판(4)에 관한 부분만의 도포 또는 다른 수단에 의한 형성을 할 수 있다면, 해당 부분 이외의 다른 부분은, 이것을 생략하여도 좋다. 연결 도전체(29)중 중층 기판(4)에 관한 부분은, 제 2 선형상 엘리먼트(91L)에 일부를 구성한다. 따라서, 이 연결 도전체(29)분 만큼, 제 2 안테나 형성면(10)상에 있는 제 2 선형상 엘리먼트(91L)의 길이가 짧아진다.
여기서, 급전부(P)로부터 제 1 선형상 엘리먼트(11L)에 공급되는 고주파 전류는, 급전 단자(19)를 경유하여 기단부(12)로부터 제 1 굴곡부(k1), 제 2 굴곡부(k2), 제 3 굴곡부(k3), 그리고 개방단(17)으로 차례로 흐른다. 다른 한편, 제 2 선형상 엘리먼트(91L)를 흐르는 고주파 전류는, 기단부(12)로부터 제 1 굴곡부(k1)로 빠지고, 또한, 결합부(18)로부터 연결 도전체(29)로 들어가고, 기단부(43)를 지나고, 굴곡부(37)를 경유하여 개방단(92)으로 차례로 흐른다. 제 2 선형상 엘리먼트(91L)는, 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수로 공진 가능한 길이로 설정하고 있다. 임피던스의 정합이나 공진 주파수의 조정은, 결합부(18)를 제 1 선형상 엘리먼트(11L)의 길이 방향으로 이동시킴으로써 행한다.
제 2 선형상 엘리먼트(91L)는, 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수(제 2 주파수대)에 공진 가능한 길이로 형성하고 있다. 제 1 주파수와 제 2 주파수와의 관계는, 유전체 안테나(1L)의 사용 목적에 맞추어 결정한다. 즉, 도 25(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 선형상 엘리먼트(11L)의 공진 주파수(F1)와 제 2 선형상 엘리먼트(91L)의 공진 주파수(F2)를 근접시킴으로써, 예를 들면, VSWR2 이하의 대역(F)을 얻어지도록 설정하면, 제 2 선형상 엘리먼트(91L)를 마련함에 의해 유전체 안테나(1L) 전체의 주파수 대역을, 마련하지 않은 경우에 비하여 광대역의 것으로 할 수 있다. 또한, 도 25(b)에 도시한 바와 같이, 제 1 공진 주파수(F1)와 제 2 공진 주파수(F2)를 적당하게 분리함에 의해, 유전체 안테나(1L)를 2개의 주파수로 공진시키는 것, 즉, 듀얼 밴드화할 수 있다. 발명자가 행한 실험에 의하면, 전자의 경우에 있어서의 제 1 공진 주파수(F1)를, 예를 들면, 1.98㎓로 한 경우에, 제 2 공진 주파수를 2.10㎓로 함으로써, VSWR2 이하의 대역을 1.92㎓ 내지 2.17㎓와 같이 광대역화할 수 있다. 마찬가지로 후자의 경우에 있어서는, 노트 퍼스널 컴퓨터나 LAN 카드와 같은 무선 통신에 사용되는 2.45㎓를 제 1 공진 주파수(F1)로 하고, 마찬가지로 5.25㎓를 제 2 공진 주파수(F2)로 하는 듀얼 밴드화를 실현할 수 있다.
또한, 하층 기판(5)의 이면(도 24의 지면 뒷측의 면)에는, 유전체 안테나(1L)를, 모기판(도시 생략)에 단단히 솔더링하기 위한 더미 전극(도시 생략)을 마련하고 있다. 모기판(도시 생략)에 실장하는 때에는, 급전 단자(19)는 모기판 의 급전부(P)에, 그라운드 단자(21)는 마찬가지로 그라운드부(G)에, 각각 솔더링에 의해 접속한다.
도 26을 참조하면서, 제 4 실시 형태의 제 1 변형예에 관해 설명한다. 제 1 변형예에서의 유전체 안테나(1M)가, 도 23에 도시한 유전체 안테나(1L)와 다른 것은, 제 2 선형상 엘리먼트(선형상 부엘리먼트)(91M)를 형성하는 위치이다. 이하, 다른 점에 관해 설명하고, 양자간에 공통되는 점에 관해서는 그 설명을 생략한다. 즉, 도 26에 도시한 유전체 안테나(1M)는, 상층 기판(3), 중층 기판(4) 및 하층 기판(5)을 적층하여 이루어지는 것은, 제 4 실시 형태에 관한 유전체 안테나(1L)와 공통된다. 중층 기판(4)의 안테나 형성면(9)상에는 제 1 선형상 엘리먼트(11M)를 형성하고 있는 점도 공통된다. 도 26에 도시한 하층 기판(5)은, 그 이면이 안테나 형성면(10)으로 되어 있고, 이 안테나 형성면(10)상에 제 2 선형상 엘리먼트(91M)를 형성하고 있다. 이 결과, 연결 도전체(29')는, 29a와 29b를 합한 2층분의 길이를 갖는다. 즉, 앞서 설명한 연결 도전체(29)의 길이의 거의 2배가 된다. 이로써, 제 2 안테나 형성면(10)상에 있는 제 2 선형상 엘리먼트(91M)의 길이를, 더욱 짧게 하는 것이 가능해진다. 하층 기판(5) 자체를 적층체로 구성하여도 좋고, 하층 기판(5)의 더욱 하층에, 다른 기판(도시 생략)을 마련하여도 좋다. 역으로, 유전체 안테나(1M) 자체를 얇게 하기 위해, 상층 기판(3)을 생략 가능한 것은 유전체 안테나(1L)의 경우와 같다. 하층 기판(5)을 마련하지 않고, 중층 기판(4)의 이면을 안테나 형성면으로 할 수도 있다.
도 27에 의거하여, 제 4 실시 형태의 제 2 변형예에 관해 설명한다. 본 변형 예가 제 4 실시 형태와 다른 것은, 주로 엘리먼트의 형상이다. 이하, 다른 점에 관해 설명하고, 양자간에 공통되는 점에 관해서는 그 설명을 생략한다. 즉, 유전체 안테나(1N)의 제 1 안테나 형성면(9)상에는, 이 제 1 안테나 형성면(9)의 외주(9b, 9c, 9d)에 인접하는(따르는) 제 1 선형상 엘리먼트(11N)를 형성하고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11N)의 형성은, 도전 페이스트를 인쇄함으로써 행하는 것이 편리하고, 그 때의 인쇄 어긋남을 흡수하기 위해 외주(9b, 9c. 9d)와의 사이에 마진을 남겨 두는 것이 바람직하다.
제 1 선형상 엘리먼트(11N)는, 급전 단자(19)에 접속한 기단부(12)로부터 외주(9b)를 따라서 늘어나는 제 1 부분(13)과, 굴곡부(k1)를 통하여 외주(9c)를 따라서 늘어나는 제 2 부분(14)과, 굴곡부(k2)를 통하여 외주(9d)를 따라서 늘어나는 제 3 부분(15)을 갖고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11N)를 안테나 형성면의 외주(9b 내지 9d)를 따라서 바깥을 감는 형상으로 형성한 것은, 전술한 제 1 선형상 엘리먼트(11L)(도 24 참조)의 경우와 마찬가지로, 같은 면적의 안테나 형성면상에 형성하는 경우라도, 바깥을 감는 형상으로 형성되지 않은 다른 형상의 제 1 선형상 엘리먼트에 비하여 멀리 도는 것으로 되기 때문에, 멀리 도는분 만큼 그 길이를 길게 할 수 있는 등의 이유에 의한다. 제 1 선형상 엘리먼트(11N)는, 제 1 주파수(예를 들면 2.4㎓대)에 공진 가능한 길이(1/4파장)로 형성하고 있다.
도 27에서의 부호 25는, 임피던스 정합용의 선형상 도전체(25)를 나타내고 있다. 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11N)의 기단부(12) 부근의 분기점(23)으로부터 분기되고 그라운드 단자(21)에 접속하고 있다. 선형상 도전체(25)는, 그 일부분은 제 1 안테나 형성면(9)의 외주(9a)를 따르게 하고, 다른 부분은 뇌문 형상(미안다 형상)으로 형성되어 있다. 뇌문 형상으로 형성한 것은, 한정된 면적중에서 길이를 벌어들이기 위함이기 때문에, 충분한 면적이 있는 경우에는 직선 형상으로 형성하여도 좋다. 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11N)와 별도 공정에 의해 형성하여도 좋지만, 도전 페이스트를 이용하여 제 1 선형상 엘리먼트(11N)와 동시에 인쇄 형성하면 좋다. 그 편이, 형성의 수고를 줄일 수 있기 때문이다. 급전점 임피던스의 조정은, 분기점(23)의 위치를 비켜 놓음에 의해 행한다. 또한, 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11N)의 공진에 기여하는 부분이기도 하기 때문에, 그 길이를 조정함으로써 제 1 선형상 엘리먼트(11N)의 공진 주파수의 조정도 가능하다.
도 27에 도시한 바와 같이, 하층 기판(5)이 갖는 제 2 안테나 형성면(10)상에는, 계단 형상으로 굴곡하는 제 2 선형상 엘리먼트(91N)를 형성하고 있다. 계단 형상으로 굴곡시킨 것은, 선형상 도전체(25)와의 고주파적인 접촉을 피하고, 중층 기판(4)을 끼운 콘덴서 구조를 형성시키지 않도록 하기 위해서이다. 제 2 선형상 엘리먼트(91N)의 기단부(43)는, 중층 기판(4)의 외주 단면에 형성한 연결 도전체(29)를 통하여 제 1 선형상 엘리먼트(11N)의 도중에 결합시키고 있다. 연결 도전체(29)는, 제 2 선형상 엘리먼트(91N)에 일부를 구성하기 때문에, 그 만큼, 제 2 선형상 엘리먼트(91N)의 길이를 짧게 할 수 있다.
도 28 내지 도 31을 참조하면서, 제 5 실시 형태에 관해 설명한다. 우선, 도 28 내지 도 30에 의거하여, 제 5 실시 형태에 관한 유전체 안테나의 개략 구조에 관해 설명한다. 유전체 안테나(1P)는, 유전체 세라믹 재료로 이루어지는 절연성의 상층 기판(3)과 중층 기판(4)과 하층 기판(5)을 적층한 직육면체 형상의 유전체 기체(7P)를 구비하고 있다. 상층 기판(3)과 중층 기판(4)과 하층 기판(5)은, 어느 것이나 평면으로 본 때에 같은 크기의 직사각형(직사각형)으로 형성하고 있기 때문에, 3자를 적층하여 이루어지는 유전체 기체(7P)는 직육면체 형상으로 된다. 각 기판은 단층체라도 좋고, 적층체라도 좋다. 중층 기판(4)의 윗면(상층 기판(3)과 대향하는 면)은, 후술하는 제 1 선형상 엘리먼트를 형성하기 위한 제 1 안테나 형성면(9)이다. 또한, 하층 기판(5)의 윗면(중층 기판(4)과 대향하는 면)은, 마찬가지로 후술하는 제 2 선형상 엘리먼트(선형상 부엘리먼트)를 형성하기 위한 제 2 안테나 형성면(10)이다. 상층 기판(3)은 안테나를 형성하기 위한 것이 아니라, 제 1 안테나 형성면(9)상에 형성하는 제 1 선형상 엘리먼트 등을 보호하는 것을 주목적으로 하는 유전체층이다. 유전체 기체(7P)는 3층 구조로 하였지만, 상층 기판(3)을 생략하여 2층 구조로 하여도 좋다. 또한, 다른 층 기판을 더욱 적층하여 4층 또는 5층 이상의 구조로 하여도 좋다. 유전체 기체(7P)를 직육면체 형상으로 형성한 것은, 소위 다이서 컷트 등에 의한 다수개 취함을 쉽게 하기 위해서이고, 이들 이외의 형상으로 형성할 수 있음은 말할 것도 없다.
도 29 및 도 30에 도시한 바와 같이, 제 1 안테나 형성면(9)상에는, 이 제 1 안테나 형성면(9)의 외주(9a, 9b. 9c, 9d)에 인접하는(따르는) 제 1 선형상 엘리먼트(11P)를 형성하고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11P)의 형성은, 도전 페이스트를 인쇄함으로써 행하는 것이 편리하고, 그 때의 인쇄 어긋남을 흡수하기 위해 외주(9a, 9b, 9c, 9d)와의 사이에 마진을 남겨 두는 것이 바람직하다.
도 29 및 도 30에 도시한 바와 같이, 제 1 선형상 엘리먼트(11P)는, 제 1 부분(13), 제 2 부분(14), 제 3 부분(15) 및 제 4 부분(16)으로 구성하고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11P)의 제 1 부분(13)은 기단부(12)와 제 1 굴곡부(k1) 사이에 위치하는 부분이고, 마찬가지로 제 2 부분(14)은 제 1 굴곡부(k1)와 제 2 굴곡부(k2) 사이에 위치하는 부분이다. 또한, 마찬가지로 제 3 부분(15)은 제 2 굴곡부(k2)와 제 3 굴곡부(k3) 사이에 위치하는 부분이고, 마찬가지로 제 4 부분(16)은 제 3 굴곡부(k3)와 개방단(17) 사이에 위치하는 부분이다. 환언하면, 제 1 부분(13)은 외주(9a)에, 제 2 부분(14)은 외주(9b)에, 제 3 부분(15) 은 외주(9c)에, 및 제 4 부분(16)은 외주(9d)에 각각 인접하고 있다. 이에 더하여, 각 굴곡부(k1, k2, k3)는, 제 1 안테나 형성면(9)의 각 모서리부에 위치시키고 있기 때문에, 제 1 선형상 엘리먼트(11P)는, 제 1 안테나 형성면(9)상에서, 그 외주(9a, 9b, 9c, 9d)를 따라서 바깥을 감는 형상으로 늘어나고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11P)의 기단부(12)는, 도 29 내지 도 30에 도시한 바와 같이, 유전체 기체(7P)의 단면에 형성한 급전 단자(19)에 접속하고 있다. 급전 단자(19)의 형성은, 유전체 기체(7P)의 단면에 도전성 페이스트를 도포함으로써 행하는 것이 일반적이다.
상기한 바와 같이, 제 1 선형상 엘리먼트(11P)를 바깥을 감는 형상으로 형성한 것은, 같은 면적의 안테나 형성면상에 형성하는 경우라도, 바깥을 감는 형상으로 형성되지 않은 다른 형상의 제 1 선형상 엘리먼트에 비하여 멀리 도는 것으로 되기 때문에, 멀리 도는분 만큼 그 길이를 길게 할 수 있기 때문이다. 또한, 바깥 을 감게한 제 1 선형상 엘리먼트에 둘러싸인 여백 부분을 유효 이용할 수 있기 때문이기도 하다. 전자에 관해서는, 제 1 선형상 엘리먼트의 길이가 길어지면, 그 만큼 공진 주파수가 내려가기 때문에, 같은 면적중에서 낮은 주파수로 공진시킬 수 있다. 이것을 환언하면, 같은 주파수를 보다 작은 면적중에서 공진시킬 수 있기 때문에, 결과로서, 안테나 자체가 소형화한다. 후자에 관해서는, 제 1 선형상 엘리먼트(11P)를 바깥을 감는 형상으로 형성함으로써, 대향하는 제 1 부분(13)과 제 3 부분(15)과의 거리, 및, 제 2 부분(14)과 제 4 부분(16)과의 거리가, 각각 제 1 안테나 형성면(9)상에서 최대로 된다. 거리가 최대이기 때문에, 같은 제 1 안테나 형성면(9)상에서의 제 1 부분(13)과 제 3 부분(15), 및 제 2 부분(14)과 제 4 부분(16)과의 사이의 상호 간섭을 효과적으로 배제하는 것이 가능해진다. 또한, 후술하는 제 2 선형상 엘리먼트와의 상호 간섭도 배제한다.
도 28 내지 도 30에 의거하여, 선형상 도전체에 관해 설명한다. 제 1 안테나 형성면(9)상에 마련한 선형상 도전체(25)는, 급전점인 급전 단자(19)에서의 임피던스 정합을 취하기 위한 도전체이다. 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트 기단부(12) 부근의 분기점(23)으로부터 제 1 안테나 형성면(9)상에서 분기되어 있고, 그 선단은, 유전체 기체(7P)의 단면에 마련한 그라운드 단자(21)에 굴곡부(27)를 통하여 접속하고 있다. 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11P)와 별도 공정에 의해 형성할 수도 있지만, 도전 페이스트를 이용하여 제 1 선형상 엘리먼트(11P)와 동시에 인쇄 형성하는 편이 편리하다. 급전점 임피던스의 조정은, 분기점(23)의 위치를 제 1 선형상 엘리먼트(11P)의 길이 방향으로 비켜 놓음에 의해 행할 수 있다. 또한, 선형상 도전체(25)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11P)의 공진에 기여하는 부분이기도 하기 때문에, 그 길이를 조정함으로써 제 1 선형상 엘리먼트(11P)의 공진 주파수의 조정을 할 수 있다. 다른 한편, 선형상 도전체(25)는 전파의 복사에는 기여하지 않기 때문에, 제 1 선형상 엘리먼트(11P)에 인접시켜도 상호 간섭을 발생시킬 우려는 적다. 또한, 그라운드 단자(21)의 형성은, 급전 단자(19)와 마찬가지로, 유전체 기체(7P)의 단부에 도전성 페이스트를 도포함으로써 행하는 것이 편리하다.
도 28 내지 도 30에 도시한 바와 같이, 제 2 선형상 엘리먼트(91P)는, 제 2 안테나 형성면(10)상에서, 외주(10b)(도 29 참조)에 기단부(43)로부터 수직으로 안쪽으로 돌출하고, 그 후, 굴곡부(37)를 통하여 개방단(92)까지 늘어나고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11P)는, 상술한 바와 같이, 제 1 안테나 형성면(9)상에서 그 외주를 따라서 바깥을 감는 형상으로 형성되어 있기 때문에, 안테나 형성면(9)은, 제 1 선형상 엘리먼트(11P)에 둘러싸인 여백 부분이 중정과 같이 비어있다. 제 2 선형상 엘리먼트(91P)는, 이 비어있는 중정 부분을 이용하여 자유로운 형상으로 형성이 가능하지만, 유전체 기체(7P)의 두께 방향(도 30의 지면 수직 방향)에서 본 때(평면으로 본 때), 제 1 선형상 엘리먼트(11P)와 교차하지 않도록 형성하고 있다. 제 1 선형상 엘리먼트(11P)와의 사이의 상호 간섭을 배제하기 위해서이다. 이 상호 간섭의 배제에 의해, 유전체 안테나(1P)의 복사 효율을 높이고, 또한, 광대역화를 실현시킬 수 있다. 또한, 제 1 선형상 엘리먼트(11P)를 제 2 선형상 엘리먼트(91P)로부터 독립하여 조정 가능해진다. 역으로, 제 2 선형상 엘리먼트(91P)를 조정하는 때에도 제 1 선형상 엘리먼트(11P)로부터 독립하여 조정 가능해진다. 독립 조정을 가능하게 하는 것은, 유전체 안테나(1P) 자체의 조정을 간단하게 한다. 또한, 제 2 선형상 엘리먼트(91P)는, 결합부를 제외한 부분이 제 1 선형상 엘리먼트(11P)와 겹치지 않는다면, 도 30에 도시한 형상 이외의 형상을 선택할 수 있음은 말할 것도 없다.
제 1 선형상 엘리먼트(11P)는, 그 도중에 결합부(23')를 갖고 있고, 이 결합부(23')에 띠 형상의 연결 도전체(29)의 일단을 결합하고 있다. 이 연결 도전체(29)의 타단은, 중층 기판(4)의 외주 단면을 경유하여 제 2 선형상 엘리먼트(91P)의 기단부(43)에 결합하고 있다. 도 29에 도시한 연결 도전체(29)는, 중층 기판(4)만이 아니라, 하층 기판(5)과 상층 기판(3)의 외주 단면으로도 늘어나고 있다. 이것은, 본 실시 형태의 연결 도전체(29)를 도전성 페이스트 인쇄에 의해 형성하고 있고, 그 때에 중층 기판(4)뿐만 아니라 다른 기판에도 형성한 편이 간단하기 때문에 그렇게 한것 뿐이다. 연결 도전체(29)중, 중층 기판(4)에 관한 부분만의 도포 또는 다른 수단에 의한 형성을 할 수 있는 것이라면, 해당 부분 이외의 다른 부분은, 이것을 생략하여도 좋다. 연결 도전체(29)중 중층 기판(4)에 관한 부분은, 제 2 선형상 엘리먼트(91P)에 일부를 구성한다. 따라서, 이 연결 도전체(29)분 만큼, 제 2 안테나 형성면(10)상에 있는 제 2 선형상 엘리먼트(91P)의 길이가 짧아진다. 제 2 선형상 엘리먼트(91P)의 기단부(43)와 연결 도전체(29)가, 본 실시 형태에서의 제 2 선형상 엘리먼트(91P)의 결합부에 해당한다.
여기서, 급전부(P)로부터 공급되는 고주파 전류는, 제 1 선형상 엘리먼트(11P)의 기단부(12)로부터 제 1 굴곡부(k1), 제 2 굴곡부(k2), 제 3 굴곡부(k3), 그리고 개방단(17)으로 차례로 흐른다. 제 1 선형상 엘리먼트(11P)는, 제 1 공진 주파수로 공진한다. 다른 한편, 제 2 선형상 엘리먼트(91P)를 흐르는 고주파 전류는, 기단부(12)로부터 제 1 굴곡부(k1)로 빠지고, 또한, 결합부(23')로부터 연결 도전체(29)로 들어가고, 기단부(43)를 지나서 굴곡부(37)를 경유하여 개방단(92)으로 차례로 흐른다. 제 2 선형상 엘리먼트(91P)는, 제 1 공진 주파수와는 다른 제 2 공진 주파수로 공진 가능한 길이로 설정하고 있다. 임피던스의 정합이나 공진 주파수의 조정은, 결합부(23')의 위치를 제 1 선형상 엘리먼트(11P)의 길이 방향으로 이동시킴으로써 행한다. 제 2 선형상 엘리먼트(91P)는, 제 1 공진 주파수와 다른 제 2 공진 주파수로 공진한다.
상기한 제 1 공진 주파수와 제 2 공진 주파수의 관계는, 유전체 안테나(1P)의 사용 목적에 맞추어 결정한다. 즉, 도 31(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 선형상 엘리먼트(11P)의 공진 주파수(F1)와 제 2 선형상 엘리먼트(91P)의 공진 주파수(F2)를 근접시킴으로써, 예를 들면, VSWR2 이하의 대역(F)을 얻어지도록 설정하면, 제 2 선형상 엘리먼트(91P)를 마련함으로써 유전체 안테나(1P) 전체의 주파수 대역을, 마련하지 않은 경우에 비하여 광대역의 것으로 할 수 있다. 또한, 도 31(b)에 도시한 바와 같이, 제 1 공진 주파수(F1)와 제 2 공진 주파수(F2)를 적당하게 분리함에 의해, 유전체 안테나(1P)를 2개의 주파수로 공진시키는 것, 즉, 듀얼 밴드화할 수 있다. 발명자가 행한 실험에 의하면, 전자의 경우에 있어서의 제 1 공진 주파수(F1)를, 예를 들면, 1.98㎓로 한 경우에, 제 2 공진 주파수를 2.10㎓로 함으로써, VSWR2 이하의 대역을 1.92㎓ 내지 2.17㎓와 같이 광대역화할 수 있다. 마찬가지로 후자의 경우에 있어서는, 노트 퍼스널 컴퓨터나 LAN 카드와 같은 무선 통신에 사용되는 2.45㎓를 제 1 공진 주파수(F1)로 하고, 마찬가지로 5.25㎓를 제 2 공진 주파수(F2)로 하는 듀얼 밴드화를 실현할 수 있다.
또한, 하층 기판(5)의 이면(도 30의 지면 뒷측의 면)에는, 유전체 안테나(1P)를, 모기판(도시 생략)에 단단히 솔더링 하기 위한 더미 전극(도시 생략)을 마련하고 있다. 모기판(도시 생략)에 실장하는 때에는, 급전 단자(19)는 모기판의 급전부(P)에, 그라운드 단자(21)는 마찬가지로 그라운드부(G)에 각각 솔더링에 의해 접속한다.
도 32 및 도 33에 의거하여, 제 5 실시 형태의 변형 예에 관해 설명한다. 본 변형예에 관한 유전체 안테나(1R)가 도 29에 도시한 유전체 안테나(1P)와 다른 것은, 엘리먼트끼리의 결합 형태이다. 여기서는, 다른 점에 관해서만 설명하고, 공통되는 부분에 관한 설명은 생략한다. 즉, 유전체 안테나(1R)는, 유전체 세라믹 재료로 이루어지는 절연성의 상층 기판(3)과 중층 기판(4)과 하층 기판(5)을 적층한 유전체 기체(7R)를 구비하고 있다. 중층 기판(4)이 갖는 제 1 안테나 형성면(9)에는, 이 제 1 안테나 형성면(9)의 외주(9a, 9b, 9c, 9d)에 인접하는(따르는) 제 1 선형상 엘리먼트(11R)를 형성하고 있다. 도 32에서의 부호 25는, 제 1 선형상 엘리먼트(11R)에 접속한 임피던스 정합용의 선형상 도전체(25)를 나타내고 있다.
하층 기판(5)이 갖는 제 2 안테나 형성면(10)상에는, 제 2 선형상 엘리먼트(선형상 부엘리먼트)(91R)를 형성하고 있다. 제 2 선형상 엘리먼트(91R)의 형상은, 본 실시 형태의 제 2 선형상 엘리먼트(91P)와 다르게 하여도(도 29 참조) 좋지만, 본 변형예에서는 같은 형상으로 형성되어 있다. 제 2 선형상 엘리먼트(91R)의 기단부(43)(도 32 참조)는, 제 1 선형상 엘리먼트(11R)의 결합부(18)와 대향시키고 있고, 이로써 양자 사이에 유전체인 중층 기판(4)을 통한 콘덴서 구조를 형성하고 있다. 즉, 급전부(P)로부터 공급된 고주파 전류는, 제 1 선형상 엘리먼트(11R)의 결합부(18)로부터 중층 기판(4)을 통하여 제 2 선형상 엘리먼트에 흐르게 되어 있다. 기단부(43)와 결합부(18) 사이의 대향 면적의 대소는, 양자의 정합에 영향을 준다. 즉, 전자의 기단부(43)의 길이(면적)를 크게 하거나 작게 하거나 함으로써 임피던스가 변화하기 때문에, 그것을 적정한 값으로 설정함으로써 양자의 결합을 정합시킬 수 있다.
전술한 제 1 내지 제 5 실시 형태에 관한 본 발명의 유전체 안테나에 의하면, 소형이면서 엘리먼트 끼리의 상호 간섭을 억제함으로써, 광대역에 걸쳐서 효율적으로 전파를 복사할 수 있다. 따라서 그와 같은 유전체 안테나를 내장하는 이동 통신기에 의하면, 그 이동 통신기 자체의 소형화를 도모할 수 있음과 함께, 양호한 전파의 송수신을 통하여 쾌적한 이동 통신을 가능하게 한다.
도 34 내지 도 37에 의거하여, 유전체 안테나의 부착 형태의 한 예를 설명한다. 도 34에 도시한 유전체 안테나(1)(제 1 내지 제 5의 실시 형태중의 어느 하나에 관한 유전체 안테나에 상당)는, 그라운드부(G)에 병설하고 있다. 이 경우, 선형상 엘리먼트(11)(선형상 부엘리먼트(91))가 그라운드부(G)로부터 가장 떨어지기 때문에, 그라운드부(G)의 영향을 받기 어렵다는 이점이 있다.
도 35에 도시한 유전체 안테나(1)는, 그라운드부(G)의 어깨부에 형성한 노치부(Gu) 내에 수용되어 있다. 이 경우는, 그라운드부(G)로부터 유전체 안테나(1)가 돌출하지 않기 때문에, 그라운드부(G)의 길이 치수(L) 내에 전부를 수용할 수 있는 점에서 컴팩트화에 공헌한다.
도 36에 도시한 유전체 안테나(1')(제 1 내지 제 5의 실시 형태중의 어느 하나에 관한 유전체 안테나에 상당)는, 그라운드부(G)의 위에 부착되어 있다. 이 경우에 있어서, 선형상 엘리먼트(11)(선형상 부엘리먼트(91))를 그라운드부(G)로부터 떼는 것이라면, 층 기판의 매수를 늘림에 의해 유전체 기체(7)의 두께(D)를 안테나 특성이 영향을 받지 않을 정도까지 두껍게 하면 좋다.
또한, 전술한 제 1 내지 제 5 실시 형태에 관한 유전체 안테나(1, 1')는, 각종의 이동 통신기에 내장시킬 수 있다. 이동 통신기로서, 예를 들면, 아마추어용·업무용의 무선 통신기나, 도 37에 도시한 바와 같은 휴대 전화기 등이 있다. 도 37에 도시한 것은, 이동 통신기의 한 예인 휴대 전화기(520) 내에 내장된 유전체 안테나(1)(1'))이다. 본 발명의 유전체 안테나는, 전술한 바와 같이 소형이면서 고능률·광대역으로 구성하고 있기 때문에, 이것을 내장하는 휴대 전화기(520)도 소형화할 수 있고, 또한, 양호한 전파의 송수신을 통하여 쾌적한 이동 통신을 가능하게 한다. 또한, 본 발명의 유전체 안테나를 내장하는 것이 가능한 이동 통신기의 다른 예로서, 소형 컴퓨터(퍼스널 컴퓨터) 등이 있다. 이하, 소형 컴퓨터와의 관계로, 전술한 제 1 내지 제 5 실시 형태의 어느 하나의 유전체 안테나를 구비한 안테나 실장 기판의 실시 형태에 관해 설명한다.
도 38 내지 도 40을 참조하면서, 안테나 실장 기판의 제 1 실시 형태에 관해 설명한다. 안테나 실장 기판(101)은, 직사각형의 가로가 긴 세라믹 또는 합성 수지제의 기판(103)을 구비하고 있다. 기판(103)의 한쪽의 면(실장면(105))상에는, 그라운드부(107)와, 선형상 도체(109)를 형성하고 있다. 부호 111은 칩 안테나(111)를 나타내고 있다. 본 실시 형태에서의 칩 안테나(111)는, 유전체 안테나이다. 유전체 안테나를 채용한 것은, 비교적 소형화를 위해 유리하기 때문이지만, 이 이외의 형식의 안테나라도 좋다. 그라운드부(107)와 선형상 도체(109)는, 저변(106)을 따라서, 즉 도 39의 가로 방향으로 인접시키고 있다.
그라운드부(107)와 선형상 도체(109)는, 실장면(105)상에 도전 페이스트를 도포함으로써 양자를 일체로 형성하고 있지만, 이 도전 패턴 이외의 방법, 예를 들면, 에칭 등의 화학적인 방법에 의해 형성하여도 좋다. 일체로 형성한 결과, 선형상 도체(109)는, 그 일단(도 39의 우단)이 그라운드부(107)에만 접속되고, 타단은 실장면(105)의 가장자리까지 늘어나고 있다. 그라운드부(107)에만 접속하고 있는 선형상 도체(109)는, 상술한 방법에 의해 일체로 형성하는 것이 수고를 적게 하는 점에서 편리하지만, 이것을 별체로 구성하여도 좋다. 별체로 구성하는 경우는, 그 일단을 그라운드부(107)에 접속하고 타단을 개방하여 둔다. 또한, 선형상 도체(109)는, 이것을 도전 패턴 이외의 방법으로 형성하여도 좋다. 도전 패턴 대용으로, 예를 들면, 구리선과 같은 선형상 도체를 실장면(105)상에 마련하는 방법도 있다. 그라운드부(107)의 길이(크기)는, 칩 안테나(111)의 공진 주파수의 4분의1 파장과 같은 길이로 설정하고 있다.
칩 안테나(111)는, 그라운드부(107)측에 위치하는 한쪽의 단면(111a)과, 이 한쪽의 단면(111a)의 반대측에 위치하는 다른쪽의 단면(111b)을 포함하는 직사각형으로 형성하고 있고, 선형상 도체의(109)의 일단과 반대측의 타단(109a)이, 다른쪽의 단면(111b)을 통과하여 저변(106)에 내린 수선(垂線)(L)을 가로지르도록 형성하고 있다. 즉, 칩 안테나(111)와 저변(106)과의 사이에는 선형상 도체(109)밖에 존재하지 않는 상태로 구성하고 있다. 선형상 도체(109)를 마련한 것은, 이 선형상 도체(109)에 칩 안테나(111)를 결합시키고, 환언하면, 칩 안테나(111)와 금속 프레임(517)과의 결합을 차단함으로써, 칩 안테나(111) 나아가서는 안테나 실장 기판(101)을 금속 프레임(517)상에 설치한 때의 불안정함을 제거하기 위해서이다. 즉, 선형상 도체(109)를 마련함에 의해 금속 프레임(517)으로부터 칩 안테나(111)를 고립시키고, 그 고립에 의해 양자간의 상대 위치의 벗어남에 의한 특성 변화를 가급적 저지하기 위해서이다. 발명자들이 행한 실험에 의하면, 상술한 바와 같이 칩 안테나(111)의 다른쪽의 단면(111b)이 수선(L)을 가로지른 것이 최선이지만, 선형상 도체(109)의 길이를 짧게 한 경우(수선(L)을 도 39의 오른쪽 방향으로 이동시킨 경우)에 있어서의 특성상의 한계는, 칩 안테나(111)의 중앙 부근에 있었다. 예를 들면, 고정 나사(도시 생략)의 체결 상태나 부착 구멍(도시 생략)의 여유의 존재에 의해, 금속 프레임(517)에 대한 안테나 실장 기판(101)의 상대 위치가 변한 때의 특성 변화에 있어서의 사용 가능 범위가, 상술한 바와 같이 수선(L)이 칩 안테나(111)의 중앙 부근에 있는 경우이였다.
도 41 및 도 42를 참조하면서, 안테나 실장 기판의 제 2 실시 형태에 관해 설명한다. 제 2 실시 형태에 관한 안테나 실장 기판(121)과 제 1 실시 형태에 관한 안테나 실장 기판(101)이 다른 것은, 후자가 갖지 않는 절연용 노출부를 전자가 갖는 점이다. 여기서는, 이 다른 점만을 설명하고, 나머지의 공통된 부분에 관해서는, 그 설명을 생략한다. 즉, 안테나 실장 기판(121)은, 직사각형의 가로가 긴 세라믹 또는 합성 수지제의 기판(123)을 구비하고, 기판(123)의 한쪽의 면상에는, 그라운드부(127)와 선형상 도체(129)를 형성하고 있다. 부호 131은 칩 안테나(131)를 나타내고 있다. 또한, 저변(126) 전체 길이에 따라서 실장면(125)을 선 형상으로 노출시켜서 이루어지는 절연용 노출부(133)를 마련하고 있다. 절연용 노출부(133)를 선형상으로 형성한 것은, 그 폭 치수를 필요 최소한으로 함으로써 안테나 실장 기판(121)의 세로 치수를 가능한 한 작게 형성하고, 이로써, 안테나 실장 기판(121) 자체의 높이 치수를 낮게 하기 위해서이다. 다른 한편, 높이 치수에 여유가 있는 경우나, 그라운드부(127)의 형상에 맞추어서 폭을 좁게 하거나 넓게 하고 싶은 경우에는, 선형상 이외의 형상을 채용하는 것에 문제는 없다.
절연용 노출부(133)를 마련한 것은, 선형상 도체(129)나 그라운드부(127)가 실장면(125)의 저변(126)에 면하게 하지 않기 위해, 즉, 금속 프레임(517)과 접촉시키지 않도록 하기 위해서이다. 그라운드부(127)나 선형상 도체(129)가 피탑재체인 금속 프레임을 전기적으로 단락하면, 안테나 실장 기판(121) 전체의 동작을 불안정하게 할지 모르기 때문에, 전술한 안테나 실장 기판(101)을 부착하는 때에는, 단락하지 않도록 금속 프레임으로부터 띄워서 부착하는 등의 고안이 필요하다. 다른 한편, 안테나 실장 기판(121)을 금속 프레임(517)에 부착하는 경우는 절연용 노 출부(133)가 있기 때문에 직접 금속 프레임(517)상에 재치가 가능해지기 때문에, 안테나 실장 기판(101)에 비하여 부착이 편리하다.
지금까지 설명한 안테나 실장 기판(101, 121)은, 소형이고 금속 등의 위에 설치하여도, 그 금속으로부터 영향을 받는 일이 적다. 따라서 도 38에 도시한 소형 컴퓨터(통신 기기)(515)의 금속 프레임(517)의 윗면이나 측면 등의 약간의 간극에도 설치 가능하다.
전술한 안테나 실장 기판에 의하면, 소형이면서, 부착 환경이 변화하여도 용이하게 조정이 가능하고, 또한 안정된 성능을 낼 수 있다. 따라서 한정된 스페이스밖에 없는 통신 장치에 내장시킬 수 있고, 내장한 때에 금속으로부터의 영향을 받기 어렵다. 따라서 그와 같은 통신 장치에 의해 안정된 통신이 가능해진다.
본 발명은, 소형이면서 엘리먼트 끼리의 상호 간섭을 억제함으로써, 전파의 복사 효율의 저하와 광대역화의 장애를 가급적 배제 가능한 유전체 안테나, 안테나 실장 기판 및 그것들을 내장하는 이동 통신기를 제공하는데 유용하다.

Claims (28)

  1. 직사각형의 안테나 형성면을 갖는 유전체 기체와,
    상기 안테나 형성면상에서 상기 안테나 형성면 외주에만 인접하여 늘어나는 선형상 엘리먼트와,
    상기 선형상 엘리먼트가 포함하는 적어도 1개의 굴곡부와,
    상기 선형상 엘리먼트의 기단부에 접속한 급전 단자와,
    상기 선형상 엘리먼트의 기단부 부근으로부터 상기 안테나 형성면상에서 분기되는 선형상 도전체와,
    상기 선형상 도전체의 선단에 접속한 그라운드 단자를 구비하고,
    상기 선형상 엘리먼트는 소정의 단일 주파수대에서 공진시키기 위해 상기 주파수대에 공진 가능한 길이로 구성되고,
    상기 선형상 엘리먼트의 개방단부가, 상기 급전단자와 상호 간섭이 발생하지 않는 위치에 배치되며,
    상기 유전체 기체는 4개의 단면을 구비하고,
    상기 급전 단자를 상기 4개의 단면 중 어느 하나의 단면에 형성하고 있고,
    상기 그라운드 단자를 상기 급전 단자를 형성한 단면과 대향하는 단면에 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 역F형의 유전체 안테나.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
KR1020037015062A 2002-07-05 2003-07-04 유전체 안테나 KR100733679B1 (ko)

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2002-00197984 2002-07-05
JP2002197984 2002-07-05
JP2002233789 2002-08-09
JPJP-P-2002-00233789 2002-08-09
JPJP-P-2002-00243227 2002-08-23
JP2002243227 2002-08-23
JP2002245121 2002-08-26
JPJP-P-2002-00245121 2002-08-26
JPJP-P-2002-00303101 2002-10-17
JP2002303101 2002-10-17
PCT/JP2003/008516 WO2004006385A1 (ja) 2002-07-05 2003-07-04 誘電体アンテナ、アンテナ実装基板及びそれらを内蔵する移動体通信機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040034608A KR20040034608A (ko) 2004-04-28
KR100733679B1 true KR100733679B1 (ko) 2007-06-28

Family

ID=30119395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037015062A KR100733679B1 (ko) 2002-07-05 2003-07-04 유전체 안테나

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7046197B2 (ko)
JP (1) JPWO2004006385A1 (ko)
KR (1) KR100733679B1 (ko)
CN (1) CN100384014C (ko)
AU (1) AU2003281402A1 (ko)
WO (1) WO2004006385A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080002338U (ko) * 2006-12-28 2008-07-03 주식회사 이엠따블유안테나 다층형 내장형 안테나
WO2016003237A1 (ko) * 2014-07-04 2016-01-07 삼성전자주식회사 무선 통신 기기에서 안테나 장치

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7501984B2 (en) * 2003-11-04 2009-03-10 Avery Dennison Corporation RFID tag using a surface insensitive antenna structure
JP2005072256A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Sharp Corp 基板、多層基板の製造方法および衛星放送受信装置
KR20060123576A (ko) * 2004-02-25 2006-12-01 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 안테나 어레이 및 그 동작 방법
KR100634881B1 (ko) * 2004-10-08 2006-10-17 삼성전자주식회사 휴대용 무선단말기의 안테나 장치
US7119748B2 (en) * 2004-12-31 2006-10-10 Nokia Corporation Internal multi-band antenna with planar strip elements
CN1877909B (zh) * 2005-06-10 2011-06-08 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 双频天线
KR100806108B1 (ko) * 2005-09-13 2008-02-21 엘지전자 주식회사 안테나 장치를 구비한 이동통신 단말기
TWI269483B (en) * 2005-09-23 2006-12-21 Ind Tech Res Inst Small size ultra-wideband antenna
EP2124291B1 (en) * 2005-10-19 2013-09-18 D-Per Technologies Ltd. Antenna arrangement
JP2007124328A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Shinko Electric Ind Co Ltd アンテナおよび配線基板
CN1983714A (zh) * 2005-12-14 2007-06-20 三洋电机株式会社 多频段终端天线及使用其的天线系统
JP2008011127A (ja) 2006-06-28 2008-01-17 Casio Hitachi Mobile Communications Co Ltd アンテナ及び携帯型無線機
KR101099481B1 (ko) * 2006-07-07 2011-12-27 엘지전자 주식회사 안테나 및 이를 포함하는 이동통신 단말기
CN101953022B (zh) * 2006-11-16 2013-10-02 盖尔创尼克斯公司 小型化天线
KR100799875B1 (ko) * 2006-11-22 2008-01-30 삼성전기주식회사 칩 안테나 및 이를 포함하는 이동통신 단말기
JP4762126B2 (ja) * 2006-12-20 2011-08-31 株式会社東芝 電子機器
JP2008278411A (ja) 2007-05-07 2008-11-13 Mitsumi Electric Co Ltd アンテナ装置
US7696885B2 (en) * 2007-06-21 2010-04-13 Round Rock Research, Llc Methods and systems of attaching a radio transceiver to an antenna
US20090312061A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Portable communication device having a common core mechanical subassembly
TWI357687B (en) * 2008-07-31 2012-02-01 Avermedia Tech Inc Digital tv antenna
CN101345340B (zh) * 2008-08-20 2012-06-20 圆刚科技股份有限公司 数字电视天线
KR101068733B1 (ko) * 2009-03-03 2011-09-28 주식회사 아모텍 휴대 단말기용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말기
JP2010268183A (ja) * 2009-05-14 2010-11-25 Murata Mfg Co Ltd アンテナ及び無線通信装置
WO2011021677A1 (ja) * 2009-08-20 2011-02-24 株式会社村田製作所 アンテナモジュール
US8754814B2 (en) * 2009-11-13 2014-06-17 Blackberry Limited Antenna for multi mode MIMO communication in handheld devices
WO2011062272A1 (ja) 2009-11-19 2011-05-26 株式会社フジクラ アンテナ装置
JP2011135124A (ja) * 2009-12-22 2011-07-07 Mitsumi Electric Co Ltd チップアンテナ
CN102763276B (zh) * 2010-02-16 2017-07-21 株式会社村田制作所 天线及无线通信装置
TWI436524B (zh) * 2010-03-22 2014-05-01 Acer Inc 行動通訊裝置
US8410985B2 (en) * 2010-06-07 2013-04-02 Microsoft Corporation Mobile device antenna with dielectric loading
JP5645121B2 (ja) * 2010-12-28 2014-12-24 三菱マテリアル株式会社 アンテナ装置用基板およびアンテナ装置
TWI463738B (zh) 2011-01-18 2014-12-01 Cirocomm Technology Corp 表面貼片式的多頻天線模組
CN102623801B (zh) * 2011-01-27 2014-06-25 太盟光电科技股份有限公司 表面贴片式的多频天线模块
JP5901130B2 (ja) * 2011-03-29 2016-04-06 富士通コンポーネント株式会社 アンテナ装置、回路基板及びメモリカード
US8686297B2 (en) 2011-08-29 2014-04-01 Apple Inc. Laminated flex circuit layers for electronic device components
CN102800922B (zh) * 2012-05-31 2017-06-16 上海航铠电子科技有限公司 一种tpms的螺圈贴片变相倒f天线系统
CN103531894B (zh) * 2012-07-06 2016-03-23 苏州博海创业微系统有限公司 三频传输装置
CN103094717B (zh) * 2013-02-19 2017-02-15 魅族科技(中国)有限公司 一种终端设备的天线和终端设备
JP6478510B2 (ja) * 2013-08-20 2019-03-06 キヤノン株式会社 アンテナ
CN104466372A (zh) 2013-09-22 2015-03-25 中兴通讯股份有限公司 一种多频天线及终端
CN104466357A (zh) * 2013-09-23 2015-03-25 中兴通讯股份有限公司 一种天线装置及终端
CN104377436B (zh) * 2014-11-27 2017-03-29 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种全金属笔记本电脑天线
US20170149136A1 (en) 2015-11-20 2017-05-25 Taoglas Limited Eight-frequency band antenna
US9755310B2 (en) 2015-11-20 2017-09-05 Taoglas Limited Ten-frequency band antenna
KR102266626B1 (ko) 2017-07-17 2021-06-17 엘에스엠트론 주식회사 내장형 안테나를 갖는 무선통신칩, 무선통신칩용 내장형 안테나, 및 내장형 안테나를 갖는 무선통신칩의 제조 방법
TWI713254B (zh) * 2019-11-25 2020-12-11 和碩聯合科技股份有限公司 天線模組
US20220013915A1 (en) * 2020-07-08 2022-01-13 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer dielectric resonator antenna and antenna module

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6353443B1 (en) 1998-07-09 2002-03-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Miniature printed spiral antenna for mobile terminals
JP2002158529A (ja) * 2000-11-20 2002-05-31 Murata Mfg Co Ltd 表面実装型アンテナ構造およびそれを備えた通信機

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5696517A (en) * 1995-09-28 1997-12-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface mounting antenna and communication apparatus using the same
US5748149A (en) * 1995-10-04 1998-05-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface mounting antenna and antenna apparatus
JP3319268B2 (ja) * 1996-02-13 2002-08-26 株式会社村田製作所 表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機
JP3114621B2 (ja) * 1996-06-19 2000-12-04 株式会社村田製作所 表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機
JP3279205B2 (ja) 1996-12-10 2002-04-30 株式会社村田製作所 表面実装型アンテナおよび通信機
SE9902878L (sv) * 1999-08-11 2001-03-05 Allgon Ab Kompakt multibandantenn
JP2002100915A (ja) * 2000-09-22 2002-04-05 Taiyo Yuden Co Ltd 誘電体アンテナ
JP2002335117A (ja) * 2001-05-08 2002-11-22 Murata Mfg Co Ltd アンテナ構造およびそれを備えた通信機
JP2003069330A (ja) * 2001-06-15 2003-03-07 Hitachi Metals Ltd 表面実装型アンテナ及びそれを搭載した通信機器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6353443B1 (en) 1998-07-09 2002-03-05 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Miniature printed spiral antenna for mobile terminals
JP2002158529A (ja) * 2000-11-20 2002-05-31 Murata Mfg Co Ltd 表面実装型アンテナ構造およびそれを備えた通信機

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080002338U (ko) * 2006-12-28 2008-07-03 주식회사 이엠따블유안테나 다층형 내장형 안테나
WO2016003237A1 (ko) * 2014-07-04 2016-01-07 삼성전자주식회사 무선 통신 기기에서 안테나 장치
CN106575815A (zh) * 2014-07-04 2017-04-19 三星电子株式会社 无线通信设备中的天线装置
US11018408B2 (en) 2014-07-04 2021-05-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna apparatus in wireless communication device
CN106575815B (zh) * 2014-07-04 2021-05-28 三星电子株式会社 无线通信设备中的天线装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20040246180A1 (en) 2004-12-09
JPWO2004006385A1 (ja) 2005-11-17
WO2004006385A1 (ja) 2004-01-15
CN100384014C (zh) 2008-04-23
KR20040034608A (ko) 2004-04-28
AU2003281402A1 (en) 2004-01-23
CN1518783A (zh) 2004-08-04
US7046197B2 (en) 2006-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100733679B1 (ko) 유전체 안테나
KR101007529B1 (ko) 안테나 장치 및 통신기기
US7791546B2 (en) Antenna device and electronic apparatus
US6670925B2 (en) Inverted F-type antenna apparatus and portable radio communication apparatus provided with the inverted F-type antenna apparatus
JP4089680B2 (ja) アンテナ装置
US7705791B2 (en) Antenna having a plurality of resonant frequencies
JP5093348B2 (ja) マルチバンドアンテナ及びその実装構造
US9692099B2 (en) Antenna-matching device, antenna device and mobile communication terminal
JPWO2005048404A1 (ja) アンテナ及びその製造方法並びに同アンテナを用いた携帯無線端末
EP1564837A2 (en) Antenna and wireless communications device having antenna
JP3912754B2 (ja) 無線装置
JPH10247806A (ja) 携帯無線機用アンテナおよびそれを用いた携帯無線機
JP3467164B2 (ja) 逆fアンテナ
JP4473825B2 (ja) 携帯端末用アンテナ
JP4049185B2 (ja) 携帯無線機
JP2004228640A (ja) 誘電体アンテナ及びそれを内蔵する移動体通信機
JP2004140496A (ja) 誘電体アンテナ及びそれを内蔵する移動体通信機
US20100295740A1 (en) Antenna device and wireless communication device
JP2004096314A (ja) 誘電体アンテナ及びそれを内蔵する移動体通信機
US20110148728A1 (en) Chip antenna
JP2004120296A (ja) アンテナおよびアンテナ装置
CN101232120A (zh) 电介质体天线、天线安装基板以及移动式通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
LAPS Lapse due to unpaid annual fee