KR101107146B1

KR101107146B1 - 소형 안테나와 이를 이용한 안테나 장치 및 무선 통신 장치

Info

Publication number: KR101107146B1
Application number: KR1020040066979A
Authority: KR
Inventors: 후루노츠요시; 와타다카주오; 하마다코지; 무라카와순이치
Original assignee: 쿄세라 코포레이션
Priority date: 2003-09-11
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2012-01-31
Also published as: US20050062650A1; JP4263972B2; EP1517400B1; CN100424928C; US7142160B2; KR20050027001A; DE602004024014D1; EP1517400A2; JP2005086788A; CN1595719A; EP1517400A3

Abstract

이동 통신 기기등에 내장해서 사용됨과 아울러 2주파 대응 소형안테나인 표면 실장형 소형 안테나와 이를 이용한 안테나 장치 및 무선 통신 장치에 관한 것이다. 상기 소형 안테나는 유전체 세라믹스로 이루어지고, 직방체상의 베이스체의 2개 이상의 인접하는 평면에 걸쳐 도체를 형성하여 이루어지며, 상기 도체를 형성한 2개의 평면 모서리부에 경사부 및 길이 0.08mm이하의 평탄부로 이루어진 단차부를 형성함과 아울러, 적어도 상기 평탄부와 이에 연속하는 평면의 경계부를 곡률반경 R0.03～0.2mm의 곡면상으로 하였다. 상기 베이스체의 대향하는 한 쌍의 측면 각각에 제 1 방사 전극 및 제 2 방사 전극을 설치하고, 상기 베이스체의 대향하는 다른 한 쌍의 측면 한 쪽에 대향하는 한 쌍의 단부면의 어느 한쪽을 통해 상기 제 1 방사 전극 및 제 2 방사 전극을 접속하는 제 3 방사 전극을 설치하고, 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 다른 쪽에 일단이 상기 제 2 방사 전극에 접속됨과 아울러 타단에 급전 단자가 형성되는 제 4 방사 전극을 설치하였다. 상기 안테나 장치는 표면에 급전 전극과 이 급전 전극의 한 쪽에 배치된 접지 도체층이 형성된 실장 기판에, 상기 소형 안테나의 제 1 방사 전극을 실장 기판의 표면측으로 해서 상기 급전 전극의 다른 쪽에 실장함과 아울러, 상기 급전 단자를 상기 급전 전극에 접속하였다.

소형 안테나, 안테나 장치, 무선 통신 장치

Description

소형 안테나와 이를 이용한 안테나 장치 및 무선 통신 장치{SMALL ANTENNA, AND ANTENNA APPARATUS AND RADIO COMMUNICATION APPARATUS USING THE SMALL ANTENNA}

도 1은 본 발명의 소형 안테나의 일 실시 형태를 도시하는 사시도,

도 2의 (a)는 도 1의 A-A'선 단면도, (b)은 동 도(a)의 주요부를 도시하는 부분 확대 단면도,

도 3의 (a)는 본 발명의 소형 안테나를 도시하는 확대 단면도, (b)는 주요부를 나타내는 부분 확대 단면도, (c)은 동 도(b)의 상면도.

도 4는 종래의 소형 안테나를 도시하는 사시도,

도 5는 종래의 소형 안테나를 도시하는 단면도,

도 6은 종래의 소형 안테나를 도시하는 확대 단면도,

도 7은 종래의 소형 안테나를 도시하는 확대 단면도,

도 8의 (a)은 종래의 소형 안테나의 땜납를 사용했을 경우의 보드로의 접속 상태를 도시한 확대 단면도, (b)은 동 땜납을 사용하지 않을 경우의 보드로의 접속 상태를 도시한 확대 단면도,

도 9는 본 발명의 제 1 표면실장형 안테나의 실시형태 및 이를 이용한 본 발명의 제 1 안테나 장치의 실시형태의 일례를 도시하는 사시도,

도 10은 본 발명의 제 2 표면실장형 안테나의 실시형태 및 이를 이용한 본 발명의 제 2 안테나 장치의 실시형태의 일례를 도시하는 사시도,

도 11은 본 발명의 제 3 표면실장형 안테나의 실시형태 및 이를 이용한 본 발명의 제 3 안테나 장치의 실시형태의 일례를 도시하는 사시도,

도 12는 본 발명의 제 4 표면실장형 안테나의 실시형태 및 이를 이용한 본 발명의 제 4 안테나 장치의 실시형태의 일례를 도시하는 사시도,

도 13는 종래의 표면 실장형 안테나 및 이를 이용한 안테나 장치의 예를 도시하는 사시도,

도 14는 본 발명의 안테나의 반사손실의 주파수 특성의 예를 도시하는 선도,

도 15는 본 발명의 제 1~제 4 표면실장형 안테나에 사용되는 베이스체의 예를 도시하는 사시도,

도 16은 본 발명의 제 1~제 4 표면실장형 안테나에 사용되는 방사전극의 형상 예를 도시하는 평면도,

도 17의 (a)는 본 발명의 안테나의 방사특성의 예를 도시하는 선도, (b)는 본 발명의 안테나의 방사특성의 예를 도시하는 선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 베이스체 2: 도체

2a: 결손부 3: 땜납

4: 보드 5: 평탄부

6: 경사부 7: 경계부

8,9,10,11: 평면 12: 단차부

13: 베이스체 14,15: 소형안테나

31,51,71,91: 표면실장형 안테나 32,52,72,92: 제 1 방사전극

33,53,73,93: 제 3 방사전극 34,54,74,94: 제 2 방사전극

35,55,75,95: 제 4 방사전극 36,56,76,96: 급전단자

42,62,82,102: 실장기판 43,63,83,103: 접지도체층

44,64,84,104: 급전전극

본 발명은, 통신 분야, 특히 휴대전화기등의 이동 통신 기기등에 내장해서 사용됨과 아울러 2주파 대응 소형안테나인 표면 실장형 소형 안테나와 이를 이용한 안테나 장치 및 무선 통신 장치에 관한 것이다.

최근, 휴대전화기등의 이동 통신 기기는 소형화가 비약적으로 진행되고 있다. 이러한 통신 기기의 소형화에 따라 통신 기기에 내장되는 안테나에도 소형화가 요구되고 있고, 직방체상의 베이스체(基體)의 표면에 도체를 형성하고, 통신 기기의 내부 보드에 표면실장되는 소형 안테나가 실용화되어 있다.

도 4는 종래의 소형 안테나의 개략을 나타내는 사시도이며, 도 5는 도4의 B-B'선 단면도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 종래의 소형 안테나(15)는 직방체상 의 베이스체(13)의 표면에 도체(2)가 형성되고, 통신 기기내의 보드(4)에 땜납(3)에 의해 표면 실장되고, 도시하고 있지 않지만 보드(4)의 배선과 전기적으로 접속되어 있다. 일반적으로 도체(2)는 베이스체(13)의 2면이상에 걸쳐 형성되고, 예를 들면, 도 5에 도시하는 바와 같이 도체(2)는 평면(8～11)의 4면에 걸쳐 형성되어 각각 전기적으로 접속되어 있다. 도체(2)는 평면(8)에 도체 페이스트를 이용하여 스크린 인쇄한 후, 평면(9)에 마찬가지로 도체 페이스트를 이용하여 스크린 인쇄하고, 순서대로 각면을 스크린 인쇄함으로써 얻을 수 있다.

인접하는 2개의 평면에 도체(2)를 전기적으로 접속시키는 방법으로서, 일반적으로 도체(2)의 패턴보다 큰 패턴의 스크린을 사용함으로써 다음 평면에 흘러내림이 발생해 전기적으로 접속할 수 있다. 도 6은 평면(8)에 도체(2)의 패턴보다 큰 패턴 스크린을 이용하여 스크린 인쇄했을 때의 종래의 소형 안테나의 확대 단면도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 평면(8)에 인쇄한 도체(2)는 평면(9)에 흘러내림(18)이 발생한다. 이 흘러내림(18)에 의해 평면(9)에 스크린 인쇄하였을 때에 평면(9)의 도체(2)와 접촉해 전기적으로 접속하게 된다.

또한, 일반적으로 안테나로서 정상으로 기능하고 있는지를 검사하기 위해서 네트워크 아날라이저를 사용해 주파수 측정을 하지만 휴대전화등에 실장될 때는, 도 4에 도시한 바와 같이, 보드(4)에 땜납(3)으로 고착해서 표면실장되는데, 실장하기 전에 소형 안테나(15)의 주파수측정을 행할 경우는 보드(4)에 땜납(3)으로 고착해버리면 파괴 검사가 되고, 주파수불량이 발생했을 경우 보드(4)도 폐기할 필요가 있어 경제적으로 불리하게 되어버린다. 그 때문에, 땜납(3)으로 고착하지 않고 보드(4)상에 소형 안테나(15)를 설치해 그대로의 상태로 주파수측정을 할지, 또는 소형 안테나(15)의 상부로부터의 가압이나 하부로부터의 흡인에 의해 소형 안테나(15)를 보드(4)상에 고정해서 주파수 측정을 하고 있다.

그러나, 단차부를 마련하지 않는 직방체상의 베이스체(13)을 사용했을 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 도체(2)의 패턴보다 큰 패턴의 스크린을 사용하여 인쇄하기 때문에 흘러내림(18)의 형성과 동시에 돌기(23)도 형성되어 버린다. 이는 도체(2)의 패턴보다 큰 패턴 스크린을 사용하기 위해서 도체(2)의 패턴보다 크게 한 스크린의 부분에 도체 페이스트가 괴기 때문에 발생한다고 생각된다.

여기서, 돌기(23)가 형성된 소형 안테나(15)의 주파수를 측정할 경우, 땜납(3)을 사용하여 보드(4)상에 고착해서 행할 경우는, 도 8(a)에 도시한 바와 같이, 돌기(23)가 존재해도 땜납(3)이 도체(2)와 보드(4)의 사이를 채우기 때문에 문제는 발생하지 않지만, 땜납(3)을 사용하지 않고 측정할 경우는, 도 8(b)에 도시하는 바와 같이, 돌기(23)에 의해 보드(4)와 도체(2)의 사이에 공간이 존재하여, 땜납(3)을 이용하여 고착해서 측정한 경우와 주파수의 편이가 발생해 버린다고 하는 제 1 문제가 있었다. 주파수의 편이가 발생하면 땜납(3)을 사용하지 않고 주파수측정을 할 수 없게 되어 주파수검사가 파괴 검사가 되어 버린다.

이는 돌기(23)에 의해 발생하는 보드(4)와 도체(2) 사이의 공간에 도체(2)인 땜납 대신에 유전체인 공기가 존재하기 때문에 전기적 편이가 발생해 주파수가 편이된다고 생각된다.

또한, 직방체상의 베이스체(13)를 사용했을 경우, 직방체상의 베이스체(13) 의 제조 공정중이나 도체(2)를 형성하는 공정중에 있어서 베이스체(13) 끼리가 충돌하거나 제조 공정에서 사용되는 지그 등에 충돌함으로써 파편이 발생한다고 하는 문제가 있었다. 파편이 발생했을 경우 외관상 불량이 됨과 동시에 도체(2)부에 파편이 발생했을 경우 단선 불량이 되어 안테나로서 기능하지 않게 되어버린다.

이 문제를 회피하기 위해서, 세라믹의 파편방지 방법으로서 일반적으로 외주부에 C면이나 단차부를 마련하는 방법이 있다. 도 7은 분말 프레스 성형에 의해 금형을 사용해서 성형할 경우에 베이스체(13)의 모서리부에 단차부(21)를 형성한 경우의 종래의 소형 안테나의 개략을 도시하는 확대 단면도이다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 베이스체(13)의 모서리부에 경사부(19) 및 평탄부(20)로 이루어지는 단차부(21)을 마련함으로써 베이스체(13)의 파편 발생을 방지하는 것이 이용되고 있다. 그러나, 소형 안테나의 경우 평면(8)과 평면(9)의 도체(2)를 전기적으로 접속할 필요가 있지만, 금형에 의해 베이스체(13)의 모서리부에 단차부(21)를 형성할 경우에는 평탄부(20)의 길이(g)는 금형강도의 문제에 의해 0.08mm이상 필요하며, 도체(2)의 흘러내림(22)이상의 치수가 되기 때문에 전기적으로 접속할 수 없는 경우가 발생하고, 단선 불량이 되어 안테나로서 기능하지 않게 된다고 하는 제 2 문제가 있었다.

한편, 휴대 전화 등의 이동통신장치에 있어서는 소형화가 급속히 진행되고 있으며, 이 구성부품인 안테나에 대해서도 표면 실장형 안테나 등에 의해 소형화로의 대응이 이루어지고 있다. 종래의 표면 실장형 안테나 및 이를 이용한 안테나 장 치의 예에 대해서 도 13의 사시도를 이용하여 설명한다.

도 13에 있어서, 111은 표면 실장형 안테나이고, 이것이 실장 기판(122)에 실장되어 안테나 장치를 구성하고 있다. 도 13에 도시하는 표면 실장형 안테나(111)에 있어서, 116은 직방체상의 베이스체, 115는 급전단자. 112 및 113은 방사 전극이다. 또한, 실장 기판(122)에 있어서 124는 급전전극, 123은 접지 도체층이다.

종래의 표면 실장형 안테나(111)에 있어서는 방사 전극(112,113)의 피치를 변경함으로써 2주파 대응, 즉, 상이한 2개의 주파수에 대응할 수 있는 것으로 하기 때문에, 베이스체(116)의 측면에 급전단자(115)와 이어지는 나선상의 방사 전극(113)의 피치를 거칠게 하고, 더욱이 방사 전극(113)에 이어지는 나선상의 방사전극(112)의 피치를 밀하게 한 구조로 되어 있다.

그리고, 이와 같은 표면 실장형 안테나(111)가 급전 단자(115)를 급전 전극(124)에 접촉하여 실장 기판(122)의 표면에 실장됨으로써 2주파 대응 안테나 장치(121)가 구성되어 있다.

또한, 2주파 대응 안테나로서는 소정 주파수대용(周波數帶用)의 안테나 엘리먼트에 안테나 엘리먼트의 접지 용량을 접속해서 이 값을 변경함으로써 소정 주파수대와는 다른 타 주파수대를 포함하는 복수의 주파수대로 사용하도록 한 이동 통신 단말용 안테나가 개시되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 2002-204120호 공보 참조). 이에 의하면 송수신 신호의 전송 경로에 직렬로 스위치를 삽입할 일이 없으므로, 신호 전송 손실의 문제를 발생함이 없이 복수 주파수에 대응할 수 있는 안테 나로 된다는 것이다.

또한, 유전체의 베이스체와, 이 베이스체의 표면에 형성한 급전 전극 및 방사 전극을 갖는 복수의 급전 방사 소자와, 베이스체를 고정하는 기판을 구비하고, 이 기판에는 급전 방사 소자에 급전하는 공통의 급전 점을 마련함과 아울러, 기판의 표면 또는 베이스체 및 기판의 표면에 급전 점에서 연속적으로 전개해서 스터브를 마련하고, 급전 방사 소자의 급전 전극을 방사 전극의 실효 선로장에 의거해서 정해지는 스터브의 정합점에 접속하는 안테나 장치도 개시되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 2002-314330호 공보 참조). 이에 의하면, 각 급전 방사 소자는 방사 전극의 실효 선로장에서 결정되는 공진주파수로 여진되어, 이 때 각 급전 방사 소자의 급전 전극은 각각 각급전 방사 소자마다 최적의 스터브장인 스터브의 정합점에 접속되어 있으므로, 각급전 방사 소자는 각각의 공진주파수에 있어서 양호한 공진특성을 얻을 수 있음과 아울러, 각각의 공진주파수가 속하는 주파수대역에 있어서 필요한 넓이의 대역폭을 확보할 수 있다는 것이다.

그러나, 도 13에 도시한 바와 같은 종래의 표면 실장형 안테나(111)에서는 통신 시스템에서 사용되는 무선 신호의 낮은쪽 주파수 f1 및 높은쪽 주파수 f2의 각각에 대해서 표면 실장형 안테나(111)의 동작 주파수를 합성하기 위해서는 나선상의 방사 전극(112,113)의 길이와 피치(간격)를 조정할 필요가 있고, 그 조정에 매우 시간이 걸린다는 문제점이 있었다.

또한, 베이스체(116)의 유전율을 높게 하여 표면 실장형 안테나(111)를 소형화하고자 하였을 때에 나선상의 긴 방사전극(112,113)과 접지 도체(123) 사이에서 예기치 않은 불필요한 공진 모드가 발생하여 안정한 2주파 대응 안테나 특성이 얻어 지지 않게 되므로 소형화하기 어렵다는 문제점도 있었다.

또한, 일본 특허 공개 2002-204120호 공보에 개시된 이동통신 단말용 안테나에 있어서는 실장 기판에 표면 실장하는 것이 곤란하다는 문제점이 있었다.

또한, 일본 특허 공개 2002-314330호 공보에 개시된 안테나 장치에 있어서는 방사 전극이 평면적인 패턴이기 때문에 안테나의 사이즈가 커져 소형화가 곤란하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 모서리부에 있어서 도체를 확실히 접속할 수 있고, 파편 불량율, 단선 불량율, 주파수 분산을 함께 삭감할 수 있는 소형안테나를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 양호한 안테나 특성을 안정하게 얻을 수 있으며, 주파수 조정이 용이하고, 소형화가 가능한 2주파 대응 표면 실장형 안테나 및 이를 이용한 안테나 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이들 2주파 대응 표면 실장형 안테나 및 안테나 장치를 구비한 2주파 대응 무선장치를 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 이루기 위해, 본 발명의 소형 안테나는 유전체 세라믹스로 이루어지고, 직방체상의 베이스체의 2개 이상의 인접하는 평면에 걸쳐 도체를 형성하여 이루어지는 소형 안테나로서, 상기 도체를 형성한 2개의 평면 모서리부에 경사 부 및 길이 0.08mm이하의 평탄부로 이루어진 단차부를 형성함과 아울러, 적어도 상기 평탄부와 이에 연속하는 평면의 경계부를 곡률반경 R0.03～0.2mm의 곡면상으로 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단차부의 깊이가 0.15mm이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경사부의 각도가 100～160°인것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단차부에 형성된 도체의 두께와 상기 평면에 형성된 도체의 두께의 차이가 0.02mm이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단차부에 형성된 도체의 결손부가 상기 도체의 폭에 대하여 50%이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 소형안테나는 상기 소형 안테나에 있어서의 베이스체의 대향하는 한 쌍의 측면 각각에 제 1 방사 전극 및 제 2 방사 전극을 설치하고, 상기 베이스체의 대향하는 다른 한 쌍의 측면 한 쪽에 대향하는 한 쌍의 단부면의 어느 한쪽을 통해 상기 제 1 방사 전극 및 제 2 방사 전극을 접속하는 제 3 방사 전극을 설치하고, 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 다른 쪽에 일단이 상기 제 2 방사 전극에 접속됨과 아울러 타단에 급전 단자가 형성되는 제 4 방사 전극을 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 소형안테나는 상기 베이스체의 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 다른 쪽으로부터 한 쪽을 향해서, 또는 한 쪽으로부터 다른 쪽을 향해서 오목부 또는 관통공을 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 소형안테나는 상기 소형 안테나에 있어서의 베이스체에 대 향하는 한 쌍의 측면 각각에 제 1 방사 전극 및 제 2 방사 전극을 설치하고, 상기 베이스체의 대향하는 다른 한 쌍의 측면 한 쪽에 대향하는 한 쌍의 단부면의 어느 한쪽을 통해, 상기 제 1 방사 전극 및 제 2 방사 전극을 접속하는 제 3 방사 전극과, 일단이 상기 제 2 방사 전극에 접속됨과 아울러 타단에 급전 단자가 형성되는 제 4 방사 전극을 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스체의 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 다른 쪽으로부터 한 쪽을 향해서, 또는 한 쪽으로부터 다른 쪽을 향해서 오목부 또는 관통공을 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 안테나 장치는 표면에 급전 전극과 이 급전 전극의 한 쪽에 배치된 접지 도체층이 형성된 실장 기판에, 제 6 항 또는 제 7 항에 기재된 소형 안테나의 제 1 방사 전극을 실장 기판의 표면측으로 해서 상기 급전 전극의 다른 쪽에 실장함과 아울러, 상기 급전 단자를 상기 급전 전극에 접속한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 안테나 장치는 표면에 급전 전극과 이 급전 전극의 한 쪽에 배치된 접지 도체층이 형성된 실장 기판에, 제 6 항 또는 제 7 항에 기재된 소형 안테나의 제 4 방사 전극을 실장 기판의 표면측으로 해서 상기 급전 전극의 다른 쪽에 실장함과 아울러, 상기 급전 단자를 상기 급전 전극에 접속한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 안테나 장치는 표면에 급전 전극과 이 급전 전극의 한 쪽에 배치된 접지 도체층이 형성된 실장 기판에, 제 8 항 또는 제 9 항에 기재된 소형 안테나의 제 1 방사 전극을 실장 기판의 표면측으로 해서 상기 급전 전극의 다른 쪽에 설치함과 아울러, 상기 급전 단자를 상기 급전 전극에 접속한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 안테나 장치는 표면에 급전 전극과 이 급전 전극의 한 쪽에 배치된 접지 도체층이 형성된 실장 기판에, 제 8 항 또는 제 9 항에 기재된 소형 안테나의 제 4 방사 전극을 실장 기판의 표면측으로 해서 상기 급전 전극의 다른 쪽에 실장함과 아울러, 상기 급전 단자를 상기 급전 전극에 접속한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 무선 통신 장치는 상기 소형 안테나와, 이에 접속된 상이한 2개의 주파수대역의 무선신호에 대응한 송신 회로 및/또는 수신 회로를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 소형 안테나의 일실시형태를 도시하는 사시도, 도 2(a)는 그 A-A'선 단면도, 도 2(b)는 동 도(a)의 주요부를 도시하는 부분 확대 단면도이다.

도 1, 도 2(a), (b)에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 소형 안테나(14)는 유전체 세라믹스로 이루어지고, 직방체상의 베이스체(1)의 2개이상의 인접하는 평면에 걸쳐 도체(2)를 형성하게 되고, 그 일단에 전압을 인가하기 위한 급전 단자를 땜납(3)에 의해 접속한다.

상기 베이스체(1)는 Ba-Nd-Ca-Ti계의 유전체 세라믹스(비유전율 80～120), Nd-Al-Ca-Ti계 유전체 세라믹스(비유전율 43～46), La-Al-Sr-Ti계 유전체 세라믹스(비유전율 38～41), Ba-Ti계 유전체 세라믹스(비유전율 34～36), Ba-Mg-W계 유전체 세라믹스(비유전율 20～22), Mg-Ca-Ti계 유전체 세라믹스(비유전율 19～2l), 알루미나 세라믹스(비유전율 9～10), 코디어라이트 세라믹스(비유전율 4～6) 등으로 이루어지고, 금형을 사용하여 분말 프레스 성형등에 의해 성형하고, 이것을 소성함으로써 얻어지는 것이다.

또한, 베이스체(1)의 표면에 형성된 도체(2)는 Ag, Ag-Pd, Ag-Pt등의 도전성 재료로 이루어지고, 페이스트상의 상기 도전성 재료를 베이스체(1)의 표면에 형성되는 도체(2)의 치수보다 큰 치수로 한 스크린을 이용하여 스크린 인쇄에 의해 소정의 온도로 인화함으로써 각종 패턴으로 형성된다. 스크린 인쇄는 순서대로 각 평면에 행하여져, 인접하는 평면에 인쇄된 도체(2)를 전기적으로 접속시키는 방법으로서, 도체(2)의 패턴보다 큰 패턴 스크린을 사용함으로써 다음 면에 흘러내림이 발생해 전기적으로 접속할 수 있다.

여기서, 본 발명에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 도체(2)를 형성한 2개의 평면(8,9)의 모서리부에 경사부(6) 및 길이(a)가 0.08mm이하의 평탄부(5)로 이루어지는 단차부(12)를 형성함과 아울러, 적어도 평탄부(5)와 이 평탄부(5)와 연속하는 평면(9)의 경계부(7)를 곡률반경 R0.03～0.2mm의 곡면상으로 하는 것이 중요하다.

2개의 평면의 모서리부에 경사부(6)와 평탄부(5)로 이루어지는 단차부(12)를 형성함으로써 베이스체(1)의 제조 공정중이나 도체(2)를 형성하는 공정중에 있어서 베이스체(1) 끼리가 충돌하거나 제조 공정에서 사용되는 지그등에 충돌해도 파편이 발생하는 것을 방지하고, 도체(2)가 단선되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 평탄부(5)의 길이(a)를 0.08mm이하로 함으로써 평탄부(5)와 연속하는 평면(9)에 인쇄한 도체(2)의 흘러내림(17)과, 경사부(6)에 연속하는 평면(8)에 인쇄한 도체(2)의 흘러내림(16)이 충분히 접속해서 전기적인 단선을 방지할 수 있다.

또한, 상기 경계부(7)를 곡률반경 R0.03～0.2mm의 곡면상으로 함으로써, 평탄부(5)와 연속하는 평면(9)에 도체(2)의 인쇄를 했을 때 스크린이 경계부(7)의 곡면형상에 따라 밀착해서 일정한 두께로 형성할 수 있음과 아울러, 흘러내림(17)의 치수도 커져 단선 불량이 발생하지 않는다.

또한, 상기 곡률반경(R)이 0.03mm미만이 되면, 도 6에 도시한 돌기(23)가 커지고, 소형 안테나(14)를 땜납(3)을 사용하여 보드(4)에 고착해서 주파수측정을 했을 경우와 땜납(3)을 사용하지 않고 보드(4)에 고착했을 경우의 주파수 편이가 커져 주파수측정이 곤란하게 되어버린다. 또한, 0.2mm을 넘으면, 뒤에 상세히 설명하는 바와 같이, 경계부(7)를 곡면상으로 형성할 때에 실시하는 배럴 연마의 시간이 길어져 경제적으로 불리해진다.

또한, 상기 곡률반경(R)은, 보다 바람직하게는, 0.03～0.05mm로 되면 단선 불량이나 주파수 편이의 발생율이 작아짐과 아울러 배럴 연마의 시간도 5시간 정도가 되어 경제적으로도 유리하게 된다.

또한, 상기 평탄부(5)로부터 경사부(6)와 연속하는 평면(8)까지의 거리인 단차부(12)의 깊이(b)가 0.15mm이하인 것이 바람직하고, 도 3(a)에 도시하는 바와 같 이, 경사부(6)와 연속하는 평면(8)에 도체(2)를 인쇄했을 때, 스크린이 경사부(6)에 걸쳐 밀착함으로써 흘러내림(16)은 평탄부(5)까지 달해 평탄부(5)에 형성된 도체(2)와 충분히 접속해서 전기적인 단선을 방지할 수 있다.

또한, 상기 경사부(6)의 각도(h)가 100°～160°인 것이 바람직하고, 상기와 마찬가지로 평면(8)에 도체(2)를 인쇄했을 때 경사부(6)에 걸쳐 밀착함으로써 흘러내림(16)은 평탄부(5)까지 달해 평탄부(5)에 형성된 도체(2)와 충분히 접속해서 전기적인 단선을 방지할 수 있다. 또한, 상기 각도(h)가 160°을 초과하면 경사부(6)가 수평에 가까이 되어 단차부(12)에 의한 파편방지 효과가 작아져 파편불량이 증가하고, 단선 불량의 증가로 이어져 버린다. 또한, 상기 경사부(6)의 각도(h)는 120～140°로 하는 것이 보다 바람직하고, 도체에 의해 확실히 흘러내림(16)을 발생시킬 수 있다.

이와 같이, 베이스체(1)에 곡면상의 경계부(7)를 갖는 단차부(12)를 형성한 소형 안테나는, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 상기 단차부(12)에 형성된 도체(2)의 최대의 두께(t1)와 평면에 형성된 도체(2)의 최대 두께(t2)의 차이를 0.02mm이하로 하는 것이 바람직하다.

이 두께의 차가 0.02mm이하이면, 단차부(12)의 도체(2)에 부분적으로 두께가 큰 개소가 생겨도 주파수를 측정할 때에 보드(4)와 도체(2) 사이에 발생하는 공간이 작아지기 때문에 땜납(3)에 의해 도체(2)를 형성한 베이스체(1)를 보드(4)에 고착해서 측정한 주파수와, 땜납(3)을 사용하지 않고 도체(2)를 형성한 베이스체(1)를 보드에 주파수를 측정했을 때의 주파수의 편이가 발생하는 일은 없고, 고정밀도의 주파수 측정을 할 수 있다.

또한, 도 3(c)에 도시하는 바와 같이, 상기 단차부(12)에 형성된 도체(2)의 결손부(2a)를 도체(2)의 폭(c)에 대하여 50%이하로 할 수 있고, 주파수의 분산이 작아지게 되어 수율의 저하가 발생하지 않는다. 이것은, 도체(2)의 결손부(2a)가 발생하고, 도체(2)의 폭이 작아지면 전기 저항이 변화되어 주파수가 변화되기 때문이다.

또한, 상기 도체(2)의 두께는 표면 거칠계를 이용해서 측정할 수 있고, 베이스체(1)와 도체(2)의 단면형상을 측정한뒤 베이스체(1)의 단차부(12)에 형성된 도체(2)의 최대 두께를 t1, 평면을 기준으로 해서 도체(2)의 최대 두께를 t2로 했다.

또한, 도체(2)의 폭(c)과 결손부(2a)의 치수는 투영기에 의해 측정하고, 도체(2)의 폭(c)을 100%로 했을 때의 결손부(2a)의 비율을 산출한 것이다.

이와 같이, 평탄부(5), 경사부(6) 및 곡면상의 경계부(7)를 갖는 베이스체(1)을 얻기에는 우선, 유전체 세라믹스를 금형을 이용해서 분말 프레스 성형에 의해 성형하고, 이것을 소성함으로써 얻을 수 있지만, 상기 금형의 상 펀치와 하 펀치를 단차부(12)의 형상으로 둠으로써 프레스 성형시에 성형체의 모서리부에 단차부(12)을 형성할 수 있다. 단, 상기 금형에서는 금형강도의 문제에 의해 경계부(7)의 형상을 R형상으로 할 수 없기 때문에 소성한 베이스체(1)에 배럴 연마를 시행함으로써 평탄부(5)와 평면의 경계부(7)를 곡면형상으로 한다. 이 배럴 연마는 베이스체(1)의 치수나 재질에 따라 다르지만, 배럴기의 30용량% 정도 수의 베이스체(1)와 50～70용량%의 물을 넣어 6시간 정도 회전시킴으로써 경계부(7)를 형성함과 아울러, 평탄부(5)의 길이(a)를 0.08mm 이하로 할 수 있다.

여기서, 본 발명의 소형 안테나는 베이스체(1)의 체적이 약 500mm³이하의 것이고, 보드(4)상에 땜납(3)에 의해 표면실장되고, 휴대전화 등의 소형통신 기기에 내장되어서 사용되는 것이다.

또한, 상기의 실시 형태에서는 평면(8,9)의 모서리부에 형성한 단차부(12)에 대해서 설명했지만, 이 단차부(12)는 도체(2)가 형성되는 모든 모서리부에 형성되는 것이다.

또한, 상기의 실시형태에서는 배럴 연마에 의해 경계부(7) 만을 곡면상으로 하였으나 평탄부(5)와 경사부(6)의 경계, 경사부(6)와 평면(8)의 경계가 곡면형상을 이루고 있어도 좋다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같은 소형 안테나(14)를 제작했다.

우선, 알루미나 세라믹스(비유전율:9～10)를 사용해서 외변 치수(x) 10mm, 외변 치수(y) 4mm, 두께(z) 4mm의 직방체상의 베이스체(1)를 작성했다. 또한, 단차부(12)의 평탄부(5)의 길이 a, 단차부의 깊이 b, 경계부(7)의 곡률반경 R, 경사부(6)의 각도 h는 금형치수 및 배럴 연마 시간을 변경하여 각치수를 표 1에 도시하는 바와 같이 변화시킨 것을 제작했다.

그리고, 이들 베이스체(1)의 4개의 평면에 각각 Ag을 후막 인쇄한 후, 소정의 온도로 대기중에서 건조시키고, 소성을 하여 두께 0.02mm의 도체(2)를 형성했다. 여기에서, 도체(2)의 치수는 주파수가 1.575GHz가 되도록 치수를 결정했다.

얻어진 각 1000개의 소형 안테나(14)를 이용해서 보드(4)에 설치하는 도체(2)의 평면(10)과 경계부(7)의 각두께와 공진주파수,및 경계부(7)의 도체(2)의 폭과 결손부의 치수를 측정했다.

도체(2)의 두께는 표면 거칠계를 사용해서 베이스체(1)과 도체(2)의 단면형상을 측정한 후, 베이스체(1)의 단차부(12)에 형성된 도체(2) 두께의 최대치를 두께 t1, 베이스체(1)의 평면에 형성된 도체(2) 두께의 최대치를 두께 t2로 하여 그 차이를 구했다.

또한, 도체(2)의 폭(c)과 결손부(2a)의 치수는 투영기에 의해 측정하고, 도체(2)의 폭(c)을 100%로 했을 때의 결손부(2a)의 비율을 산출했다.

또한, 주파수는 측정용 전극을 설치한 보드(4) 상에 소형 안테나(14)를 땜납(3)을 사용하지 않고 설치하고, 동축 케이블을 통해서 네트워크 아날라이저에 접속해서 측정하고, 공진주파수를 측정할 수 없었던 것을 현미경으로 확인해 단선의 유무를 확인했다. 그 후 땜납(3)을 사용해서 보드(4)에 고착하여 마찬가지로 주파수를 측정하고, 땜납(3)을 사용했을 때와 사용하지 않을 때의 주파수 차의 최대치를 주파수 편이량으로 했다. 또한, 땜납(3)을 사용하지 않고 측정한 주파수의 최대치와 최소치의 차이를 주파수 분산으로 하였다.

파편에 대해서도 현미경으로 확인해 0.5mm이상을 파편불량으로 했다.

또한, 도체(2)의 두께 측정, 도체(2)의 결손부(2a)의 비율, 및 땜납(3)을 사용한 주파수의 측정은 각 20개로 했다.

그 결과를 표 1에 도시한다.

또한, 표 1중 *는 본 발명의 범위 밖이다.

(표 1)

표 1로 부터 베이스체(1)의 단차부(12)에 있어서 평탄부(5)의 길이(b)가 0.08mm이하, 경계부(7)의 곡률반경(R)이 0.03mm이상의 시료(No. 5 ～ 10, 13 ～ 16)는 도체의 두께의 차이가 0.013mm이하, 도체의 결손부의 비율은 68%이하, 주파수의 분산은 16MHz이하, 주파수 측정 값의 편이량은 0.7MHz이하, 파편불량율은 3.2%이하, 단선 불량율은 4.7% 이하이었다.

특히, 단차부(12)의 깊이(a)가 0.15mm이하, 경사부(6)의 각도(h)가 100～160 °의 시료(No. 6 ～10, 13～15)는 도체의 두께의 차이가 0.013mm이하, 도체의 결손부의 비율은 23%이하, 주파수의 분산은 7MHz이하, 주파수의 측정 값의 편이량은 0.7MHz이하, 파편불량율은 0.2%이하, 단선 불량율은 3.3%이하로 대단히 우수한 값이었다.

단, 경계부(7)의 곡률반경(R)을 0.2mm보다 크게하면 배럴 시간이 16시간이상 필요하고, 경제적으로 불리하기 때문에, 치수(c)는 R0.03～0.2mm 가 바람직하다.

이것에 대하여, 단차부를 갖지 않는 시료(No. 1), 단차부를 갖지만 경계부가 곡면상으로 되지 않은 시료(No. 2 ～ 4) 및 단차부의 경계부의 곡률반경이 0.03미만, 0.2mm을 초과하는 시료(No. 11 , 12)는 도체의 두께의 차이가 0.026mm, 도체의 결손부의 비율은 73%, 주파수의 분산은 18MHz 이하, 주파수의 측정 값의 편이량은 5.1MHz 이하, 파편불량율은 18% 이하, 단선 불량율은 35.2% 이하로 대단히 큰 값이 되고, 단차부에 있어서 도체가 단선되고, 정확한 주파수를 측정할 수 없는 것으로 판단한다.

이하, 본 발명의 표면 실장형 안테나 및 안테나 장치, 그리고 무선통신 장치의 실시 형태의 예에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 제 1 표면 실장형 안테나의 실시 형태 및 그것을 실장 기판의 표면에 실장해서 이루어지는 본 발명의 제 1 안테나 장치의 실시 형태의 일례를 도시하는 사시도이다.

도 9에 있어서, 31은 본 발명의 제 1 표면 실장형 안테나이며, 37은 유전체 또는 자성체로 이루어지는 직방체상의 베이스체, 32는 베이스체(37)의 대향하는 한 쌍의 측면중 한쪽(도 9중에서는 베이스체 37의 하면)에 대향하는 단부면의 한쪽으로부터 다른 쪽에 걸쳐서 형성된 제 1 방사 전극, 34는 베이스체(37)의 대향하는 한 쌍의 측면의 다른쪽(도 9중에서는 베이스체 37의 상면)에 대향하는 단면의 한쪽으로부터 다른 쪽에 걸쳐서 형성된 제 2 방사 전극, 33은 베이스체(37)의 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 한쪽(도 9중에서는 베이스체 37의 대향측 측면)의 대향하는 한 쌍의 단면의 한쪽(도 9중에서는 베이스체 37의 안쪽의 단부면)을 통해서, 제 1 방사 전극(32) 및 제 2 방사 전극(34)을 접속하는 제 3 방사 전극, 35는 베이스체(37)의 대향하는 다른 한쌍의 측면의 다른쪽(도 9 중에서는 기체 37의 바로앞쪽의 측면)에, 그 일단이 베이스체(37)의 대향하는 한쌍의 측면의 다른쪽에 형성된 제 2 방사 전극(34)과 접속되고, 다른 단부에 급전단자(36)가 형성되어 있는 제 4 방사 전극이다.

이와 같이, 본 발명의 제 1 표면 실장형 안테나(31)는 직방체상의 베이스체(37)에 대향하는 한 쌍의 측면에 각각 대향하는 한 쌍의 단면의 한쪽으로부터 다른 쪽에 걸쳐서 형성됨과 아울러 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 한쪽의 대향하는 단부면의 어느 일측을 통해서 접속된 제 1 방사 전극(32), 제 2 방사 전극(34), 제 3 방사 전극(33)과, 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 다른쪽에 형성되어 대향하는 한 쌍의 측면의 다른쪽에 형성된 제 2 방사 전극(34)에 접속된 제 4 방사 전극(35)과, 제 4 방사 전극(35)의 제 2 방사 전극(34)과 접속되어 있지 않은 측의 단부에 형성된 급전 단자(36)가 마련되어있다.

또한, 42은 실장 기판이며, 44는 실장 기판(42)의 표면에 형성된 급전 전극, 43은 실장 기판(42)의 표면의 급전 전극(44)의 한쪽(도 9 중에서는 실장 기판42의 상면 왼쪽 바로 앞측)에 배치되어 형성된 접지 도체층이다.

그리고, 이 실장 기판(42)에 본 발명의 제 1 표면 실장형 안테나(31)를 제 1 방사 전극(32)을 실장 기판(42)의 표면측으로 해서 급전 전극(44)의 다른 쪽(도 9 중에서는 실장 기판 42의 상면의 우측 안쪽)에 실장함과 아울러, 급전 단자(36)를 급전 전극(44)에 접속함으로써 본 발명의 제 1 안테나 장치(31)가 구성되어 있다.

본 발명의 제 1 표면 실장형 안테나(31)에 의하면, 제 4 방사 전극(35)과 제 2 방사 전극(34)의 부분에 의해 통신 시스템에서 사용되는 2개의 주파수대역의 무선신호에 있어서의 높은 쪽의 주파수 f2에 대응한 1/4파장 모노 폴 안테나를 형성하게 되고, 이에 의해 주파수 f2에 대응한 안테나로서 동작할 수 있다.

더욱이, 제 4 방사 전극(35)과 제 2 방사 전극(34)의 일부와 제 3 방사 전극(33)과 제 1 방사 전극(32)의 부분에 의해 2개의 주파수대역의 무선신호에 있어서의 낮은 쪽의 주파수 f1에 대응한 1/4파장 모노 폴 안테나를 형성하게 되고, 이에 의해 주파수 f1에 대응한 안테나로서도 동작할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 1 표면 실장형 안테나(31) 및 이를 이용한 본 발명의 제 1 안테나 장치에 의하면, 양호한 안테나 특성을 갖는 2주파 대응 안테나로서 기능할 수 있게 된다.

도 14에 본 발명의 제 1 안테나 장치의 반사 손실의 주파수특성을 선도로 도시한다. 도 14에 있어서 횡축은 주파수(단위:GHz)를, 세로축은 반사 손실(단위:dB)를 표시하고, 특성곡선은 반사 손실의 주파수특성을 도시하고 있다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 다른 주파수 f1과 f2에 대응하는 2주파 대응 안테나로서 동작하고 있다. 또한, 이러한 특성은 후술하는 본 발명의 제 2～4 안테나 장치에 있어서도 마찬가지이다.

또한, 도 17(a)에 본 발명의 제 1 안테나 장치가 나타내는 방사 특성을 도시한다. 또한, 비교를 위해 도 13에 도시하는 종래의 안테나를 실장한 안테나 장치에서의 방사 특성을 (b)에 도시한다.

도 17에 있어서, 선도가 그래프 중심으로부터 멀어질수록 방사 강도가 강한 것을 도시한다. 양자를 비교하면 본 발명의 안테나 장치가 나타내는 특성(a)에 있어서 저 주파수측(외측)과 고주파수측(내측)의 특성 차가 작은 것을 알 수 있다. 이는 도 1의 안테나 장치에 있어서, 상기한 바와 같이, 제 2 방사 전극(34)측에 의해 고주파수 f2가, 제 3 방사 전극(33)을 통해서 접속된 제 1 방사 전극(32)측에 의해 저 주파수 f1가 얻어진다. (이 부분은 단락으로 구획되지 않는 편이 좋다) 여기서 본 발명의 제 1 표면형 실장 안테나(31)는 제 4 방사 전극(35)을 마련함으로써, 고주파수 f2에 대응하는 제 2 방사 전극(34)측이 저 주파수 f1에 대응하는 제 1 방사 전극(32)측에 비해 접지 도체층(43)으로 부터 떨어진 위치에 설치되는 구조로되어 있다. 더욱이, 고주파수 f2에 대응하는 측의 방사 전극이 제 2 방사 전극(34) 및 제 4 방사 전극(35)이 되어 다른 복수의 면에 걸쳐 형성되게 된다. 이것에 의해, 제 2 방사 전극(34) 만으로는 송수신 하기 어려웠던 제 2 방사 전극(34)과 직교하는 편파를 가지는 전파를 제 4 방사 전극(35)으로 송수신함으로써 전방위의 전파를 송수신 하는 것이 가능해 진다. 이에 의해, 고주파수 측의 방사 전극의 면 적이 저 주파수 측의 방사 전극의 면적보다 작기 때문에, 일반적으로 저 주파수측의 방사 특성보다도 낮아지는 고주파수측의 방사 특성에 있어서도 저 주파수측과 동등한 방사 특성을 얻을 수 있게 된다. 또한, 이러한 특성은 후술하는 본 발명의 제 2～4 안테나 장치에 있어서도 마찬가지이다.

본 발명의 제 1 표면 실장형 안테나(31)에 있어서는 대향하는 한 쌍의 측면간의 거리가 지나치게 좁으면 그것들 측면에 각각 형성된 제 1 방사 전극(32)과 제 2 방사 전극(34) 사이의 전류에 의한 결합이 강해짐으로써 제 1 방사 전극(32) 및 제 2 방사 전극(34) 각각에 반대 방향의 전류가 흐르게 되고, 안테나로서 동작하기 어려워진다. 따라서, 대향하고 있는 제 1 방사 전극(32)과 제 2 방사 전극(34)의 간격은 될 수 있는 한 크게 취하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 800MHz와 1900MHz에 대응하는 안테나로 할 경우이면, 제 1 방사 전극(32)과 제 2 방사 전극(34)의 간격은 3mm이상인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제 1 표면 실장형 안테나(31)에 있어서는 대향하는 한 쌍의 측면에 각각 형성되는 제 1 방사 전극(32) 및 제 2 방사 전극(34)의 폭(베이스체 37의 한 쌍의 다른 측면간의 방향의 크기)이 좁아지면, 각각의 대역폭이 좁아진다. 더욱이, 제 1 방사 전극(32) 및 제 2 방사 전극(34)의 길이(베이스체 37의 한 쌍의 단부면간의 방향의 크기)가 짧아지면 대역폭이 좁아지는 경향이 있다. 따라서, 가능한 한 제 1 방사 전극(32), 제 2 방사 전극(34)은 베이스체(37)의 단부까지 폭이 넓은 형상으로 연장하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제 1 안테나 장치에 있어서는 실장 기판(42)에 본 발명의 제 1 표면 실장형 안테나(31)를 실장한 때에 제 1 방사 전극(32) 및 제 2 방사 전극(34)과 실장 기판(42)의 접지 도체층(43) 사이의 거리가 지나치게 좁으면 각각의 대역폭이 좁아지므로 이 점을 고려해서 제 1 방사 전극(32), 제 2 방사 전극(34)의 폭 및 길이와, 이것들과 접지 도체층(43)의 거리를 최적화하는 것이 필요하다.

또한, 본 발명의 제 1 안테나 장치에 있어서는 제 4 방사전극(35)과 이 단부에 형성된 급전 단자(36)의 접속위치에 대해서 베이스체(37)의 대향하는 한쌍의 단부면 중 가까운 쪽으로부터의 거리를 변경함으로써 제 4 방사 전극(35)과 그 단부에 형성된 급전 단자(36)로부터 제 2 방사 전극(34)의 개방단부 까지의 길이와 제 1 방사 전극(32)의 개방단까지의 길이를 변경함으로써 주파수 조정을 할 수 있다.

예를 들면, 제 4 방사 전극(35)과 그 단부에 형성된 급전 단자(36)를 제 2 방사 전극(34)의 개방단부 방향으로 기대게 하면 급전 단자(36)로부터 제 2 방사 전극(34)의 개방 단부까지의 길이가 짧아지게 됨으로써 주파수 f2가 높게 되는, 한편, 제 1 방사 전극(32)의 개방 단부까지의 거리가 길게 됨으로써 주파수 f1이 낮아진다. 더욱이, 급전 전극(44)에 직렬로 리액턴스 소자, 예컨대 칩인덕터를 접속함으로써도 주파수조정을 하는 것이 가능하다.

예컨대, 비유전율이 9.6, 길이가 35mm, 대향하는 한쌍의 측면간의 거리가 6mm, 대향하는 다른 한쌍의 측면간의 거리가 4mm의 베이스체(37)와, 길이가 33mm, 폭이 3.5mm의 제 1 방사전극(32)과, 길이가 30mm, 폭이 3.5mm의 제 2 방사전극(34)과, 대향하는 한쌍의 단부면의 한쪽으로부터의 거리가 0.5mm의 위치에 설치된 폭이 4mm의 제 3 방사 전극(33)과, 대향하는 한쌍의 단부면의 한쪽으로부터의 거리가 15mm의 위치에 설치된 제 4 방사 전극(35)과 그 단부에 형성된 급전 단자(36)로 이루어지는 본 발명의 제 1 표면 실장형 안테나(31)를 실장 기판(42)의 표면에 제 1 방사 전극(32) 측을 표면측으로 하여 크기가 40×80mm의 접지 도체층(43)으로부터 베이스체(37)까지 5mm의 거리를 두고 실장하였을 때 제 1 방사 전극(32)의 부분에서 CDMA(주파수 대역: 824~894MHz) 및 제 2 방사 전극(34)의 부분에서 PCS(주파수 대역:1820~1990MHz)에 대응하는 2주파 대응 안테나로 할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제 2 표면 실장형 안테나의 실시형태 및 그것을 실장 기판의 표면에 실장하여 이루어지는 본 발명의 제 2 안테나 장치의 실시형태의 일례를 도시하는 사시도이다.

도 10에 있어서, 51은 본 발명의 제 2 표면실장형 안테나이고, 제 1 표면 실장형 안테나(31)와 유사 패턴으로 베이스체(57)에 방사 전극(52~55)이 형성되어 있고, 57은 유전체 또는 자성체로 이루어지는 직방체상의 베이스체, 52는 베이스체(57)의 대향하는 한쌍의 측면의 한쪽(도 10중에서는 베이스체 57의 바로앞측의 측면)에 대향하는 단면의 한쪽으로부터 다른쪽에 걸쳐 형성된 제 1 방사전극, 54는 베이스체(57)의 대향하는 한쌍의 측면의 다른쪽(도 10 중에서는 베이스체 57의 대향측의 측면)에 대향하는 단부면의 한쪽으로부터 다른쪽에 걸쳐 형성된 제 2 방사 전극, 53은 베이스체(57)의 대향하는 다른 한쌍의 측면의 한쪽(도 10중에서는 기체 57의 상면)의 대향하는 한쌍의 단부면의 한쪽(도 10 중에서는 베이스체 57의 안쪽측의 단부면)측을 통해 제 1 방사전극(52)과 제 2 방사전극(54)을 접속하는 제 3 방사전극, 55는 57의 대향하는 다른 한쌍의 측면의 다른쪽(도 10중에서는 베이스체 57의 하면)에 그 일단부가 베이스체(57)의 대향하는 한쌍의 측면의 다른쪽에 형성된 제 2 방사전극(54)과 접속되고, 타단에 급전 단자(56)가 형성되어 있는 제 4 방사전극이다.

이와 같이, 본 발명의 제 2 표면 실장형 안테나(51)는 도 9의 제 1 표면 실장형 안테나(31)와 마찬가지로 직방체상의 베이스체(57)에 대향하는 한 쌍의 측면에 각각 대향하는 한 쌍의 단부면의 한쪽으로부터 다른쪽에 걸쳐 형성됨과 아울러 대향하는 다른 한쌍의 측면 한쪽의 대향하는 단부면의 어느하나의 측을 통해서 접속된 제 1 방사전극(52), 제 2 방사전극(54), 제 3 방사전극(53)과, 대향하는 다른 한쌍의 측면의 다른측에 형성되고, 대향하는 한쌍의 측면의 다른쪽에 형성된 제 2 방사전극(54)에 접속된 제 4 방사전극(55)과, 제 4 방사전극(55)의 제 2 방사전극(54)과 접속되어 있지않은 측의 단부에 형성된 급전단자(56)가 설치되어 있다.

또한, 62는 실장 기판이며, 64는 실장 기판(62)의 표면에 형성된 급전 전극, 63은 실장 기판(62) 표면의 급전 전극(64)의 한쪽(도 10중에서는 실장 기판62의 상면 왼쪽 바로 앞측)에 배치되어서 형성된 접지 도체층이다.

그리고, 이 실장 기판(62)에 본 발명의 제 2 표면 실장형 안테나(51)를 제 4 방사 전극(55)을 실장 기판(62)의 표면측으로 해서 급전 전극(64)의 다른 쪽(도 10중에서는 실장기판 62의 상면 우측 안쪽)에 실장됨과 아울러, 급전 단자(56)를 급전 전극(64)에 접속함으로써 본 발명의 제 2 안테나 장치가 구성되어 있다.

본 발명의 제 2 표면 실장형 안테나(51)에 의하면, 제 4 방사 전극(55)과 제 2 방사 전극(54)의 부분에 의해 통신 시스템에서 사용되는 2개의 주파수대역의 무 선신호중 높은 쪽의 주파수 f2에 대응한 1/4 파장 모노 폴 안테나를 형성하는 것이 되고, 이에 의해 주파수 f2에 대응한 안테나로서 동작할 수 있다.

더욱이, 제 4 방사 전극(55)과 제 2 방사 전극(54)의 일부와 제 3 방사 전극(53)과 제 1 방사 전극(52)의 부분에 의해 2개의 주파수대역의 무선신호중 낮은 쪽의 주파수 f1에 대응한 1/4 파장 모노 폴 안테나를 형성하는 것이 되고, 이에 의해 주파수 f1에 대응한 안테나로서도 동작할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 2 표면 실장형 안테나(51) 및 이것을 사용한 본 발명의 제 2 안테나 장치에 의하면, 양호한 안테나 특성을 갖는 2주파 대응 안테나로서 기능할 수 있는 것이 된다.

이어서, 도 11은 본 발명의 제 3 표면 실장형 안테나의 실시 형태 및 그것을 실장기판의 표면에 실장하여 이루어지는 본 발명의 제 3 안테나 장치의 실시 형태의 1 예를 나타내는 도 9와 마찬가지의 사시도이다.

도 11에 있어서, 71은 본 발명의 제3 표면 실장형 안테나이며, 77은 유전체 또는 자성체로 이루어지는 직방체상의 베이스체, 72는 베이스체(77)의 대향하는 한 쌍의 측면의 한 쪽(도 11중에서는 베이스체 77의 하면)에 대향하는 단부면의 한 쪽으로부터 다른 쪽에 걸쳐서 형성된 제 1 방사 전극, 74는 베이스체(77)의 대향하는 한 쌍의 측면의 다른쪽(도 11중에서는 베이스체 77의 상면)에 대향하는 단부면의 한 쪽으로부터 다른 쪽에 걸쳐서 형성된 제 2 방사 전극, 73은 베이스체(77)의 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 한쪽(도 11중에서는 베이스체 77의 바로 앞측의 측면)의 대향하는 한 쌍의 단부면의 한 쪽(도 11중에서는 베이스체 77의 안쪽의 단부면)을 향해 제 1 방사 전극(72)과, 제 2 방사 전극(74)을 접속하는 제 3 방사 전극, 75는 베이스체(77)의 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 한쪽(도 11중에서는 베이스체 77의 바로 앞측의 측면)에 그 일단이 베이스체(77)의 대향하는 한 쌍의 측면의 다른쪽에 형성된 제 2 방사 전극(74)과 접속되어 타단부에 급전 단자(76)가 형성되어 있는 제 4 방사 전극이다.

이와 같이, 본 발명의 제 3 표면 실장형 안테나(71)는 직방체상의 베이스체(77)에 대향하는 한 쌍의 측면에 각각 대향하는 한 쌍의 단면의 한쪽에서 다른 쪽에 걸쳐서 형성됨과 아울러 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 한 쪽의 대향하는 단부면의 어느 한쪽을 통해서 접속된 제 1 방사 전극(72), 제 2 방사 전극(74), 제 3 방사 전극(73)과, 대향하는 다른 한 쌍의 측면중 한 쪽에 형성되어 대향하는 한 쌍의 측면의 다른 쪽에 형성된 제 2 방사 전극(74)에 접속된 제 4 방사 전극(75)과, 제 4 방사 전극(75)의 제 2 방사 전극(74)과 접속되지 않은 측의 단부에 형성된 급전 단자(76)가 마련되어져 있다.

또한, 82는 실장 기판이며, 84는 실장 기판(82)의 표면에 형성된 급전 전극, 83은 실장 기판(82)의 표면 급전 전극(84)의 한쪽(도 11 중에서는 실장 기판82의 상면의 왼쪽 바로 앞측)에 배치되어 형성된 접지 도체층이다.

그리고, 이 실장 기판(82)에 본 발명의 제3 표면 실장형 안테나(71)를, 제 1 방사 전극(72)을 실장 기판(82)의 표면측으로 해서 급전 전극(84)의 다른쪽(도 11중에서는 실장 기판 82의 상면 우측 안쪽)에 실장함과 아울러 급전 단자(76)를 급전 전극(84)에 접속함으로써 본 발명의 제 3 안테나 장치가 구성되어 있다.

본 발명의 제 3 표면 실장형 안테나(71)에 의하면 제 4 방사 전극(75)과 제 2 방사 전극(74)의 부분에 의해 통신 시스템에서 사용되는 2개의 주파수대역의 무선신호중 높은 쪽의 주파수 f2에 대응한 1/4 파장 모노 폴 안테나를 형성하는 것이 되고, 이에 의해 주파수 f2에 대응한 안테나로서 동작할 수 있다.

더욱이, 제 4 방사 전극(75)과 제 2 방사 전극(74)의 일부와 제 3 방사 전극(73)과 제 1 방사 전극(72)의 부분에 의해 2개의 주파수대역의 무선신호중 낮은 쪽의 주파수 f1에 대응한 1/4 파장 모노 폴 안테나를 형성하는 것이 되고, 이에 의해 주파수 f1에 대응한 안테나로서도 동작할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 3 표면 실장형 안테나(71) 및 이것을 이용한 본 발명의 제 3 안테나 장치에 의하면 양호한 안테나 특성을 갖는 2주파 대응 안테나로서 기능할 수 있게 된다.

이어서, 도 12는 본 발명의 제 4 표면 실장형 안테나의 실시 형태 및 그것을 실장 기판의 표면에 실장하여 이루어지는 본 발명의 제 4 안테나 장치의 실시 형태의 일례를 도시하는 도 9와 마찬가지의 사시도이다.

도 12에 있어서, 91은 본 발명의 제 4 표면 실장형 안테나이며, 제 3 표면 실장형 안테나(71)와 유사 패턴으로 베이스체에 방사 전극(92～95)이 형성되고 있고, 97은 유전체 또는 자성체로 이루어지는 직방체상의 베이스체, 92는 베이스체(97)의 대향하는 한 쌍의 측면의 한 쪽(도 12중에서는 베이스체 97의 바로 앞측의 측면)에 대향하는 단부면의 한 쪽에서 다른 쪽에 걸쳐서 형성된 제 1 방사 전극, 94는 베이스체(97)의 대향하는 한 쌍의 측면의 다른쪽(도 12중에서는 베이스체 97의 대향측의 측면)에 대향하는 단면의 한 쪽에서 다른 쪽에 걸쳐서 형성된 제 2 방사 전극, 93은 베이스체(97)의 대향하는 다른 한 쌍의 측면중 한쪽(도 12중에서는 베이스체 97 의 하면)의 대향하는 한 쌍의 단부면의 한쪽(도 12중에서는 베이스체 97의 안쪽의 단부면)측을 통해서 제 1 방사 전극(92)과 제 2 방사 전극(94)을 접속하는 제 3 방사 전극, 95은 베이스체(97)의 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 한 쪽(도 12중에서는 베이스체 97의 하면)에 그 일단이 베이스체(97)의 대향하는 한 쌍의 측면의 다른 쪽에 형성된 제 2 방사 전극(94)과 접속되어 타단부에 급전 단자(96)가 형성되어 있는 제 4 방사 전극이다.

이와 같이, 본 발명의 제 4 표면 실장형 안테나(91)는 제 3 표면 실장형 안테나(71)와 마찬가지로 직방체상의 베이스체(97)에 대향하는 한 쌍의 측면에 각각 대향하는 한 쌍의 단부면의 한쪽에서 다른쪽에 걸쳐서 형성됨과 아울러 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 한쪽의 대향하는 단부면의 어느 한측을 통해 접속된 제 1 방사 전극(92), 제 2 방사 전극(94), 제 3 방사 전극(93)과 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 한쪽에 형성되며 대향하는 한 쌍의 측면의 다른 쪽에 형성된 제 2 방사 전극(94)에 접속된 제 4 방사 전극(95)과, 제 4 방사 전극(95)의 제 2 방사 전극(94)과 접속되지 않고 있는 측의 단부에 형성된 급전 단자(96)가 마련되어져 있다.

또한, 102는 실장 기판이며, 104는 실장 기판(102)의 표면에 형성된 급전 전극, 103은 실장 기판(102) 표면의 급전 전극(104)의 한 쪽(도 12중에서는 실장 기판 102의 상면의 왼쪽 안쪽)에 배치되어서 형성된 접지 도체층이다.

그리고, 이 실장 기판(102)에 본 발명의 제4 표면 실장형 안테나(91)를, 제 4 방사 전극(95)을 실장 기판(102)의 표면측으로 해서 급전 전극(104)의 다른 쪽(도 12중에서는 실장 기판 102 상면의 우측 안쪽)에 실장함과 아울러 급전 단자(96) 를 급전 전극(104)에 접속함으로써 본 발명의 제 4 안테나 장치가 구성되어 있다.

본 발명의 제 4 표면 실장형 안테나(91)에 의하면 제 4 방사 전극(95)과 제 2 방사 전극(94)의 부분에 의해 통신 시스템에서 사용되는 2개의 주파수대역의 무선신호 중 높은 쪽의 주파수 f2에 대응한 1/4 파장 모노 폴 안테나를 형성하게 되고, 이에 의해 주파수 f2에 대응한 안테나로서 동작할 수 있다.

더욱이, 제 4 방사 전극(95)과 제 2 방사 전극(94)의 일부와 제 3 방사 전극(93)과 제 1 방사 전극(92)의 부분에 의해 2개의 주파수대역의 무선신호중 낮은쪽의 주파수 f1에 대응한 1/4파장 모노 폴 안테나를 형성하게 되고, 이에 의해 주파수 f1에 대응한 안테나로서도 동작할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 2 표면 실장형 안테나(91) 및 이를 이용한 본 발명의 제 4 안테나장치에 의하면, 양호한 안테나 특성을 갖는 2주파 대응 안테나로서 기능할 수 있게 된다.

상술한 본 발명의 제 1～제 4 표면 실장형 안테나(31,51,71,91)에 있어서, 베이스체(37,57,77,97)는 유전체 또는 자성체로 이루어지는 직방체상의 형상의 것이고, 예를 들면, 알루미나를 주성분으로 하는 유전체 재료(비유전율εr:9.6)로 이루어지는 분말을 가압성형하여 소성한 세라믹스를 이용하여 제작된다. 또한, 베이스체(37,57,77,97)에는 유전체인 세라믹스와 수지의 복합 재료를 이용해도 좋고, 혹은 페라이트 등의 자성체를 이용해도 좋다.

베이스체(37,57,77,97)를 유전체로 제작했을 때에는, 제 1 방사 전극(32,52,72,92), 제 2 방사 전극(34,54,74,94), 제 3 방사 전극(33,53,73,93), 제 4 방사 전극(35,55,75,95)을 전파하는 고주파신호의 전파 속도가 지연되어 파장의 단 축이 생기고, 베이스체(37,57,77,97)의 비유전율을 εr라고 하면 제 1 방사 전극(32,52,72,92), 제 2 방사 전극(34,54,74,94), 제 3 방사전극(33,53,73,93), 제 4 방사전극(35,55,75,95)의 도체 패턴의 실효장은 εr^1/2배로 되어 실효장이 길게 된다. 따라서, 도체 패턴의 패턴장을 동일하게 한 경우이면 전류 분포 영역이 증가하기 때문에 방사하는 전파의 량을 많게 할 수 있어 안테나의 이득을 향상할 수 있다.

또한, 역으로, 종래의 안테나 특성과 같은 특성으로 했을 경우이면, 제 1 방사 전극(32,52,72,92), 제 2 방사 전극(34,54,74,94), 제 3 방사 전극(33,53,73,93), 제 4 방사전극(35,55,75,95)의 패턴장은 1/(εr ^1/2)이라고 할 수 있고, 표면 실장형 안테나(31,51,71,91)의 소형화를 꾀할 수 있다.

또한, 베이스체(37,57,77,97)를 유전체로 제작할 경우는 εr이 3보다 낮으면 대기중의 비유전율(εr=1)에 근접하여 안테나의 소형화라는 시장의 요구에 부응하는 것이 곤란하게 되는 경향이 있다. 또한, εr이 30을 초과하면 소형화는 가능하지만 안테나의 이득 및 대역폭은 안테나 사이즈에 비례하기 때문에 안테나의 이득 및 대역폭이 매우 작아져 안테나로서의 특성을 다하지 않게 되는 경향이 있다. 따라서, 베이스체(37,57,77,97)를 유전체로 제작할 경우는 그 비유전율εr이 3이상 7 이하의 유전체 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 유전체 재료로서는, 예를 들면, 알루미나 세라믹스, 지르코니아 세라믹스 등을 비롯한 세라믹 재료나, 데트라플루오로에틸렌, 유리 에폭시 등을 비롯한 수지재료등이 있다.

한편, 베이스체(37,57,77,97)를 자성체로 제작하면 제 1 방사 전극(32,52,72,92), 제 2 방사 전극(34,54,74,94), 제 3 방사 전극(33,53,73,93), 제 4 방사 전극(35,55,75,95)의 임피던스가 커지기 때문에 안테나의 Q를 낮게 해서 대역폭을 넓게 할 수 있다.

베이스체(37,57,77,97)를 자성체로 제작할 경우는, 비유전율μr이 8을 초과하면 안테나의 대역폭은 넓어지지만, 안테나의 이득 및 대역폭은 안테나 사이즈에 비례하기 때문에 안테나의 이득 및 대역폭이 매우 작아져 안테나로서의 특성을 다하지 않게 되는 경향이 있다. 따라서, 베이스체(37,57,77,97)를 자성체로 제작할 경우는 그 비유전율μr이 1이상 8이하의 자성체 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 자성체 재료로서는, 예를 들면 YIG(이트리엄아이언가닛), Ni-Zr계 화합물, Ni-Co-Fe계 화합물등이 있다.

제 1 방사 전극(32,52,72,92), 제 2 방사 전극(34,54,74,94), 제 3 방사 전극(33,53,73,93), 제 4 방사 전극(35,55,75,95) 및 급전 단자(36,56,76,96)는, 예를 들면 알루미늄, 동, 니켈, 은, 팔라듐, 백금, 금중 어느하나를 주성분으로 하는 금속에 의해 형성된다. 이들 금속에 의해 각각의 패턴을 형성함에는 각종 인쇄법이나 증착법, 스퍼터링법등의 박막형성법이나. 금속박의 접합법, 또는 도금법 등에 의해 제 각기 소망의 패턴 형상의 도체층을 베이스체(37,57,77,97)의 소정의 측면에 형성하면 좋다.

실장기판(42,62,82,102)에는 유리 에폭시나 알루미나 세라믹스 등의 통상의 회로 기판이 사용된다.

또한, 접지 도체층(43,63,83,103) 및 급전 전극(44,64,84,104)은 구리나 은등의 통상의 회로 기판에 사용되는 도체로 형성된다.

또한, 본 발명의 제 1～제 4 표면 실장형 안테나(31,51,71,91)를 실장 기판(42,62,82,102)의 표면에 실장하여 급전 단자(36,56,76,96)를 급전 전극(44,64,84,104)에 접속하는 방법에는 리플로노 등에 의한 땜납 실장이 사용가능하다.

또한, 본 발명의 제 1～제 4 표면 실장형 안테나(31,51,71,91)는 그 베이스체(37,57,77,97)의 대향하는 다른 한 쌍의 측면의 다른 쪽으로부터 한쪽을 향해, 또는 한쪽으로부터 다른쪽을 향해 도 15에 베이스체(37,57,77,97)의 사시도를 도시하는 바와 같이, 오목부(A)나 관통공(B)을 마련함으로써 경량화할 수 있음과 아울러 실장후의 충격에 대한 실장 강도에 대한 신뢰성을 향상시킬 수도 있다.

그리고, 본 발명의 무선통신 장치(도시안함)는 이상과 같은 본 발명의 제 1～제 4 표면 실장형 안테나(31,51,71,91) 또는 본 발명의 제 1～제 4중 어느하나의안테나 장치와, 이에 접속된 상이한 2개의 주파수대역의 무선신호에 대응한 송신 회로 및 수신 회로중 적어도 하나를 구비하는 것이다. 또한, 소망에 따라서 무선통신을 가능하게 하기 위해서 무선신호 처리 회로가 표면 실장형 안테나, 안테나 장치, 송신 회로 또는 수신 회로에 접속되어 있어도 좋고, 기타 여러가지 구성을 취할 수 있다.

이러한 본 발명의 무선통신 장치에 의하면, 이상과 같은 본 발명의 제 1～제 4 표면 실장형 안테나(31,51,71,91) 또는 본 발명의 제 1～제 4 중 어느하나의 안 테나 장치와, 이에 접속된 상이한 2개의 주파수대역의 무선신호에 대응한 송신 회로 및 수신 회로중 적어도 하나를 구비하기 때문에, 1개의 표면 실장형 안테나 또는 안테나 장치로 상이한 2개의 주파수에 대응가능한 소형이며 고기능의 2주파 대응 무선통신 장치가 된다.

또한, 본 발명의 표면 실장형 안테나 및 안테나 장치는 이상의 실시 형태의 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 변경을 가하는 것은 조금도 지장을 주지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 제 1～제 4 표면 실장형 안테나(31,51,71,91)의 제 1 방사 전극(32,52,72,92), 제 2 방사 전극(34,54,74,94), 제 3 방사 전극(33,53,73,93), 제 4 방사 전극(35,55,75,95)의 형상은, 도 9～도 12에 각각 도시한 바와 같은 장방형상의 것에 한정되는 것은 아니고, 도16에 평면도로 도시하는 바와 같은 미로형상의 제 1 방사 전극(32',52',72',92'), 제 2 방사 전극(34',54',74',94'), 제 3 방사 전극(33',53',73',93'), 제 4 방사 전극(35',55',75',95')으로 해도 좋고, 이렇게 하여 전기장을 변경함으로써 대응하는 주파수를 낮게 하거나, 혹은 소형의 안테나를 만들거나 할 수도 있다

본 발명의 소형 안테나에 의하면, 베이스체의 도체를 형성한 2개의 평면의 모서리부에 경사부 및 길이 0.08mm이하의 평탄부로 이루어지는 단차부를 형성함과 아울러, 적어도 평탄부와 이에 연속하는 평면의 경계부가 곡률반경 R0.03～0.2mm의 곡면상으로 한 것이기 때문에, 모서리부에 있어서 도체를 확실히 접속할 수 있고, 파편 불량율, 단선 불량율, 주파수 분산을 함께 삭감할 수 있다.

또한, 상기 단차부의 깊이가 0.15mm 이하이기 때문에, 모서리부에 있어서 도체를 보다 확실하게 접속할 수 있고, 파편 불량율, 단선 불량율, 주파수 분산을 함께 삭감할 수 있다.

또한, 상기 경사부의 각도가 100～160°이기 때문에 경사부와 연속하는 평면에 형성된 도체가 경사부의 단부까지 밀착성 높게 형성되어 파편불량율, 단선 불량율, 주파수 분산을 함께 삭감할 수 있다.

또한, 상기 단차부에 형성된 도체의 두께와 평면에 형성된 도체의 두께 차이가 0.02mm이하, 도체의 결손부가 도체의 폭에 대하여 50%이하이기 때문에, 소형 안테나를 보드에 고착해서 측정한 주파수와, 땜납을 사용하지 않고 보드에 배치해서 주파수를 측정했을 때의 주파수의 편이가 발생할 일은 없게 고정밀도의 주파수측정을 할 수 있다.

또한, 본 발명의 안테나에 의하면, 짧은 복공진 패턴의 방사 전극을 베이스체의 대향하는 한쌍의 측면에 형성한 것이기 때문에 비유전율 또는 비투자율에 기인하는 불필요한 공진을 회피하면서 비유전율 또는 비투자율에 기인하는 파장 단축작용이 얻어지므로 소형의 2주파 공용 안테나를 실현할 수 있다.

또한, 기판의 대향하는 다른 한쌍의 측면의 다른쪽으로부터 한쪽을 향하거나, 또는 한쪽으로부터 다른쪽을 향해 오목부 또는 관통공을 형성하였을 때에는 안테나 특성을 유지하면서 베이스체를 경량화할 수 있기 때문에 실장후의 충격등에 대하여 실장 강도의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 안테나 장치에 의하면 대향하는 부분과 이에 이어지는 부분으로 이루어지는 제 1~제 3 방사전극에 대해서 급전점으로부터 제 4방사 전극을 통해서 급전할 때에 복수의 공진을 발생할 수 있으므로 제 2 방사 전극측으로 주파수 f2에, 제 3 전극을 통해서 접속된 제 1 전극측으로 f2와는 다른 주파수 f1(통상은 f1<f2)에 대응시켜서, 각각 1/4파장의 안테나로서 동작시킬 수 있고, 2주파 대응의 표면 실장형 안테나로서 양호하게 동작시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 안테나 장치에 의하면, 제 2 방사 전극측에 의해 고주파수 f2가, 제 3 방사전극을 통해 접속된 제 1 방사 전극측에 의해 저 주파수 f1이 얻어진다. 여기서 본 발명의 표면형 설치 안테나는 제 4 방사 전극을 마련함으로써 고주파수 f2에 대응하는 제 2 방사 전극측이 저주파수 f1에 대응하는 제 1 방사 전극측에 비해 접지 도체층에서 벗어난 위치에 설치되게 된다. 또한, 고주파수 f2에 대응하는 측의 방사 전극이 제 2 방사 전극 및 제 4 방사 전극이 되어 다른 복수의 면에 걸쳐 형성되게 된다. 이에 따라서, 제 2 방사 전극만으로는 송수신하기 어려웠던 제 2 방사 전극과 직교하는 편파를 갖는 전파를 제 4 방사 전극으로 송수신함으로써 전방위의 전파를 송수신할 수 있게 된다. 이에 따라 일반적으로 낮아지는 고주파수측의 방사 특성에 있어서도 저주파수측과 동등한 방사 특성을 얻을 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 무선통신 장치에 의하면 본발명의 표면 실장형 안테나와, 이에 접속된 상이한 2개의 주파수 대역의 무선신호에 대응한 송신회로 및 수신회로의 적어도 하나를 구비하기 때문에 1개의 표면 실장형 안테나 또는 안테나 장치로 상이한 2개의 주파수에 대응가능한 소형이며 고기능의 2주파 대응 무선통신장치가 된다.

이에 따라서, 본 발명에 의하면 양호한 안테나 특성을 안정하게 얻을 수 있으며, 주파수 조정이 용이하며, 또한 소형화가 가능한 2주파 대응 표면 실장형 안테나 및 이를 이용한 안테나 장치를 제공할 수 있으며, 이 2주파 대응 표면 실장형 안테나 및 안테나 장치를 구비한 2주파 대응 무선장치를 제공할 수 있다.

Claims

유전체 세라믹스로 이루어지고, 직방체상의 베이스체의 2개 이상의 인접하는 면에 걸쳐 도체를 형성하여 이루어지는 소형 안테나로서, 상기 도체를 형성한 2개의 면 모서리부에는 상기 2개의 인접하는 면의 한쪽 면과 평행한 평탄부, 및 상기 한쪽 면과 상기 평탄부 사이의 경사부로 이루어진 단차부가 형성되어 있고, 상기 평탄부의 폭이 0.08mm이하이며, 상기 평탄부와 상기 2개의 인접하는 면의 다른 쪽 면의 경계부를 곡률반경 R0.03～0.2mm의 곡면으로 한 것을 특징으로 하는 소형 안테나.
제 1 항에 있어서, 상기 단차부의 깊이가 0.15mm이하인 것을 특징으로 하는 소형 안테나.
제 1 항에 있어서, 상기 한쪽 면과 상기 경사부의 내각이 100～160°인 것을 특징으로 하는 소형 안테나.
제 1 항에 있어서, 상기 단차부에 형성된 도체의 두께와 상기 2개의 인접하는 면에 형성된 도체의 두께의 차이가 0.02mm이하인 것을 특징으로 하는 소형 안테나.
제 1 항에 있어서, 상기 단차부에 형성된 도체의 결손부가 도체의 폭에 대하여 50%이하인 것을 특징으로 하는 소형 안테나.
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유전체 또는 자성체로 이루어지는 직방체상의 베이스체,

서로 대향하는 2개의 측면 중 한쪽 측면에 형성된 제 1 방사 전극,

상기 2개의 측면 중 다른 쪽 측면에 형성된 제 2 방사 전극,

상기 제 1 방사 전극과 상기 제 2 방사 전극을 접속하는 전극으로서, 상기 한쪽 측면으로부터 상기 2개의 측면과는 다른 측면을 통해서 상기 다른 쪽 측면으로 접속되어 형성된 제 3 방사 전극, 및

일단이 상기 제 2 방사 전극에 접속되고 또한 타단을 급전 단자로 하는 전극으로서, 상기 다른 쪽 측면으로부터 상기 다른 측면 또는 상기 다른 측면에 대향하는 측면으로 접속되어 형성된 제 4 방사 전극을 구비한 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
제 15 항에 있어서, 상기 제 3 방사 전극 및 상기 제 4 방사 전극의 적어도 한쪽이 형성된 모서리부에는 경사부와 어느 하나의 측면과 평행한 평탄부를 갖는 단차부가 형성되어 있고, 상기 평탄부의 폭이 0.08mm이하이며, 상기 평탄부와 이것에 접속하는 측면의 경계부가 곡률반경 R0.03～0.2mm의 곡면인 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
제 15 항에 있어서, 상기 베이스체는 상기 다른 측면 또는 상기 다른 측면에 대향하는 측면에 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
제 15 항에 있어서, 상기 베이스체는 상기 다른 측면으로부터 상기 다른 측면에 대향하는 측면에 관통하는 관통공을 갖는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 안테나.
(1) 유전체 또는 자성체로 이루어지는 직방체상의 베이스체,

서로 대향하는 2개의 측면 중 한쪽 측면에 형성된 제 1 방사 전극,

상기 2개의 측면 중 다른 쪽 측면에 형성된 제 2 방사 전극,

상기 제 1 방사 전극과 상기 제 2 방사 전극을 접속하는 전극으로서, 상기 한쪽 측면으로부터 상기 2개의 측면과는 다른 측면을 통해서 상기 다른 쪽 측면으로 접속되어 형성된 제 3 방사 전극, 및

일단이 상기 제 2 방사 전극에 접속되고 또한 타단을 급전 단자로 하는 전극으로서, 상기 다른 쪽 측면으로부터 상기 다른 측면 또는 상기 다른 측면에 대향하는 측면으로 접속되어 형성된 제 4 방사 전극을 갖는 표면 실장형 안테나와,

(2) 실장면에 급전 전극과 상기 급전 전극과는 분리된 접지 도체층을 갖는 실장 기판을 구비하고,

상기 제 2 방사 전극과 상기 접지 도체층 사이의 거리가 상기 제 1 방사 전극과 상기 접지 도체층 사이의 거리보다 길어지도록 상기 표면 실장형 안테나가 상기 실장면에 실장되고,

상기 급전 단자가 상기 급전 전극에 접속된 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 제 3 방사 전극 및 상기 제 4 방사 전극의 적어도 한쪽이 형성된 모서리부에는 경사부와 어느 하나의 측면과 평행한 평탄부를 갖는 단차부가 형성되어 있고, 상기 평탄부의 폭이 0.08mm이하이며, 상기 평탄부와 이것에 접속하는 측면의 경계부가 곡률반경 R0.03～0.2mm의 곡면인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 2개의 측면이 상기 실장면에 평행하도록 상기 표면 실장형 안테나를 상기 실장면 상에 실장한 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 2개의 측면이 상기 실장면에 수직하도록 상기 표면 실장형 안테나를 상기 실장면 상에 실장한 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
(1) 유전체 또는 자성체로 이루어지는 직방체상의 베이스체,

서로 대향하는 2개의 측면 중 한쪽 측면에 형성된 제 1 방사 전극,

상기 2개의 측면 중 다른 쪽 측면에 형성된 제 2 방사 전극,

상기 제 1 방사 전극과 상기 제 2 방사 전극을 접속하는 전극으로서, 상기 한쪽 측면으로부터 상기 2개의 측면과는 다른 측면을 통해서 상기 다른 쪽 측면으로 접속되어 형성된 제 3 방사 전극, 및

일단이 상기 제 2 방사 전극에 접속되고 또한 타단을 급전 단자로 하는 전극으로서, 상기 다른 쪽 측면으로부터 상기 다른 측면 또는 상기 다른 측면에 대향하는 측면으로 접속되어 형성된 제 4 방사 전극을 갖는 표면 실장형 안테나와,

(2) 상기 급전 단자에 접속된 송신 회로 및 수신 회로 중 하나 이상을 구비한 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 23 항에 있어서, 상기 제 3 방사 전극 및 상기 제 4 방사 전극의 적어도 한쪽이 형성된 모서리부에는 경사부와 어느 하나의 측면과 평행한 평탄부를 갖는 단차부가 형성되어 있고, 상기 평탄부의 폭이 0.08mm이하이며, 상기 평탄부와 이것에 접속하는 측면의 경계부가 곡률반경 R0.03～0.2mm의 곡면인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 23 항에 있어서,

실장면에 급전 전극과 상기 급전 전극과는 분리된 접지 도체층을 갖는 실장 기판을 더 구비한 무선 통신 장치로서,

상기 제 2 방사 전극과 상기 접지 도체층 사이의 거리가 상기 제 1 방사 전극과 상기 접지 도체층 사이의 거리보다 길어지도록 상기 표면 실장형 안테나가 상기 실장면에 실장되고,

상기 급전 단자가 상기 급전 전극에 접속된 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.