KR20040018125A - 안테나 구조 및 그것을 구비한 통신기 - Google Patents

안테나 구조 및 그것을 구비한 통신기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안테나 효율의 저하를 억제하면서 안테나의 소형·박형화를 도모하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 안테나 구조(1)는 복공진 상태를 만들어 내는 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)이 유전체 기체(4)에 형성되어 이루어지는 안테나 본체(2), 및 상기 안테나 본체(2)가 탑재되는 기판(3)을 가진다. 기판(3)에는 접지 제외부(11)를 피해서 접지 전극(10)을 형성한다. 접지 제외부(11)는 안테나 본체(2)의 탑재영역 A의 적어도 일부분과 상기 부분에 연속해서 안테나 본체 탑재영역 A보다도 외측으로 밀려나온 부분에 형성한다. 유전체 기체(4)에 형성되어 있는 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)의 접지용 단부(5a, 6a)는 안테나 본체 탑재영역 A보다도 외측의 접지 제외부(11) 부분에 형성되어 있는 접지용 라인 패턴(13, 14)을 개재해서 접지 전극(10)에 접속한다.

Description

안테나 구조 및 그것을 구비한 통신기{Antenna unit and communication device including same}
본 발명은 통신 단말기기 등의 통신기에 형성되는 안테나 구조 및 그것을 구비한 통신기에 관한 것이다.
도 12에는 통신기에 형성되는 안테나의 일례가 모식적인 사시도에 의해 나타나 있다. 이 안테나(20)는 유전체 기체(基體)(21), 이 유전체 기체(21)에 형성되는 급전 방사전극(22) 및 무급전 방사전극(23), 유전체 기체(21)의 측면에 형성되어 급전 방사전극(22)에 신호를 공급하기 위한 급전 전극(도시하지 않음), 유전체 기체(21)의 바닥면 전면에 형성되는 안테나 접지 전극(도시하지 않음)을 구비하여 구성되어 있다.
급전 방사전극(22)과 무급전 방사전극(23)은 각각 한 단부(22a, 23a)가 접지용 단부를 이루고 있다. 또한, 급전 방사전극(22)의 다른 단부는 상기 급전 전극으로부터 신호가 급전되는 급전 단부를 이루고, 무급전 방사전극(23)의 다른 단부는 개방단을 이루고 있다.
이 안테나(20)는 예를 들어, 통신기의 회로기판(25)의 접지 전극(26)상에 표면 실장된다. 이 표면 실장에 의해 안테나(20)의 급전 전극이 회로기판(25)의 신호 공급원(27)에 도통된다. 또한, 안테나(20)의 급전 방사전극(22)과 무급전 방사전극(23)의 각 접지용 단부(22a, 23a)는 각각 직접적으로 회로기판(25)의 접지 전극(26)에 접속된다.
이러한 표면 실장 상태에 있어서, 예를 들면, 신호 공급원(27)으로부터 안테나(20)의 급전 전극에 통신용의 신호가 공급되면, 그 급전 전극에서 급전 방사전극(22)으로 신호가 전달된다. 또한, 급전 방사전극(22)과 무급전 방사전극(23)의 전자 결합에 의해, 급전 방사전극(22)에서 무급전 방사전극(23)으로도 신호가 전달된다. 이러한 신호공급에 의해, 급전 방사전극(22)과 무급전 방사전극(23)이 공진해서 안테나 동작을 행한다.
그들 급전 방사전극(22)과 무급전 방사전극(23)의 각각의 전기장(electrical length)이나, 급전 방사전극(22)과 무급전 방사전극(23)간의 간격 등의 여러가지 조건을 적절하게 설정함으로써, 급전 방사전극(22)과 무급전 방사전극(23)에 의한 복공진(double-resonance) 상태를 만들어 낼 수 있고, 이 복공진 상태에 의해, 안테나(20)의 특성을 향상시킬 수 있다.
그러나, 안테나에는 소형화·박형화(저배화)가 요구되고 있다. 이 요구에 따라서 안테나(20)의 유전체 기체(21)를 소형·박형화하면, 급전 방사전극(22)이나 무급전 방사전극(23)의 효율이 나빠져서, 안테나 특성의 열화를 초래해 버린다는 문제가 생긴다.
이 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 안테나 특성의 열화를 방지하면서, 소형·박형화를 촉진할 수 있는 안테나 구조 및 그것을 구비한 통신기를 제공하는데 있다.
도 1은 제 1과 제 2의 각 실시형태예의 안테나 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 배면측에서 본 안테나 구조의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 안테나 구조를 구성하는 안테나 본체의 전개도이다.
도 4는 실시형태예의 안테나 구조가 가지는 리턴 로스의 주파수 특성의 일례를 종래의 구성과 비교해서 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시형태예의 안테나 구조에 있어서의 수평 편파와 수직 편파의 각각의 최대 이득의 주파수 특성을 종래의 구성과 비교해서 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시형태예의 안테나 구조에 있어서의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 그 밖의 실시형태예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 안테나 본체의 탑재위치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 접지용 라인 패턴의 그밖의 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 직접 급전 타입의 급전 방사전극을 형성할 경우에 있어서의 안테나 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 유전체 기체의 그밖의 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 종래의 안테나의 일례를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
1: 안테나 구조2: 안테나 본체
3: 기판4: 유전체 기체
5: 급전 방사전극6: 무급전 방사전극
7,18: 급전 전극10: 접지 전극
13,14: 접지용 라인 패턴
상기 목적을 달성하기 위하여, 이 발명은 다음에 나타내는 구성을 가지고 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로 하고 있다. 다시 말해, 이 발명은 소망의 전파의 송수신의 안테나 동작을 행하는 방사전극이 유전체 기체에 형성되어 있는 구성의 안테나 본체, 및 이 안테나 본체가 탑재되는 기판을 가지는 안테나 구조에 있어서, 안테나 본체의 유전체 기체에는 방사전극으로서, 신호 공급원으로부터 신호가 공급되는 급전 방사전극, 및 상기 급전 방사전극에 근접해서 배치된 무급전 방사전극이 형성되어 있고, 각각의 방사전극의 한 단은 개방단이고, 다른 단은 접지용 단부를 이루고, 상기 기판에는 접지 전극, 및 안테나 본체의 탑재영역의 적어도 일부분과 그 부분에 연속해서 안테나 탑재영역보다도 외측으로 밀려나온 부분에 의해 형성되는 접지 제외부가 형성되어 있고, 안테나 본체의 유전체 기체에 형성된 급전 방사전극과 무급전 방사전극 중 적어도 한 측의 접지용 단부는, 접지 제외부의 상기 안테나 본체 탑재영역보다도 외측으로 밀려나온 영역에 형성되어 있는 접지용라인 패턴을 개재해서 접지 전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
<발명의 실시형태>
이하에, 이 발명에 따른 실시형태예를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1(a)에는 제 1 실시형태예의 안테나 구조가 사시도로 나타나 있고, 도 1(b)에는 그 안테나 구조의 모식적인 분해도가 나타나 있다. 또한, 도 2에는 도 1의 안테나 구조를 배면측에서 본 상태가 나타나 있다.
이 제 1 실시형태예의 안테나 구조(1)는 칩 형상의 안테나 본체(2), 상기 안테나 본체(2)가 탑재되는 기판(회로기판: 3)을 구비하여 구성되어 있다. 한편, 도 3에는 안테나 본체(2)의 전개도가 나타나 있다.
안테나 본체(2)는 유전체 기체(4), 상기 유전체 기체(4)에 형성되는 급전 방사전극(5), 무급전 방사전극(6), 급전 전극(7), 및 접지 전극(8)을 구비하여 구성되어 있다. 즉, 유전체 기체(4)의 상면(4a)에는 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)이 간격을 개재해서 근접 형성되어 있고, 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)의 각각의 한 단측은 각각 동일하게, 유전체 기체(4)의 상면측에서 측면(4b)을 지나 바닥면측에 연장되어 형성되어 있다. 이들 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)의 바닥면측에 연장된 각 단부(5a, 6a)는 각각 접지용 단부를 이루고 있다. 또한, 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)의 각 타단부(5b, 6b)는 각각 개방단을 이루고, 그 급전 방사전극(5)의 개방단(5b)은 급전단부를 이루고 있다.
유전체 기체(4)의 측면(4c)에는 급전 방사전극(5)의 급전단부(5b)와 간격을 개재해서 대향하는 급전 전극(7)이 형성되어 있다. 이 급전 전극(7)의 외부접속단부는 유전체 기체(4)의 바닥면측에 돌아들어가서 형성되어 있다. 또한, 유전체 기체(4)의 바닥면(4d)에는 접지 전극(8)이, 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)의 각 접지용 단부(5a, 6a) 및 급전 전극(7)의 외부접속단부를 피한 부분 영역에 형성되어 있다.
기판(3)에는 접지 전극(10)이 형성되어 있지만, 이 접지 전극(10)은 기판(3)의 전체 영역에 걸쳐 형성되어 있는 것이 아니라, 기판(3)의 일부에는 접지 제외부(11)가 형성되어 있다. 이 접지 제외부(11)는 안테나 본체(2)의 탑재영역 A의 일부분과 그 부분에 연속해서 안테나 본체 탑재영역 A로부터 기판(3)의 가장자리부에 걸치는 영역에 형성되어 있다.
이 제 1 실시형태예에서는, 그 접지 제외부(11)에는 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)의 각 접지용 단부(5a, 6a)를 각각 접지 전극(10)에 접속시키기 위한 별개의 접지용 라인 패턴(13, 14)이 형성되어 있다.
또한, 기판(3)에는 도 2에 나타낸 바와 같이, 접지 제외부(11)와는 다른 접지 제외부(15)가 형성되어 있고, 이 접지 제외부(15)에는 급전용 랜드 패턴(16)이 형성되어 있다. 이 급전용 랜드 패턴(16)은 신호 공급원(17)에 도통하고 있다.
이 제 1 실시형태예의 안테나 구조(1)에서는, 안테나 본체(2)의 급전 전극(7)의 외부접속단부가 기판(3)의 급전용 랜드 패턴(16)에, 또한, 급전 방사전극(5)의 접지용 단부(5a)가 급전측의 접지용 라인 패턴(13)에, 게다가, 무급전 방사전극(6)의 접지용 단부(6a)가 무급전측의 접지용 라인 패턴(14)에, 각각 접속하도록 위치맞춤이 이루어져, 안테나 본체(2)가 기판(3)에 실장되어 있다.
이러한 안테나 구조(1)에서는 예를 들면, 신호 공급원(17)으로부터 급전 전극(7)에 통신용의 신호가 공급되면, 그 신호는 급전 전극(7)으로부터 용량을 개재해서 급전 방사전극(5)에 공급된다. 또한, 전자 결합에 의해, 급전 방사전극(5)으로부터 무급전 방사전극(6)에 신호가 전달된다. 이 신호 공급에 의해, 급전 방사전극(5) 및 무급전 방사전극(6)은 공진하여 안테나 동작을 행한다. 한편, 이 제 1 실시형태예에서는 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)은 복공진 상태를 만들어 낼 수 있게 구성되어 있다. 이 복공진 상태에 의해, 이 안테나 구조(1)는 예를 들면 도 4의 실선 A로 나타낸 바와 같은 리턴 로스(return loss)의 주파수 특성을 가져서, 2개의 다른 주파수대에서의 전파의 통신이 가능해진다.
그런데, 이 제 1 실시형태예에서는, 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)의 각 접지용 단부(5a, 6a)는 각각 접지용 라인 패턴(13, 14)을 개재해서 접지 전극(10)에 접속되어 있다. 이 때문에, 그들 접지용 라인 패턴(13, 14)에는 급전 방사전극(5), 무급전 방사전극(6)의 공진에 기인한 전류가 통전(通電)하고, 상기 접지용 라인 패턴(13, 14)은 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)과 함께 안테나 동작을 행한다.
이 제 1 실시형태예에서는, 그들 접지용 라인 패턴(13, 14)은 접지용 단부(5a, 6a) 측에서 안테나 본체 탑재영역 A보다도 외측의 접지 제외부(11) 부분을 통하여 접지 전극(10)에 접속되어 있다. 이 때문에, 안테나 본체(2)보다도 외측의 영역에도 안테나가 형성되게 되어, 안테나의 크기를 안테나 본체(2)보다도 크게 보이게 할 수 있다. 이에 의해, 종래와 같이 급전 방사전극(5)과 무급전방사전극(6)의 각 접지용 단부(5a, 6a)가 직접적으로 접지 전극(10)에 접속되어 있는 경우에 비하여, 안테나 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 제 1 실시형태예에서는, 접지용 라인 패턴(13, 14)은 각각 접지용 단부(5a, 6a)측에서, 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)의 전류의 통전 방향 α에 실질적으로 직교하는 방향 β을 따라서, 서로 떨어지는 방향으로 연장되어 접지 전극(10)에 접속되어 있다. 더욱이, 이 제 1 실시형태예에서는 접지 제외부(11)는 안테나 본체 탑재영역 A로부터 기판(3)의 가장자리부에 걸쳐서 형성되어 있고, 접지용 라인 패턴(13, 14)의 측부 가장자리의 일부는 기판(3)의 가장자리에 형성되어 있다.
접지용 라인 패턴(13, 14)의 그와 같은 구성에 의해, 안테나 구조(1)가 가지는 서로 다른 2개의 통신용의 주파수대 H, L 중에서, 주파수가 높은 측의 주파수대 H는 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)의 전류의 통전 방향 α의 편파(이하, 수평 편파라고 함)가 크게 관여하고, 주파수가 낮은 측의 주파수대 L는 접지용 라인 패턴(13, 14)의 신장 방향 β의 편파(이하, 수직 편파라고 함)가 크게 관여하게 된다.
주파수가 높은 측의 주파수대 H에 있어서는, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 급전측의 접지용 라인 패턴(13)에 자계가 최대가 되는 부위 M이 있고, 또한, 급전 방사전극(5)의 급전단부(5b)가 전계 최대부분 E가 된다. 이 때문에, 그들 전계 최대부분 E와 자계 최대부위 M을 연결하는 α방향의 편파(즉, 수평 편파)가 강해진다. 이에 대하여, 주파수가 낮은 측의 주파수대 L에 있어서는, 도6(b)에 나타내는바와 같이, 자계 최대부위 M의 위치는 주파수대 H와 동일하지만, 전계 최대부분 E는 무급전 방사전극(6)의 개방단(6b)의 위치가 된다. 이 경우, 접지용 라인 패턴(13, 14)의 전류가 동위상(inphase)이 되고, 이들 접지용 라인 패턴(13, 14)에 기인한 전계가 서로 강화되어, β방향의 편파(즉, 수직 편파)가 강해진다.
이것은, 본 발명자의 실험에 의해서도 확인되고 있다. 그 실험결과가 도 5의 그래프에 나타나 있다. 이 그래프에서 실선 PH는 이 제 1 실시형태예의 안테나 구조(1)에 있어서의 수평 편파의 최대 이득의 주파수 특성을 나타내고, 일점 쇄선 PL은 이 제 1 실시형태예의 안테나 구조(1)에 있어서의 수직 편파의 최대 이득의 주파수 특성을 나타내고 있다. 또한, 2점 쇄선 QH는 종래의 안테나(예를 들면 도 12에 나타낸 바와 같이, 급전 방사전극(22: 본 발명의 참조부호 5에 해당)과 무급전 방사전극(23: 본 발명의 참조부호 6에 해당)의 각 접지용 단부가 직접적으로 기판의 접지 전극 (26: 본 발명의 참조부호 10에 해당)에 접속되어 있는 경우)에 있어서의 수평 편파의 최대 이득의 주파수 특성을 나타내고, 점선 QL은 종래의 안테나에 있어서의 수직 편파의 최대 이득의 주파수 특성을 나타내고 있다.
이 그래프에도 나타나 있는 바와 같이, 종래에는 2점 쇄선 QH와 점선 QL으로 나타낸 바와 같이, 수평 편파와 수직 편파의 최대 이득의 주파수 특성은 동일한 경향을 나타내고 있다. 이에 대하여, 이 제 1 실시형태예에 특유한 구성을 구비함으로써, 수평 편파와 수직 편파는 서로 다른 경향의 주파수 특성을 가지게 된다. 즉,주파수가 높은 측의 주파수대 H에서는 수평 편파가 커지고(실선 PH참조), 주파수가 낮은 측의 주파수대 L에서는 수직 편파가 커지게 된다(일점 쇄선 PL참조).
그들 수평 편파와 수직 편파는 실질적으로 직교 관계에 있고, 서로의 영향을 받기 어려우므로, 이 제 1 실시형태예의 안테나 구조(1)에서는, 주파수대 H, L의 각각의 공진주파수의 조정을 독립적으로 행하는 것이 가능해진다. 또한, 그들 주파수대 H, L의 각각에 관하여, 안테나 본체(2)측과 기판(3)측과의 매칭도 각각 독립적으로 제어하는 것이 용이해진다. 이에 의해, 예를 들면 종래예의 안테나에서는 도 4의 점선 B로 나타낸 바와 같은 리턴 로스의 주파수 특성을 가지는데 대하여, 이 제 1 실시형태예에 특유한 안테나 구조(1)의 구성을 구비함으로써, 종래보다도 각별히 매칭을 양호하게 할 수 있고, 실선 A로 나타낸 바와 같은 리턴 로스의 주파수 특성을 가질 수 있게 된다. 즉, 안테나 효율의 향상을 도모할 수 있다.
게다가 또한, 이 제 1 실시형태예에서는 기판(3)에 있어서의 안테나 본체 탑재영역 A의 일부분이 접지 제외부(11)가 되어 있으며, 이것도 안테나 효율의 향상에 기여할 수 있는 것이다.
이상과 같이, 이 제 1 실시형태예에서는, 기판(3)의 접지 전극(10)과 접지 제외부(11)에 걸치도록 안테나 본체(2)를 탑재하고, 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)의 각 접지용 단부(5a, 6a)는 각각 안테나 본체 탑재영역 A보다도 외측의 접지 제외부(11) 부분에 형성된 접지용 라인 패턴(13, 14)을 개재해서 접지 전극(10)에 접속하는 구성으로 하였다. 이 구성에 의해, 표 1에도 나타나 있는 바와 같이, 종래예의 구성보다도 안테나 효율을 향상시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 안테나 효율의 저하를 억제하면서, 안테나 본체(2)의 소형·박형화를 도모하는 것이 용이해진다.
주파수(㎒) 안테나 효율[dBd]
종래예 실시형태예
1950 -7.0 -2.3
2110 -1.5 -0.7
이하에, 제 2 실시형태예를 설명한다. 이 제 2 실시형태예는 통신기에 관한 것으로, 통신기는 제 1 실시형태예의 안테나 구조(1)를 구비하고 있다. 한편, 안테나 구조(1)의 설명은 제 1 실시형태예에서 말했으므로, 여기에서는 그 중복 설명은 생략한다. 또한, 안테나 구조(1) 이외의 통신기의 구성에는 여러가지 구성이 있으며, 여기에서는 어떠한 구성이라도 적절하게 채용해도 되며, 그 설명은 생략한다.
이 제 2 실시형태예에서는, 제 1 실시형태예의 안테나 구조(1)가 형성되어 있으므로, 안테나 효율이 양호하고 소형인 통신기를 제공하는 것이 용이해진다.
또한, 이 발명은 제 1과 제 2의 각 실시형태예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 실시형태를 채용할 수 있다. 예를 들면, 제 1과 제 2의 실시형태예에서는 급전 방사전극(5)과 무급전 방사전극(6)의 양쪽의 접지용 단부(5a, 6a)가, 각각 접지용 라인 패턴(13, 14)을 개재해서 접지 전극(10)에 접속되어 있었지만, 도 7(a)나 (b)에 나타낸 바와 같이, 급전 방사전극(5)의 접지용 단부(5a)와, 무급전 방사전극(6)의 접지용 단부(6a) 중 한 측만이, 접지용 라인 패턴(13, 14)을 개재해서 접지 전극(10)에 접속하고, 다른 측은 직접적으로 접지 전극(10)에 접속하는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우에도, 접지용 라인 패턴(13, 14)에 의해 종래예에 비하여 안테나 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 1과 제 2의 실시형태예에서는, 안테나 본체(2)는 기판(3)의 모서리부에 탑재되어 있었지만, 기판(3)에 있어서의 안테나 본체(2)의 탑재 위치는 특별히 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 도 8에 나타낸 바와 같은 기판(3)의 가장자리부의 중앙부나, 기판(3) 전체의 중앙부 등과 같이, 기판(3)에 형성되는 회로부품이나 회로의 배선패턴의 형성 위치 등을 고려한 적절한 위치에 안테나 본체(2)를 탑재하여도 좋다. 한편, 접지용 라인 패턴(13, 14)에는 안테나 효율을 향상시킬 수 있는 적절한 길이가 있어, 안테나 본체 탑재영역 A보다도 외측으로 밀려나온 접지 제외부(11) 부분은, 그 적절한 길이를 가지는 접지용 라인 패턴(13, 14)을 형성할 수 있는 면적을 가지고 있으면 된다. 이 점으로부터, 예를 들면 안테나 본체(2)를 기판(3)의 중앙부에 탑재한 경우에는, 접지 제외부(11)는 안테나 본체 탑재영역 A로부터 기판(3)의 가장자리까지 확장해서 형성하지 않아도 좋다. 이 경우에는, 물론 접지용 라인 패턴(13, 14)의 측부는 기판(3)의 가장자리에는 형성되지 않는다.
게다가, 제 1과 제 2의 실시형태예에서는, 접지용 라인 패턴(13, 14)은 직선 형상이었지만, 급전측의 접지용 라인 패턴(13)과, 무급전측의 접지용 라인 패턴(14) 중 한쪽 또는 양쪽이, 도 9에 나타낸 바와 같은 미안다(meander) 형상이어도 좋다. 이와 같이, 접지용 라인 패턴(13, 14)을 미안다 형상으로 형성함으로써, 상기 접지용 라인 패턴(13, 14)의 인덕턴스가 높아진다는 점으로부터, 접지용 라인 패턴(13, 14)의 형성영역을 작게 할 수 있다. 이것으로부터, 안테나 본체 탑재영역 A보다도 외측으로 밀려나온 접지 제외부(11) 부분의 면적을 작게 할 수 있다.
게다가, 제 1과 제 2의 실시형태예에서는, 급전 방사전극(5)은 급전 전극(7)으로부터 용량을 개재해서 신호가 공급되는 용량 급전 타입의 방사전극이었지만, 급전 방사전극(5)은 신호 공급원으로부터의 신호를 직접적으로 받는 직접 급전 타입의 방사전극이어도 좋다. 이 경우에는 예를 들면, 신호 공급원(17)으로부터의 신호는, 도 10에 나타낸 바와 같은 접지용 라인 패턴(13)에 접속된 급전 전극(18)을 개재해서 급전 방사전극(5)에 직접적으로 공급된다.
게다가, 제 1과 제 2의 실시형태예에서는, 유전체 기체(4)는 직방체 형상이었지만, 직방체 이외의 형상이어도 좋고, 예를 들면 유전체 기체(4)는 도 11에 나타낸 바와 같은 곡면을 가지는 형상이어도 좋다. 이러한 형상의 유전체 기체(4)를 제작할 경우에는, 예를 들면 유전체 기체(4)의 구성 재료로서, 수지재료와 세라믹스의 혼합재료를 이용하고, 예를 들면 인서트(insert) 성형 수법이나 아웃서트(outsert) 성형 수법에 의해 유전체 기체(4)를 성형함으로써, 용이하게 제작할 수 있다.
게다가, 제 1과 제 2의 실시형태예에서는, 유전체 기체(4)의 바닥면의 일부분에 접지 전극(8)이 형성되어 있었지만, 접지 전극(8)은 생략하여도 좋다. 또한, 기판(3)의 안테나 본체 탑재영역 A의 일부분이 접지 제외부(11)가 되어 있었지만, 기판(3)의 안테나 본체 탑재영역 A의 전부가 접지 제외부(11)가 되어 있어도 좋다.
또한, 제 1과 제 2의 실시형태예에서는, 안테나 구조(1)가 가지는 통신용의주파수대의 예로서, 1.9㎓대와 2.1㎓대의 예가 나타나 있지만, 물론 급전 방사전극(5)이나 무급전 방사전극(6)의 설계에 의해 여러가지 통신용의 주파수대를 안테나 구조(1)에 갖게 하는 것이 가능하다. 더욱이, 급전 방사전극(5)이나 무급전 방사전극(6)의 형상도, 실시형태예에 나타낸 형태에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 양태를 채용할 수 있다.
게다가, 제 1과 제 2의 실시형태예에서는, 접지용 라인 패턴(13, 14)은 급전 방사전극(5)이나 무급전 방사전극(6)의 접지용 단부(5a, 6a) 측에서, 급전 방사전극(5)이나 무급전 방사전극(6)의 전류의 통전 방향 α에 실질적으로 직교하는 방향 β로 연장되어 접지 전극(10)에 접속되어 있었지만, 접지용 라인 패턴(13, 14)의 신장 방향은 전류의 통전 방향 α에 직교하지 않아도, 교차하는 방향이라면 된다.
또한, 제 1과 제 2의 실시형태예에서는, 급전 방사전극(5)의 접지용 단부(5a)와 무급전 방사전극(6)의 접지용 단부(6a)는 유전체 기체(4)의 동일 측면에 형성되어 있었지만, 예를 들면, 그들 접지용 단부(5a, 6a)가 유전체 기체(4)의 인접하는 측면 등의, 서로 다른 측면에 형성되어 있는 구성으로 하여도 좋다.
이 발명에 따르면, 급전 방사전극과 무급전 방사전극 중 적어도 한 측의 접지용 단부는, 기판의 접지 전극에 있어서의 안테나 본체 탑재영역보다도 외측의 접지 제외부에 형성된 접지용 라인 패턴을 개재하여, 접지 전극에 접속하는 구성으로 하였다. 그 접지용 라인 패턴은 급전 방사전극과 무급전 방사전극과 함께 안테나 동작을 행할 수 있기 때문에, 안테나 본체의 외측에도 안테나가 형성되어 있게 된다. 이에 의해, 안테나 본체를 크게 하지 않고 안테나의 실효적인 크기를 크게 할 수 있어, 안테나 효율을 높일 수 있다.
또한, 이 발명에서는 안테나 본체 탑재영역의 적어도 일부분이 접지 제외부가 되어 있다. 이 구성도 안테나 효율의 향상에 기여한다는 점으로부터, 이 발명의 구성을 구비함으로써, 안테나 효율 향상의 큰 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 안테나 효율의 저하를 억제하면서, 안테나 본체를 소형·박형화하는 것이 용이해진다.
게다가, 접지용 라인 패턴이 급전 방사전극과 무급전 방사전극의 전류의 통전 방향에 교차하는 방향으로 연장되어 있는 경우에는, 급전 방사전극과 무급전 방사전극의 전류의 통전 방향의 편파와, 접지용 라인 패턴의 신장 방향의 편파를 독립적으로 제어하는 것이 용이하게 된다. 이에 의해, 예를 들면 급전 방사전극과 무급전 방사전극의 전류의 통전 방향의 편파가 크게 관여하는 주파수대와, 접지용 라인 패턴의 신장 방향의 편파가 크게 관여하는 주파수대를 안테나 구조에 갖게 할 수 있게 되고, 이에 따라, 서로 다른 복수의 주파수대의 각각의 공진주파수의 조정을 독립적으로 행할 수 있다. 이 때문에, 안테나 구조의 공진주파수의 조정이 용이하게 되고, 예를 들면, 설계 변경 등에 신속하게 대응할 수 있다.
또한, 급전 방사전극의 접지용 단부와 무급전 방사전극의 접지용 단부가, 유전체 기체의 동일 측면에 간격을 개재해서 인접 형성되어 있거나, 혹은 유전체 기체의 다른 측면에 각각 형성되어, 그들 급전 방사전극과 무급전 방사전극의 양쪽의 접지용 단부가 각각 별개의 접지용 라인 패턴을 개재해서 접지 전극에 접속되어 있고, 그들 급전측과 무급전측의 각 접지용 라인 패턴은, 접지용 단부측으로부터 서로 떨어진 방향으로 연장되어 접지 전극에 접속하는 구성으로 함으로써, 접지용 라인 패턴의 신장 방향의 편파를 보다 강하게 할 수 있다. 이것에 의해, 급전 방사전극과 무급전 방사전극의 전류의 통전 방향의 편파와, 접지용 라인 패턴의 신장 방향의 편파의 상호간섭을 확실하게 억제할 수 있다. 따라서, 안테나 구조가 가지는 서로 다른 복수의 주파수대의 각각의 공진주파수의 조정이 더한층 용이하게 된다.
게다가, 기판의 접지 제외부는 안테나 탑재영역에서 기판의 가장자리까지 확장한 영역을 이루고 있고, 접지용 라인 패턴의 측부의 적어도 일부는 기판의 가장자리에 형성되어 있는 것에 있어서는, 부품을 탑재하는 것이 어려워서 소용없게 되기 쉬운 기판의 가장자리 부분을 유효하게 이용할 수 있다. 이 때문에, 부품이나 회로 패턴을 형성하기 위한 기판의 유효 면적을 대부분 삭감하지 않고, 이 발명의 안테나 구조를 구축할 수 있다.
이 발명의 안테나 구조를 구비한 통신기에 있어서는, 안테나 본체의 소형·박형화에 따라, 통신기의 소형화를 도모할 수 있고, 또한, 안테나 효율이 양호해지므로, 통신기의 통신의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 소망의 전파의 송수신의 안테나 동작을 행하는 방사전극이 유전체 기체에 형성되어 있는 구성의 안테나 본체, 및 이 안테나 본체가 탑재되는 기판을 가지는 안테나 구조로,
    안테나 본체의 유전체 기체에는 방사전극으로서, 신호 공급원으로부터 신호가 공급되는 급전 방사전극, 및 상기 급전 방사전극에 근접하여 배치된 무급전 방사전극이 형성되어 있고, 각각의 방사전극의 한 단은 개방단이며, 다른 단은 접지용 단부를 이루고, 상기 기판에는 접지 전극, 및 안테나 본체의 탑재영역의 적어도 일부분과 그 부분에 연속해서 안테나 탑재영역보다도 외측으로 밀려나온 부분에 의해 형성되는 접지 제외부가 형성되어 있고, 안테나 본체의 유전체 기체에 형성된 급전 방사전극과 무급전 방사전극 중 적어도 한 측의 접지용 단부는, 접지 제외부의 상기 안테나 본체 탑재영역보다도 외측으로 밀려나온 영역에 형성되어 있는 접지용 라인 패턴을 개재해서 접지 전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 급전 방사전극과 무급전 방사전극의 양쪽의 접지용 단부는, 각각 접지 제외부에 있어서의 안테나 본체 탑재영역보다도 외측으로 밀려나온 영역에 형성되어 있는 별개의 접지용 라인 패턴을 개재해서 접지 전극에 접속되는 구성을 이루고, 그들 급전측과 무급전측의 접지용 라인 패턴은 접지용 단부측에서서로 떨어진 방향으로 연장되어 접지 전극에 접속하고 있는 것을 특징으로 하는 안테나 구조.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 급전 방사전극의 접지용 단부와 무급전 방사전극의 접지용 단부는, 유전체 기체의 동일 측면에 간격을 개재해서 인접 형성되어 있거나, 혹은, 유전체 기체의 다른 측면에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 구조.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 기판의 접지 제외부는, 안테나 본체 탑재영역에서 기판의 가장자리부에 걸쳐 확장된 영역을 이루고 있고, 접지용 라인 패턴의 측부의 적어도 일부는 기판의 가장자리에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 구조.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 접지용 라인 패턴은 미안다(meander) 형상인 것을 특징으로 하는 안테나 구조.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 신호 공급원에 도통 접속하는 급전 전극이 급전 방사전극에 접속된 접지용 라인 패턴 상에 형성되고, 상기 급전 방사전극은 신호 공급원으로부터 상기 급전 전극을 개재해서 직접적으로 신호가 공급되는 직접 급전 타입의 급전 방사전극을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 안테나 구조.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 신호 공급원에 도통 접속하는 급전 전극이 형성되어 있고, 급전 방사전극은 상기 급전 전극과 간격을 개재해서 배치되고, 상기 급전 방사전극은 신호 공급원으로부터의 신호를 상기 급전 전극으로부터 용량결합에 의해 공급되는 용량 급전 타입의 급전 방사전극을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 안테나 구조.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 기재된 안테나 구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 통신기.
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