KR20110052600A

KR20110052600A - 칩 안테나

Info

Publication number: KR20110052600A
Application number: KR1020117002809A
Authority: KR
Inventors: 준 이토; 유이치 바바
Original assignee: 칸타쓰 가부시키가이샤
Priority date: 2008-08-12
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2011-05-18
Also published as: JPWO2010018877A1; CN102119469A; TW201021293A; EP2323223A1; US20110140987A1; WO2010018877A1

Abstract

복수의 주파수대에 대응가능한 칩 안테나를 제공한다. 칩 안테나(10)의 기체(11)에는, 엘리먼트 길이가 다른 제 1 안테나 엘리먼트부(12) 및 제 2 안테나 엘리먼트부(13)가 형성되어 있기 때문에, 2개의 주파수대의 전파를 송수신하는 것이 가능하다. 그리고, 제 1 안테나 엘리먼트부(12) 및 제 2 안테나 엘리먼트부(13)가 기체(11)의 길이 방향을 따라 서로 평행하게 형성되어 있기 때문에, 예를 들면 3.5GHz대 및 5.8GHz대의 직진성이 높은 전파도 확실하게 송수신가능하다.

Description

칩 안테나{CHIP ANTENNA}

본 발명은, 휴대전화기나 PDA(Personal Digital Assistants) 등의 모바일 기기를 비롯하여, 무선 LAN(Local Area Network)에 대응한 퍼스널컴퓨터, 게임기기, 가전기기 등에 적합한 칩 안테나에 관한 것이다.

휴대전화기 등에 조립되는 안테나로서, 로드 안테나와 헬리컬 코일 안테나를 대신하는 칩 안테나가 종래 일반적으로 알려져 있다. 이러한 종류의 칩 안테나는, 유전율이 큰 유전체 플라스틱으로 이루어진 기체(基體: substrate)의 표면에, 은 합금 등으로 이루어진 안테나 엘리먼트부 및 급전부가 적절한 패턴으로 형성된 것이며(예를 들면 특허문헌 1 참조), 초소형이고 고성능이라고 하는 특징을 갖는다.

특허문헌 1: 일본국 특개평 10-247806호 공보

그런데, 특허문헌 1에 기재된 것과 같은 칩 안테나는, 단일의 주파수대에만 대응가능한 것이며, 복수의 주파수대의 전파를 송수신하는 것은 불가능하다.

따라서, 본 발명은, 복수의 주파수대에 대응가능한 칩 안테나를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명에 따른 칩 안테나는, 복수의 주파수대에 대응가능한 칩 안테나에 있어서, 유전체 플라스틱으로 이루어진 기체에는, 엘리먼트 길이가 다른 복수의 안테나 엘리먼트부가 서로 평행하게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 칩 안테나에서는, 엘리먼트 길이가 다른 복수의 안테나 엘리먼트부가 형성되어 있기 때문에, 복수의 주파수대의 전파를 송수신하는 것이 가능하다. 그리고, 복수의 안테나 엘리먼트부가 서로 평행하게 형성되어 있기 때문에, 직진성이 높은 GHz대의 전파도 확실하게 송수신가능하다.

본 발명의 칩 안테나에 있어서, 각 안테나 엘리먼트부에 연속하는 복수의 급전부는, 실장 기판에 대면하는 기체의 밑면에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 복수의 급전부는, 실장 기판에 대한 기체의 장착 위치를 바꿈으로써, 실장 기판 위의 단일의 급전점에 접속가능해지는 위치에 각각 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 칩 안테나에 있어서, 각 안테나 엘리먼트부 및 급전부는, 유전체 플라스틱으로 이루어진 기체에 도전성 금속 재료를 도금하고, 상기 도금층을 적절한 수단, 예를 들면 레이저 가공 등에 의해 패터닝함으로써 형성되어 있고, 이 유전체 플라스틱 기체의 유전율 ε은, 4∼20인 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써 예를 들면 차세대 휴대전화기 등의 소형 모바일 기기에 조립하여 사용하는 안테나에 불가결한 (초)소형, 고성능, 고치수 정밀도의 칩 안테나를, 저가격으로 양산하는 것이 가능해 진다.

본 발명에 관한 칩 안테나에 따르면, 엘리먼트 길이가 다른 복수의 안테나 엘리먼트부에 의해, 복수의 주파수대의 전파를 송수신하는 것이 가능하다. 그리고, 복수의 안테나 엘리먼트부가 서로 평행하게 형성되어 있기 때문에, 직진성이 높은 GHz대의 전파도 확실하게 송수신하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기한 것과 같은 엘리먼트 길이가 다른 복수의 안테나 엘리먼트부와 급전부를, 유전체 플라스틱으로 구성되는 기체에 도전성 금속 재료를 도금하고, 상기 도금층을 레이저 가공 등의 적절한 수단으로 패터닝해서 형성함으로써, 소형 칩 안테나에의 복잡한 패터닝(즉 안테나 엘리먼트의 형성)이라도, 고정밀도로, 용이하게 실현할 수 있어, 고성능의 소형 칩 안테나를, 저가격으로 양산할 수 있다.

이때, 유전체 플라스틱은, 유전율 ε이 높을수록 소형이며 고성능의 안테나가 얻어진다는 것은 주지이지만, 도금층 형성이나 레이저 등에 의한 패터닝 가공 등으로 플라스틱의 유전율이 변화하는 일이 있고, 유전율의 변화는 안테나 특성에 영향을 미치는 일이 있다. 이것들을 고려하여, 본 발명에서는, 안테나 엘리먼트 형성후의 기체부(플라스틱부)의 유전율 ε을 4∼20의 범위로 하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 칩 안테나의 윗면 및 좌측면을 길이 방향의 일단에서 보아 나타낸 사시도다.
도 2는 동일한 칩 안테나의 윗면 및 우측면을 길이 방향의 일단측에서 보아 나타낸 사시도다.
도 3은 동일한 칩 안테나의 밑면 및 좌측면을 길이 방향의 타단측에서 보아 나타낸 사시도다.
도 4는 동일한 칩 안테나의 밑면 및 우측면을 길이 방향의 타단측에서 보아 나타낸 사시도다.
도 5는 제1실시형태의 칩 안테나가 좌측 부분에 장착된 실장 기판의 평면도다.
도 6은 제1실시형태의 칩 안테나가 우측 부분에 장착된 실장 기판의 평면도다.
도 7은 도 5 및 도 6에 나타낸 실장 기판의 평면도다.
도 8은 제2실시형태에 따른 칩 안테나의 윗면 및 우측면을 길이 방향의 일단측에서 보아 나타낸 사시도다.
도 9는 동일한 칩 안테나의 윗면 및 우측면을 길이 방향의 타단측에서 보아 나타낸 사시도다.
도 10은 동일한 칩 안테나의 밑면 및 우측면을 길이 방향의 일단측에서 보아 나타낸 사시도다.
도 11은 동일한 칩 안테나의 밑면 및 우측면을 길이 방향의 타단측에서 보아 나타낸 사시도다.
도 12는 제2실시형태의 칩 안테나가 우측 부분에 장착된 실장 기판의 평면도다.
도 13은 제2실시형태의 칩 안테나가 좌측 부분에 장착된 실장 기판의 평면도다.
도 14는 제3실시형태에 따른 칩 안테나의 윗면 및 좌측면을 길이 방향의 일단측에서 보아 나타낸 사시도다.
도 15는 동일한 칩 안테나의 밑면 및 좌측면을 길이 방향의 일단측에서 보아 나타낸 사시도다.
도 16은 도 14에 나타낸 제3실시형태의 칩 안테나의 송수신 주파수와 리턴 로스(return loss)의 관계 특성을 나타낸 그래프다.
도 17은 제1실시형태의 칩 안테나의 변형예를 나타낸 도 2에 대응한 사시도다.
도 18은 제1실시형태의 칩 안테나의 다른 변형예를 도시한 도 1에 대응한 사시도다.
부호의 설명
10, 20, 30 칩 안테나
11, 21, 31 기체
12, 22 제1안테나 엘리먼트부
13, 23 제2안테나 엘리먼트부
14, 24 제1급전부
15, 25 제2급전부
16, 26, 36 랜드부
17, 27, 37 접지부
32 안테나 엘리먼트부
34 급전부

이하, 도면을 참조해서 본 발명에 따른 칩 안테나의 최량의 실시형태를 설명한다. 여기에서, 도 1은 제1실시형태에 따른 칩 안테나의 윗면 및 좌측면을 길이 방향의 일단측에서 보아 나타낸 사시도, 도 2는 동일한 칩 안테나의 윗면 및 우측면을 길이 방향의 일단측에서 보아 나타낸 사시도, 도 3은 동일한 칩 안테나의 밑면 및 좌측면을 길이 방향의 타단측에서 보아 나타낸 사시도, 도 4는 동일한 칩 안테나의 밑면 및 우측면을 길이 방향의 타단측에서 보아 나타낸 사시도다.

우선, 도 1∼도 4를 참조해서 본 발명의 제1실시형태에 따른 칩 안테나를 설명한다. 제1실시형태의 칩 안테나(10)는, 예를 들면 차세대 휴대전화기 등의 모바일 기기에 조립 가능한 소형, 고성능의 안테나이며, 수 GHz대를 공진 주파수로 하는 1/4 파장 대응의 안테나로서 기능한다.

도 1∼도 4에 나타낸 것과 같이, 제1실시형태의 칩 안테나(10)는, 길이 7.5mm, 폭 2.0mm, 두께 1.5mm 정도의 직방체로 형성된 유전체 플라스틱으로 이루어진 기체(11)를 구비하고 있다. 그리고, 이 기체(11)의 표면에는, 2개의 주파수에 대응가능한 제1안테나 엘리먼트부(12) 및 제2안테나 엘리먼트부(13)와, 이것들에 급전하기 위한 제1급전부(14) 및 제2급전부(15)와, 후술하는 실장 기판 위에 칩 안테나(10)를 장착하기 위한 랜드부(16)와, 실장 기판 위의 접지 단자(GND)에 접속되는 접지부(17)가 형성되어 있다.

기체(11)를 구성하는 유전체 플라스틱은, 유전율이 높은 세라믹스와, 폴리페닐렌설파이드 수지(PPS)와, 액정 폴리머(LCP)를 콤파운드한 복합 재료로 이루어지고, 정밀 성형에 적합한 치수 안정성 및 솔더링에 대한 내열성을 구비하는 동시에, 유전율 ε이 6 정도인 높은 유전성을 구비하고 있다.

제1안테나 엘리먼트부(12), 제2안테나 엘리먼트부(13), 제1급전부(14), 제2급전부(15), 랜드부(16) 및 접지부(17)는, 구리, 니켈, 은 합금 등의 적절한 도전성 금속 재료를, 상기한 유전체 플라스틱으로 구성되는 기체에 도금하고, 상기 도금층을 레이저 가공, 그 이외 적절한 수단에 의해 소정 형상으로 패터닝함으로써 형성되어 있다.

여기에서, 제1안테나 엘리먼트부(12)는, 기체(11)의 유전율 ε에 따라 1/4 파장(λ/4)이 5.3mm로 단축되는 예를 들면 5.8GHz대의 주파수에 대응한 것이며, 기체(11)의 윗면의 좌측 부분으로부터 일단부측의 좌측면에 걸쳐 형성되어 있다.

이 제1안테나 엘리먼트부(12)는, 기체(11)의 윗면의 좌측 부분을 길이 방향의 일단부로부터 타단부를 향해 뻗는 띠 형상의 직선부 12A와, 이 직선부 12A를 따라 기체(11)의 좌측면의 상부를 일단부로부터 타단부를 향해 뻗는 띠 형상의 직선부 12B와, 이 직선부 12B의 일단부로부터 기체(11)의 좌측면의 하부를 향해 직각으로 굴곡되는 띠 형상의 굴곡부 12C가 서로 연속된 갈고리형의 패턴으로 형성되어 있다.

제2안테나 엘리먼트부(13)는, 기체(11)의 유전율 ε에 따라 1/4 파장(λ/4)이 8.7mm로 단축되는 예를 들면 3.5GHz대의 주파수에 대응한 것이며, 기체(11)의 윗면의 우측 부분으로부터 일단부측의 우측면에 걸쳐 형성되어 있다.

이 제2안테나 엘리먼트부(13)는, 기체(11)의 윗면의 우측 부분을 길이 방향의 일단부로부터 타단부를 향해 뻗는 띠 형상의 직선부 13A와, 이 직선부 13A를 따라 기체(11)의 우측면의 상부를 일단부로부터 타단부를 향해 뻗는 띠 형상의 직선부 13B와, 이 직선부 13B의 일단부로부터 기체(11)의 우측면의 하부를 향해 직각으로 굴곡되는 띠 형상의 굴곡부 13C가 서로 연속된 갈고리형의 패턴으로 형성되어 있다.

여기에서, 제2안테나 엘리먼트부(13)의 직선부 13B는, 제1안테나 엘리먼트부(12)의 직선부 12A와 대략 같은 폭으로 직선부 12A와 평행하게 형성되고, 제2안테나 엘리먼트부(13)의 굴곡부 13C는, 제1안테나 엘리먼트부(12)의 굴곡부 12C와 대략 같은 폭으로 굴곡부 12C와 평행하게 형성되어 있다.

한편, 제2안테나 엘리먼트부(13)의 직선부 13B는, 제1안테나 엘리먼트부(12)의 직선부 12B와 평행하게 형성되어 있지만, 제2안테나 엘리먼트부(13)의 직선부 13B의 폭은, 제1안테나 엘리먼트부(12)의 직선부 12B의 폭보다도 좁은 폭 치수로 설정되어 있다.

이 때문에, 제2안테나 엘리먼트부(13)의 굴곡부 13C의 길이는, 제1안테나 엘리먼트부(12)의 굴곡부 12C의 길이보다 길어져 있어, 그 만큼, 제2안테나 엘리먼트부(13)의 엘리먼트 길이는, 제1안테나 엘리먼트부(12)의 엘리먼트 길이보다 길어져 있다. 그리고, 이 엘리먼트 길이의 차이에 의해, 제1안테나 엘리먼트부(12)는, 5.8GHz대의 전파를 송수신가능하게 되어 있고, 제2안테나 엘리먼트부(13)는, 3.5GHz대의 전파를 송수신가능하게 되어 있다.

제1안테나 엘리먼트부(12)에 급전하는 제1급전부(14)는, 도 3에 나타낸 것과 같이, 기체(11)의 일단부의 밑면에 있어서 좌측 부분에 형성되어 있고, 제1안테나 엘리먼트부(12)의 굴곡부 12B에 연속되어 있다. 한편, 제2안테나 엘리먼트부(13)에 급전하는 제2급전부(15)는, 도 4에 나타낸 것과 같이, 기체(11)의 일단부의 밑면에 있어서 우측 부분에 형성되어 있고, 제2안테나 엘리먼트부(13)의 굴곡부 13C에 연속되어 있다. 이들 제1급전부(14) 및 제2급전부(15)는, 기체(11)의 일단부의 밑면에 있어서 좌우 대칭 위치에 형성되어 있다.

후술하는 실장 기판 위에 칩 안테나(10)를 장착하기 위한 랜드부(16)는, 도 4에 나타낸 것과 같이, 기체(11)의 타단부의 밑면에 있어서 우측 부분에 형성되어 있다. 한편, 실장 기판 위의 접지 단자(GND)에 접속되는 접지부(17)는, 도 3에 나타낸 것과 같이, 기체(11)의 타단부의 밑면에 있어서 좌측 부분에 형성되어 있다.

이상과 같이 구성된 제1실시형태의 칩 안테나(10)는, 5.8GHz대의 전파의 송수신 안테나로서 사용하는 경우, 예를 들면 도 5에 나타낸 것과 같이, 제1급전부(14)가 실장 기판 B의 좌우측 방향 중앙부를 향해 옆으로 배치해서 실장 기판 B의 좌측 부분에 장착된다. 한편, 3.5GHz대의 전파의 송수신 안테나로서 사용하는 경우에는, 도 6에 나타낸 것과 같이, 제2급전부(15)가 실장 기판 B의 좌우측 방향 중앙부를 향하는 옆으로 배치해서 실장 기판 B의 우측 부분에 장착된다.

이와 같이 칩 안테나(10)를 180°회전시켜 실장 기판 B의 좌우 양측의 2 위치에 선택적으로 장착할 수 있도록 하기 위해, 실장 기판 B의 좌우측 방향 중앙부에는, 도 7에 나타낸 것과 같이, 칩 안테나(10)의 제1급전부(14) 또는 제2급전부(15)가 선택적으로 납땜 고정되는 단일의 급전 단자 F와, 이 급전 단자 F에 접속되어 아래쪽으로 연장되는 스트립 라인 SL과, 칩 안테나(10)의 급전 단자 F에 고정되지 않는 제2급전부(15) 또는 제1급전부(14)가 납땜 고정되는 마운트 단자 M이 배치되어 있다.

또한, 실장 기판 B의 좌측 부분에는, 도 5에 나타낸 칩 안테나(10)의 랜드부(16) 및 접지부(17)가 각각 납땜 고정되는 마운트 단자 M 및 접지 단자 GND가 배치되어 있고, 실장 기판 B의 우측 부분에는, 도 6에 나타낸 칩 안테나(10)의 랜드부(16) 및 접지부(17)가 각각 납땜 고정되는 마운트 단자 M 및 접지 단자 GND가 배치되어 있다.

여기에서, 도 5에 나타낸 것과 같이, 실장 기판 B의 좌측 부분에 장착된 칩 안테나(10)는, 실장 기판 B의 스트립 라인 SL 및 급전 단자 F를 거쳐 칩 안테나(10)의 제1급전부(14)로부터 제1안테나 엘리먼트부(12)에 급전됨으로써, 제1안테나 엘리먼트부(12)가 5.8GHz대의 전파를 송수신 가능한 모노폴 안테나로서 기능한다.

한편, 도 6에 나타낸 것과 같이 실장 기판 B의 우측 부분에 장착된 칩 안테나(10)는, 실장 기판 B의 스트립 라인 SL 및 급전 단자 F를 거쳐 칩 안테나(10)의 제2급전부(15)로부터 제2안테나 엘리먼트부(13)에 급전됨으로써, 제2안테나 엘리먼트부(13)가 3.5GHz대의 전파를 송수신 가능한 모노폴 안테나로서 기능한다.

따라서, 제1실시형태의 칩 안테나(10)에 따르면, 3.5G Hz대 및 5.8GHz대의 직진성이 높은 전파를 확실하게 송수신하는 것이 가능해 진다.

다음에, 도 8∼도 11을 참조해서 본 발명의 제2실시형태에 따른 칩 안테나에 대해 설명한다. 여기에서, 도 8은 제2실시형태에 따른 칩 안테나의 윗면 및 우측면을 길이 방향의 일단측에서 보아 나타낸 사시도, 도 9는 동일한 칩 안테나의 윗면 및 우측면을 길이 방향의 타단측에서 보아 나타낸 사시도, 도 10은 동일한 칩 안테나의 밑면 및 우측면을 길이 방향의 일단측에서 보아 나타낸 사시도, 도 11은 동일한 칩 안테나의 밑면 및 우측면을 길이 방향의 타단측에서 보아 나타낸 사시도다.

도 8 및 도 9에 나타낸 것과 같이, 제2실시형태의 칩 안테나(20)는, 제1실시형태의 칩 안테나(10)의 기체(11)와 동일한 기체(21)를 구비하고 있고, 이 기체(21)의 표면에는, 제1실시형태의 칩 안테나(10)의 제1안테나 엘리먼트부(12), 제2안테나 엘리먼트부(13), 제1급전부(14), 제2급전부(15), 랜드부(16), 접지부(17)에 각각 대응하는 제1안테나 엘리먼트부(22), 제2안테나 엘리먼트부(23), 제1급전부(24), 제2급전부(25), 랜드부(26), 접지부(27)가 형성되어 있다.

제1안테나 엘리먼트부(22)는, 5.8GHz대의 주파수에 대응한 것이며, 기체(21)의 윗면의 우측 부분을 길이 방향의 일단부으로부터 타단부의 앞쪽을 향해 뻗는 띠 형상의 직선부 22A와, 이 직선부 22A와 평행하게 기체(21)의 우측면의 상부를 일단부로부터 타단부의 앞쪽을 향해 뻗는 띠 형상의 직선부 22B와, 이 직선부 22B의 일단부측으로부터 기체(11)의 우측면의 하부를 향해 직각에 굴곡되는 띠 형상의 굴곡부 22C가 서로 연속된 갈고리형의 패턴으로 형성되어 있다.

제2안테나 엘리먼트부(23)는, 3.5GHz대의 주파수에 대응한 것이며, 기체(21)의 윗면의 좌측 부분을 길이 방향의 일단부로부터 타단부를 향해 뻗는 띠 형상의 직선부 23A와, 이 직선부 23A의 타단부로부터 기체(11)의 윗면의 우측 부분을 향해 직각으로 굴곡되는 굴곡부 23B와, 이 굴곡부 23B로부터 기체(11)의 우측면의 하부를 향해 직각으로 굴곡되는 띠 형상의 굴곡부 22C가 서로 연속된 갈고리형의 패턴으로 형성되어 있다.

여기에서, 직선부 23A, 굴곡부 23B 및 굴곡부 22C를 갖는 제2안테나 엘리먼트부(23)의 엘리먼트 길이는, 직선부 22A, 직선부 22B 및 굴곡부 22C를 갖는 제1안테나 엘리먼트부(22)의 엘리먼트 길이보다 길어져 있다. 그리고, 이 엘리먼트 길이의 차이에 의해, 제1안테나 엘리먼트부(22)는, 5.8GHz대의 전파를 송수신가능하게 되어 있고, 제2안테나 엘리먼트부(23)는, 3.5GHz대의 전파를 송수신가능하게 되어 있다.

도 10 및 도 11에 나타낸 것과 같이, 제1안테나 엘리먼트부(22)에 급전하는 제1급전부(24)는, 기체(21)의 일단부의 밑면에 있어서 우측 부분에 형성되어 있고, 제1안테나 엘리먼트부(22)의 굴곡부 22C에 연속되어 있다. 한편, 제2안테나 엘리먼트부(23)에 급전하는 제2급전부(25)는, 기체(21)의 타단부의 밑면에 있어서 우측 부분에 형성되어 있고, 제2안테나 엘리먼트부(23)의 굴곡부 23C에 연속되어 있다. 랜드부(26)는, 기체(21)의 일단부의 밑면에 있어서 좌측 부분에 형성되고, 접지부(27)는, 기체(21)의 타단부의 밑면에 있어서 좌측 부분에 형성되어 있다.

이상과 같이 구성된 제2실시형태의 칩 안테나(20)는, 5.8GHz대의 전파의 송수신 안테나로서 사용하는 경우, 도 12에 나타낸 것과 같이, 제1급전부(24)가 실장 기판 B의 좌우측 방향 중앙부를 향하는 옆으로 배치해서 실장 기판 B의 우측 부분에 장착된다. 한편, 3.5GHz대의 전파의 송수신 안테나로서 사용하는 경우에는, 도 13에 나타낸 것과 같이, 제2급전부(25)가 실장 기판 B의 좌우측 방향 중앙부를 향하는 옆으로 배치해서 실장 기판 B의 좌측 부분에 장착된다.

이와 같이 칩 안테나(20)를 실장 기판 B의 좌우측 방향으로 슬라이드 시킨 2위치에 선택적으로 장착할 수 있도록 하기 위해, 도 12 및 도 13에 나타낸 실장 기판 B는, 도 7에 나타낸 실장 기판 B의 좌측 부분의 접지 단자 GND가 마운트 단자 M으로 변경되고, 중앙부의 마운트 단자 M이 접지 단자 GND로 변경되어 있다.

여기에서, 도 12에 나타낸 것과 같이, 실장 기판 B의 우측 부분에 장착된 칩 안테나(20)는, 실장 기판 B의 스트립 라인 SL 및 급전 단자 F를 거쳐 칩 안테나(20)의 제1급전부(24)로부터 제1안테나 엘리먼트부(22)에 급전됨으로써, 제1안테나 엘리먼트부(22)가 5.8GHz대의 전파를 송수신 가능한 모노폴 안테나로서 기능한다.

한편, 도 13에 나타낸 것과 같이, 실장 기판 B의 좌측 부분에 장착된 칩 안테나(20)는, 실장 기판 B의 스트립 라인 SL 및 급전 단자 F를 거쳐 칩 안테나(20)의 제2급전부(25)로부터 제2안테나 엘리먼트부(23)에 급전됨으로써, 제2안테나 엘리먼트부(23)가 3.5GHz대의 전파를 송수신 가능한 모노폴 안테나로서 기능한다.

다음에, 도 14 및 도 15를 참조해서 본 발명의 제3실시형태에 따른 칩 안테나에 대해 설명한다. 제3실시형태의 칩 안테나(30)는, 3∼11GHz대에 걸치는 매우 넓은 주파수대의 UWB(UltraWideBand)에 예를 들면 3개의 공진주파수를 갖는 1/4 파장 대응의 안테나로서 구성되어 있다.

제3실시형태의 칩 안테나(30)는, 제1실시형태의 칩 안테나(10)의 기체(11)와 동일한 기체(31)를 구비하고 있지만, 이 기체(31)의 폭은, 칩 안테나 10의 기체(11)의 폭보다 약간 크게 설정되어 있다. 그리고, 이 기체(31)의 표면에는, 제1실시형태의 칩 안테나(10)의 제1안테나 엘리먼트부(12), 제2안테나 엘리먼트부(13), 제1급전부(14), 랜드부(16), 접지부(17)에 각각 대응하는 안테나 엘리먼트부(32), 급전부(34), 랜드부(36), 접지부(37)가 형성되어 있다.

여기에서, 안테나 엘리먼트부(32)는, 2.5GHz, 3.5GHz 및 5.8GHz의 3개의 주파수대에 대응한 것이며, 기체(31)의 윗면의 우측 부분을 길이 방향의 일단부로부터 타단부를 향해 뻗는 띠 형상으로 형성된 최대 길이의 직선부 32A와, 이 직선부32A와 평행하게 기체(31)의 윗면의 중앙 부분을 길이 방향의 일단부로부터 타단부의 앞쪽을 향해 뻗는 띠 형상으로 형성된 중간 길이의 직선부 32B와, 이 직선부 32B와 평행하게 기체(31)의 윗면의 좌측 부분을 길이 방향의 일단부로부터 타단부의 앞쪽을 향해 뻗는 띠 형상으로 형성된 최소 길이의 직선부 32C와, 이것들을 집합하도록 기체(31)의 일단부측의 윗면으로부터 좌측면에 걸쳐 형성된 폭이 넓은 띠 형상의 집합부 32D가 연속된 패턴으로 형성되어 있다. 그리고, 안테나 엘리먼트부(32)의 집합부 32D는, 기체(31)의 일단부의 밑면에 있어서 좌측 부분에 형성된 급전부(34)에 연속되어 있다.

이와 같은 안테나 엘리먼트부(32)에서는, 최대 길이의 직선부 32A가 집합부 32D와 협동해서 2.5GHz대의 전파를 송수신가능하게 되고, 중간 길이의 직선부 32B가 집합부 32D와 협동해서 3.5GHz대의 전파를 송수신 가능해진다. 그리고, 최소 길이의 직선부 32C가 집합부 32D와 협동해서 5.8GHz대의 전파를 송수신 가능해진다.

이상과 같이 구성된 제3실시형태의 칩 안테나(30)는, 도시하지 않은 실장 기판에 장착되어 안테나 엘리먼트부(32)에 급전됨으로써, 집합부 32D와 협동하는 직선부 32A, 32B, 32C가 각각 2.5GHz, 3.5GHz 및 5.8GHz대의 전파를 송수신 가능한 모노폴 안테나로서 기능한다.

이와 관련하여, 도 16은, 제3실시형태의 칩 안테나(30)가 송수신하는 전파의 주파수와 리턴 로스 R/L의 관계를 나타내고 있고, 2.5GHz, 3.5GHz 및 5.8GHz대에서는 리턴 로스 R/L이 각각, 마이너스 25dB, 마이너스 20dB, 마이너스 15dB 정도로 감소하고 있다.

본 발명에 따른 칩 안테나는, 전술한 각 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 칩 안테나 10, 20, 30의 기체 11, 21, 31을 구성하는 유전체 플라스틱의 유전율 ε은, ε=4∼20의 범위에서 적절히 선정할 수 있다. 또한, 기체(칩 안테나)의 치수·형상도 상기에 한정되지 않고, 치수는 최대 길이로 10mm 정도, 최소 길이로 1mm 정도, 바람직하게는 최대 길이 8∼5mm 정도, 최소 길이 3∼1mm 정도의 초소형이고, 형상은 정육면체이어도 된다.

또한, 도 2에 나타낸 칩 안테나(10)의 제2안테나 엘리먼트부(13)는, 도 17에 나타낸 것과 같이, 기체(11)의 윗면에 있어서 칩 안테나(10)의 일단부로부터 타단부를 향해 뻗는 띠 형상의 직선부 13D와, 칩 안테나(10)의 일단부에 있어서 기체(11)의 윗면으로부터 우측면에 걸쳐 형성된 띠 형상의 굴곡부 13E가 연속되는 패턴으로 형성해도 된다.

이 경우에 있어서도, 제2안테나 엘리먼트부(13)는, 굴곡부 13E의 길이가 긴 만큼 제1안테나 엘리먼트부(12)보다도 엘리먼트 길이가 길어져, 3.5GHz대의 전파를 송수신 가능해진다.

더구나, 도 1에 나타낸 칩 안테나(10)의 제1안테나 엘리먼트부(12) 및 제2안테나 엘리먼트부(13)는, 도 18에 나타낸 것과 같은 패턴으로 형성해도 된다. 여기에서, 제1안테나 엘리먼트부(12)는, 칩 안테나(10)의 일단부로부터 타단부를 향해 뻗는 파형부 12D가 기체(11)의 윗면에 형성되고, 제2안테나 엘리먼트부(13)는, 칩 안테나(10)의 일단부로부터 타단부를 향해 뻗는 파형부 13F가 기체(11)의 윗면에 형성되어 있다.

이 경우에 있어서도, 제1안테나 엘리먼트부(12)의 파형부 12D와, 제2안테나 엘리먼트부(13)의 파형부 13F의 대향하는 파형의 가장자리가 서로 평행함으로써, 제1안테나 엘리먼트부(12)와 제2안테나 엘리먼트부(13)는, 서로 평행하게 된다.

Claims

복수의 주파수대에 대응가능한 칩 안테나에 있어서,
유전체 플라스틱으로 이루어진 기체에는, 엘리먼트 길이가 다른 복수의 안테나 엘리먼트부가 서로 평행하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칩 안테나.
제 1항에 있어서,
상기 기체의 밑면에는, 상기 각 안테나 엘리먼트부에 연속되는 복수의 급전부가 형성되어 있고,
각 급전부는, 실장 기판에 대한 칩 안테나의 장착 위치를 바꿈으로써 상기 실장 기판 위의 단일의 급전점에 접속 가능하게 되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 칩 안테나.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 안테나 엘리먼트부 및 급전부는, 상기 유전체 플라스틱 기체에 도금된 도전성 금속 재료층이 패터닝에 의해 형성되어 있고,
상기 유전체 플라스틱 기체의 유전율이 4∼20인 것을 특징으로 하는 칩 안테나.