WO2001018909A1 - Surface-mount antenna and communication device with surface-mount antenna - Google Patents

Description

明細書 表面実装型アンテナおよびそのアンテナを備えた通信装置 技術分野 本発明は、 通信装置に内蔵の回路基板等に実装される表面実装型 アンテナおよびそのアンテナを備えた通信装置に関するものである

背景技術 携帯型電話機等の通信装置には内蔵の回路基板にチップ状の表面 実装型アンテナが搭載されている場合がある。 その表面実装型アン テナには様々な種類があり、 そのうちの 1 つに複共振タイ プの表面 実装型アンテナがある。

この複共振タイ プの表面実装型アンテナは、 セラ ミ ックスや樹脂 等の誘電体によ り構成された誘電体基体を有し、 この誘電体基体の 表面に 2つの放射電極が互いに間隔を介して配置されている。 前記 2つの放射電極の各共振周波数は、 図 1 0の周波数 f 1， f 2に示 す如く、 それそれの放射電極の送受信の電波の周波数帯域の一部分 が重なり合うように互いにずれて設定されている。 このように互い に共振周波数が僅かに異なる前記 2つの放射電極を共振させるこ と によって、 図 1 0の実線に示すような周波数特性の複共振状態を作 り出し、 表面実装型アンテナの送受信電波の周波数の広帯域化を図 つている。

しかしながら、 表面実装型アンテナの小型化を図る観点から、 誘 電体基体の誘電率は高くな り、 かつ、 前記 2つの放射電極間の間隔 は狭くなる傾向がある。 このために、 前記 2つの放射電極間に発生 する容量が大き く なつて前記 2つの放射電極間の容量結合が強ま り 、 このことによ り、 2つの放射電極間に共振の相互干渉が起こって しまい、 前記 2つの放射電極のうちの一方が殆ど共振せず、 良好な 複共振状態を得ることができないという問題がある。

また、 表面実装型アンテナの低背化を図っていく場合には、 前記 2つの放射電極はそれそれグラン ドとの間隔が狭く な り、 放射電極 とグラン ド間の容量 （フ リ ンジング容量） が増加する。 このフ リ ン ジング容量の増加が著しく フ リ ンジング容量が前記 2つの放射電極 間の容量よ り も格段に大きい場合には、 前記同様に、 良好な複共振 状態を得ることができないという問題が生じる。 発明の開示 本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、 その目 的は、 小型化、 低背化を図りつつ、 容量が発生する 2つの放射電極 間の容量結合の強度を調整して良好な複共振状態を得るこ とができ る表面実装型アンテナおよびそのアンテナを備えた通信装置を提供 することにある。

前記目的を達成するために、 この発明は次に示す構成をもって前 記課題を解決する手段としている。 すなわち、 第 1の発明の表面実 装型アンテナは、 誘電体基体と、 該誘電体基体に形成される第 1放 射電極と、 誘電体基体に第 1放射電極と所定の間隔を介して配置さ れる第 2放射電極とを有した表面実装型アンテナにおいて、 第 1放 射電極と第 2放射電極との間の誘電率を誘電体基体の誘電率とは異 ならせて第 1放射電極と第 2放射電極間の容量結合の強度を変化さ せる容量結合調整手段が設けられている構成をもって前記課題を解 決する手段としている。

第 2の発明の表面実装型アンテナは、 前記第 1の発明の構成を備 え、 容量結合調整手段は、 容量が発生する第 1放射電極と第 2放射 電極間の誘電体基体表面に形成された凹部又は溝によって構成され ていることを特徴として構成されている。

第 3の発明の表面実装型アンテナは、 前記第 1の発明の構成を備 え、 容量が発生する第 1放射電極と第 2放射電極間には誘電体基体 の誘電率とは異なる誘電率を持つ誘電率調整材料部が介在されてお り、 この誘電率調整材料部が容量結合調整手段と成していることを 特徴と して構成されている。

第 4の発明の表面実装型アンテナは、 前記第 1 の発明の構成を備 え、 容量結合調整手段は、 第 1放射電極と第 2放射電極の領域の誘 電体基体の内部に位置する中空部によって構成されていることを特 徴として構成されている。

第 5の発明の表面実装型アンテナは、 誘電体基体と、 該誘電体基 体の表面に形成される第 1放射電極と、 誘電体基体の表面に第 1放 射電極と間隔を介して配置される第 2放射電極とを有した表面実装 型アンテナにおいて、 誘電体基体は、 第 1誘電体基体と、 この第 1 誘電体基体の誘電率とは異なる誘電率を持つ第 2誘電体基体とが接 合して成り、 第 1誘電体基体に第 1放射電極が形成され、 第 2誘電 体基体に第 2放射電極が形成され、 容量が発生する第 1放射電極と 第 2放射電極間に第 1誘電体基体と第 2誘電体基体の接合部が配置 されていることを特徴として構成されている。

第 6の発明における通信装置は、 前記第 1〜第 5の発明の何れか 1つの発明の構成を備えた表面実装型アンテナが設けられているこ とを特徴と して構成されている。

前記構成の究明において、 例えば、 容量結合調整手段は、 容量が 発生する第 1放射電極と第 2放射電極間の誘電率を誘電体基体の誘 電率とは異ならせる。 このため、 容量が発生する第 1放射電極と第 2放射電極間の容量結合の強度は、 その第 1放射電極と第 2放射電 極間の誘電率が誘電体基体の誘電率である場合よ り も、 第 1放射電 極と第 2放射電極間の誘電率に応じて弱方向あるいは強方向に変化 する。 この発明では、 容量が発生する第 1放射電極と第 2放射電極 間の容量結合の強度を調整するこ とができることから、 表面実装型 アンテナの小型化、 低背化を図りつつ、 第 1放射電極と第 2放射電 極の共振の相互干渉を制御するこ とが可能となり、 良好な複共振状 態を得るこ とができる。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明の第 1の実施形態例の表面実装型アンテナを示す モデル図である。

図 2は、 本発明の第 2の実施形態例の表面実装型アンテナを示す モデル図である。

図 3は、 本発明の第 3の実施形態例の表面実装型アンテナを示す モデル図である。

図 4は、 第 4の実施形態例の表面実装型アンテナを示すモデル図 である。

図 5は、 本発明の第 5の実施形態例の通信装置を示すモデル図で ある。

図 6は、 本発明の給電側放射電極と無給電側放射電極のその他の 形状例を示す説明図である。

図 7は、 本発明の給電側放射電極と無給電側放射電極のその他の 形状例を示すさらに他の説明図である。

図 8は、 本発明のその他の実施形態例を示す説明図である。 図 9は、 本発明のその他の実施形態例を示すさらに他の説明図で ある。

図 1 0は、 複共振タイプの表面実装型アンテナの周波数特性の一 例を示すグラフである。

図 1 1は、 本発明の給電側放射電極と無給電側放射電極間の容量 を強める構成の一例を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態 以下に、 この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。 図 1 には第 1の実施形態例の表面実装型アンテナが模式的な斜視 図によ り示されている。 この図 1 に示す表面実装型アンテナ 1 は、 誘電体基体 2を有し、 この誘電体基体 2の上面 2 aには第 1放射電 極である無給電側放射電極 3 と第 2放射電極である給電側放射電極 4 とが間隔を介して形成されている。 この第 1の実施形態例では、 前記無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の間隙 Sは長手方向 が誘電体基体 2の上面 2 aの辺に対して斜めとなるように （例えば 、 4 5 ° の角度をもって） 形成されている。

前記誘電体基体 2の側面 2 bには前記無給電側放射電極 3 に接続 する接地電極 5 と、 前記給電側放射電極 4に接続する給電電極 6 と がそれそれ上面側から底面側に掛けて直線状に形成されている。 ま た、 前記誘電体基体 2の側面 2 c には上面 2 aから給電側放射電極 4が伸長されて該給電側放射電極 4の開放端 4 aが形成され、 側面 2 dには上面 2 aから無給電側放射電極 3が伸長されて該無給電側 放射電極 3の開放端 3 aが形成されている。

また、 間隙 Sは、 接地電極 5および給電電極 6が形成されている 側面 2 から、 開放端となっている側面 2 dに向かって徐々に大き くなるように形成されている。 すなわち、 接地電極 5 と給電電極 6 とは電界で結合されるため、 この電界結合量を効果的に制御するた めに、 電界の強い開放端側、 すなわち側面 2 d側の間隙 Sを大き く することが効果的である。

そして、 前記無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の間隙 S には、 この第 1の実施形態例において最も特徴的な容量結合調整手 段である誘電率調整材料部 8が設けられている。 この第 1の実施形 態例に示す誘電率調整材料部 8は、 前記無給電側放射電極 3 と給電 側放射電極 4間の容量結合を弱めるためのものであり、 誘電体基体 2の誘電率よ り も低い誘電率を持つ。 図 1 に示す例では、 前記誘電 率調整材料部 8は、 前記無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間 の間隙 Sの誘電体基体 2の上部側のみ （つま り、 前記無給電側放射 電極 3 と給電側放射電極 4間の容量に主に関与する領域のみ） に埋 設されている。

この第 1 の実施形態例の表面実装型アンテナは前記のように構成 されている。 このような表面実装型アンテナ 1 は携帯型電話機等の 通信装置に内蔵の回路基板に誘電体基体 2の底面 2 f を回路基板側 にして実装される。 前記回路基板には電力供給回路 1 0が形成され ており、 表面実装型アンテナ 1 が回路基板に実装されることによつ て、 表面実装型アンテナ 1 の給電電極 6が前記電力供給回路 1 0 に 接続される。

前記電力供給回路 1 0から給電電極 6 に電力が供給されると、 給 電電極 6から給電側放射電極 4に直接的に電力が供給されると共に 、 給電電極 6から電磁界結合によ り無給電側放射電極 3に電力が伝 達されて、 前記無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4は共振して アンテナ動作を行う。

この第 1の実施形態例では、 前記の如く、 無給電側放射電極 3 と 給電側放射電極 4間の間隙 Sの長手方向が誘電体基体 2の上面 2 a の辺に対して斜めである上に、 接地電極 5 と給電電極 6が近接配置 され、 かつ、 無給電側放射電極 3の開放端 3 aと給電側放射電極 4 の開放端 4 aは互いに異なる誘電体基体 2の側面に形成されている 。 この構成によって、 図 1 に示すように、 無給電側放射電極 3の共 振方向 Aと、 給電側放射電極 4の共振方向 Bとはほぼ直交すること となり、 これによ り、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の 間隙 Sを広げることなく、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4 の共振の相互干渉を抑制し、 良好な複共振状態を得ることができる ところで、 このように無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の 各共振方向がほぼ直交するように構成することによって、 前記無給 電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の共振の相互干渉をほぼ抑制す ることができるが、 その構成だけでは、 小型化のために誘電体基体 2を高誘電率の材料によ り形成した場合や低背化させた場合に、 前 記無給電側放射電極 3 とグラン ド間の容量 （フ リ ンジング容量） や 給電側放射電極 4 とグラ ン ド間の容量 （フ リ ンジング容量） に見合 つた無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量が得られず、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の共振の相互千涉を完璧 に制御することはできない。

これに対して、 前記フ リ ンジング容量に比べて無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量が大きい場合に、 この第 1の実施形 態例では、 前記のように、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4 間に誘電体基体 2の誘電率よ り も低い誘電率を持つ誘電率調整材料 部 8を介在させるので、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間 の全ての領域が誘電体基体 2である場合に比べて、 無給電側放射電 極 3 と給電側放射電極 4間に発生する容量を小さ く することができ て、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量結合を大幅に 弱めることができる。

したがって、 この第 1の実施形態例では、 前記無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の各共振方向を略直交させるための構成と、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量結合を弱める構成 とが両方共に備えられていることによって、 誘電体基体 2の小型化 の観点では、 誘電体基体 2の誘電率低下や前記無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の間隔拡張等の手段を講じることなく、 無給 電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の共振の相互干渉をほぼ確実に 抑制することができる。 また、 これによ り、 良好な複共振状態を安 定的に得ることができ、 アンテナ特性を向上させることができる。

また、 間隙 Sは、 開放端となる側面 2 d側で大き く なつているの で、 誘電率調整材料部 8による容量結合調整と併せて、 無給電側放 射電極 3 と給電側放射電極 4の容量結合量を効果的に制御するこ と ができる。

このように、 この第 1の実施形態例では、 良好な複共振状態を安 定的に得ることができるこ とから、 小型 ' 低背で、 かつ、 アンテナ 特性の信頼性が高い表面実装型アンテナ 1 を提供することができる という優れた効果を得ることができる。

以下に、 第 2の実施形態例を説明する。 この第 2の実施形態例が 前記第 1の実施形態例と異なる特徴的なこ とは、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間に誘電率調整材料部 8 を設けるのに代えて 、 図 2 に示すように、 容量結合調整手段である溝 1 2が設けられて いるこ とである。 それ以外の構成は前記第 1の実施形態例と同様で あり、 この第 2の実施形態例では、 前記第 1 の実施形態例と同一構 成部分には同一符号を付し、 その共通部分の重複説明は省略する。

この第 2の実施形態例の表面実装型アンテナも、 前記第 1の実施 形態例と同様に、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量 結合を弱める構成が備えられている。 すなわち、 この第 2の実施形 態例において特徴的な溝 1 2は、 無給電側放射電極 3 と給電側放射 電極 4間の間隙 Sに該間隙 Sの長手方向に沿って設けられており、 その溝 1 2の大きさは、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の 共振の相互干渉を抑制することができる程に無給電側放射電極 3 と 給電側放射電極 4間の誘電率を小さ く するに足る大きさとなってい る。

この第 2の実施形態例によれば、 前記第 1の実施形態例と同様に 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4は互いに共振方向がほぼ直 交するように形成されている。 その上、 無給電側放射電極 3 と給電 側放射電極 4間に溝 1 2を形成し、 これによ り、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の誘電率を誘電体基体 2の誘電率よ り も低 く して無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量結合を弱め ている。 このような構成によって、 この第 2の実施形態例において も、 前記第 1の実施形態例と同様に、 無給電側放射電極 3 と給電側 放射電極 4の共振の相互干渉を確実に抑制するこ とができ、 良好な 複共振状態を安定的に得るこ とができる。 このことによって、 小型 · 低背で、 かつ、 アンテナ特性の信頼性が高い表面実装型アンテナ 1 を提供することができるという効果を得ることができる。

以下に、 第 3の実施形態例を説明する。 この第 3の実施形態例に おいて特徴的なことは、 図 3 に示すように、 誘電体基体 2の内部に 容量結合調整手段としての中空部 1 4 , 1 5が設けられていること である。 それ以外の構成は前記各実施形態例と同様であり、 この第 3の実施形態例では、 前記各実施形態例と同一構成部分には同一符 号を付し、 その共通部分の重複説明は省略する。

この第 3の実施形態例では、 図 3に示すように、 中空部 1 4は、 無給電側放射電極 3の領域の誘電体基体 2の内部に位置しており、 中空部 1 5は、 給電側放射電極 4の領域の誘電体基体 2の内部に前 記中空部 1 4 と間隔を介して並設されている。

この第 3の実施形態例によれば、 無給電側放射電極 3の領域の誘 電体基体 2の内部に中空部 1 4を形成したので、 この中空部 1 4に よって、 無給電側放射電極 3 とグラン ド間の容量を低下させること ができる。 また、 給電側放射電極 4の領域の誘電体基体 2の内部に 中空部 1 5 を形成したので、 この中空部 1 5 によって、 給電側放射 電極 4 とグラン ド間の容量を低下させることができる。

つま り、 この第 3の実施形態例では、 無給電側放射電極 3 と給電 側放射電極 4間の容量に見合うように、 放射電極 3， 4 とグラン ド 間のフ リ ンジング容量を変化させることが容易な構成であるので、 前記無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量と、 前記フ リ ンジング容量とが互いに見合った適切な関係となるように調整する ことができることとなる。 これによ り、 前記各実施形態例と同様に 、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の共振の相互干渉がほぼ 確実に抑制されて良好な複共振状態を安定的に得ることができる。 これによ り、 小型 ' 低背で、 かつ、 アンテナ特性の信頼性が高い表 面実装型アンテナ 1 を得ることができるという効果を奏することが できる。

また、 この第 3の実施形態例では、 前記したように、 無給電側放 射電極 3の開放端 3 aの近傍に中空部 1 4が位置し、 また、 給電側 放射電極 4の開放端 4 aの近傍に中空部 1 5 を形成したので、 無給 電側放射電極 3 とグラン ド間、 給電側放射電極 4 とグラン ド間の誘 電率を低下させることができ、 無給電側放射電極 3 とグラン ド間、 給電側放射電極 4 とグラン ド間の電界集中を緩和することができる 。 この効果と、 前記無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の共 振の相互干渉の抑制効果とが相俟って、 表面実装型アンテナ 1の広 帯域化、 高利得化を促進させることができる。

以下に、 第 4の実施形態例を説明する。 なお、 この第 4の実施形 態例の説明において、 前記各実施形態例と同一構成部分には同一符 号を付し、 その共通部分の重複説明は省略する。

この第 4の実施形態例において特徴的なことは、 前記各実施形態 例と同様に、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量結合 を弱める構成を備えていることである。 すなわち、 図 4 ( a ) 、 ( b ) に示すように、 互いに異なる誘電率を持つ第 1誘電体基体 1 Ί と第 2誘電体基体 1 8 とが接合して誘電体基体 2 を形成し、 その第 1誘電体基体 1 7 と第 2誘電体基体 1 8の接合部 2 0が無給電側放 射電極 3 と給電側放射電極 4間の間隙 Sに配置されている。 それ以 外の構成は前記各実施形態例とほぼ同様であり、 この第 4の実施形 態例では、 前記各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、 その共通部分の重複説明は省略する。

この第 4の実施形態例では、 第 2誘電体基体 1 8は第 1誘電体基 体 1 7の誘電率よ り も低い誘電率を持ち、 前記第 1誘電体基体 1 7 と第 2誘電体基体 1 8は例えばセラ ミ ックス接着剤等によって接合 されている。 図 4 ( a ) に示すように、 前記第 1誘電体基体 1 7の 表面に無給電側放射電極 3が形成され、 第 2誘電体基体 1 8の表面 に給電側放射電極 4が形成されている。 つま り、 この第 4の実施形 態例では、 互いに異なる誘電率を持つ無給電側放射電極 3の形成用 の第 1誘電体基体 1 7 と給電側放射電極 4の形成用の第 2誘電体基 体 1 8 とが接合して誘電体基体 2 を構成している。

この第 4の実施形態例では、 前記の如く、 無給電側放射電極 3 と 給電側放射電極 4間の間隙 Sに前記第 1誘電体基体 1 7 と第 2誘電 体基体 1 8の接合部 2 0が配置されている。 つま り、 無給電側放射 電極 3 と給電側放射電極 4間には互いに異なる誘電率を持つ第 1誘 電体基体 1 7 と第 2誘電体基体 1 8が配置されることとなる。 この ような場合には、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量 は、 その無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間における第 1誘 電体基体 1 7 と第 2誘電体基体 1 8の占有割合ももちろん関与する が、 主に、 誘電率が低い方の誘電率に基づいて決定される。

このことを考慮して、 前記第 1誘電体基体 1 7 と第 2誘電体基体 1 8の接合部 2 0は、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の 容量結合を弱めて無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の共振の 相互干渉を抑制できる位置に配置されている。

この第 4の実施形態例によれば、 誘電率が互いに異なる第 1誘電 体基体 1 7 と第 2誘電体基体 1 8 を接合して誘電体基体 2 を形成し 、 前記第 1誘電体基体 1 7 と第 2誘電体基体 1 8の接合部 2 0を無 給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の間隙 Sに配置した。

この構成を備えることによ り、 無給電側放射電極 3 と給電側放射 電極 4間の容量を低下させることが可能となり、 前記各実施形態例 と同様に、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の共振の相互干 渉を抑制することができて良好な複共振状態を安定的に得ることが できる。 これによ り、 小型 ' 低背で、 かつ、 アンテナ特性の信頼性 が高い表面実装型アンテナ 1 を提供することができるという効果を 奏することができる。

以下に、 第 5の実施形態例を説明する。 この第 5の実施形態例で は、 前記各実施形態例に示した表面実装型アンテナを備えた通信装 置の一例を示す。 図 5 には通信装置である携帯型電話機の一例が模 式的に示されている。 この図 5 に示す携帯型電話機 2 5は、 ケース 2 6内に回路基板 2 7が設けられている。 この回路基板 2 7には電 力供給回路 1 0 と切り換え回路 3 0 と送信回路 3 1 と受信回路 3 2 が形成されている。 また、 このような回路基板 2 7には前記各実施 形態例に示した表面実装型アンテナ 1のうちの 1つが実装されてお り、 該表面実装型アンテナ 1は電力供給回路 1 0 と切り換え回路 3 0を介して送信回路 3 1および受信回路 3 2 に接続されている。 この図 5 に示す携帯型電話機 2 5 において、 電力供給回路 1 0か ら電力が表面突装型アンテナ 1 に供給されることによって、 前述し たように、 表而実装型アンテナ 1 はアンテナ動作を行い、 切り換え 回路 3 0の切り換え動作によって、 電波の送受信が円滑に行われる この第 5の実施形態例によれば、 前記各実施形態例に示した表面 実装型アンテナ 1 を携帯型電話機 2 5 に装備したので、 表面実装型 アンテナ 1の小型化に伴って携帯型電話機 2 5の小型化を図ること が容易となる。 また、 前記のようなアンテナ特性に優れた表面実装 型アンテナ 1 を内蔵するので、 通信の信頼性が高い携帯型電話機 2 5 を提供することができる。

なお、 この発明は前記各実施形態例に限定されるものではなく、 様々な実施の形態を採り得る。 例えば、 無給電側放射電極 3や給電 側放射電極 4の形状は前記各実施形態例に示した形状に限定される ものではなく、 様々な形状を採り得る。 例えば、 図 6 ( a ) 、 ( b ) や図 7 ( a ) に示すような形状を採り得る。 図 6 ( a ) に示す例 では、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4がミアンダ状に形成 されている。 前記無給電側放射電極 3 にはミアンダ状の端部ひから 電力が伝達され、 給電側放射電極 4にはミアンダ状の端部/?から電 力が供給される構成と成し、 無給電側放射電極 3の開放端は誘電体 基体 2の側面 2 e に形成され、 また、 給電側放射電極 4の開放端は 側面 2 cに形成されている。 このように、 無給電側放射電極 3 と給 電側放射電極 4が形成されることによって、 無給電側放射電極 3の 共振方向 Aと、 給電側放射電極 4の共振方向 Bとはほぼ直交するこ ととなり、 前記各実施形態例と同様に、 無給電側放射電極 3 と給電 側放射電極 4の共振の相互干渉をほぼ抑制することができる。

図 6 ( b ) に示す例は、 前記図 6 ( a ) に示す給電側放射電極 4 の開放端側の電極面積を拡大し、 給電側放射電極 4の開放端側の電 界集中を緩和してアンテナ特性のよ り一層の向上を図ったものであ る。

図 7 ( a ) に示す例は、 図 7 ( b ) 、 ( c ) の周波数特性に示す ような異なる 2つの周波数帯域の電波の送受信が可能なデュァルバ ン ド夕ィ プの表面実装型アンテナ 1 において前記したような複共振 を行わせることができる無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の 形状例である。 この図 7 ( a ) に示す例では、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4がミアンダ状に形成され、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の各ミアンダ状の端部ひ、 に電極が伝達され る構成と成し、 無給電側放射電極 3の共振方向 Aと給電側放射電極 4の共振方向 Bがほぼ直交するように構成されている。

また、 前記給電側放射電極 4は、 ミアンダピッチが互いに異なる 複数の電極部 4 a , 4 bが連続的に接続して構成されており、 図 7 ( b ) 、 ( c ) に示すような電波の周波数帯域が重ならない 2つの 共振周波数 F l , F 2 を持つよう に形成されている。

また、 前記無給電側放射電極 3の共振周波数は前記給電側放射電 極 4 と複共振状態となるように該給電側放射電極 4の共振周波数 F 1の近傍の周波数に、 あるいは、 前記共振周波数 F 2の近傍の周波 数に設定されている。 前記無給電側放射電極 3の共振周波数が給電 側放射電極 4の共振周波数 F 1の近傍の例えば図 7 ( b ) に示す周 波数 F 1 ' に設定されているときには、 共振周波数 F 1 において複 共振状態となり、 前記無給電側放射電極 3の共振周波数が給電側放 射電極 4の共振周波数 F 2の近傍の例えば図 7 ( c ) に示す周波数 F 2 ' に設定されているときには、 共振周波数 F 2 において複共振 状態となる。

前記無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4を図 6 ( a ) 、 ( b ) や図 7 ( a ) に示すような形状に形成した表面実装型アンテナ 1 に前記第 1、 第 2の各実施形態例において特徴的な構成を適用する 場合には、 例えば、 前記図 6 ( a ) 、 （ b ) や図 7 ( a ) の点線に 示すように、 誘電率調整材料部 8や溝 1 2が設けられることとなる また、 例えば、 前記図 6 ( b ) や図 7 ( a ) に示すような形状に 形成した表面実装型アンテナ 1 に前記第 3の実施形態例において特 徴的な構成を適用する場合には、 例えば、 図 8 ( a ) ， ( b ) の点 線に示すように、 誘電体基体 2の内部に中空部 1 4 , 1 5 を形成し 、 また、 前記第 4の実施形態例において特徴的な構成を適用する場 合には、 例えば、 図 8 ( a ) , ( b ) に示すよう に、 無給電側放射 電極 3の形成用の第 1誘電体基体 1 7 と、 誘電率が低い給電側放射 電極 4の形成用の第 2誘電体基体 1 8 とを接合して誘電体基体 2 を 形成する。

さらに、 前記各実施形態例では、 給電側放射電極 4には給電電極 6から直接的に電力が供給される構成であつたが、 給電側放射電極 4 と給電電極 6が非接続であり、 容量結合によ り給電電極 6から給 電側放射電極 4に電力が供給される構成と してもよい。

さらに、 前記第 1の実施形態例では、 誘電率調整材料部 8の幅は 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の間隙 Sの幅よ り も狭か つたが、 図 9 に示すように、 誘電率調整材料部 8の幅を前記間隙 S の幅よ り も広く して、 無給電側放射電極 3および給電側放射電極 4 は誘電率調整材料部 8の端縁部に跨って形成される構成と してもよ い。

さらに、 前記第 2の実施形態例では、 無給電側放射電極 3 と給電 側放射電極 4間の間隙 Sに溝 1 2 が設けられていたが、 例えば、 溝 1 2 に代えて、 側面 2 b、 2 dに開口部を持たない凹部を構成して もよい。 また、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の間隙 S に容量結合調整手段と しての複数の凹部が互いに間隔を介して配設 されている構成としてもよい。

さらに、 前記第 3の実施形態例では、 2つの中空部 1 4， 1 5が 設けられていたが、 それら中空部 1 4， 1 5のうちの一方のみを形 成してもよい。 また、 中空部 1 4 , 1 5の形状は図 3 に限定される ものではなく、 様々な形状を採り得る。 例えば、 図 3 に示す中空部 1 4， 1 5は側面 2 bから側面 2 dに貫通していたが、 開口部を持 たない閉塞の中空部であってもよい。 さらに、 誘電体基体 2の底面 2 f 側が開口している凹部や溝状の中空部であってもよい。

さらに、 前記第 1の実施形態例に示すような誘電率調整材料部を 設ける構成と、 第 2の実施形態例に示すような溝あるいは凹部を設 ける構成と、 第 3の実施形態例に示すような中空部を設ける構成と 、 第 4の実施形態例に示す誘電体基体 2 を互いに誘電率が異なる複 数の誘電体基体の接合体と成す構成とのう ちの 2つ以上を組み合わ せてもよい。

さらに、 前記第 5の実施形態例では、 通信装置と して携帯型電話 機の一例を示したが、 この発明は、 携帯型電話機に限定されるもの ではなく、 携帯型電話機以外の通信装置にも適用することができる ものである。

さらに、 前記各実施形態例では、 無給電側放射電極 3 と給電側放 射電極 4間の容量結合を弱める構成について説明したが、 無給電側 放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量が前記フ リ ンジング容量よ りも格段に小さい場合には、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量を前記フ リ ンジング容量に見合うように大き く して無給 電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量結合を強めることが望 ましい。

そこで、 前記のような場合には、 無給電側放射電極 3 と給電側放 射電極 4間の容量結合を強めるための容量結合調整手段を設ける。 例えば、 図 7 ( a ) の点線や図 9 に示すように、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の間隔 Sに次に示すような容量結合調整手 段としての誘電率調整材料部 8を設ける。 この誘電率調整材料部 8 は、 誘電体基体 2の誘電率よ り も高い誘電率を持つ材料によって形 成されているものであり、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4 間の誘電率を誘電体基体 2の誘電率よ り も大き く して無給電側放射 電極 3 と給電側放射電極 4間の容量を前記フ リ ンジング容量に見合 う容量に調整することができる。 なお、 無給電側放射電極 3 と給電 側放射電極 4が図 9 に示すような形状である場合には、 それら無給 電側放射電極 3 と給電側放射電極 4がそれそれ前記誘電率調整材料 部 8の側端縁を跨いでいることが望ま しい。

また、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の形状を図 1 1 に 示すような形状と し、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の間 隔 Sを狭めると共に、 対向し合っている電極面積を拡大して無給電 側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量を前記フ リ ンジング容量 に見合う容量に大き くするようにしてもよい。

前記のように、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量 が前記フ リ ンジング容量よ り も格段に小さ くて良好な複共振状態を 得ることができない場合には、 前記したような無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量を大き くする容量結合調整手段によつ て、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量を前記フ リ ン ジング容量に見合う容量に大き く するよう に調整することによ り、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4間の容量と前記フ リ ンジン グ容量とが釣り合いが取れた適切な関係にするこ とができる。 この ことから、 無給電側放射電極 3 と給電側放射電極 4の共振の相互干 渉を抑制することができ、 良好な複共振状態を得ることができる。

また、 無給電側放射電極 3および給電側放射電極 4は、 誘電体基 体 2の内部に形成されていてもよい。 この場合、 誘電体基体 2 と し ては、 複数のセラ ミ ックグリーンシー トを積層してなる多層基板を 使用することができる。 そ して、 無給電側放射電極 3 と給電側放射 電極 4の間に、 前記セラ ミ ックグリーンシー トの誘電率とは異なる 誘電率を持ったセラ ミ ックグリーンシー トを配し、 これを容量結合 調整手段と して利用するこ とができる。

以上、 この発明によれば、 容量結合調整手段を設け、 該容量結合 調整手段によって、 容量が発生する第 1放射電極と第 2放射電極間 の誘電率を誘電体基体の誘電率と異にして第 1放射電極と第 2放射 電極間の容量結合の強度を変化させるものにあっては、 第 1放射電 極と第 2放射電極の共振の相互干渉を抑制することができ、 これに よ り、 誘電体基体の誘電率の低下や、 第 1放射電極と第 2放射電極 間の間隔の拡張等の誘電体基体の小型化を妨げる手段を採ることな く、 良好な複共振状態を安定的に得ることができる。 また、 低背化 の観点では、 前記 2つの放射電極とグラン ド間の容量に見合う第 1 放射電極と第 2放射電極間の容量を得ることが容易となり、 設計の 自由度を向上させることが可能となる。

このように、 良好な複共振状態を安定的に得ることができるので 、 小型 ' 低背で、 アンテナ特性の信頼性が高い表面実装型アンテナ を提供することができる。

容量結合調整手段である凹部や溝が形成されているものや、 容量 結合調整手段である誘電率調整材料部が形成されているものや、 容 量結合調整手段である中空部が誘電体基体に形成されているものに あっては、 簡単な構成で、 第 1放射電極と第 2放射電極間の容量結 合の強度を変化させることができ、 前記のような優れた効果を奏す ることができる。 誘電体基体が互いに誘電率が異なる第 1誘電体基体と第 2誘電体 基体の接合体と成しており、 前記第 1誘電体基体に第 1放射電極が 形成され、 第 2誘電体基体に第 2放射電極が形成され、 第 1放射電 極と第 2放射電極間に第 1誘電体基体と第 2誘電体基体の接合部が 配置されているものにあっては、 前記同様に第 1放射電極と第 2放 射電極間の誘電率を変化させるこ とが可能であり、 これによ り、 誘 電体基体を大型化することなく、 第 1放射電極と第 2放射電極の共 振の相互干渉を抑制することができ、 小型 ' 低背で、 アンテナ特性 に優れた表面実装型アンテナを提供するこ とができる。 また、 設計 の自由度を向上させることが可能となる。

前記のような効果を奏する表面実装型アンテナが設けられている 通信装置にあっては、 表面実装型アンテナの小型化に伴って通信装 置の小型化を促進させることができ、 しかも、 通信の信頼性を向上 させることができる。 産業上の利用の可能性 前記記載から明らかなように、 本発明による表面実装型アンテナ およびそのアンテナを備えた通信装置は、 例えば、 携帯電話等の通 信装置に内蔵の回路基板等に実装される表面実装型アンテナ等に応 用されるものである。

Claims

請求の範囲

1 . 誘電体基体と、 該誘電体基体に形成される第 1放射電極と、 前 記誘電体基体に前記第 1放射電極と所定の間隔を介して配置される 第 2放射電極とを有した表面実装型アンテナにおいて、 前記第 1放 射電極と前記第 2放射電極との間の誘電率を前記誘電体基体の誘電 率とは異ならせて前記第 1放射電極と前記第 2放射電極との間の容 量結合の強度を変化させる容量結合調整手段が設けられていること を特徴とする、 表面実装型アンテナ。

2 . 前記第 1放射電極と前記第 2放射電極は前記誘電体基体の表面 に形成されていることを特徴とする、 請求項 1記載の表面実装型ァ ンテナ。

3 . 前記容量結合調整手段は、 前記第 1放射電極と前記第 2放射電 極との間の誘電体基体表面に形成された凹部又は溝によって構成さ れているこ とを特徴とする、 請求項 1記載の表面実装型アンテナ。

4 . 前記第 1放射電極と前記第 2放射電極との間には誘電体基体の 誘電率とは異なる誘電率を持つ誘電率調整材料部が介在されており 、 この誘電率調整材料部が容量結合調整手段と成していることを特 徴とする、 請求項 1記載の表面実装型アンテナ。

5 . 前記容量結合調整手段は、 前記第 1放射電極と前記第 2放射電 極との間の領域であって、 前記誘電体基体の内部に位置した中空部 によって構成されているこ とを特徴とする、 請求項 1記載の表面実 装型アンテナ。

6 . 前記第 1放射電極と前記第 2放射電極とは、 その共振方向が互 いにほぼ直交するように形成されていることを特徴とする、 請求項

1記載の表面実装型アンテナ。

7 . 誘電体基体と、 該誘電体基体の表面に形成される第 1放射電極 と、 前記誘電体基体の表面に前記第 1放射電極と間隔を介して配置 される第 2放射電極とを有した表面実装型アンテナにおいて、 前記 誘電体基体は、 第 1誘電体基体と、 この第 1誘電体基体の誘電率と は異なる誘電率を持つ第 2誘電体基体とが接合してなり、 前記第 1 誘電体基体に前記第 1放射電極が形成され、 前記第 2誘電体基体に 第 2放射電極が形成され、 第 1放射電極と第 2放射電極との間に前 記第 1誘電体基体と第 2誘電体基体の接合部が配置されているこ と を特徴とする、 表面実装型アンテナ。

8 . 前記第 1放射電極と前記第 2放射電極とは、 その共振方向が互 いにほぼ直交するように形成されていることを特徴とする、 請求項 7記載の表面実装型アンテナ。

9 . 請求項 1乃至請求項 7の何れか 1つに記載の表面実装型アンテ ナを備えたことを特徴とする、 通信装置。