JP2000278036A - 積層チップアンテナ - Google Patents
積層チップアンテナInfo
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Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で、実装が容易であり、また、帯域幅が
広く、放射効率が高く、2周波共用のチップアンテナを
提供することを目的とするものである。 【解決手段】 ミアンダ状導体で構成される第1導体、
第2導体と、直線状導体等で構成される第3の導体とを
有し、第1の導体、第2の導体の間に第3の導体を設け
たチップアンテナである。
広く、放射効率が高く、2周波共用のチップアンテナを
提供することを目的とするものである。 【解決手段】 ミアンダ状導体で構成される第1導体、
第2導体と、直線状導体等で構成される第3の導体とを
有し、第1の導体、第2の導体の間に第3の導体を設け
たチップアンテナである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信および
ローカル・エリア・ネットワークに使用するチップアン
テナに関する。
ローカル・エリア・ネットワークに使用するチップアン
テナに関する。
【0002】
【従来の技術】図13〜図15は、従来のチップアンテ
ナCA11、CA12、CA13を示す図である。
ナCA11、CA12、CA13を示す図である。
【0003】これら従来のチップアンテナCA11、C
A12、CA13は、ヘリカルタイプ、ミアンダタイプ
のアンテナであり、特開平9−214231号、特開平
9−260915号、特開平9−260926号、特開
平10−154906号等に開示されている。
A12、CA13は、ヘリカルタイプ、ミアンダタイプ
のアンテナであり、特開平9−214231号、特開平
9−260915号、特開平9−260926号、特開
平10−154906号等に開示されている。
【0004】一般的に、チップアンテナはロッドアンテ
ナと比較すると、帯域幅が狭く、広帯域化は大きな課題
である。その手法として、図13、図14に示すように
多重にする方法や、図15に示すように無給電素子を構
成する方法等がある。
ナと比較すると、帯域幅が狭く、広帯域化は大きな課題
である。その手法として、図13、図14に示すように
多重にする方法や、図15に示すように無給電素子を構
成する方法等がある。
【0005】また、現在のシステムのマルチ化要求に対
して、チップアンテナの2周波共用化(1つのアンテナ
によって、2つの共振周波数を有するようにすること)
も市場のニーズとして大きい。
して、チップアンテナの2周波共用化(1つのアンテナ
によって、2つの共振周波数を有するようにすること)
も市場のニーズとして大きい。
【0006】図16は、2周波共用化の手法について示
す図である。
す図である。
【0007】図16は、総合電子出版社の「図解 移動
体通信アンテナシステム」に掲載されていたものであ
る。
体通信アンテナシステム」に掲載されていたものであ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】2周波共用アンテナを
作る場合、図16に示すように追加素子分の形状が大き
くなる。また、それぞれの周波数を独立に調整すること
が難しいので、アンテナ全体としての調整が困難にな
る。
作る場合、図16に示すように追加素子分の形状が大き
くなる。また、それぞれの周波数を独立に調整すること
が難しいので、アンテナ全体としての調整が困難にな
る。
【0009】また、図14、図15に示すような構成を
セラミック等の焼成体で構成する場合、素体と電極の縮
率や線膨張係数αが全く同じにはならないので、反りや
クラック等の不具合を生じ易い。特に、図15に示すよ
うな無給電素子の形状が大きい場合は、応力が大きくな
るので、その可能性が非常に大きくなるという問題があ
る。
セラミック等の焼成体で構成する場合、素体と電極の縮
率や線膨張係数αが全く同じにはならないので、反りや
クラック等の不具合を生じ易い。特に、図15に示すよ
うな無給電素子の形状が大きい場合は、応力が大きくな
るので、その可能性が非常に大きくなるという問題があ
る。
【0010】一方、形状が小さい場合は、応力が小さく
なるので、反りやクラック等の問題は発生しにくくなる
が、低い周波数への対応が困難であるという問題があ
る。
なるので、反りやクラック等の問題は発生しにくくなる
が、低い周波数への対応が困難であるという問題があ
る。
【0011】本発明は、小型で、実装が容易であり、ま
た、帯域幅が広く、放射効率が高く、筐体内部の無駄な
スペースが少ない2周波共用のチップアンテナを提供す
ることを目的とするものである。
た、帯域幅が広く、放射効率が高く、筐体内部の無駄な
スペースが少ない2周波共用のチップアンテナを提供す
ることを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、移動体通信お
よびローカル・エリア・ネットワークに使用するチップ
アンテナにおいて、誘電体材料または磁性体材料あるい
は誘電体材料と磁性体材料の混合材料によって構成され
ている基体と、上記基体の内部または表面に設けられ、
ミアンダ状導体で構成される第1の導体と、上記基体の
内部または表面に設けられ、ミアンダ状導体で構成され
る第2の導体と、上記基体の内部に設けられ、直線状ま
たはミアンダ状またはスパイラル状の導体で構成されて
いる第3の導体と、上記基体の表面に配置されている給
電用端子とを有し、上記第1の導体と上記第2の導体と
は、その進行方向の長さがその直角方向の長さよりも長
く、上記基体の中心に対して上記第1の導体と上記第2
の導体とが互いに反対側に設置され、上記第1の導体と
上記第2の導体とが、上記給電用端子に電気的に接続さ
れ、上記第3の導体が、上記基体の中心付近に設けられ
ており、かつ上記基体表面に配置されている外部端子と
接続しないように配置されている積層チップアンテナで
ある。
よびローカル・エリア・ネットワークに使用するチップ
アンテナにおいて、誘電体材料または磁性体材料あるい
は誘電体材料と磁性体材料の混合材料によって構成され
ている基体と、上記基体の内部または表面に設けられ、
ミアンダ状導体で構成される第1の導体と、上記基体の
内部または表面に設けられ、ミアンダ状導体で構成され
る第2の導体と、上記基体の内部に設けられ、直線状ま
たはミアンダ状またはスパイラル状の導体で構成されて
いる第3の導体と、上記基体の表面に配置されている給
電用端子とを有し、上記第1の導体と上記第2の導体と
は、その進行方向の長さがその直角方向の長さよりも長
く、上記基体の中心に対して上記第1の導体と上記第2
の導体とが互いに反対側に設置され、上記第1の導体と
上記第2の導体とが、上記給電用端子に電気的に接続さ
れ、上記第3の導体が、上記基体の中心付近に設けられ
ており、かつ上記基体表面に配置されている外部端子と
接続しないように配置されている積層チップアンテナで
ある。
【0013】
【発明の実施の形態および実施例】図1は、本発明の第
1実施例であるチップアンテナCA1を示す構造斜透視
図である。
1実施例であるチップアンテナCA1を示す構造斜透視
図である。
【0014】チップアンテナCA1は、その材料とし
て、誘電体材料または磁性体材料あるいは誘電体材料と
磁性体材料の混合材料(誘電率または透磁率の高い材料
に限る必要はない)によって構成されている絶縁性を有
する基体11と、ミアンダ状の第1の内部導体12a、
ミアンダ状の第2の内部導体12bと、直線状導体(第
3の内部導体)21とを有する。第1の内部導体12
a、第2の内部導体12b、直線状導体21は、基体1
1の内部に構成されている。また、ミアンダ状の第1導
体12aの両端は、それぞれ、給電用端子13a、実装
用端子13bと電気的に接続され、ミアンダ状の第2導
体12bの両端は、それぞれ、給電用端子13a、実装
用端子13bと電気的に接続されている。
て、誘電体材料または磁性体材料あるいは誘電体材料と
磁性体材料の混合材料(誘電率または透磁率の高い材料
に限る必要はない)によって構成されている絶縁性を有
する基体11と、ミアンダ状の第1の内部導体12a、
ミアンダ状の第2の内部導体12bと、直線状導体(第
3の内部導体)21とを有する。第1の内部導体12
a、第2の内部導体12b、直線状導体21は、基体1
1の内部に構成されている。また、ミアンダ状の第1導
体12aの両端は、それぞれ、給電用端子13a、実装
用端子13bと電気的に接続され、ミアンダ状の第2導
体12bの両端は、それぞれ、給電用端子13a、実装
用端子13bと電気的に接続されている。
【0015】なお、上記実施例において、使用される誘
電体材料は、セラミック(コーディライト、フォルステ
ライト、アルミナ、ガラス系セラミック、酸化チタン系
セラミック等、またはこれらの混合物)、樹脂(ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリイミド、ビスマレイミド、
トリアジン、液晶ポリマー等)、セラミックと樹脂のコ
ンポジット材料等が挙げられ、絶縁性を有するものであ
る。
電体材料は、セラミック(コーディライト、フォルステ
ライト、アルミナ、ガラス系セラミック、酸化チタン系
セラミック等、またはこれらの混合物)、樹脂(ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリイミド、ビスマレイミド、
トリアジン、液晶ポリマー等)、セラミックと樹脂のコ
ンポジット材料等が挙げられ、絶縁性を有するものであ
る。
【0016】また、上記実施例において、基体11とし
て、誘電体の代わりに磁性体材料を使用するようにして
もよい。使用される磁性体材料は、セラミック(フェラ
イト)やセラミックと上記樹脂とのコンポジット材料あ
るいは磁性金属や磁性金属と上記樹脂とのコンポジット
材料、さらに、セラミックと磁性金属と上記樹脂のコン
ポジット材料等が挙げられる。また、誘電体材料と磁性
体材料の混合材料と上記樹脂のコンポジット材料であっ
てもよい。誘電率、透磁率または、コンポジット材料の
混合比等は適宜選択される。さらに、上記実施例におけ
る導体は、金、銀、銅、パラジウム等である。
て、誘電体の代わりに磁性体材料を使用するようにして
もよい。使用される磁性体材料は、セラミック(フェラ
イト)やセラミックと上記樹脂とのコンポジット材料あ
るいは磁性金属や磁性金属と上記樹脂とのコンポジット
材料、さらに、セラミックと磁性金属と上記樹脂のコン
ポジット材料等が挙げられる。また、誘電体材料と磁性
体材料の混合材料と上記樹脂のコンポジット材料であっ
てもよい。誘電率、透磁率または、コンポジット材料の
混合比等は適宜選択される。さらに、上記実施例におけ
る導体は、金、銀、銅、パラジウム等である。
【0017】基体11は、シート工法または印刷工法ま
たは金型成形工法等によって形成されたセラミック基板
または樹脂基板またはセラミックと樹脂のコンポジット
材とからなる基板等であり、上記基板の内部のミアンダ
状の第1導体12a、第2導体12bは、印刷またはス
パッタまたはエッチング等の手法によって形成されてい
るものである。
たは金型成形工法等によって形成されたセラミック基板
または樹脂基板またはセラミックと樹脂のコンポジット
材とからなる基板等であり、上記基板の内部のミアンダ
状の第1導体12a、第2導体12bは、印刷またはス
パッタまたはエッチング等の手法によって形成されてい
るものである。
【0018】また、第1導体12a、第2導体12bの
両端と、給電用端子13a、実装用端子13bとを接続
するために、印刷またはターミネートまたはスパッタま
たはエッチング等の手法によって、給電用端子13a、
実装用端子13bが形成されている。
両端と、給電用端子13a、実装用端子13bとを接続
するために、印刷またはターミネートまたはスパッタま
たはエッチング等の手法によって、給電用端子13a、
実装用端子13bが形成されている。
【0019】図2は、チップアンテナCA1を示す構造
投影図である。
投影図である。
【0020】図2の上部に記載されている図は、チップ
アンテナCA1の平面図であり、図2の下部に記載され
ている図は、チップアンテナCA1の正面図であり、図
2の右に記載されている図は、チップアンテナCA1の
右側面図である。
アンテナCA1の平面図であり、図2の下部に記載され
ている図は、チップアンテナCA1の正面図であり、図
2の右に記載されている図は、チップアンテナCA1の
右側面図である。
【0021】チップアンテナCA1の内部導体は、それ
ぞれ、ミアンダ状の第1の導体12aと、同じくミアン
ダ状の第2の導体12bとが、基体11の内部の表面付
近の平行な面に、基体11の中心から等間隔に構成さ
れ、さらに、直線状の第3の導体21は、基体11の中
心であって、第1の導体12a、第2の導体12bと平
行な面上の中心付近に、いずれの導体とも接続されない
ように配置されている。
ぞれ、ミアンダ状の第1の導体12aと、同じくミアン
ダ状の第2の導体12bとが、基体11の内部の表面付
近の平行な面に、基体11の中心から等間隔に構成さ
れ、さらに、直線状の第3の導体21は、基体11の中
心であって、第1の導体12a、第2の導体12bと平
行な面上の中心付近に、いずれの導体とも接続されない
ように配置されている。
【0022】なお、ミアンダ状の第1の導体12a、第
2の導体12bを、基体11の対向する表面に構成する
ようにしてもよい。
2の導体12bを、基体11の対向する表面に構成する
ようにしてもよい。
【0023】図3(1)は、チップアンテナCA1を展
開して示す図である。
開して示す図である。
【0024】図3(1)において、セラミックグリーン
シートまたは樹脂シート等のシート31a〜31fに、
内部導体12a、12b、21を、印刷、スパッタ、、
蒸着、エッチング等の手法によって形成し、これらのグ
リーンシートを、31a〜31fの順に積み重ね、スタ
ックし、プレスする。
シートまたは樹脂シート等のシート31a〜31fに、
内部導体12a、12b、21を、印刷、スパッタ、、
蒸着、エッチング等の手法によって形成し、これらのグ
リーンシートを、31a〜31fの順に積み重ね、スタ
ックし、プレスする。
【0025】セラミックである場合、基体11を焼成
し、基体11表面に、ミアンダ状の第1の導体12a、
第2の導体12bと接続するように、給電端子13a、
実装用端子13bを、ターミネートまたは印刷等によっ
て構成する。また、焼成前のグリーンシート上に印刷等
の手法によって、給電用端子13a、実装用端子13b
を構成するようにしてもよい。
し、基体11表面に、ミアンダ状の第1の導体12a、
第2の導体12bと接続するように、給電端子13a、
実装用端子13bを、ターミネートまたは印刷等によっ
て構成する。また、焼成前のグリーンシート上に印刷等
の手法によって、給電用端子13a、実装用端子13b
を構成するようにしてもよい。
【0026】図3(2)は、本発明の第2の実施例であ
るチップアンテナCA2を示す展開図である。
るチップアンテナCA2を示す展開図である。
【0027】チップアンテナCA2は、チップアンテナ
CA1のミアンダ状導体をヘリカル状にしたものであ
る。チップアンテナCA2における材料、電極等は、チ
ップアンテナCA1と同じものであり、基体や電極の構
成方法も、チップアンテナCA1と同じである。また、
基体内部の電極の配置についても、直線状導体21を中
心に上下対称の構成となっている。
CA1のミアンダ状導体をヘリカル状にしたものであ
る。チップアンテナCA2における材料、電極等は、チ
ップアンテナCA1と同じものであり、基体や電極の構
成方法も、チップアンテナCA1と同じである。また、
基体内部の電極の配置についても、直線状導体21を中
心に上下対称の構成となっている。
【0028】図3(2)において、セラミックグリーン
シートまたは樹脂シート等のシート32a〜32fに、
内部導体12a、12b、21、スルーホール14を、
印刷、スパッタ、蒸着、エッチング等の手法によって形
成し、これらのグリーンシートを、32a〜32fの順
に積み重ね、スタックし、プレスする。ここで、スルー
ホール14を形成するためのビア接続用導体は、レー
ザ、メカパンチ、ドリル等によって開けられたシートを
貫通する穴に、印刷等によって導体ペーストを埋め込む
手法や、無電解メッキ等によってビア内面を導体で覆う
手法によって、シートの上下面は電気的に接続された状
態になっている。
シートまたは樹脂シート等のシート32a〜32fに、
内部導体12a、12b、21、スルーホール14を、
印刷、スパッタ、蒸着、エッチング等の手法によって形
成し、これらのグリーンシートを、32a〜32fの順
に積み重ね、スタックし、プレスする。ここで、スルー
ホール14を形成するためのビア接続用導体は、レー
ザ、メカパンチ、ドリル等によって開けられたシートを
貫通する穴に、印刷等によって導体ペーストを埋め込む
手法や、無電解メッキ等によってビア内面を導体で覆う
手法によって、シートの上下面は電気的に接続された状
態になっている。
【0029】これらを重ねることによって、スルーホー
ル14が形成される。セラミックの場合、基体11を焼
成し、基体11表面にミアンダ状の第1の導体12a、
第2の導体12bと接続するように、給電端子13a、
実装用端子13bを、ターミネートまたは印刷等によっ
て構成する。また、焼成前のグリーンシート上に印刷等
の手法によって、給電用端子13a、実装用端子13b
を構成するようにしてもよい。
ル14が形成される。セラミックの場合、基体11を焼
成し、基体11表面にミアンダ状の第1の導体12a、
第2の導体12bと接続するように、給電端子13a、
実装用端子13bを、ターミネートまたは印刷等によっ
て構成する。また、焼成前のグリーンシート上に印刷等
の手法によって、給電用端子13a、実装用端子13b
を構成するようにしてもよい。
【0030】つまり、チップアンテナCA1は、移動体
通信およびローカル・エリア・ネットワークに使用する
チップアンテナにおいて、誘電体材料または磁性体材料
あるいは誘電体材料と磁性体材料の混合材料によって構
成されている基体と、上記基体の内部または表面に設け
られ、ミアンダ状導体で構成される第1の導体と、上記
基体の内部または表面に設けられ、ミアンダ状導体で構
成される第2の導体と、上記基体の内部に設けられ、直
線状またはミアンダ状またはスパイラル状の導体で構成
されている第3の導体と、上記基体の表面に配置されて
いる給電用端子とを有し、上記第1の導体と上記第2の
導体とは、その進行方向の長さがその直角方向の長さよ
りも長く、上記基体の中心に対して上記第1の導体と上
記第2の導体とが互いに反対側に設置され、上記第1の
導体と上記第2の導体とが、上記給電用端子に電気的に
接続され、上記第3の導体が、上記基体の中心付近に設
けられており、かつ上記基体表面に配置されている外部
端子と接続しないように配置されている積層チップアン
テナの例である。
通信およびローカル・エリア・ネットワークに使用する
チップアンテナにおいて、誘電体材料または磁性体材料
あるいは誘電体材料と磁性体材料の混合材料によって構
成されている基体と、上記基体の内部または表面に設け
られ、ミアンダ状導体で構成される第1の導体と、上記
基体の内部または表面に設けられ、ミアンダ状導体で構
成される第2の導体と、上記基体の内部に設けられ、直
線状またはミアンダ状またはスパイラル状の導体で構成
されている第3の導体と、上記基体の表面に配置されて
いる給電用端子とを有し、上記第1の導体と上記第2の
導体とは、その進行方向の長さがその直角方向の長さよ
りも長く、上記基体の中心に対して上記第1の導体と上
記第2の導体とが互いに反対側に設置され、上記第1の
導体と上記第2の導体とが、上記給電用端子に電気的に
接続され、上記第3の導体が、上記基体の中心付近に設
けられており、かつ上記基体表面に配置されている外部
端子と接続しないように配置されている積層チップアン
テナの例である。
【0031】また、チップアンテナCA2は、移動体通
信およびローカル・エリア・ネットワークに使用するチ
ップアンテナにおいて、誘電体材料または磁性体材料あ
るいは誘電体材料と磁性体材料の混合材料によって構成
されている基体と、上記基体の内部または表面に設けら
れ、ヘリカル状導体で構成される第1の導体と、上記基
体の内部または表面に設けられ、ヘリカル状導体で構成
される第2の導体と、上記基体の内部に設けられ、直線
状またはミアンダ状またはスパイラル状の導体で構成さ
れている第3の導体と、上記基体の表面に配置されてい
る給電用端子とを有し、上記第1の導体と上記第2の導
体とは、その進行方向の長さがその直角方向の長さより
も長く、上記基体の中心に対して上記第1の導体と上記
第2の導体とが互いに反対側に設置され、上記第1の導
体と上記第2の導体とが、上記給電用端子に電気的に接
続され、上記第3の導体が、上記基体の中心付近に設け
られており、かつ上記基体表面に配置されている外部端
子と接続しないように配置されている積層チップアンテ
ナの例である。
信およびローカル・エリア・ネットワークに使用するチ
ップアンテナにおいて、誘電体材料または磁性体材料あ
るいは誘電体材料と磁性体材料の混合材料によって構成
されている基体と、上記基体の内部または表面に設けら
れ、ヘリカル状導体で構成される第1の導体と、上記基
体の内部または表面に設けられ、ヘリカル状導体で構成
される第2の導体と、上記基体の内部に設けられ、直線
状またはミアンダ状またはスパイラル状の導体で構成さ
れている第3の導体と、上記基体の表面に配置されてい
る給電用端子とを有し、上記第1の導体と上記第2の導
体とは、その進行方向の長さがその直角方向の長さより
も長く、上記基体の中心に対して上記第1の導体と上記
第2の導体とが互いに反対側に設置され、上記第1の導
体と上記第2の導体とが、上記給電用端子に電気的に接
続され、上記第3の導体が、上記基体の中心付近に設け
られており、かつ上記基体表面に配置されている外部端
子と接続しないように配置されている積層チップアンテ
ナの例である。
【0032】図4は、本発明の第3の実施例であるアン
テナ装置AS1を示す斜視図である。
テナ装置AS1を示す斜視図である。
【0033】アンテナ装置AS1において、給電点50
は、マイクロストリップライン51と送受信機52とに
よって構成され、GNDパターンGPのエッジ部で、直
線状導体パターン40と接続されている。マイクロスト
リップライン51の長さが、送受信する周波数の1/4
波長またはその整数倍の長さであれば、GNDパターン
GPのエッジ部が送受信機52の理想的な給電点とな
る。
は、マイクロストリップライン51と送受信機52とに
よって構成され、GNDパターンGPのエッジ部で、直
線状導体パターン40と接続されている。マイクロスト
リップライン51の長さが、送受信する周波数の1/4
波長またはその整数倍の長さであれば、GNDパターン
GPのエッジ部が送受信機52の理想的な給電点とな
る。
【0034】プリント基板B上には、チップアンテナC
A1を実装するためのランドパターンLPが構成され、
直線状導体パターン40、ランドパターンLPを、それ
ぞれチップアンテナCA1の給電用端子t1、実装用端
子t2に半田付けで電気的に接続する。なお、この半田
付けの代わりに、導電ペーストによる固着、圧着等によ
って電気的に接続するようにしてもよい。
A1を実装するためのランドパターンLPが構成され、
直線状導体パターン40、ランドパターンLPを、それ
ぞれチップアンテナCA1の給電用端子t1、実装用端
子t2に半田付けで電気的に接続する。なお、この半田
付けの代わりに、導電ペーストによる固着、圧着等によ
って電気的に接続するようにしてもよい。
【0035】また、直線状導体パターン40の長手方向
とチップアンテナCA1の長手方向とは互いに直角に配
置され、逆L型を構成するように配置されている。ここ
で、GNDパターンGPを有するプリント基板Bは、移
動体通信機器の実装基板を模したものであり、実際の使
用状況では、必ずしも図4に示すように全面ベタグラン
ドの状態(プリント基板Bの全面がグランド電位である
状態)ではない。
とチップアンテナCA1の長手方向とは互いに直角に配
置され、逆L型を構成するように配置されている。ここ
で、GNDパターンGPを有するプリント基板Bは、移
動体通信機器の実装基板を模したものであり、実際の使
用状況では、必ずしも図4に示すように全面ベタグラン
ドの状態(プリント基板Bの全面がグランド電位である
状態)ではない。
【0036】図5は、本発明の第4の実施例であるアン
テナ装置AS2を示す斜視図である。
テナ装置AS2を示す斜視図である。
【0037】アンテナ装置AS2において、チップアン
テナCA1aは、チップアンテナCA1の第1の内部導
体12a、第2の内部導体12bの一部を基体11の表
面に引き出して接続されているGND接続用端子t3を
構成したものである。
テナCA1aは、チップアンテナCA1の第1の内部導
体12a、第2の内部導体12bの一部を基体11の表
面に引き出して接続されているGND接続用端子t3を
構成したものである。
【0038】給電点50は、マイクロストリップライン
51と送受信機52とによって構成され、GNDパター
ンGPのエッジ部において、直線状導体パターン40と
接続されている。マイクロストリップライン51の長さ
が、送受信する周波数の1/4波長またはその整数倍の
長さであれば、GNDパターンGPのエッジ部が送受信
機52の理想的な給電点となる。
51と送受信機52とによって構成され、GNDパター
ンGPのエッジ部において、直線状導体パターン40と
接続されている。マイクロストリップライン51の長さ
が、送受信する周波数の1/4波長またはその整数倍の
長さであれば、GNDパターンGPのエッジ部が送受信
機52の理想的な給電点となる。
【0039】プリント基板B上には、チップアンテナC
A1aを実装するためのランドパターンLPと、グラン
ド接続用直線状導体パターン41とが設けられ、グラン
ド接続用直線状導体パターン41は、その一端がGND
パターンGPに接続され、直線状導体パターンと平行に
構成されている。
A1aを実装するためのランドパターンLPと、グラン
ド接続用直線状導体パターン41とが設けられ、グラン
ド接続用直線状導体パターン41は、その一端がGND
パターンGPに接続され、直線状導体パターンと平行に
構成されている。
【0040】チップアンテナCA1aの給電用端子t
1、実装用端子t2、GND接続用端子t3が、それぞ
れ、直線状パターン40の端部、アンテナ固定用ランド
パターンLP、グランド接続用直線状導体パターン41
の端部に、半田付け、導電ペーストによる固着、圧着等
によって電気的に接続されている。この場合、直線状導
体パターン40、グランド接続用直線状導体パターン4
1の直線方向と、チップアンテナCA1の長手方向とは
互いに直角に配置され、逆F型のアンテナを構成してい
る。
1、実装用端子t2、GND接続用端子t3が、それぞ
れ、直線状パターン40の端部、アンテナ固定用ランド
パターンLP、グランド接続用直線状導体パターン41
の端部に、半田付け、導電ペーストによる固着、圧着等
によって電気的に接続されている。この場合、直線状導
体パターン40、グランド接続用直線状導体パターン4
1の直線方向と、チップアンテナCA1の長手方向とは
互いに直角に配置され、逆F型のアンテナを構成してい
る。
【0041】ここで、GNDバターンGPを有するプリ
ント基板Bは、移動体通信機器の実装基板を模したもの
であり、実際の使用状況では、必ずしも図5に示すよう
に全面ベタグランドの状態ではない。
ント基板Bは、移動体通信機器の実装基板を模したもの
であり、実際の使用状況では、必ずしも図5に示すよう
に全面ベタグランドの状態ではない。
【0042】図6は、本発明の第5の実施例であるアン
テナ装置AS3を示す斜視図である。
テナ装置AS3を示す斜視図である。
【0043】アンテナ装置AS3は、アンテナ装置AS
1において、チップアンテナCA1がプリント基板B以
外の場所に配置されているアンテナである。
1において、チップアンテナCA1がプリント基板B以
外の場所に配置されているアンテナである。
【0044】アンテナ装置AS3は、筐体60の一部に
設けられているチップアンテナ固定台61と、チップア
ンテナ固定台61に固定されているチップアンテナCA
1と、チップアンテナCA1とプリント基板Bの給電用
マイクロストリップライン51とを接続する接続用金属
端子40aとによって構成されている。接続用金属端子
40aは、アンテナ装置AS1における給電および直線
状導体パターン40と同様のものである。
設けられているチップアンテナ固定台61と、チップア
ンテナ固定台61に固定されているチップアンテナCA
1と、チップアンテナCA1とプリント基板Bの給電用
マイクロストリップライン51とを接続する接続用金属
端子40aとによって構成されている。接続用金属端子
40aは、アンテナ装置AS1における給電および直線
状導体パターン40と同様のものである。
【0045】図7(1)〜(3)は、チップアンテナC
A1において第3の内部導体21の配置位置を変えた例
を示す図である。
A1において第3の内部導体21の配置位置を変えた例
を示す図である。
【0046】図7(1)は、チップアンテナCA1にお
いて、第3の内部導体21を、チップアンテナCA1の
長手方向の一端にある実装用端子側に近づけたチップア
ンテナCA1−1を示す斜視図である。
いて、第3の内部導体21を、チップアンテナCA1の
長手方向の一端にある実装用端子側に近づけたチップア
ンテナCA1−1を示す斜視図である。
【0047】図7(2)は、チップアンテナCA1にお
いて、第3の内部導体21を、チップアンテナCA1の
中央部に設置したチップアンテナCA1−2(つまり、
チップアンテナCA1そのもの)を示す斜視図である。
いて、第3の内部導体21を、チップアンテナCA1の
中央部に設置したチップアンテナCA1−2(つまり、
チップアンテナCA1そのもの)を示す斜視図である。
【0048】図7(3)は、チップアンテナCA1にお
いて、第3の内部導体21を、チップアンテナCA1の
長手方向の他端にある給電用端子側に近づけたチップア
ンテナCA1−3を示す斜視図である。
いて、第3の内部導体21を、チップアンテナCA1の
長手方向の他端にある給電用端子側に近づけたチップア
ンテナCA1−3を示す斜視図である。
【0049】図8(1)、(2)、(3)は、それぞ
れ、チップアンテナCA1−1、CA1―2、CA1−
3における周波数特性を示す図である。
れ、チップアンテナCA1−1、CA1―2、CA1−
3における周波数特性を示す図である。
【0050】図8(2)に示すチップアンテナCA1−
2の周波数特性は、図8(1)に示すチップアンテナC
A1−1の周波数特性と比較すると、高周波側(2次共
振側)の帯域幅が広くなっている。
2の周波数特性は、図8(1)に示すチップアンテナC
A1−1の周波数特性と比較すると、高周波側(2次共
振側)の帯域幅が広くなっている。
【0051】また、図8(3)に示すチップアンテナC
A1−2の周波数特性は、図8(1)に示すチップアン
テナCA1−1の周波数特性と比較すると、2つ目の共
振周波数が高くなっている。
A1−2の周波数特性は、図8(1)に示すチップアン
テナCA1−1の周波数特性と比較すると、2つ目の共
振周波数が高くなっている。
【0052】図9(1)〜(3)は、チップアンテナC
A1において第3の内部導体21の形状を変えた例を示
す図である。
A1において第3の内部導体21の形状を変えた例を示
す図である。
【0053】図9(1)は、チップアンテナCA1にお
いて、第3の内部導体21における長手方向の長さを短
くしたチップアンテナCA1−1’を示す斜視図であ
る。
いて、第3の内部導体21における長手方向の長さを短
くしたチップアンテナCA1−1’を示す斜視図であ
る。
【0054】図9(2)は、チップアンテナCA1にお
いて、第3の内部導体21における長手方向の長さを長
くしたチップアンテナCA1−2’を示す斜視図であ
る。
いて、第3の内部導体21における長手方向の長さを長
くしたチップアンテナCA1−2’を示す斜視図であ
る。
【0055】図9(3)は、チップアンテナCA1にお
いて、第3の内部導体21における短手方向の幅を狭く
したチップアンテナCA1−3’を示す斜視図である。
いて、第3の内部導体21における短手方向の幅を狭く
したチップアンテナCA1−3’を示す斜視図である。
【0056】図10(1)、(2)、(3)は、それぞ
れ、チップアンテナCA1−1’、CA1−2’、CA
1−3’における周波数特性を示す図である。
れ、チップアンテナCA1−1’、CA1−2’、CA
1−3’における周波数特性を示す図である。
【0057】図10(2)に示すチップアンテナCA1
−2’の周波数特性は、図10(1)に示すチップアン
テナCA1−1’の周波数特性と比較すると、3つ目の
共振点が新たに発生している。
−2’の周波数特性は、図10(1)に示すチップアン
テナCA1−1’の周波数特性と比較すると、3つ目の
共振点が新たに発生している。
【0058】また、図10(3)に示すチップアンテナ
CA1−3’の周波数特性は、図10(1)に示すチッ
プアンテナCA1−1’の周波数特性と比較すると、高
周波側(2次共振側)の帯域幅が広くなっている。
CA1−3’の周波数特性は、図10(1)に示すチッ
プアンテナCA1−1’の周波数特性と比較すると、高
周波側(2次共振側)の帯域幅が広くなっている。
【0059】つまり、上記実施例によれば、2周波共用
のチップアンテナの各周波数の調整が容易である。
のチップアンテナの各周波数の調整が容易である。
【0060】図11は、チップアンテナCA1において
第3の内部導体21を削除したチップアンテナCA0を
示す図である。
第3の内部導体21を削除したチップアンテナCA0を
示す図である。
【0061】図12は、チップアンテナCA0の周波数
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【0062】チップアンテナCA0の周波数特性におい
て、2つ目の共振点は非常に高い。この非常に周波数が
高い共振点を、第3の内部導体21を設けることによっ
て、低くすることができる。
て、2つ目の共振点は非常に高い。この非常に周波数が
高い共振点を、第3の内部導体21を設けることによっ
て、低くすることができる。
【0063】図3に示すように、放射用導体12a、1
2bを、ミアンダ状またはヘリカル状にし、しかも、基
体11の誘電率または透磁率による波長短縮効果によっ
て、チップの小型化が可能となる。
2bを、ミアンダ状またはヘリカル状にし、しかも、基
体11の誘電率または透磁率による波長短縮効果によっ
て、チップの小型化が可能となる。
【0064】また、第3の内部導体21は、図4に示さ
れる無給電素子と同じ働きをするので、2周波共用化が
可能になる。
れる無給電素子と同じ働きをするので、2周波共用化が
可能になる。
【0065】また、図4、図5、図6に示すように、実
装することによって、実装が容易で、なおかつ無駄なス
ベースをなくすことが可能となる。
装することによって、実装が容易で、なおかつ無駄なス
ベースをなくすことが可能となる。
【0066】また、上記のようにすることによって、ト
ップロード型のアンテナの構成にすることができ、ま
た、チップアンテナの長手方向の長さが、基板Bまたは
筐体60の幅まで長くできるので、チップアンテナ内の
浮遊容量を減らすことができ、広帯域で、放射効率の高
いチップアンテナを得ることができる。
ップロード型のアンテナの構成にすることができ、ま
た、チップアンテナの長手方向の長さが、基板Bまたは
筐体60の幅まで長くできるので、チップアンテナ内の
浮遊容量を減らすことができ、広帯域で、放射効率の高
いチップアンテナを得ることができる。
【0067】また、図7に示すように、第3の内部導体
21は、図4に示した無給電素子と同じように、高い周
波数の共振を起こすためのものであるので、第1の導体
12a、第2の導体12bよりも短く設計できるので、
チップアンテナの基体11内部の同一平面内で、自由に
パターン変更や、配置変更ができる。また、この第3の
内部電極21は、低周波側にも影響を与えるので、設計
を工夫すれば、第3の導体21を調整するだけで、それ
ぞれの周波数を単独に調整することが可能になる。
21は、図4に示した無給電素子と同じように、高い周
波数の共振を起こすためのものであるので、第1の導体
12a、第2の導体12bよりも短く設計できるので、
チップアンテナの基体11内部の同一平面内で、自由に
パターン変更や、配置変更ができる。また、この第3の
内部電極21は、低周波側にも影響を与えるので、設計
を工夫すれば、第3の導体21を調整するだけで、それ
ぞれの周波数を単独に調整することが可能になる。
【0068】また、基体材料にセラミック等の焼成材料
を使用した場合、図2に示すように、第1、第2、第3
の内部導体を上下対称に配置することによって、焼成時
の基体と電極との縮率やαの違いによる応力を緩和する
ことができるので、反りや、クラック等の欠陥や、不具
合が生じづらい構造を持ったチップアンテナが得られ
る。
を使用した場合、図2に示すように、第1、第2、第3
の内部導体を上下対称に配置することによって、焼成時
の基体と電極との縮率やαの違いによる応力を緩和する
ことができるので、反りや、クラック等の欠陥や、不具
合が生じづらい構造を持ったチップアンテナが得られ
る。
【0069】
【発明の効果】本発明によれば、小型で、実装が容易で
あり、また、帯域幅が広く、放射効率が高く、筐体内部
の無駄なスベースを少なくした、2周波共用のチップア
ンテナが得られるという効果を奏する。
あり、また、帯域幅が広く、放射効率が高く、筐体内部
の無駄なスベースを少なくした、2周波共用のチップア
ンテナが得られるという効果を奏する。
【図1】本発明の第1実施例であるチップアンテナCA
1を示す構造斜透視図である。
1を示す構造斜透視図である。
【図2】チップアンテナCA1を示す構造投影図であ
る。
る。
【図3】チップアンテナCA1、CA2を展開して示す
図である。
図である。
【図4】本発明の第3の実施例であるアンテナ装置AS
1を示す斜視図である。
1を示す斜視図である。
【図5】本発明の第4の実施例であるアンテナ装置AS
2を示す斜視図である。
2を示す斜視図である。
【図6】本発明の第5の実施例であるアンテナ装置AS
3を示す斜視図である。
3を示す斜視図である。
【図7】チップアンテナCA1において第3の内部導体
21の配置位置を変えた例を示す図である。
21の配置位置を変えた例を示す図である。
【図8】チップアンテナCA1−1、CA1−2、CA
1−3における周波数特性を示す図である。
1−3における周波数特性を示す図である。
【図9】チップアンテナCA1において第3の内部導体
21の形状を変えた例を示す図である。
21の形状を変えた例を示す図である。
【図10】チップアンテナCA1−1’、CA1−
2’、CA1−3’における周波数特性を示す図であ
る。
2’、CA1−3’における周波数特性を示す図であ
る。
【図11】チップアンテナCA1において第3の内部導
体21を削除したチップアンテナCA0を示す図であ
る。
体21を削除したチップアンテナCA0を示す図であ
る。
【図12】チップアンテナCA0の周波数特性を示す図
である。
である。
【図13】従来のチップアンテナCA11を示す図であ
る。
る。
【図14】従来のチップアンテナCA12を示す図であ
る。
る。
【図15】従来のチップアンテナCA13を示す図であ
る。
る。
【図16】2周波共用化の手法について示す図である。
CA1、CA2…チップアンテナ、 11…基体、 12a…第1の内部導体、 12b…第2の内部導体、 21…第3の内部導体、 AS1、AS2、AS3…アンテナ装置。
Claims (3)
- 【請求項1】 移動体通信およびローカル・エリア・ネ
ットワークに使用するチップアンテナにおいて、 誘電体材料または磁性体材料あるいは誘電体材料と磁性
体材料の混合材料によって構成されている基体と;上記
基体の内部または表面に設けられ、ミアンダ状導体で構
成される第1の導体と;上記基体の内部または表面に設
けられ、ミアンダ状導体で構成される第2の導体と;上
記基体の内部に設けられ、直線状またはミアンダ状また
はスパイラル状の導体で構成されている第3の導体と;
上記基体の表面に配置されている給電用端子と;を有
し、上記第1の導体と上記第2の導体とは、その進行方
向の長さがその直角方向の長さよりも長く、 上記基体の中心に対して上記第1の導体と上記第2の導
体とが互いに反対側に設置され、 上記第1の導体と上記第2の導体とが、上記給電用端子
に電気的に接続され、 上記第3の導体が、上記基体の中心付近に設けられてお
り、かつ上記基体表面に配置されている外部端子と接続
しないように配置されていることを特徴とする積層チッ
プアンテナ。 - 【請求項2】 移動体通信およびローカル・エリア・ネ
ットワークに使用するチップアンテナにおいて、 誘電体材料または磁性体材料あるいは誘電体材料と磁性
体材料の混合材料によって構成されている基体と;上記
基体の内部または表面に設けられ、ヘリカル状導体で構
成される第1の導体と;上記基体の内部または表面に設
けられ、ヘリカル状導体で構成される第2の導体と;上
記基体の内部に設けられ、直線状またはミアンダ状また
はスパイラル状の導体で構成されている第3の導体と;
上記基体の表面に配置されている給電用端子と;を有
し、上記第1の導体と上記第2の導体とは、その進行方
向の長さがその直角方向の長さよりも長く、 上記基体の中心に対して上記第1の導体と上記第2の導
体とが互いに反対側に設置され、 上記第1の導体と上記第2の導体とが、上記給電用端子
に電気的に接続され、 上記第3の導体が、上記基体の中心付近に設けられてお
り、かつ上記基体表面に配置されている外部端子と接続
しないように配置されていることを特徴とする積層チッ
プアンテナ。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2において、 上記基体の中心から上記第1の導体までの距離と、上記
基体の中心から上記第2の導体までの距離とが、ほぼ同
じであることを特徴とする積層チップアンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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- 1999-03-25 JP JP11082546A patent/JP2000278036A/ja active Pending
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