JP3286912B2 - 表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機 - Google Patents
表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機Info
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- JP3286912B2 JP3286912B2 JP29345998A JP29345998A JP3286912B2 JP 3286912 B2 JP3286912 B2 JP 3286912B2 JP 29345998 A JP29345998 A JP 29345998A JP 29345998 A JP29345998 A JP 29345998A JP 3286912 B2 JP3286912 B2 JP 3286912B2
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- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
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- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
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- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機器な
どに用いられる表面実装型アンテナおよびそれを用いた
通信機に関する。
どに用いられる表面実装型アンテナおよびそれを用いた
通信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に、従来の表面実装型アンテナを示
す。図４の表面実装型アンテナは、その基本構成が特開
平９−０９８０１５号公報に示されている。図４におい
て、表面実装型アンテナ１は、セラミックや樹脂などの
誘電体からなる直方体状の基体２の一方主面２ａにグラ
ンド電極３が形成され、他方主面２ｂにはストリップ状
の放射電極４が形成され、一方主面２ａから１つの端面
にかけて給電電極５が形成されている。放射電極４は基
体２の他方主面２ｂのほぼ全面に直線状に形成されてお
り、その一端は給電電極５を形成した端面に回り込ん
で、ギャップ６を介して給電電極５に近接して開放端４
ａを形成している。放射電極４の他端は、給電電極５を
形成したのと同じ端面を介してグランド電極３と接続さ
れて接地端４ｂを形成している。
す。図４の表面実装型アンテナは、その基本構成が特開
平９−０９８０１５号公報に示されている。図４におい
て、表面実装型アンテナ１は、セラミックや樹脂などの
誘電体からなる直方体状の基体２の一方主面２ａにグラ
ンド電極３が形成され、他方主面２ｂにはストリップ状
の放射電極４が形成され、一方主面２ａから１つの端面
にかけて給電電極５が形成されている。放射電極４は基
体２の他方主面２ｂのほぼ全面に直線状に形成されてお
り、その一端は給電電極５を形成した端面に回り込ん
で、ギャップ６を介して給電電極５に近接して開放端４
ａを形成している。放射電極４の他端は、給電電極５を
形成したのと同じ端面を介してグランド電極３と接続さ
れて接地端４ｂを形成している。
【０００３】このように構成された表面実装型アンテナ
１において、給電電極５に高周波信号が入力されると、
ギャップ６において放射電極４の開放端４ａと給電電極
５の間に形成される静電容量を介して、放射電極４に高
周波信号が伝達される。放射電極４は一端が開放、他端
が短絡の長さ約λ／４のマイクロストリップ線路共振器
として共振し、そのときに放射電極４と主としてグラン
ド電極３との間に形成される電界のエネルギーの一部が
空間に放射され、アンテナとして機能する。なお、図４
において、Ｊ１は放射電極４を流れる電流を示してい
る。
１において、給電電極５に高周波信号が入力されると、
ギャップ６において放射電極４の開放端４ａと給電電極
５の間に形成される静電容量を介して、放射電極４に高
周波信号が伝達される。放射電極４は一端が開放、他端
が短絡の長さ約λ／４のマイクロストリップ線路共振器
として共振し、そのときに放射電極４と主としてグラン
ド電極３との間に形成される電界のエネルギーの一部が
空間に放射され、アンテナとして機能する。なお、図４
において、Ｊ１は放射電極４を流れる電流を示してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】表面実装型アンテナ１
のような、長さが約λ／４のマイクロストリップ線路共
振器においては、流れる電流は接地端４ｂにおいて最大
となる。しかも、接地端４ｂは放射電極４の他の部分に
比べて幅を狭く形成してあるため、接地端４ｂにおける
電流密度は放射電極４の他の部分よりも大きくなり、放
射電極４における導体損も接地端４ｂにおいて最大とな
る。
のような、長さが約λ／４のマイクロストリップ線路共
振器においては、流れる電流は接地端４ｂにおいて最大
となる。しかも、接地端４ｂは放射電極４の他の部分に
比べて幅を狭く形成してあるため、接地端４ｂにおける
電流密度は放射電極４の他の部分よりも大きくなり、放
射電極４における導体損も接地端４ｂにおいて最大とな
る。
【０００５】ここで、図５に、表面実装型アンテナ１の
給電電極５や放射電極４の開放端４ａ、接地端４ｂを形
成した端面を見た側面図を示す。図５に示すように、放
射電極４の接地端４ｂを流れる電流Ｊ１は、電磁気的な
特性によって給電電極５からグランド電極３までの最短
距離を通ろうとするため、接地端４ｂの開放端４ａ側に
集中している。
給電電極５や放射電極４の開放端４ａ、接地端４ｂを形
成した端面を見た側面図を示す。図５に示すように、放
射電極４の接地端４ｂを流れる電流Ｊ１は、電磁気的な
特性によって給電電極５からグランド電極３までの最短
距離を通ろうとするため、接地端４ｂの開放端４ａ側に
集中している。
【０００６】このように、放射電極４を流れる最大の電
流が、幅を狭く形成した接地端４ｂの、さらに開放端４
ａ側の一部に集中するため、この部分における導体損が
大きくなり、アンテナ利得の低下の原因となっていた。
流が、幅を狭く形成した接地端４ｂの、さらに開放端４
ａ側の一部に集中するため、この部分における導体損が
大きくなり、アンテナ利得の低下の原因となっていた。
【０００７】導体損を減少させる対策として接地端４ｂ
の幅を広くするということが考えられるが、この場合も
接地端４ｂの幅を広くしても流れる電流が開放端４ａ側
に集中するという点は改善されず、アンテナ利得の改善
は望めない。逆に、放射電極４の接地端４ｂの幅を広く
するということは接地端４ｂと開放端４ａとの間隔が短
くなることになり、放射電極の実質的な長さが短くなっ
て共振周波数が高くなるだけで、かえって共振周波数を
元に戻すために基体２および放射電極４の長さを長くす
る必要が生ずる。
の幅を広くするということが考えられるが、この場合も
接地端４ｂの幅を広くしても流れる電流が開放端４ａ側
に集中するという点は改善されず、アンテナ利得の改善
は望めない。逆に、放射電極４の接地端４ｂの幅を広く
するということは接地端４ｂと開放端４ａとの間隔が短
くなることになり、放射電極の実質的な長さが短くなっ
て共振周波数が高くなるだけで、かえって共振周波数を
元に戻すために基体２および放射電極４の長さを長くす
る必要が生ずる。
【０００８】そこで、本発明は、アンテナのサイズを変
えることなくアンテナ利得を改善することのできる表面
実装型アンテナおよびそれを用いた通信機を提供するこ
とを目的とする。
えることなくアンテナ利得を改善することのできる表面
実装型アンテナおよびそれを用いた通信機を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の表面実装型アンテナは、 誘電体または
磁性体よりなる略直方体状の基体と、前記基体の一方主
面に形成されたグランド電極と、前記基体の少なくとも
他方主面に形成されたストリップ状の放射電極と、前記
基体のいずれかの面に形成された給電電極からなり、該
給電電極と前記放射電極の一端に形成された開放端とを
ギャップを介して近接配置して容量結合し、前記放射電
極の他端を複数に分岐して前記基体の異なる端面に複数
の幅を狭く形成した接地端を設け、複数の該接地端を介
して前記放射電極を前記グランド電極に接続したことを
特徴とする。
めに、本発明の表面実装型アンテナは、 誘電体または
磁性体よりなる略直方体状の基体と、前記基体の一方主
面に形成されたグランド電極と、前記基体の少なくとも
他方主面に形成されたストリップ状の放射電極と、前記
基体のいずれかの面に形成された給電電極からなり、該
給電電極と前記放射電極の一端に形成された開放端とを
ギャップを介して近接配置して容量結合し、前記放射電
極の他端を複数に分岐して前記基体の異なる端面に複数
の幅を狭く形成した接地端を設け、複数の該接地端を介
して前記放射電極を前記グランド電極に接続したことを
特徴とする。
【００１０】また、本発明の通信機は、上記の表面実装
型アンテナを用いたことを特徴とする。
型アンテナを用いたことを特徴とする。
【００１１】このように構成することにより、本発明の
表面実装型アンテナによれば、アンテナのサイズを変え
ることなくアンテナ利得を高くすることができる。
表面実装型アンテナによれば、アンテナのサイズを変え
ることなくアンテナ利得を高くすることができる。
【００１２】また、本発明の通信機によれば、通信品質
の向上を図ることができる。また、アンテナ以外の部品
のコストの低減を図ることができる。
の向上を図ることができる。また、アンテナ以外の部品
のコストの低減を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の表面実装型アン
テナの一実施例を示す。図１で、図４と同一もしくは同
等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。図
１において、表面実装型アンテナ１０の放射電極４の他
端は２つに分岐し、互いに対向する２つの端面を介して
それぞれグランド電極３と接続された幅を狭く形成した
接地端４ｂおよび４ｃを形成している。なお、図１にお
いて、Ｊ２は放射電極４を流れる電流を示している。
テナの一実施例を示す。図１で、図４と同一もしくは同
等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。図
１において、表面実装型アンテナ１０の放射電極４の他
端は２つに分岐し、互いに対向する２つの端面を介して
それぞれグランド電極３と接続された幅を狭く形成した
接地端４ｂおよび４ｃを形成している。なお、図１にお
いて、Ｊ２は放射電極４を流れる電流を示している。
【００１４】このように、放射電極４の接地端を４ｂお
よび４ｃの２つに分岐して、基体２のそれぞれ互いに対
向する２つの端面に形成すると、従来は接地端４ｂにの
み流れていた電流が、接地端４ｂと４ｃの両方に分かれ
て流れるようになり、それぞれの接地端における電流密
度がほぼ半分になる。その結果、接地端４ｂおよび４ｃ
における導体損も小さくなり、表面実装型アンテナ１０
のアンテナ利得が改善される。しかも、接地端４ｂの位
置は表面実装型アンテナ１と同じ位置にあり、接地端４
ｃは接地端４ｂと対向する位置に形成されているため、
放射電極の開放端４ａと接地端４ｂおよび４ｃとの距離
は短縮されず、従来と同じアンテナサイズでも共振周波
数が大きく変化することもない。
よび４ｃの２つに分岐して、基体２のそれぞれ互いに対
向する２つの端面に形成すると、従来は接地端４ｂにの
み流れていた電流が、接地端４ｂと４ｃの両方に分かれ
て流れるようになり、それぞれの接地端における電流密
度がほぼ半分になる。その結果、接地端４ｂおよび４ｃ
における導体損も小さくなり、表面実装型アンテナ１０
のアンテナ利得が改善される。しかも、接地端４ｂの位
置は表面実装型アンテナ１と同じ位置にあり、接地端４
ｃは接地端４ｂと対向する位置に形成されているため、
放射電極の開放端４ａと接地端４ｂおよび４ｃとの距離
は短縮されず、従来と同じアンテナサイズでも共振周波
数が大きく変化することもない。
【００１５】図２に、本発明の表面実装型アンテナの別
の実施例を示す。図２で、図１と同一もしくは同等の部
分には同じ記号を付し、その説明を省略する。図２にお
いて、表面実装型アンテナ２０の放射電極４の他端は３
つに分岐し、基体２の３つのそれぞれ別の端面を介して
それぞれグランド電極３と接続されて接地端４ｂ、４ｃ
および４ｄを形成している。なお、図２において、Ｊ３
は放射電極４を流れる電流を示している。
の実施例を示す。図２で、図１と同一もしくは同等の部
分には同じ記号を付し、その説明を省略する。図２にお
いて、表面実装型アンテナ２０の放射電極４の他端は３
つに分岐し、基体２の３つのそれぞれ別の端面を介して
それぞれグランド電極３と接続されて接地端４ｂ、４ｃ
および４ｄを形成している。なお、図２において、Ｊ３
は放射電極４を流れる電流を示している。
【００１６】このように、表面実装型アンテナ２０にお
いては放射電極４の接地端を４ｂ、４ｃおよび４ｄの３
つに分岐することによって、各接地端４ｂ、４ｃおよび
４ｄに流れる電流を図１の表面実装型アンテナ１０より
もさらに小さくすることができ、それによって導体損も
さらに小さくなり、アンテナ利得がさらに改善される。
いては放射電極４の接地端を４ｂ、４ｃおよび４ｄの３
つに分岐することによって、各接地端４ｂ、４ｃおよび
４ｄに流れる電流を図１の表面実装型アンテナ１０より
もさらに小さくすることができ、それによって導体損も
さらに小さくなり、アンテナ利得がさらに改善される。
【００１７】本願発明者の実験によれば、同じ基体サイ
ズで形成した場合、表面実装型アンテナ１に対して表面
実装型アンテナ１０では０．２ｄＢ、表面実装型アンテ
ナ２０では０．７ｄＢのアンテナ利得の向上を確認する
ことができた。
ズで形成した場合、表面実装型アンテナ１に対して表面
実装型アンテナ１０では０．２ｄＢ、表面実装型アンテ
ナ２０では０．７ｄＢのアンテナ利得の向上を確認する
ことができた。
【００１８】なお、上記の各実施例においては、放射電
極の形状を幅の広い直線状に形成したが、これはＬ字状
やコ字状、ミアンダ状などの別の形状に形成しても構わ
ないものである。また、上記の各実施例においては、表
面実装型アンテナの基体として誘電体を使用したが、こ
れはフェライトなどの磁性体を使用しても構わないもの
である。
極の形状を幅の広い直線状に形成したが、これはＬ字状
やコ字状、ミアンダ状などの別の形状に形成しても構わ
ないものである。また、上記の各実施例においては、表
面実装型アンテナの基体として誘電体を使用したが、こ
れはフェライトなどの磁性体を使用しても構わないもの
である。
【００１９】図３に、本発明の表面実装型アンテナ１０
を用いた、本発明の通信機の一実施例を示す。図３にお
いて、図１と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付
し、その説明を省略する。図３において、通信機３０は
筐体３１の中に実装基板３２が設けられ、実装基板３２
にはグランド電極３３および給電線路３４が形成されて
いる。また、実装基板３２のコーナー部分には表面実装
型アンテナ１０が搭載されている。そして、表面実装型
アンテナ１０の給電端子（図示せず）は実装基板３２の
給電線路３４に接続されている。さらに、給電線路３４
は実装基板３２上に形成された切換回路３５を介して、
同じく実装基板３２上に形成された送信回路３６および
受信回路３７に接続されている。
を用いた、本発明の通信機の一実施例を示す。図３にお
いて、図１と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付
し、その説明を省略する。図３において、通信機３０は
筐体３１の中に実装基板３２が設けられ、実装基板３２
にはグランド電極３３および給電線路３４が形成されて
いる。また、実装基板３２のコーナー部分には表面実装
型アンテナ１０が搭載されている。そして、表面実装型
アンテナ１０の給電端子（図示せず）は実装基板３２の
給電線路３４に接続されている。さらに、給電線路３４
は実装基板３２上に形成された切換回路３５を介して、
同じく実装基板３２上に形成された送信回路３６および
受信回路３７に接続されている。
【００２０】このように、通信機３０においては、表面
実装型アンテナ１０を用いることにより、アンテナ利得
の改善によって、ノイズに対して強くなったり、低いレ
ベルの信号でも通信が可能になるなど、通信品質の向上
を図ることができる。また、逆に、利得が改善する分だ
け通信機に内蔵するフィルタやミキサのＮＦ（雑音指
数）や発振器のＣ／Ｎ比（雑音指数）などの規格をゆる
めることができ、それによってアンテナ以外の部品のコ
ストダウンを図ることができ、その結果として通信機３
０全体のコストダウンを図ることができる。
実装型アンテナ１０を用いることにより、アンテナ利得
の改善によって、ノイズに対して強くなったり、低いレ
ベルの信号でも通信が可能になるなど、通信品質の向上
を図ることができる。また、逆に、利得が改善する分だ
け通信機に内蔵するフィルタやミキサのＮＦ（雑音指
数）や発振器のＣ／Ｎ比（雑音指数）などの規格をゆる
めることができ、それによってアンテナ以外の部品のコ
ストダウンを図ることができ、その結果として通信機３
０全体のコストダウンを図ることができる。
【００２１】なお、図３の実施例においては図１に示し
た表面実装型アンテナ１０を用いて通信機３０を構成し
たが、図２に示した表面実装型アンテナ２０を用いて通
信機を構成しても同様の作用効果を奏するものである。
た表面実装型アンテナ１０を用いて通信機３０を構成し
たが、図２に示した表面実装型アンテナ２０を用いて通
信機を構成しても同様の作用効果を奏するものである。
【００２２】
【発明の効果】本発明の表面実装型アンテナによれば、
放射電極の他端を複数に分岐させて、それぞれ基体の異
なる端面を介してグランド電極に接続して接地端とする
ことによって、放射電極の個々の接地端に流れる電流が
少なくなって電流密度が低下し、導体損が小さくなっ
て、アンテナのサイズを変更することなく表面実装型ア
ンテナのアンテナ利得を改善することができる。
放射電極の他端を複数に分岐させて、それぞれ基体の異
なる端面を介してグランド電極に接続して接地端とする
ことによって、放射電極の個々の接地端に流れる電流が
少なくなって電流密度が低下し、導体損が小さくなっ
て、アンテナのサイズを変更することなく表面実装型ア
ンテナのアンテナ利得を改善することができる。
【００２３】また、本発明の通信機によれば、本発明の
表面実装型アンテナを用いることにより、通信品質の向
上や通信機のコストダウンを図ることができる。
表面実装型アンテナを用いることにより、通信品質の向
上や通信機のコストダウンを図ることができる。
【図１】本発明の表面実装型アンテナの一実施例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】本発明の表面実装型アンテナの別の実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】本発明の通信機の一実施例を示す斜視図であ
る。
る。
【図４】従来の表面実装型アンテナを示す斜視図であ
る。
る。
【図５】従来の表面実装型アンテナの接地端における電
流分布を示す側面図である。
流分布を示す側面図である。
２…基体 ２ａ…一方主面 ２ｂ…他方主面 ３…グランド電極 ４…放射電極 ４ａ…開放端 ４ｂ、４ｃ、４ｄ…接地端 ５…給電電極 ６…ギャップ Ｊ２、Ｊ３…放射電極を流れる電流 １０、２０…表面実装型アンテナ ３０…通信機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 13/08 H01Q 1/24 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 誘電体または磁性体よりなる略直方体状
の基体と、前記基体の一方主面に形成されたグランド電
極と、前記基体の少なくとも他方主面に形成されたスト
リップ状の放射電極と、前記基体のいずれかの面に形成
された給電電極からなり、該給電電極と前記放射電極の
一端に形成された開放端とをギャップを介して近接配置
して容量結合し、前記放射電極の他端を複数に分岐して
前記基体の異なる端面に複数の幅を狭く形成した接地端
を設け、複数の該接地端を介して前記放射電極を前記グ
ランド電極に接続したことを特徴とする表面実装型アン
テナ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の表面実装型アンテナを
用いたことを特徴とする通信機。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29345998A JP3286912B2 (ja) | 1997-12-19 | 1998-10-15 | 表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機 |
| DE69817133T DE69817133T2 (de) | 1997-12-19 | 1998-12-10 | Oberflächenmontierte Antenne und Kommunikationsgerät damit |
| EP98123649A EP0924795B1 (en) | 1997-12-19 | 1998-12-10 | Surface mount antenna and communication apparatus including the same |
| US09/211,104 US6133881A (en) | 1997-12-19 | 1998-12-15 | Surface mount antenna and communication apparatus including the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-350445 | 1997-12-19 | ||
| JP35044597 | 1997-12-19 | ||
| JP29345998A JP3286912B2 (ja) | 1997-12-19 | 1998-10-15 | 表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11239018A JPH11239018A (ja) | 1999-08-31 |
| JP3286912B2 true JP3286912B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=26559422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29345998A Expired - Lifetime JP3286912B2 (ja) | 1997-12-19 | 1998-10-15 | 表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6133881A (ja) |
| EP (1) | EP0924795B1 (ja) |
| JP (1) | JP3286912B2 (ja) |
| DE (1) | DE69817133T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104751095A (zh) * | 2009-09-25 | 2015-07-01 | 株式会社村田制作所 | 天线装置以及便携式终端 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI113588B (fi) * | 1999-05-10 | 2004-05-14 | Nokia Corp | Antennirakenne |
| EP1162688A4 (en) * | 1999-09-30 | 2005-04-13 | Murata Manufacturing Co | SURFACE MOUNTING ANTENNA AND COMMUNICATION DEVICE WITH SURFACE MOUNTING ANTENNA |
| KR100677093B1 (ko) * | 2000-05-31 | 2007-02-05 | 삼성전자주식회사 | 평면 안테나 |
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