JP3842963B2 - アンテナ素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型電話機や携帯型無線通信機に使用されるアンテナ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯型電話機や携帯型無線通信機の普及が進むにつれ、その小型軽量化が要求されている。半導体集積回路を初めとした各種電子部品の小型化は急速に進んでいるが、無線通信機器に関して小型化の妨げになるのはアンテナである。周知のようにアンテナは電磁波の出入り口であり、使用する周波数に共振していないと効率が極端に低下する。通常のダイポールアンテナの場合、使用周波数の１／２波長の長さを必要とするため、小型化が非常に困難である。このためアンテナの小型化に関する様々な工夫が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平１０−１３１３５号公報に開示されるアンテナでは、アンテナエレメントを長尺方向に沿って実質的に平行になるように折り返すことによってアンテナの形状を小型にすると共に２つの周波数帯に共振するように構成している。
【０００４】
また、特開平１０−２２９３０４号公報に開示されるアンテナでは、誘電体基板の表面にアンテナエレメントを形成することにより、さらなる小型化を図ると共に簡単に回路基板に実装して用いることができるように工夫している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯型無線通信機器の機能の増大及び多様化が望まれ、これを実現するためには部品点数が増加することが多々ある。このため、機器の小型化を図るには、電子部品のさらなる小型化、特にアンテナのさらなる小型化を図る必要性がある。
【０００６】
さらに、携帯型電話機においては超短波帯の広い周波数帯域を使用しているため、使用可能な広い周波数帯域幅を有するアンテナが必要とされている。
【０００７】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、回路基板に実装して用いることができる小型のアンテナ素子を提供すること、さらには使用可能な周波数帯域幅が広い小型のアンテナ素子を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために請求項１では、平板状絶縁体の表面に設けられると共に交互に折り返されて蛇行したアンテナエレメントを形成する帯状の導電体と、該アンテナエレメントの後端に接続された外部端子とを備え、前記アンテナエレメントの先端或いは折り返し部分が、後端側の隣り合う折り返し部分或いは前記アンテナエレメントの後端よりも折り返し側に位置すると共に、前記アンテナエレメントの長さは、少なくとも第１周波数帯内の所定の第１周波数に共振する長さに設定され、前記アンテナエレメントの先端部分の導電体は、他の部分の導電体よりも幅が広く形成されているアンテナ素子を提案する。
【０００９】
該アンテナ素子によれば、アンテナエレメントを折り返して互いに対向する部分の長さを、アンテナエレメントの先端に近づくに従って短くしたり或いは斜めに折り返す、または折り返したエレメントを蛇行させて、アンテナエレメントの先端或いは折り返し部分が後端側の隣り合う折り返し部分或いはアンテナエレメントの後端よりも折り返し側に位置するように構成することによって、使用可能な周波数帯域幅を拡大した。さらに、前記アンテナエレメントの先端部分の導電体の幅が他の部分の幅よりも広く形成されているため、該先端部分の導電体とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、該静電容量によって前記アンテナエレメントはヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、前記第１周波数に共振する前記アンテナエレメントの長さが短縮される。
【００１０】
また、請求項２では、請求項１に記載のアンテナ素子において、隣り合う折り返された導電体が互いに平行になるように配置されているアンテナ素子を提案する。
【００１１】
該アンテナ素子によれば、隣り合う折り返された導電体が互いに平行になるように前記アンテナエレメントの導電体が配置されている。
【００１２】
また、請求項３では、請求項１に記載のアンテナ素子において、前記平板状絶縁体の表面に前記導電体を挟むように他の平板状絶縁体が積層されているアンテナ素子を提案する。
【００１３】
該アンテナ素子によれば、前記導電体が平板状絶縁体によって挟まれた積層型素子であるため、前記導電体が外界に露出されないので、使用時における前記導電体の不要な短絡が防止される。
【００１４】
また、請求項４では、表面に導電体が設けられた複数の絶縁体層を積層してなる素体と、該素体の外表面に設けられた給電部を構成する外部端子と、前記素体の外表面に設けられた接地用の外部端子とからなり、所定層の導電体がアンテナエレメントを形成し、該アンテナエレメントは、該アンテナエレメントの先端部分に位置し且つ他の部分よりも広い幅を有する先端部導電体と、前記先端部導電体と前記接地用の外部端子とを接続する帯状導電体と、前記帯状導電体の所定位置に一端が接続され且つ他端が前記給電部を構成する外部端子に接続されている帯状の分岐導電体とから構成され、前記分岐導電体と前記帯状導電体との接続点は、前記給電部を構成する外部端子におけるインピーダンスが所定の給電点インピーダンスに一致する位置に設定されているアンテナ素子を提案する。
【００１５】
該アンテナ素子によれば、アンテナエレメントを構成する導電体が絶縁体層を介して積層されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積を低減することができる。さらに、前記アンテナエレメントは一般的に逆Ｆ型と称されるアンテナを構成すると共に、前記アンテナエレメントの先端部分の導電体の幅が他の部分の幅よりも広く形成されているため、該先端部分の導電体とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、該静電容量によって前記アンテナエレメントはヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、前記第１周波数に共振する前記アンテナエレメントの長さが短縮される。
【００１６】
また、請求項５では、表面に導電体が設けられた複数の絶縁体層を積層してなる素体と、該素体の外表面に設けられた給電部を構成する外部端子と、前記素体の外表面に設けられた接地用の外部端子とからなり、所定層の導電体がアンテナエレメントを形成し、該アンテナエレメントは、該アンテナエレメントの先端部分に位置し且つ他の部分よりも広い幅を有する先端部導電体と、前記先端部導電体と前記接地用の外部端子とを接続する帯状導電体と、前記帯状導電体の所定位置に一端が接続され且つ他端が前記給電部を構成する外部端子に接続されている帯状の分岐導電体とから構成され、前記アンテナエレメントの長さが第１周波数帯内の所定の第１周波数に共振する長さに設定されていると共に、前記分岐導電体と前記帯状導電体との接続点は、前記給電部を構成する外部端子におけるインピーダンスが所定の給電点インピーダンスに一致する位置に設定されているアンテナ素子を提案する。
【００１７】
該アンテナ素子によれば、アンテナエレメントを構成する導電体が絶縁体層を介して積層されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積を低減することができる。さらに、前記アンテナエレメントは一般的に逆Ｆ型と称されるアンテナを構成すると共に、前記アンテナエレメントの先端部分の導電体の幅が他の部分の幅よりも広く形成されているため、該先端部分の導電体とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、該静電容量によって前記アンテナエレメントはヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、前記第１周波数に共振する前記アンテナエレメントの長さが短縮される。
【００１８】
また、請求項６では、請求項５に記載のアンテナ素子において、前記帯状導電体は、異なる複数の層に交互に折り返すようにビアホールを介して直列に接続されて形成されているアンテナ素子を提案する。
【００１９】
該アンテナ素子によれば、帯状導電体を折り返して構成したので、互いに対向する導電体同士が電気的に結合し、第１周波数帯とは異なる第２周波数帯における第２周波数にも共振して、第２周波数帯での使用も可能である。さらに、各層の導電体の間隔すなわち絶縁体層の厚さ等を調節することによって、これらの導電体間の電気的な結合状態を変化させることにより第１周波数帯と第２周波数帯との間の間隔を変化させることができる。
【００２０】
また、請求項７では、表面に導電体が設けられた複数の絶縁体層を積層してなる素体と 、該素体の外表面に設けられた外部端子とからなり、前記アンテナエレメントを形成する所定層の第１導電体は帯状をなすと共に、異なる層の第１導電体が交互に折り返すようにビアホールを介して直列に接続されて前記アンテナエレメントが形成され、該アンテナエレメントの後端が前記外部端子に接続されると共に先端が開放端であり、前記アンテナエレメントを形成する各層における第１導電体の先端は、該導電体の後端に接続された導電体の後端よりも該導電体の先端側に位置していると共に、前記アンテナエレメントの長さが、少なくとも第１周波数帯内の所定の第１周波数に共振する長さに設定され、前記アンテナエレメントの先端部分の導電体が他の部分よりも広い幅を有しているアンテナ素子を提案する。
【００２１】
該アンテナ素子によれば、前記アンテナエレメントの長さ方向に分割した導電体が異なる層に配置されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積が低減される。さらに、該アンテナ素子では、アンテナエレメントを折り返して互いに対向する各層の第１導電体の長さを、アンテナエレメントの先端に近づくに従って短くしたり或いは斜めに折り返す、または各層の第１導電体を蛇行させて、アンテナエレメントの先端或いは折り返しのビアホール接続部分が後端側の隣り合う折り返し部分或いはアンテナエレメントの後端よりも折り返し側に位置するように構成することによって、使用可能な周波数帯域幅を拡大した。
【００２２】
また、請求項８では、請求項７に記載のアンテナ素子において、前記第１の導電体は、異なる層の第１導電体との間で互いに電気的な結合を生じる位置に配置され、該配置は前記アンテナエレメントが前記第１周端数に加えて前記第１周波数帯とは異なる第２の周波数帯内の所定の第２周波数にも共振するように設定されているアンテナ素子を提案する。
【００２３】
該アンテナ素子によれば、異なる層の第１導電体同士が互いに電気的な結合を生じる位置に配置することにより、第１及び第２の周波数帯においても共振を生じるようにして使用可能にした。また、前記第１導電体同士の電気的な結合度は各層の第１導電体の形状及び配置並びに絶縁体層の厚みや誘電率を変えることにより容易に調整可能になる。これにより、前記第１及び第２周波数や周波数帯域幅などの調整を容易に行うことができる。
【００２４】
また、請求項９では、表面に導電体が設けられた複数の絶縁体層を積層してなる素体と、該素体の外表面に設けられた給電部を構成する第１外部端子と、前記素体の外表面に設けられた接地用の第２外部端子とからなり、所定層に設けられ且つ前記第１外部端子に接続された所定面積を有するアンテナエレメントを形成する第１導電体と、該第１導電体に対して一端部が容量性結合する帯状の第２導電体が設けられていると共に、前記第２導電体の他端が前記第２外部端子に接続され、前記第２導電体の長さは、前記第１導電体が第１周波数帯内の所定の第１周波数に共振する長さに設定されているアンテナ素子を提案する。
【００２５】
該アンテナ素子によれば、前記第１導電体は電磁波の輻射に適した面積を有し、前記第１導電体と第２導電体との間の静電容量が増加すると共振周波数を含む周波数帯域幅が広がると共に前記共振周波数が下がる傾向がある。上記構成では、前記容量性結合における静電容量を変えることによって容易に調整することができ、前記共振周波数及び周波数帯域幅を所望値に容易に設定することができる。
【００２６】
また、請求項１０では、請求項９に記載のアンテナ素子において、前記第２導電体が、前記第１導電体が配置されている層と同じ層に設けられているアンテナ素子を提案する。
【００２７】
該アンテナ素子によれば、第１導電体と第２導電体との間隔及び第２導電体の長さを変えることによって、アンテナエレメントとなる第１導電体が使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振するように設定される。
【００２８】
また、請求項１１では、請求項９に記載のアンテナ素子において、前記第２導電体が、前記第１導電体が配置されている層とは異なる層に設けられているアンテナ素子を提案する。
【００２９】
該アンテナ素子によれば、前記第１導電体と第２導電体との間の静電容量が増加すると共振周波数を含む周波数帯域幅が広がると共に前記共振周波数が下がる傾向がある。上記構成では、前記容量性結合における静電容量を第１導電体と第２導電体との間の絶縁体層の厚みや誘電率及びこれら第１導電体と第２導電体の配置を変えることによって容易に調整することができ、前記共振周波数及び周波数帯域幅を所望値に容易に設定することができる。
【００３０】
また、請求項１２では、請求項１１に記載のアンテナ素子において、前記第１導電体が設けられている層を挟む２つの層のそれぞれに前記第２導電体が設けられているアンテナ素子を提案する。
【００３１】
該アンテナ素子によれば、２つの層に設けられている第２導電体と前記第１導電体との間で静電容量が得られるので、前記容量性結合する部分の面積を縮小することができると共に第１導電体と第２導電体との間の距離を増すことができるので、微小な距離の調整に比べて距離の調整が容易になり、共振周波数や周波数帯域幅の調整を容易に行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００３３】
図１は、本発明の第１の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図、図２はその平面図である。図において、１０Ａはアンテナ素子で、誘電体セラミック材料からなる絶縁性の平板状基板（以下、単に基板と称する）１１の上面にアンテナエレメント１２を形成する導電体１２ａ〜１２ｅが設けられている。また、基板１１の一側面には給電部を構成する外部端子１３が形成されている。
【００３４】
また、図示していないが基板１１の裏面には親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【００３５】
アンテナエレメント１２は、互いに平行に配置された帯状の導電体１２ａ，１２ｃ，１２ｅと折り返し部分をなす帯状の導電体１２ｂ，１２ｄとから構成され、これらの導電体１２ａ〜１２ｅが直列接続されて形成され、その全長は使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振する長さに設定されている。
【００３６】
導電体１２ａの長手方向の一端部は外部端子１３に接続され、他端部は折り返し部を成す長さＬ1bの導電体１２ｂを介して導電体１２ｃの一端部に接続されている。導電体１２ａと導電体１２ｃは互いに対向するように平行に配置され、導電体１２ａの長さＬ1aは導電体１２ｃの長さＬ1cよりも長く設定されている。
【００３７】
導電体１２ｃの長手方向の他端部は折り返し部を成す長さＬ1dの導電体１２ｄを介して導電体１２ｅの一端部に接続されている。導電体１２ｃと導電体１２ｅは互いに対向するように平行に配置され、導電体１２ｃの長さＬ1cは導電体１２ｅの長さＬ1eよりも長く設定されている。また、アンテナエレメント１２の先端部に相当する導電体１２ｅの幅は他の導電体１２ａ〜１２ｄの幅よりも広く設定されている。
【００３８】
これにより、アンテナエレメント１２の先端に相当する導電体１２ｅの他端は隣接する折り返し部すなわち導電体１２ｂよりも長さＬ２の間隔をあけて折り返し側に位置している。
【００３９】
上記構成よりなるアンテナ素子によれば、アンテナ素子１０Ａの形状を小型に形成することができるので、親回路基板への実装面積を小さくでき、電子機器の小型化を図ることができる。
【００４０】
また、アンテナエレメント１２を形成する導電体１２ａ〜１２ｅを平行になるように折り返して、互いに対向する導電体１２ａ，１２ｃ，１２ｅの長さをアンテナエレメント１２の先端に近づくに従って短くしてアンテナエレメント１２の先端或いは折り返し部分が給電点側の隣り合う折り返し部分或いはアンテナエレメントの給電点よりも折り返し側に位置するように形成したので使用可能な周波数帯域幅が拡大される。
【００４１】
この測定結果を図３に示す。図３において、縦軸は反射損失（リターンロス）を表しその１目盛りは１０ｄＢを表している。また、横軸は周波数を表しその１目盛りは１００ＭＨｚを表している。曲線Ａは上記アンテナ素子１０Ａの特性曲線であり、曲線Ｂは従来と同様にアンテナエレメントの先端を隣り合う折り返し部と同じ位置まで延ばした構成のアンテナの特性曲線である。このように、本実施形態によれば特性曲線Ａに示されるように使用対象となる第１周波数帯において使用可能な帯域幅を拡大することができる。
【００４２】
また、アンテナエレメント１２の先端部分の導電体１２ｅの幅を他の部分の導電体１２ａ〜１２ｄの幅よりも広く形成したため、導電体１２ｅとその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエレメント１２はヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、第１周波数ｆ１に共振するアンテナエレメント１２の長さを短縮することができる。
【００４３】
また、アンテナエレメント１２を折り返して構成したので、互いに対向する導電体同士が電気的に結合し、第１周波数帯とは異なる第２周波数帯における第２周波数ｆ２にも共振して、第２周波数帯での使用も可能である。さらに、折り返し部を構成する導電体１２ｂ，１２ｄの長さＬ1b，Ｌ1d、すなわち互いに対向する導電体１２ａ，１２ｃ，１２ｅの間の間隔を調節することによって、第１周波数帯と第２周波数帯との間の間隔を変化させることができる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００４５】
図４は第２の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図である。図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第２の実施形態のアンテナ素子１０Ｂと第１の実施形態との相違点は、アンテナエレメント１２の先端部に相当する幅広の導電体１２ｅと折り返し部の導電体１２ｂ，１２ｄを除く他の導電体１２ａ，１２ｃを蛇行させた形状にしたことである。このように導電体１２ａ，１２ｃを蛇行させた形状にすることにより、少ない面積内でアンテナエレメント１２の長さを第１周波数に共振させることができる。従って、アンテナ素子１０Ｂの形状を小型に形成することができるため、親回路基板への実装面積を従来よりも低減することができる。
【００４６】
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
【００４７】
図５は第３の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図である。図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第３の実施形態のアンテナ素子１０Ｃと第１の実施形態との相違点は、アンテナエレメント１２の折り返し回数を４回に設定したことである。
【００４８】
即ち、アンテナエレメント１２は、互いに平行に配置された帯状の導電体１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇ，１２ｉと折り返し部分をなす帯状の導電体１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈとから構成され、これらの導電体１２ａ〜１２ｉが直列接続されて形成され、その全長は使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振する長さに設定されている。
【００４９】
導電体１２ａの長手方向の一端部は外部端子１３に接続され、他端部は折り返し部を成す導電体１２ｂを介して導電体１２ｃの一端部に接続されている。導電体１２ａと導電体１２ｃは互いに対向するように平行に配置され、導電体１２ａの長さは導電体１２ｃの長さよりも長く設定されている。
【００５０】
導電体１２ｃの長手方向の他端部は折り返し部を成す導電体１２ｄを介して導電体１２ｅの一端部に接続されている。導電体１２ｃと導電体１２ｅは互いに対向するように平行に配置され、導電体１２ｃの長さは導電体１２ｅの長さよりも長く設定されている。
【００５１】
導電体１２ｅの長手方向の他端部は折り返し部を成す導電体１２ｆを介して導電体１２ｇの一端部に接続されている。導電体１２ｅと導電体１２ｇは互いに対向するように平行に配置され、導電体１２ｅの長さは導電体１２ｇの長さよりも長く設定されている。
【００５２】
導電体１２ｇの長手方向の他端部は折り返し部を成す導電体１２ｈを介して導電体１２ｅｉ一端部に接続されている。導電体１２ｇと導電体１２ｉは互いに対向するように平行に配置され、導電体１２ｇの長さは導電体１２ｉの長さよりも長く設定されている。
【００５３】
また、アンテナエレメント１２の先端部に相当する導電体１２ｉの幅は他の導電体１２ａ〜１２ｈの幅よりも広く設定されている。
【００５４】
上記構成のように３回以上折り返した構成としても第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５５】
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。
【００５６】
図６は第４の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図である。図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第４の実施形態のアンテナ素子１０Ｄと第１の実施形態との相違点は、基板１１の上面の導電体１２ａ〜１２ｅを覆うように他の基板１１を積層して一体化したことである。
【００５７】
このようにアンテナエレメント１２を構成する導電体１２ａ〜１２ｅが２つの基板１１に挟まれるように配置されているため、導電体１２ａ〜１２ｅが外界に露出されないので使用時における導電体１２ａ〜１２ｅの不要な短絡が防止される。
【００５８】
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。
【００５９】
図７は第５の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図、図８はその分解斜視図である。図において、２０Ａはアンテナ素子で、誘電体セラミック材料からなる絶縁性の基板２１の上面にアンテナエレメント２２を形成する導電体パターン２２ａ〜２２ｃが設けられ、さらにこの基板２１の上面に導電体２２ａ〜２２ｃを挟むように同様の基板２１が積層されて一体化された素体が構成されている。さらに、積層された２つの基板２１の互いに隣り合う２つの側面のそれぞれには給電部を構成する外部端子２３Ａと接地用の外部端子２３Ｂが形成されている。
【００６０】
また、図示していないが下側の基板２１の裏面には親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【００６１】
アンテナエレメント２２を構成する導電体２２ａは電磁波を輻射するための所定の面積を有する略正方形をなし、その一辺の中央部と接地用の外部端子２３Ｂに接続するように所定の幅と長さとを有する導電体２２ｂが設けられている。この導電体２２ｂの長さは、アンテナエレメント２２が使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振するように設定されている。さらに、導電体２２ｂの長さ方向の所定位置から外部端子２３Ａに接続するように所定の幅と長さとを有する導電体２２ｃが設けられている。導電体２２ｂと導電体２２ｃとの接続点（分岐点）の位置は、給電点となる外部端子２３Ａのインピーダンスが、アンテナ素子２０Ａを使用する親回路における高周波入出力部のインピーダンスに一致するように設定されている。即ち、導電体２２ｂと導電体２２ｃとの接続点（分岐点）の位置を変えることによって、給電点となる外部端子２３Ａにおけるインピーダンスが変化する。
【００６２】
上記構成のアンテナ素子２０Ａによれば、一般的に逆Ｆ型と称されるアンテナが構成される。さらに、アンテナエレメント２２の導電体２２ａが所定の面積有しているため、導電体２２ａとその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエレメント２２はヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、第１周波数ｆ１に共振させるための導電体２２ｂの長さを短縮することができる。従って、アンテナ素子２０Ａの形状を小型に形成することができるので、親回路基板への実装面積を小さくでき、電子機器の小型化を図ることができる。
【００６３】
次に、本発明の第６の実施形態を説明する。
【００６４】
図９は第６の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図である。図において、前述した第５の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第６の実施形態のアンテナ素子２０Ｂと第５の実施形態のアンテナ素子２０Ａとの相違点は、導電体２２ａ〜２２ｃに代えてこれらと同等の導電体２４ａ〜２４ｃを設け、これらによってアンテナエレメント２４を構成したことである。
【００６５】
導電体２４ａは前述した導電体２２ａと同等であり、導電体２２ｂに相当する導電体２４ｂと導電体２２ｃに相当する導電体２４ｃは蛇行した形状に形成されている。このように導電体２４ｂ，２４ｃを蛇行させた形状にすることにより、少ない面積内でアンテナエレメント２４を第１周波数に共振させることができる。従って、アンテナ素子２０Ｂの形状を小型に形成することができるため、親回路基板への実装面積を低減することができる。
【００６６】
次に、本発明の第７の実施形態を説明する。
【００６７】
図１０は第７の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図、図１１はその分解斜視図である。図において、３０Ａはアンテナ素子で、誘電体セラミック材料からなる絶縁性の基板３１の上面にアンテナエレメントを形成する導電体３２と無給電電極３３が設けられ、さらにこの基板３１の上面に導電体３２，３３を挟むように同様の基板３１が積層されて一体化された素体が構成されている。さらに、積層された２つの基板３１の互いに隣り合う２つの側面のそれぞれには給電部を構成する外部端子３４Ａと接地用の外部端子３４Ｂが形成されている。
【００６８】
また、図示していないが下側の基板３１の裏面には親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【００６９】
アンテナエレメントを構成する導電体３２は電磁波を輻射するための所定の面積を有する略正方形をなし、その一辺の中央部は給電点をなす外部端子３４Ａに接続されている。
【００７０】
導電体３３は、所定幅の帯状をなし、導電体３２の他の一辺に対して直角な方向に延ばして設けられ、その一端は導電体３２と所定の距離を離して配置され、他端は接地用の外部端子３４Ｂに接続されている。また、導電体３３と導電体３２との間隔及び導電体３３の長さは、アンテナエレメント３２が使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振するように設定されている。
【００７１】
上記構成のアンテナ素子３０Ａによれば、アンテナエレメントをなす所定面積の導電体３２と導電体３３との電気的結合によって、第１周波数ｆ１に共振させることができ。従って、アンテナ素子３０Ａの形状を小型に形成することができるので、親回路基板への実装面積を小さくでき、電子機器の小型化を図ることができる。
【００７２】
次に、本発明の第８の実施形態を説明する。
【００７３】
図１２は第８の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図である。図において、前述した第７の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第８の実施形態のアンテナ素子３０Ｂと第７の実施形態のアンテナ素子３０Ａとの相違点は、導電体３３を蛇行した形状に形成したことである。このように導電体３３を蛇行させた形状にすることにより、少ない面積内でアンテナエレメント３２を第１周波数ｆ１に共振させることができる。従って、アンテナ素子３０Ｂの形状を小型に形成することができるため、親回路基板への実装面積を低減することができる。
【００７４】
次に、本発明の第９の実施形態を説明する。
【００７５】
図１３は第９の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図、図１４はその分解斜視図である。図において、４０Ａはアンテナ素子で、誘電体セラミックからなる４つの絶縁体層４１ａ〜４１ｄを積層してなる素体４１と、素体４１の内部に設けられたアンテナエレメントを構成する導電体４２〜４４と、素体４１の一側面に形成された外部端子４６とから構成されている。
【００７６】
また、図示していないが最下層の絶縁体層４１ｄの裏面には親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【００７７】
上から２層目の絶縁体層４１ｂの上面には、所定面積を有する略正方形の導電体４２が設けられ、その一辺のほぼ中央に突出部４２ａが形成されると共にこの突出部４２ａにビアホール４５Ａが形成されている。
【００７８】
３層目の絶縁体層４１ｃの上面には、所定幅を有する帯状の導電体４３が設けられ、その長さ方向の一端がビアホール４５Ａに接続される位置に配置されている。さらに、導電体４３の長さ方向の他端部を除く他の部分が絶縁体層４１ｂを挟んで導電体４２に対向するように配置されている。即ち、導電体４３の長さ方向において導電体４２の長さは、導電体４３の長さよりも短く設定されている。また、導電体４３の長さ方向の他端部にビアホール４５Ｂが形成されている。
【００７９】
最下層の絶縁体層４１ｄの上面には、所定幅を有する帯状の導電体４４が設けられ、その長さ方向の一端がビアホール４５Ｂに接続される位置に配置されている。さらに、導電体４４の他端部を除く他の部分が絶縁体層４１ｃを挟んで導電体４３に対向するように配置され、その長さ方向の他端は給電点となる外部端子４６に接続されている。
【００８０】
上記の導電体４２〜４４がビアホール４５Ａ，４５Ｂを介して直列接続されてアンテナエレメントが形成され、その全長は使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振する長さに設定されている。
【００８１】
上記構成のアンテナ素子によれば、アンテナエレメントの長さ方向に分割した導電体４２〜４４が異なる層に配置されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積が低減される。さらに、アンテナエレメントを折り返して互いに対向する各層の導電体４２〜４４の長さを、アンテナエレメントの先端に近づくに従って短くして、アンテナエレメントの先端或いは折り返しのビアホール接続部分が後端側の隣り合う折り返し部分或いはアンテナエレメントの給電点よりも折り返し側に位置するように構成したので、使用可能な周波数帯域幅が拡大される。
【００８２】
また、アンテナエレメントの先端部分の導電体４２を他の部分の導電体４３，４４の幅よりも広く形成したため、導電体４２とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエレメントはヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、第１周波数ｆ１に共振するアンテナエレメントの長さを短縮することができる。
【００８３】
また、アンテナエレメントを折り返して構成したので、互いに対向する導電体同士が電気的に結合し、第１周波数帯とは異なる第２周波数帯における第２周波数ｆ２にも共振して、第２周波数帯での使用も可能である。
【００８４】
さらに、各層の導電体４２〜４４の間隔すなわち絶縁体層４１ｂ，４１ｃの厚さ等を調節することによって、これらの導電体４２〜４４間の電気的な結合状態を変化させることにより第１周波数帯と第２周波数帯との間の間隔を変化させることができる。
【００８５】
また、アンテナエレメントを構成する導電体４２〜４４が絶縁体層を介して積層されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積を低減することができる。
【００８６】
次に、本発明の第１０の実施形態を説明する。
【００８７】
図１５は第１０の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図である。図において、前述した第９の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１０の実施形態のアンテナ素子４０Ｂと第９の実施形態のアンテナ素子４０Ａとの相違点は、導電体４３，４４に代えてこれらと同等の導電体４７，４８を設けたことである。
【００８８】
導電体４３に相当する導電体４７と導電体４４に相当する導電体４８のそれぞれは蛇行した形状を有し、絶縁体層４１ｃを介して互いに重なり合うように形成されている。
【００８９】
即ち、３層目の絶縁体層４１ｃの上面には、所定幅を有する帯状で且つ蛇行した形状の導電体４７が設けられ、その長さ方向の一端に矩形のランド４７ａが形成されてビアホール４５Ａに接続される位置に配置されている。さらに、導電体４７の長さ方向の他端部を除く他の部分が絶縁体層４１ｂを挟んで導電体４２に対向するように配置されている。また、導電体４７の長さ方向の他端部に矩形のランド４７ｂが形成され、このランド４７ｂにビアホール４５Ｂが形成されている。最下層の絶縁体層４１ｄの上面には、所定幅を有する帯状で且つ蛇行した形状の導電体４８が設けられ、その長さ方向の一端に矩形のランド４８ａが形成され、このランド４８ａはビアホール４５Ｂに接続される位置に配置されている。さらに、導電体４８の他端部を除く他の部分が絶縁体層４１ｃを挟んで導電体４７に対向するように配置され、その長さ方向の他端は給電点となる外部端子４６に接続されている。
【００９０】
このように導電体４７，４８を蛇行させた形状にすることにより、少ない面積内でアンテナエレメントを第１周波数に共振させることができる。従って、アンテナ素子４０Ｂの形状を小型に形成することができるため、親回路基板への実装面積を低減することができる。
【００９１】
次に、本発明の第１１の実施形態を説明する。
【００９２】
図１６は第１１の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図である。図において、５０Ａはアンテナ素子で、誘電体セラミックからなる４つの絶縁体層５１ａ〜５１ｄを積層してなる素体と、素体の内部に設けられたアンテナエレメントを構成する導電体５２〜５４と、素体の側面に形成された２つの外部端子５６Ａ，５６Ｂとから構成されている。
【００９３】
また、図示していないが最下層の絶縁体層５１ｄの裏面には親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【００９４】
上から２層目の絶縁体層５１ｂの上面には、所定面積を有する略正方形の導電体５２ａと、この導電体５２ａの一辺のほぼ中央からほぼ直角方向に突出した帯状の導電体５２ｂが形成されていると共にこの帯状の導電体５２ｂの先端部にビアホール５５Ａが形成されている。
【００９５】
３層目の絶縁体層５１ｃの上面には、所定幅を有する帯状の導電体５３が設けられ、その長さ方向の一端がビアホール５５Ａに接続される位置に配置されると共に、導電体５３は絶縁体層５１ｂを挟んで導電体５２ｂに対向するように配置されている。また、導電体５３の長さ方向の他端部は導電体５２ａと導電体５２ｂとの接続部分に位置し、この他端部にはビアホール５５Ｂが形成されている。
【００９６】
最下層の絶縁体層５１ｄの上面には、所定幅を有するＴ字形状の導電体５４ａ，５４ｂが設けられ、これらの導電体５４ａ，５４ｂはＴ字型に接続されている。
【００９７】
導電体５４ａの長さ方向の一端はビアホール５５Ｂに接続される位置に配置されている。さらに、導電体５４ａの他端部を除く他の部分が絶縁体層５１ｃを挟んで導電体５３に対向するように配置され、その長さ方向の他端は接地用の外部端子５６Ｂに接続されている。
【００９８】
また、導電体５４ａの長さ方向の中央部の所定位置に導電体５４ｂの一端が直角に交わるように接続され、導電体５４ｂの他端は給電点となる外部端子５６Ａに接続されている。
【００９９】
上記の導電体５２〜５４がビアホール５５Ａ，５５Ｂを介して直列接続されて一般に逆Ｆ型と称されるアンテナエレメントが形成され、その全長は使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振する長さに設定されている。
【０１００】
上記構成のアンテナ素子によれば、アンテナエレメントの長さ方向に分割した導電体５２〜５４が異なる層に配置されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積が低減される。
【０１０１】
また、アンテナエレメントの先端部分の導電体５２ａを他の部分の導電体５２ｂ，５３，５４ａ，５４ｂの幅よりも広く形成したため、導電体５２とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエレメントはヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、第１周波数ｆ１に共振するアンテナエレメントの長さを短縮することができる。
【０１０２】
また、アンテナエレメントを折り返して構成したので、互いに対向する導電体同士が電気的に結合し、第１周波数帯とは異なる第２周波数帯における第２周波数ｆ２にも共振して、第２周波数帯での使用も可能である。
【０１０３】
さらに、各層の導電体５２〜５４の間隔すなわち絶縁体層５１ｂ，５１ｃの厚さ等を調節することによって、これらの導電体５２〜５４間の電気的な結合状態を変化させることにより第１周波数帯と第２周波数帯との間の間隔を変化させることができる。
【０１０４】
また、アンテナエレメントを構成する導電体５２〜５４が絶縁体層を介して積層されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積を低減することができる。
【０１０５】
次に、本発明の第１２の実施形態を説明する。
【０１０６】
図１７は第１２の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図、図１８はその平面図である。図において、６０Ａはアンテナ素子で、誘電体セラミックからなる３つの絶縁体層６１ａ〜６１ｃを積層してなる素体と、素体の内部に設けられたアンテナエレメントを構成する導電体６２及び共振用の導電体６３と、素体の側面に形成された２つの外部端子６４Ａ，６４Ｂとから構成されている。
【０１０７】
また、図示していないが最下層の絶縁体層６１ｃの裏面には親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【０１０８】
上から２層目の絶縁体層６１ｂの上面には、電磁波の輻射に適した所定面積を有する略正方形の導電体６２が設けられ、この導電体６２の一辺のほぼ中央が給電用の外部端子６４Ａに接続されている。この導電体６２によってアンテナエレメントが構成される。
【０１０９】
最下層の絶縁体層６１ｃの上面には、所定幅を有する帯状の導電体６３が設けられている。導電体６３は、導電体６２の他の一辺に対して直角な方向に延ばして設けられ、その一端は導電体６２と所定の距離を離して配置され、他端は接地用の外部端子６４Ｂに接続されている。また、導電体６３と導電体６２との間隔及び導電体６３の長さは、アンテナエレメントとしての導電体６２が使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振するように設定されている。
【０１１０】
上記構成のアンテナ素子６０Ａによれば、アンテナエレメントをなす所定面積の導電体６２と導電体６３との電気的結合によって、第１周波数ｆ１に共振させることができる。従って、アンテナ素子６０Ａの形状を小型に形成することができるので、親回路基板への実装面積を小さくでき、電子機器の小型化を図ることができる。
【０１１１】
さらに、導電体６２と導電体６３のそれぞれが互いに異なる層に配置されているので、これらの間の電気的結合状態を変化させるときに、配置や間隔を容易に変更することができる。
【０１１２】
次に、本発明の第１３の実施形態を説明する。
【０１１３】
図１９は第１３の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図である。図において、前述した第１２の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１３の実施形態のアンテナ素子６０Ｂと第１２の実施形態との相違点は、上側から２層目に新たに絶縁体層６１ｄを加えて積層したことである。
【０１１４】
第２層目の絶縁体層６１ｄは他の絶縁体層６１ａ〜６１ｃと同様に誘電体セラミックからなり、その上面には絶縁体層６１ｄ，６１ｂを介して導電体６３に重なるように所定幅を有する帯状の導電体６５が設けられている。導電体６５は、導電体６２の一辺に対して直角な方向に延ばして設けられ、その一端は導電体６２と所定の距離を離して配置され、他端は接地用の外部端子６４Ｂに接続されている。
【０１１５】
また、導電体６３及び導電体６５と導電体６２との間隔、並びに導電体６３，６５のそれぞれの長さは、アンテナエレメントとしての導電体６２が使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振するように設定されている。
【０１１６】
上記構成のアンテナ素子６０Ｂによれば、アンテナエレメントをなす所定面積の導電体６２を、導電体６３，６５との電気的結合によって、第１周波数ｆ１に共振させることができる。従って、アンテナ素子６０Ａの形状を小型に形成することができるので、親回路基板への実装面積を小さくでき、電子機器の小型化を図ることができる。
【０１１７】
さらに、導電体６２と導電体６３，６５のそれぞれが互いに異なる層に配置されているので、これらの間の電気的結合状態を変化させるときに、配置や間隔の微調整を前述した第１２の実施形態よりも容易に行うことができる。
【０１１８】
次に、本発明にかかる参考例を説明する。
【０１１９】
図２０は参考例におけるアンテナ素子を示す外観斜視図、図２１はその分解斜視図である。図において、７０はアンテナ素子で、誘電体セラミックからなる長方形の表面を有する９つの絶縁体層７４ａ〜７４ｉを積層してなる直方体形状の素体７１と、素体７１の内部に設けられたアンテナエレメント７２を構成する複数の導電体７５，７７，７８及びこれらの導電体７５，７７，７８を直列接続する複数のビアホール導体７６と、素体７１の側面に形成された給電用の外部端子７３とから構成されている。
【０１２０】
各絶縁体層素体７４ａ〜７４ｉは、アンテナ素子７０を親回路基板へ実装するときに親回路基板の表面に当接する素体７１の底面７１ａに対して直交するように積層されている。
【０１２１】
また、図示していないが素体７１の底面７１ａには親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【０１２２】
第１及び第９層目の絶縁体層７４ａ，７４ｉはダミーであり、第２層目の絶縁体層７４ｂの表面には互いに直交する２つの帯状片７５ａ，７５ｂからなるＬ字形状の４つの導電体７５が互いに所定の間隔をあけて平行移動した状態で設けられている。これらの導電体７５のそれぞれは一方の帯状片７５ａが底面７１ａに平行になり且つ他方の帯状片７５ｂが底面７１ａに直角になり、さらに他方の帯状片７５ｂが底面７１ａの側に位置するように配置されている。また、素体７１の側面近傍に配置された１つの導電体７５の帯状片７５ａの先端が外部端子７３に接続されている。
【０１２３】
第３乃至第７層目の絶縁体層７４ｃ〜７４ｇのそれぞれには複数のビアホールが形成され、これらのビアホールはビアホール導体７６が充填されている。これらのビアホール導体の配置は各絶縁体層７４ｃ〜７４ｇのそれぞれにおいて同一位置になるように設定され、積層時に同一位置のビアホール導体７６同士が互いに連結するようになっている。
【０１２４】
第８層目の絶縁体層７４ｈの表面には互いに直交する２つの帯状片７７ａ，７７ｂからなるＬ字形状の３つの導電体７７が互いに所定の間隔をあけて平行移動した状態で設けられていると共にアンテナエレメント７２の先端部に相当する導電体７８が設けられている。これらの導電体７７のそれぞれは一方の帯状片７７ａが底面７１ａに平行になり且つ他方の帯状片７７ｂが底面７１ａに直角になり、さらに他方の帯状片７７ｂが底面７１ａの側に位置するように配置されている。
【０１２５】
上記の各絶縁体層７４ａ〜７４ｉを積層することにより各導電体７５，７７，７８はビアホール導体７６を介して直列に接続されてアンテナエレメント７２が構成される。また、アンテナエレメント７２の長さは、使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振する長さに設定されている。
【０１２６】
上記構成のアンテナ素子７０によれば、複数の導電体７５，７７，７８がビアホール導体７６を介して直列接続されて素体７１内に埋設されたヘリカルアンテナを構成するのでアンテナ素子７０の形状を小型に形成できる。また、導電体７５，７７の底面７１ａに対して平行に延びる帯状片７５ａ，７７ａが底面７１ａから離して配置されているため、アンテナエレメント７２の底面の近傍位置に配置される部分が必要最小限になる。このため、親回路基板への実装時において親回路基板に存在する他の導電体や接地導体の影響を低減することができる。
【０１２７】
尚、前述した各実施形態は本発明の一具体例であって本発明がこれらのみに限定されることはない。
【０１２８】
また、携帯型電話機にアンテナ素子を実装する場合には、図２２に示すように電話機８１を使用者の人体頭部８２の耳元においたトークポジションで、人体に対してアンテナ素子から輻射される電磁波の指向性が極小になるように配置して実装することが好ましい。
【０１２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１乃至請求項３に記載のアンテナ素子によれば、アンテナエレメントの折り返し位置を工夫することによって使用可能な周波数帯域幅が拡大され、広帯域の周波数帯で使用可能なアンテナとなる。
【０１３０】
また、請求項４乃至請求項６に記載のアンテナ素子によれば、アンテナエレメントは一般的に逆Ｆ型と称されるアンテナを構成すると共に、アンテナエレメントの先端部分の導電体の幅が他の部分の幅よりも広く形成されているため、先端部分の導電体とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエレメントがヘッドキャパシティ型のアンテナを構成するので、第１周波数に共振するアンテナエレメントの長さを短縮することができる。
【０１３１】
また、請求項７及び請求項８に記載のアンテナ素子によれば、アンテナエレメントの折り返し位置を工夫することによって使用可能な周波数帯域幅が拡大され、広帯域の周波数帯で使用可能なアンテナとなる。さらに、アンテナエレメントを形成する導電体や接地導電体を絶縁体層を介して積層した構造にしたので、親回路基板への搭載時における実装面積を従来よりも低減することができ、機器の小型化を図ることができると共に共振周波数や周波数帯域の調整を容易に行うことができる。
【０１３２】
また、請求項９乃至請求項１２に記載のアンテナ素子によれば、アンテナエレメントとなる第１導電体と第２導電体との間の静電容量が増加すると共振周波数を含む周波数帯域幅が広がると共に共振周波数が下がる傾向があるので、第１導電体と第２導電体との容量性結合における静電容量を変えることによって共振周波数及び周波数帯域幅を所望値に容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図
【図２】 本発明の第１の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図３】 本発明の第１の実施形態におけるアンテナ素子の特性曲線を示す図
【図４】 本発明の第２の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図
【図５】 本発明の第３の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図
【図６】 本発明の第４の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図
【図７】 本発明の第５の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図
【図８】 本発明の第５の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図９】 本発明の第６の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１０】 本発明の第７の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図
【図１１】 本発明の第７の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１２】 本発明の第８の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１３】 本発明の第９の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図
【図１４】 本発明の第９の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１５】 本発明の第１０の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１６】 本発明の第１１の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１７】 本発明の第１２の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１８】 本発明の第１２の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図
【図１９】 本発明の第１３の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図２０】 本発明にかかる参考例におけるアンテナ素子を示す外観斜視図
【図２１】 本発明にかかる参考例におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図２２】 本発明にかかるアンテナ素子の実装方法を説明する図
【符号の説明】
１０Ａ，１０ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…アンテナ素子、１１…基板、１２…アンテナエレメント、１２ａ〜１２ｉ…導電体、１３…外部端子、２０Ａ，２０Ｂ…アンテナ素子、２１…基板、２２…アンテナエレメント、２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…導電体、２３Ａ，２３Ｂ…外部端子、２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ…導電体、３０Ａ，３０Ｂ…アンテナ素子、３１…基板、３２，３３…導電体、３４Ａ，３４Ｂ…外部端子、４０Ａ，４０Ｂ…アンテナ素子、４１…素体、４１ａ〜４１ｄ…絶縁体層、４２〜４４…導電体、４５Ａ，４５Ｂ…ビアホール、４６…外部端子、４７，４８…導電体、５０Ａ…アンテナ素子、５１ａ〜５１ｄ…絶縁体層、５２〜５４…導電体、５５Ａ，５５Ｂ…ビアホール、５６Ａ，５６Ｂ…外部端子、６０Ａ，６０Ｂ…アンテナ素子、６１ａ〜６１ｄ…絶縁体層、６２，６３…導電体、６４Ａ，６４Ｂ…外部端子、６５…導電体、７０…アンテナ素子、７１…素体、７１ａ…底面、７２…アンテナエレメント、７３…外部端子、７４ａ〜７４ｉ…絶縁体層、７５…導電体、７６…ビアホール導体、７７，７８…導電体、８１…携帯型電話機、８２…人体頭部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型電話機や携帯型無線通信機に使用されるアンテナ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯型電話機や携帯型無線通信機の普及が進むにつれ、その小型軽量化が要求されている。半導体集積回路を初めとした各種電子部品の小型化は急速に進んでいるが、無線通信機器に関して小型化の妨げになるのはアンテナである。周知のようにアンテナは電磁波の出入り口であり、使用する周波数に共振していないと効率が極端に低下する。通常のダイポールアンテナの場合、使用周波数の１／２波長の長さを必要とするため、小型化が非常に困難である。このためアンテナの小型化に関する様々な工夫が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平１０−１３１３５号公報に開示されるアンテナでは、アンテナエレメントを長尺方向に沿って実質的に平行になるように折り返すことによってアンテナの形状を小型にすると共に２つの周波数帯に共振するように構成している。
【０００４】
また、特開平１０−２２９３０４号公報に開示されるアンテナでは、誘電体基板の表面にアンテナエレメントを形成することにより、さらなる小型化を図ると共に簡単に回路基板に実装して用いることができるように工夫している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯型無線通信機器の機能の増大及び多様化が望まれ、これを実現するためには部品点数が増加することが多々ある。このため、機器の小型化を図るには、電子部品のさらなる小型化、特にアンテナのさらなる小型化を図る必要性がある。
【０００６】
さらに、携帯型電話機においては超短波帯の広い周波数帯域を使用しているため、使用可能な広い周波数帯域幅を有するアンテナが必要とされている。
【０００７】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、回路基板に実装して用いることができる小型のアンテナ素子を提供すること、さらには使用可能な周波数帯域幅が広い小型のアンテナ素子を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために請求項１では、平板状絶縁体の表面に設けられると共に交互に折り返されて蛇行したアンテナエレメントを形成する帯状の導電体と、該アンテナエレメントの後端に接続された外部端子とを備え、前記アンテナエレメントの先端或いは折り返し部分が、後端側の隣り合う折り返し部分或いは前記アンテナエレメントの後端よりも折り返し側に位置すると共に、前記アンテナエレメントの長さは、少なくとも第１周波数帯内の所定の第１周波数に共振する長さに設定され、前記アンテナエレメントの先端部分の導電体は、他の部分の導電体よりも幅が広く形成されているアンテナ素子を提案する。
【０００９】
該アンテナ素子によれば、アンテナエレメントを折り返して互いに対向する部分の長さを、アンテナエレメントの先端に近づくに従って短くしたり或いは斜めに折り返す、または折り返したエレメントを蛇行させて、アンテナエレメントの先端或いは折り返し部分が後端側の隣り合う折り返し部分或いはアンテナエレメントの後端よりも折り返し側に位置するように構成することによって、使用可能な周波数帯域幅を拡大した。さらに、前記アンテナエレメントの先端部分の導電体の幅が他の部分の幅よりも広く形成されているため、該先端部分の導電体とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、該静電容量によって前記アンテナエレメントはヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、前記第１周波数に共振する前記アンテナエレメントの長さが短縮される。
【００１０】
また、請求項２では、請求項１に記載のアンテナ素子において、隣り合う折り返された導電体が互いに平行になるように配置されているアンテナ素子を提案する。
【００１１】
該アンテナ素子によれば、隣り合う折り返された導電体が互いに平行になるように前記アンテナエレメントの導電体が配置されている。
【００１２】
また、請求項３では、請求項１に記載のアンテナ素子において、前記平板状絶縁体の表面に前記導電体を挟むように他の平板状絶縁体が積層されているアンテナ素子を提案する。
【００１３】
該アンテナ素子によれば、前記導電体が平板状絶縁体によって挟まれた積層型素子であるため、前記導電体が外界に露出されないので、使用時における前記導電体の不要な短絡が防止される。
【００１４】
また、請求項４では、表面に導電体が設けられた複数の絶縁体層を積層してなる素体と、該素体の外表面に設けられた給電部を構成する外部端子と、前記素体の外表面に設けられた接地用の外部端子とからなり、所定層の導電体がアンテナエレメントを形成し、該アンテナエレメントは、該アンテナエレメントの先端部分に位置し且つ他の部分よりも広い幅を有する先端部導電体と、前記先端部導電体と前記接地用の外部端子とを接続する帯状導電体と、前記帯状導電体の所定位置に一端が接続され且つ他端が前記給電部を構成する外部端子に接続されている帯状の分岐導電体とから構成され、前記分岐導電体と前記帯状導電体との接続点は、前記給電部を構成する外部端子におけるインピーダンスが所定の給電点インピーダンスに一致する位置に設定されているアンテナ素子を提案する。
【００１５】
該アンテナ素子によれば、アンテナエレメントを構成する導電体が絶縁体層を介して積層されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積を低減することができる。さらに、前記アンテナエレメントは一般的に逆Ｆ型と称されるアンテナを構成すると共に、前記アンテナエレメントの先端部分の導電体の幅が他の部分の幅よりも広く形成されているため、該先端部分の導電体とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、該静電容量によって前記アンテナエレメントはヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、前記第１周波数に共振する前記アンテナエレメントの長さが短縮される。
【００１６】
また、請求項５では、表面に導電体が設けられた複数の絶縁体層を積層してなる素体と、該素体の外表面に設けられた給電部を構成する外部端子と、前記素体の外表面に設けられた接地用の外部端子とからなり、所定層の導電体がアンテナエレメントを形成し、該アンテナエレメントは、該アンテナエレメントの先端部分に位置し且つ他の部分よりも広い幅を有する先端部導電体と、前記先端部導電体と前記接地用の外部端子とを接続する帯状導電体と、前記帯状導電体の所定位置に一端が接続され且つ他端が前記給電部を構成する外部端子に接続されている帯状の分岐導電体とから構成され、前記アンテナエレメントの長さが第１周波数帯内の所定の第１周波数に共振する長さに設定されていると共に、前記分岐導電体と前記帯状導電体との接続点は、前記給電部を構成する外部端子におけるインピーダンスが所定の給電点インピーダンスに一致する位置に設定されているアンテナ素子を提案する。
【００１７】
該アンテナ素子によれば、アンテナエレメントを構成する導電体が絶縁体層を介して積層されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積を低減することができる。さらに、前記アンテナエレメントは一般的に逆Ｆ型と称されるアンテナを構成すると共に、前記アンテナエレメントの先端部分の導電体の幅が他の部分の幅よりも広く形成されているため、該先端部分の導電体とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、該静電容量によって前記アンテナエレメントはヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、前記第１周波数に共振する前記アンテナエレメントの長さが短縮される。
【００１８】
また、請求項６では、請求項５に記載のアンテナ素子において、前記帯状導電体は、異なる複数の層に交互に折り返すようにビアホールを介して直列に接続されて形成されているアンテナ素子を提案する。
【００１９】
該アンテナ素子によれば、帯状導電体を折り返して構成したので、互いに対向する導電体同士が電気的に結合し、第１周波数帯とは異なる第２周波数帯における第２周波数にも共振して、第２周波数帯での使用も可能である。さらに、各層の導電体の間隔すなわち絶縁体層の厚さ等を調節することによって、これらの導電体間の電気的な結合状態を変化させることにより第１周波数帯と第２周波数帯との間の間隔を変化させることができる。
【００２０】
また、請求項７では、表面に導電体が設けられた複数の絶縁体層を積層してなる素体と 、該素体の外表面に設けられた外部端子とからなり、前記アンテナエレメントを形成する所定層の第１導電体は帯状をなすと共に、異なる層の第１導電体が交互に折り返すようにビアホールを介して直列に接続されて前記アンテナエレメントが形成され、該アンテナエレメントの後端が前記外部端子に接続されると共に先端が開放端であり、前記アンテナエレメントを形成する各層における第１導電体の先端は、該導電体の後端に接続された導電体の後端よりも該導電体の先端側に位置していると共に、前記アンテナエレメントの長さが、少なくとも第１周波数帯内の所定の第１周波数に共振する長さに設定され、前記アンテナエレメントの先端部分の導電体が他の部分よりも広い幅を有しているアンテナ素子を提案する。
【００２１】
該アンテナ素子によれば、前記アンテナエレメントの長さ方向に分割した導電体が異なる層に配置されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積が低減される。さらに、該アンテナ素子では、アンテナエレメントを折り返して互いに対向する各層の第１導電体の長さを、アンテナエレメントの先端に近づくに従って短くしたり或いは斜めに折り返す、または各層の第１導電体を蛇行させて、アンテナエレメントの先端或いは折り返しのビアホール接続部分が後端側の隣り合う折り返し部分或いはアンテナエレメントの後端よりも折り返し側に位置するように構成することによって、使用可能な周波数帯域幅を拡大した。
【００２２】
また、請求項８では、請求項７に記載のアンテナ素子において、前記第１の導電体は、異なる層の第１導電体との間で互いに電気的な結合を生じる位置に配置され、該配置は前記アンテナエレメントが前記第１周端数に加えて前記第１周波数帯とは異なる第２の周波数帯内の所定の第２周波数にも共振するように設定されているアンテナ素子を提案する。
【００２３】
該アンテナ素子によれば、異なる層の第１導電体同士が互いに電気的な結合を生じる位置に配置することにより、第１及び第２の周波数帯においても共振を生じるようにして使用可能にした。また、前記第１導電体同士の電気的な結合度は各層の第１導電体の形状及び配置並びに絶縁体層の厚みや誘電率を変えることにより容易に調整可能になる。これにより、前記第１及び第２周波数や周波数帯域幅などの調整を容易に行うことができる。
【００２４】
また、請求項９では、表面に導電体が設けられた複数の絶縁体層を積層してなる素体と、該素体の外表面に設けられた給電部を構成する第１外部端子と、前記素体の外表面に設けられた接地用の第２外部端子とからなり、所定層に設けられ且つ前記第１外部端子に接続された所定面積を有するアンテナエレメントを形成する第１導電体と、該第１導電体に対して一端部が容量性結合する帯状の第２導電体が設けられていると共に、前記第２導電体の他端が前記第２外部端子に接続され、前記第２導電体の長さは、前記第１導電体が第１周波数帯内の所定の第１周波数に共振する長さに設定されているアンテナ素子を提案する。
【００２５】
該アンテナ素子によれば、前記第１導電体は電磁波の輻射に適した面積を有し、前記第１導電体と第２導電体との間の静電容量が増加すると共振周波数を含む周波数帯域幅が広がると共に前記共振周波数が下がる傾向がある。上記構成では、前記容量性結合における静電容量を変えることによって容易に調整することができ、前記共振周波数及び周波数帯域幅を所望値に容易に設定することができる。
【００２６】
また、請求項１０では、請求項９に記載のアンテナ素子において、前記第２導電体が、前記第１導電体が配置されている層と同じ層に設けられているアンテナ素子を提案する。
【００２７】
該アンテナ素子によれば、第１導電体と第２導電体との間隔及び第２導電体の長さを変えることによって、アンテナエレメントとなる第１導電体が使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振するように設定される。
【００２８】
また、請求項１１では、請求項９に記載のアンテナ素子において、前記第２導電体が、前記第１導電体が配置されている層とは異なる層に設けられているアンテナ素子を提案する。
【００２９】
該アンテナ素子によれば、前記第１導電体と第２導電体との間の静電容量が増加すると共振周波数を含む周波数帯域幅が広がると共に前記共振周波数が下がる傾向がある。上記構成では、前記容量性結合における静電容量を第１導電体と第２導電体との間の絶縁体層の厚みや誘電率及びこれら第１導電体と第２導電体の配置を変えることによって容易に調整することができ、前記共振周波数及び周波数帯域幅を所望値に容易に設定することができる。
【００３０】
また、請求項１２では、請求項１１に記載のアンテナ素子において、前記第１導電体が設けられている層を挟む２つの層のそれぞれに前記第２導電体が設けられているアンテナ素子を提案する。
【００３１】
該アンテナ素子によれば、２つの層に設けられている第２導電体と前記第１導電体との間で静電容量が得られるので、前記容量性結合する部分の面積を縮小することができると共に第１導電体と第２導電体との間の距離を増すことができるので、微小な距離の調整に比べて距離の調整が容易になり、共振周波数や周波数帯域幅の調整を容易に行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００３３】
図１は、本発明の第１の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図、図２はその平面図である。図において、１０Ａはアンテナ素子で、誘電体セラミック材料からなる絶縁性の平板状基板（以下、単に基板と称する）１１の上面にアンテナエレメント１２を形成する導電体１２ａ〜１２ｅが設けられている。また、基板１１の一側面には給電部を構成する外部端子１３が形成されている。
【００３４】
また、図示していないが基板１１の裏面には親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【００３５】
アンテナエレメント１２は、互いに平行に配置された帯状の導電体１２ａ，１２ｃ，１２ｅと折り返し部分をなす帯状の導電体１２ｂ，１２ｄとから構成され、これらの導電体１２ａ〜１２ｅが直列接続されて形成され、その全長は使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振する長さに設定されている。
【００３６】
導電体１２ａの長手方向の一端部は外部端子１３に接続され、他端部は折り返し部を成す長さＬ1bの導電体１２ｂを介して導電体１２ｃの一端部に接続されている。導電体１２ａと導電体１２ｃは互いに対向するように平行に配置され、導電体１２ａの長さＬ1aは導電体１２ｃの長さＬ1cよりも長く設定されている。
【００３７】
導電体１２ｃの長手方向の他端部は折り返し部を成す長さＬ1dの導電体１２ｄを介して導電体１２ｅの一端部に接続されている。導電体１２ｃと導電体１２ｅは互いに対向するように平行に配置され、導電体１２ｃの長さＬ1cは導電体１２ｅの長さＬ1eよりも長く設定されている。また、アンテナエレメント１２の先端部に相当する導電体１２ｅの幅は他の導電体１２ａ〜１２ｄの幅よりも広く設定されている。
【００３８】
これにより、アンテナエレメント１２の先端に相当する導電体１２ｅの他端は隣接する折り返し部すなわち導電体１２ｂよりも長さＬ２の間隔をあけて折り返し側に位置している。
【００３９】
上記構成よりなるアンテナ素子によれば、アンテナ素子１０Ａの形状を小型に形成することができるので、親回路基板への実装面積を小さくでき、電子機器の小型化を図ることができる。
【００４０】
また、アンテナエレメント１２を形成する導電体１２ａ〜１２ｅを平行になるように折り返して、互いに対向する導電体１２ａ，１２ｃ，１２ｅの長さをアンテナエレメント１２の先端に近づくに従って短くしてアンテナエレメント１２の先端或いは折り返し部分が給電点側の隣り合う折り返し部分或いはアンテナエレメントの給電点よりも折り返し側に位置するように形成したので使用可能な周波数帯域幅が拡大される。
【００４１】
この測定結果を図３に示す。図３において、縦軸は反射損失（リターンロス）を表しその１目盛りは１０ｄＢを表している。また、横軸は周波数を表しその１目盛りは１００ＭＨｚを表している。曲線Ａは上記アンテナ素子１０Ａの特性曲線であり、曲線Ｂは従来と同様にアンテナエレメントの先端を隣り合う折り返し部と同じ位置まで延ばした構成のアンテナの特性曲線である。このように、本実施形態によれば特性曲線Ａに示されるように使用対象となる第１周波数帯において使用可能な帯域幅を拡大することができる。
【００４２】
また、アンテナエレメント１２の先端部分の導電体１２ｅの幅を他の部分の導電体１２ａ〜１２ｄの幅よりも広く形成したため、導電体１２ｅとその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエレメント１２はヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、第１周波数ｆ１に共振するアンテナエレメント１２の長さを短縮することができる。
【００４３】
また、アンテナエレメント１２を折り返して構成したので、互いに対向する導電体同士が電気的に結合し、第１周波数帯とは異なる第２周波数帯における第２周波数ｆ２にも共振して、第２周波数帯での使用も可能である。さらに、折り返し部を構成する導電体１２ｂ，１２ｄの長さＬ1b，Ｌ1d、すなわち互いに対向する導電体１２ａ，１２ｃ，１２ｅの間の間隔を調節することによって、第１周波数帯と第２周波数帯との間の間隔を変化させることができる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００４５】
図４は第２の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図である。図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第２の実施形態のアンテナ素子１０Ｂと第１の実施形態との相違点は、アンテナエレメント１２の先端部に相当する幅広の導電体１２ｅと折り返し部の導電体１２ｂ，１２ｄを除く他の導電体１２ａ，１２ｃを蛇行させた形状にしたことである。このように導電体１２ａ，１２ｃを蛇行させた形状にすることにより、少ない面積内でアンテナエレメント１２の長さを第１周波数に共振させることができる。従って、アンテナ素子１０Ｂの形状を小型に形成することができるため、親回路基板への実装面積を従来よりも低減することができる。
【００４６】
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
【００４７】
図５は第３の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図である。図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第３の実施形態のアンテナ素子１０Ｃと第１の実施形態との相違点は、アンテナエレメント１２の折り返し回数を４回に設定したことである。
【００４８】
即ち、アンテナエレメント１２は、互いに平行に配置された帯状の導電体１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇ，１２ｉと折り返し部分をなす帯状の導電体１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈとから構成され、これらの導電体１２ａ〜１２ｉが直列接続されて形成され、その全長は使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振する長さに設定されている。
【００４９】
導電体１２ａの長手方向の一端部は外部端子１３に接続され、他端部は折り返し部を成す導電体１２ｂを介して導電体１２ｃの一端部に接続されている。導電体１２ａと導電体１２ｃは互いに対向するように平行に配置され、導電体１２ａの長さは導電体１２ｃの長さよりも長く設定されている。
【００５０】
導電体１２ｃの長手方向の他端部は折り返し部を成す導電体１２ｄを介して導電体１２ｅの一端部に接続されている。導電体１２ｃと導電体１２ｅは互いに対向するように平行に配置され、導電体１２ｃの長さは導電体１２ｅの長さよりも長く設定されている。
【００５１】
導電体１２ｅの長手方向の他端部は折り返し部を成す導電体１２ｆを介して導電体１２ｇの一端部に接続されている。導電体１２ｅと導電体１２ｇは互いに対向するように平行に配置され、導電体１２ｅの長さは導電体１２ｇの長さよりも長く設定されている。
【００５２】
導電体１２ｇの長手方向の他端部は折り返し部を成す導電体１２ｈを介して導電体１２ｅｉ一端部に接続されている。導電体１２ｇと導電体１２ｉは互いに対向するように平行に配置され、導電体１２ｇの長さは導電体１２ｉの長さよりも長く設定されている。
【００５３】
また、アンテナエレメント１２の先端部に相当する導電体１２ｉの幅は他の導電体１２ａ〜１２ｈの幅よりも広く設定されている。
【００５４】
上記構成のように３回以上折り返した構成としても第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５５】
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。
【００５６】
図６は第４の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図である。図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第４の実施形態のアンテナ素子１０Ｄと第１の実施形態との相違点は、基板１１の上面の導電体１２ａ〜１２ｅを覆うように他の基板１１を積層して一体化したことである。
【００５７】
このようにアンテナエレメント１２を構成する導電体１２ａ〜１２ｅが２つの基板１１に挟まれるように配置されているため、導電体１２ａ〜１２ｅが外界に露出されないので使用時における導電体１２ａ〜１２ｅの不要な短絡が防止される。
【００５８】
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。
【００５９】
図７は第５の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図、図８はその分解斜視図である。図において、２０Ａはアンテナ素子で、誘電体セラミック材料からなる絶縁性の基板２１の上面にアンテナエレメント２２を形成する導電体パターン２２ａ〜２２ｃが設けられ、さらにこの基板２１の上面に導電体２２ａ〜２２ｃを挟むように同様の基板２１が積層されて一体化された素体が構成されている。さらに、積層された２つの基板２１の互いに隣り合う２つの側面のそれぞれには給電部を構成する外部端子２３Ａと接地用の外部端子２３Ｂが形成されている。
【００６０】
また、図示していないが下側の基板２１の裏面には親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【００６１】
アンテナエレメント２２を構成する導電体２２ａは電磁波を輻射するための所定の面積を有する略正方形をなし、その一辺の中央部と接地用の外部端子２３Ｂに接続するように所定の幅と長さとを有する導電体２２ｂが設けられている。この導電体２２ｂの長さは、アンテナエレメント２２が使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振するように設定されている。さらに、導電体２２ｂの長さ方向の所定位置から外部端子２３Ａに接続するように所定の幅と長さとを有する導電体２２ｃが設けられている。導電体２２ｂと導電体２２ｃとの接続点（分岐点）の位置は、給電点となる外部端子２３Ａのインピーダンスが、アンテナ素子２０Ａを使用する親回路における高周波入出力部のインピーダンスに一致するように設定されている。即ち、導電体２２ｂと導電体２２ｃとの接続点（分岐点）の位置を変えることによって、給電点となる外部端子２３Ａにおけるインピーダンスが変化する。
【００６２】
上記構成のアンテナ素子２０Ａによれば、一般的に逆Ｆ型と称されるアンテナが構成される。さらに、アンテナエレメント２２の導電体２２ａが所定の面積有しているため、導電体２２ａとその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエレメント２２はヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、第１周波数ｆ１に共振させるための導電体２２ｂの長さを短縮することができる。従って、アンテナ素子２０Ａの形状を小型に形成することができるので、親回路基板への実装面積を小さくでき、電子機器の小型化を図ることができる。
【００６３】
次に、本発明の第６の実施形態を説明する。
【００６４】
図９は第６の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図である。図において、前述した第５の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第６の実施形態のアンテナ素子２０Ｂと第５の実施形態のアンテナ素子２０Ａとの相違点は、導電体２２ａ〜２２ｃに代えてこれらと同等の導電体２４ａ〜２４ｃを設け、これらによってアンテナエレメント２４を構成したことである。
【００６５】
導電体２４ａは前述した導電体２２ａと同等であり、導電体２２ｂに相当する導電体２４ｂと導電体２２ｃに相当する導電体２４ｃは蛇行した形状に形成されている。このように導電体２４ｂ，２４ｃを蛇行させた形状にすることにより、少ない面積内でアンテナエレメント２４を第１周波数に共振させることができる。従って、アンテナ素子２０Ｂの形状を小型に形成することができるため、親回路基板への実装面積を低減することができる。
【００６６】
次に、本発明の第７の実施形態を説明する。
【００６７】
図１０は第７の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図、図１１はその分解斜視図である。図において、３０Ａはアンテナ素子で、誘電体セラミック材料からなる絶縁性の基板３１の上面にアンテナエレメントを形成する導電体３２と無給電電極３３が設けられ、さらにこの基板３１の上面に導電体３２，３３を挟むように同様の基板３１が積層されて一体化された素体が構成されている。さらに、積層された２つの基板３１の互いに隣り合う２つの側面のそれぞれには給電部を構成する外部端子３４Ａと接地用の外部端子３４Ｂが形成されている。
【００６８】
また、図示していないが下側の基板３１の裏面には親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【００６９】
アンテナエレメントを構成する導電体３２は電磁波を輻射するための所定の面積を有する略正方形をなし、その一辺の中央部は給電点をなす外部端子３４Ａに接続されている。
【００７０】
導電体３３は、所定幅の帯状をなし、導電体３２の他の一辺に対して直角な方向に延ばして設けられ、その一端は導電体３２と所定の距離を離して配置され、他端は接地用の外部端子３４Ｂに接続されている。また、導電体３３と導電体３２との間隔及び導電体３３の長さは、アンテナエレメント３２が使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振するように設定されている。
【００７１】
上記構成のアンテナ素子３０Ａによれば、アンテナエレメントをなす所定面積の導電体３２と導電体３３との電気的結合によって、第１周波数ｆ１に共振させることができ。従って、アンテナ素子３０Ａの形状を小型に形成することができるので、親回路基板への実装面積を小さくでき、電子機器の小型化を図ることができる。
【００７２】
次に、本発明の第８の実施形態を説明する。
【００７３】
図１２は第８の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図である。図において、前述した第７の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第８の実施形態のアンテナ素子３０Ｂと第７の実施形態のアンテナ素子３０Ａとの相違点は、導電体３３を蛇行した形状に形成したことである。このように導電体３３を蛇行させた形状にすることにより、少ない面積内でアンテナエレメント３２を第１周波数ｆ１に共振させることができる。従って、アンテナ素子３０Ｂの形状を小型に形成することができるため、親回路基板への実装面積を低減することができる。
【００７４】
次に、本発明の第９の実施形態を説明する。
【００７５】
図１３は第９の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図、図１４はその分解斜視図である。図において、４０Ａはアンテナ素子で、誘電体セラミックからなる４つの絶縁体層４１ａ〜４１ｄを積層してなる素体４１と、素体４１の内部に設けられたアンテナエレメントを構成する導電体４２〜４４と、素体４１の一側面に形成された外部端子４６とから構成されている。
【００７６】
また、図示していないが最下層の絶縁体層４１ｄの裏面には親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【００７７】
上から２層目の絶縁体層４１ｂの上面には、所定面積を有する略正方形の導電体４２が設けられ、その一辺のほぼ中央に突出部４２ａが形成されると共にこの突出部４２ａにビアホール４５Ａが形成されている。
【００７８】
３層目の絶縁体層４１ｃの上面には、所定幅を有する帯状の導電体４３が設けられ、その長さ方向の一端がビアホール４５Ａに接続される位置に配置されている。さらに、導電体４３の長さ方向の他端部を除く他の部分が絶縁体層４１ｂを挟んで導電体４２に対向するように配置されている。即ち、導電体４３の長さ方向において導電体４２の長さは、導電体４３の長さよりも短く設定されている。また、導電体４３の長さ方向の他端部にビアホール４５Ｂが形成されている。
【００７９】
最下層の絶縁体層４１ｄの上面には、所定幅を有する帯状の導電体４４が設けられ、その長さ方向の一端がビアホール４５Ｂに接続される位置に配置されている。さらに、導電体４４の他端部を除く他の部分が絶縁体層４１ｃを挟んで導電体４３に対向するように配置され、その長さ方向の他端は給電点となる外部端子４６に接続されている。
【００８０】
上記の導電体４２〜４４がビアホール４５Ａ，４５Ｂを介して直列接続されてアンテナエレメントが形成され、その全長は使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振する長さに設定されている。
【００８１】
上記構成のアンテナ素子によれば、アンテナエレメントの長さ方向に分割した導電体４２〜４４が異なる層に配置されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積が低減される。さらに、アンテナエレメントを折り返して互いに対向する各層の導電体４２〜４４の長さを、アンテナエレメントの先端に近づくに従って短くして、アンテナエレメントの先端或いは折り返しのビアホール接続部分が後端側の隣り合う折り返し部分或いはアンテナエレメントの給電点よりも折り返し側に位置するように構成したので、使用可能な周波数帯域幅が拡大される。
【００８２】
また、アンテナエレメントの先端部分の導電体４２を他の部分の導電体４３，４４の幅よりも広く形成したため、導電体４２とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエレメントはヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、第１周波数ｆ１に共振するアンテナエレメントの長さを短縮することができる。
【００８３】
また、アンテナエレメントを折り返して構成したので、互いに対向する導電体同士が電気的に結合し、第１周波数帯とは異なる第２周波数帯における第２周波数ｆ２にも共振して、第２周波数帯での使用も可能である。
【００８４】
さらに、各層の導電体４２〜４４の間隔すなわち絶縁体層４１ｂ，４１ｃの厚さ等を調節することによって、これらの導電体４２〜４４間の電気的な結合状態を変化させることにより第１周波数帯と第２周波数帯との間の間隔を変化させることができる。
【００８５】
また、アンテナエレメントを構成する導電体４２〜４４が絶縁体層を介して積層されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積を低減することができる。
【００８６】
次に、本発明の第１０の実施形態を説明する。
【００８７】
図１５は第１０の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図である。図において、前述した第９の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１０の実施形態のアンテナ素子４０Ｂと第９の実施形態のアンテナ素子４０Ａとの相違点は、導電体４３，４４に代えてこれらと同等の導電体４７，４８を設けたことである。
【００８８】
導電体４３に相当する導電体４７と導電体４４に相当する導電体４８のそれぞれは蛇行した形状を有し、絶縁体層４１ｃを介して互いに重なり合うように形成されている。
【００８９】
即ち、３層目の絶縁体層４１ｃの上面には、所定幅を有する帯状で且つ蛇行した形状の導電体４７が設けられ、その長さ方向の一端に矩形のランド４７ａが形成されてビアホール４５Ａに接続される位置に配置されている。さらに、導電体４７の長さ方向の他端部を除く他の部分が絶縁体層４１ｂを挟んで導電体４２に対向するように配置されている。また、導電体４７の長さ方向の他端部に矩形のランド４７ｂが形成され、このランド４７ｂにビアホール４５Ｂが形成されている。最下層の絶縁体層４１ｄの上面には、所定幅を有する帯状で且つ蛇行した形状の導電体４８が設けられ、その長さ方向の一端に矩形のランド４８ａが形成され、このランド４８ａはビアホール４５Ｂに接続される位置に配置されている。さらに、導電体４８の他端部を除く他の部分が絶縁体層４１ｃを挟んで導電体４７に対向するように配置され、その長さ方向の他端は給電点となる外部端子４６に接続されている。
【００９０】
このように導電体４７，４８を蛇行させた形状にすることにより、少ない面積内でアンテナエレメントを第１周波数に共振させることができる。従って、アンテナ素子４０Ｂの形状を小型に形成することができるため、親回路基板への実装面積を低減することができる。
【００９１】
次に、本発明の第１１の実施形態を説明する。
【００９２】
図１６は第１１の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図である。図において、５０Ａはアンテナ素子で、誘電体セラミックからなる４つの絶縁体層５１ａ〜５１ｄを積層してなる素体と、素体の内部に設けられたアンテナエレメントを構成する導電体５２〜５４と、素体の側面に形成された２つの外部端子５６Ａ，５６Ｂとから構成されている。
【００９３】
また、図示していないが最下層の絶縁体層５１ｄの裏面には親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【００９４】
上から２層目の絶縁体層５１ｂの上面には、所定面積を有する略正方形の導電体５２ａと、この導電体５２ａの一辺のほぼ中央からほぼ直角方向に突出した帯状の導電体５２ｂが形成されていると共にこの帯状の導電体５２ｂの先端部にビアホール５５Ａが形成されている。
【００９５】
３層目の絶縁体層５１ｃの上面には、所定幅を有する帯状の導電体５３が設けられ、その長さ方向の一端がビアホール５５Ａに接続される位置に配置されると共に、導電体５３は絶縁体層５１ｂを挟んで導電体５２ｂに対向するように配置されている。また、導電体５３の長さ方向の他端部は導電体５２ａと導電体５２ｂとの接続部分に位置し、この他端部にはビアホール５５Ｂが形成されている。
【００９６】
最下層の絶縁体層５１ｄの上面には、所定幅を有するＴ字形状の導電体５４ａ，５４ｂが設けられ、これらの導電体５４ａ，５４ｂはＴ字型に接続されている。
【００９７】
導電体５４ａの長さ方向の一端はビアホール５５Ｂに接続される位置に配置されている。さらに、導電体５４ａの他端部を除く他の部分が絶縁体層５１ｃを挟んで導電体５３に対向するように配置され、その長さ方向の他端は接地用の外部端子５６Ｂに接続されている。
【００９８】
また、導電体５４ａの長さ方向の中央部の所定位置に導電体５４ｂの一端が直角に交わるように接続され、導電体５４ｂの他端は給電点となる外部端子５６Ａに接続されている。
【００９９】
上記の導電体５２〜５４がビアホール５５Ａ，５５Ｂを介して直列接続されて一般に逆Ｆ型と称されるアンテナエレメントが形成され、その全長は使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振する長さに設定されている。
【０１００】
上記構成のアンテナ素子によれば、アンテナエレメントの長さ方向に分割した導電体５２〜５４が異なる層に配置されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積が低減される。
【０１０１】
また、アンテナエレメントの先端部分の導電体５２ａを他の部分の導電体５２ｂ，５３，５４ａ，５４ｂの幅よりも広く形成したため、導電体５２とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエレメントはヘッドキャパシティ型のアンテナを構成する。これにより、第１周波数ｆ１に共振するアンテナエレメントの長さを短縮することができる。
【０１０２】
また、アンテナエレメントを折り返して構成したので、互いに対向する導電体同士が電気的に結合し、第１周波数帯とは異なる第２周波数帯における第２周波数ｆ２にも共振して、第２周波数帯での使用も可能である。
【０１０３】
さらに、各層の導電体５２〜５４の間隔すなわち絶縁体層５１ｂ，５１ｃの厚さ等を調節することによって、これらの導電体５２〜５４間の電気的な結合状態を変化させることにより第１周波数帯と第２周波数帯との間の間隔を変化させることができる。
【０１０４】
また、アンテナエレメントを構成する導電体５２〜５４が絶縁体層を介して積層されているので、親回路基板へ素子を実装するときの面積を低減することができる。
【０１０５】
次に、本発明の第１２の実施形態を説明する。
【０１０６】
図１７は第１２の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図、図１８はその平面図である。図において、６０Ａはアンテナ素子で、誘電体セラミックからなる３つの絶縁体層６１ａ〜６１ｃを積層してなる素体と、素体の内部に設けられたアンテナエレメントを構成する導電体６２及び共振用の導電体６３と、素体の側面に形成された２つの外部端子６４Ａ，６４Ｂとから構成されている。
【０１０７】
また、図示していないが最下層の絶縁体層６１ｃの裏面には親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【０１０８】
上から２層目の絶縁体層６１ｂの上面には、電磁波の輻射に適した所定面積を有する略正方形の導電体６２が設けられ、この導電体６２の一辺のほぼ中央が給電用の外部端子６４Ａに接続されている。この導電体６２によってアンテナエレメントが構成される。
【０１０９】
最下層の絶縁体層６１ｃの上面には、所定幅を有する帯状の導電体６３が設けられている。導電体６３は、導電体６２の他の一辺に対して直角な方向に延ばして設けられ、その一端は導電体６２と所定の距離を離して配置され、他端は接地用の外部端子６４Ｂに接続されている。また、導電体６３と導電体６２との間隔及び導電体６３の長さは、アンテナエレメントとしての導電体６２が使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振するように設定されている。
【０１１０】
上記構成のアンテナ素子６０Ａによれば、アンテナエレメントをなす所定面積の導電体６２と導電体６３との電気的結合によって、第１周波数ｆ１に共振させることができる。従って、アンテナ素子６０Ａの形状を小型に形成することができるので、親回路基板への実装面積を小さくでき、電子機器の小型化を図ることができる。
【０１１１】
さらに、導電体６２と導電体６３のそれぞれが互いに異なる層に配置されているので、これらの間の電気的結合状態を変化させるときに、配置や間隔を容易に変更することができる。
【０１１２】
次に、本発明の第１３の実施形態を説明する。
【０１１３】
図１９は第１３の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図である。図において、前述した第１２の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１３の実施形態のアンテナ素子６０Ｂと第１２の実施形態との相違点は、上側から２層目に新たに絶縁体層６１ｄを加えて積層したことである。
【０１１４】
第２層目の絶縁体層６１ｄは他の絶縁体層６１ａ〜６１ｃと同様に誘電体セラミックからなり、その上面には絶縁体層６１ｄ，６１ｂを介して導電体６３に重なるように所定幅を有する帯状の導電体６５が設けられている。導電体６５は、導電体６２の一辺に対して直角な方向に延ばして設けられ、その一端は導電体６２と所定の距離を離して配置され、他端は接地用の外部端子６４Ｂに接続されている。
【０１１５】
また、導電体６３及び導電体６５と導電体６２との間隔、並びに導電体６３，６５のそれぞれの長さは、アンテナエレメントとしての導電体６２が使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振するように設定されている。
【０１１６】
上記構成のアンテナ素子６０Ｂによれば、アンテナエレメントをなす所定面積の導電体６２を、導電体６３，６５との電気的結合によって、第１周波数ｆ１に共振させることができる。従って、アンテナ素子６０Ａの形状を小型に形成することができるので、親回路基板への実装面積を小さくでき、電子機器の小型化を図ることができる。
【０１１７】
さらに、導電体６２と導電体６３，６５のそれぞれが互いに異なる層に配置されているので、これらの間の電気的結合状態を変化させるときに、配置や間隔の微調整を前述した第１２の実施形態よりも容易に行うことができる。
【０１１８】
次に、本発明にかかる参考例を説明する。
【０１１９】
図２０は参考例におけるアンテナ素子を示す外観斜視図、図２１はその分解斜視図である。図において、７０はアンテナ素子で、誘電体セラミックからなる長方形の表面を有する９つの絶縁体層７４ａ〜７４ｉを積層してなる直方体形状の素体７１と、素体７１の内部に設けられたアンテナエレメント７２を構成する複数の導電体７５，７７，７８及びこれらの導電体７５，７７，７８を直列接続する複数のビアホール導体７６と、素体７１の側面に形成された給電用の外部端子７３とから構成されている。
【０１２０】
各絶縁体層素体７４ａ〜７４ｉは、アンテナ素子７０を親回路基板へ実装するときに親回路基板の表面に当接する素体７１の底面７１ａに対して直交するように積層されている。
【０１２１】
また、図示していないが素体７１の底面７１ａには親回路基板への実装時に安定して半田付け固定できるようにダミーの電極が複数個形成されている。
【０１２２】
第１及び第９層目の絶縁体層７４ａ，７４ｉはダミーであり、第２層目の絶縁体層７４ｂの表面には互いに直交する２つの帯状片７５ａ，７５ｂからなるＬ字形状の４つの導電体７５が互いに所定の間隔をあけて平行移動した状態で設けられている。これらの導電体７５のそれぞれは一方の帯状片７５ａが底面７１ａに平行になり且つ他方の帯状片７５ｂが底面７１ａに直角になり、さらに他方の帯状片７５ｂが底面７１ａの側に位置するように配置されている。また、素体７１の側面近傍に配置された１つの導電体７５の帯状片７５ａの先端が外部端子７３に接続されている。
【０１２３】
第３乃至第７層目の絶縁体層７４ｃ〜７４ｇのそれぞれには複数のビアホールが形成され、これらのビアホールはビアホール導体７６が充填されている。これらのビアホール導体の配置は各絶縁体層７４ｃ〜７４ｇのそれぞれにおいて同一位置になるように設定され、積層時に同一位置のビアホール導体７６同士が互いに連結するようになっている。
【０１２４】
第８層目の絶縁体層７４ｈの表面には互いに直交する２つの帯状片７７ａ，７７ｂからなるＬ字形状の３つの導電体７７が互いに所定の間隔をあけて平行移動した状態で設けられていると共にアンテナエレメント７２の先端部に相当する導電体７８が設けられている。これらの導電体７７のそれぞれは一方の帯状片７７ａが底面７１ａに平行になり且つ他方の帯状片７７ｂが底面７１ａに直角になり、さらに他方の帯状片７７ｂが底面７１ａの側に位置するように配置されている。
【０１２５】
上記の各絶縁体層７４ａ〜７４ｉを積層することにより各導電体７５，７７，７８はビアホール導体７６を介して直列に接続されてアンテナエレメント７２が構成される。また、アンテナエレメント７２の長さは、使用対象となる第１周波数帯内の第１周波数ｆ１に共振する長さに設定されている。
【０１２６】
上記構成のアンテナ素子７０によれば、複数の導電体７５，７７，７８がビアホール導体７６を介して直列接続されて素体７１内に埋設されたヘリカルアンテナを構成するのでアンテナ素子７０の形状を小型に形成できる。また、導電体７５，７７の底面７１ａに対して平行に延びる帯状片７５ａ，７７ａが底面７１ａから離して配置されているため、アンテナエレメント７２の底面の近傍位置に配置される部分が必要最小限になる。このため、親回路基板への実装時において親回路基板に存在する他の導電体や接地導体の影響を低減することができる。
【０１２７】
尚、前述した各実施形態は本発明の一具体例であって本発明がこれらのみに限定されることはない。
【０１２８】
また、携帯型電話機にアンテナ素子を実装する場合には、図２２に示すように電話機８１を使用者の人体頭部８２の耳元においたトークポジションで、人体に対してアンテナ素子から輻射される電磁波の指向性が極小になるように配置して実装することが好ましい。
【０１２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１乃至請求項３に記載のアンテナ素子によれば、アンテナエレメントの折り返し位置を工夫することによって使用可能な周波数帯域幅が拡大され、広帯域の周波数帯で使用可能なアンテナとなる。
【０１３０】
また、請求項４乃至請求項６に記載のアンテナ素子によれば、アンテナエレメントは一般的に逆Ｆ型と称されるアンテナを構成すると共に、アンテナエレメントの先端部分の導電体の幅が他の部分の幅よりも広く形成されているため、先端部分の導電体とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエレメントがヘッドキャパシティ型のアンテナを構成するので、第１周波数に共振するアンテナエレメントの長さを短縮することができる。
【０１３１】
また、請求項７及び請求項８に記載のアンテナ素子によれば、アンテナエレメントの折り返し位置を工夫することによって使用可能な周波数帯域幅が拡大され、広帯域の周波数帯で使用可能なアンテナとなる。さらに、アンテナエレメントを形成する導電体や接地導電体を絶縁体層を介して積層した構造にしたので、親回路基板への搭載時における実装面積を従来よりも低減することができ、機器の小型化を図ることができると共に共振周波数や周波数帯域の調整を容易に行うことができる。
【０１３２】
また、請求項９乃至請求項１２に記載のアンテナ素子によれば、アンテナエレメントとなる第１導電体と第２導電体との間の静電容量が増加すると共振周波数を含む周波数帯域幅が広がると共に共振周波数が下がる傾向があるので、第１導電体と第２導電体との容量性結合における静電容量を変えることによって共振周波数及び周波数帯域幅を所望値に容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図
【図２】 本発明の第１の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図３】 本発明の第１の実施形態におけるアンテナ素子の特性曲線を示す図
【図４】 本発明の第２の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図
【図５】 本発明の第３の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図
【図６】 本発明の第４の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図
【図７】 本発明の第５の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図
【図８】 本発明の第５の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図９】 本発明の第６の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１０】 本発明の第７の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図
【図１１】 本発明の第７の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１２】 本発明の第８の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１３】 本発明の第９の実施形態におけるアンテナ素子を示す外観斜視図
【図１４】 本発明の第９の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１５】 本発明の第１０の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１６】 本発明の第１１の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１７】 本発明の第１２の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図１８】 本発明の第１２の実施形態におけるアンテナ素子を示す平面図
【図１９】 本発明の第１３の実施形態におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図２０】 本発明にかかる参考例におけるアンテナ素子を示す外観斜視図
【図２１】 本発明にかかる参考例におけるアンテナ素子を示す分解斜視図
【図２２】 本発明にかかるアンテナ素子の実装方法を説明する図
【符号の説明】
１０Ａ，１０ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…アンテナ素子、１１…基板、１２…アンテナエレメント、１２ａ〜１２ｉ…導電体、１３…外部端子、２０Ａ，２０Ｂ…アンテナ素子、２１…基板、２２…アンテナエレメント、２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…導電体、２３Ａ，２３Ｂ…外部端子、２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ…導電体、３０Ａ，３０Ｂ…アンテナ素子、３１…基板、３２，３３…導電体、３４Ａ，３４Ｂ…外部端子、４０Ａ，４０Ｂ…アンテナ素子、４１…素体、４１ａ〜４１ｄ…絶縁体層、４２〜４４…導電体、４５Ａ，４５Ｂ…ビアホール、４６…外部端子、４７，４８…導電体、５０Ａ…アンテナ素子、５１ａ〜５１ｄ…絶縁体層、５２〜５４…導電体、５５Ａ，５５Ｂ…ビアホール、５６Ａ，５６Ｂ…外部端子、６０Ａ，６０Ｂ…アンテナ素子、６１ａ〜６１ｄ…絶縁体層、６２，６３…導電体、６４Ａ，６４Ｂ…外部端子、６５…導電体、７０…アンテナ素子、７１…素体、７１ａ…底面、７２…アンテナエレメント、７３…外部端子、７４ａ〜７４ｉ…絶縁体層、７５…導電体、７６…ビアホール導体、７７，７８…導電体、８１…携帯型電話機、８２…人体頭部。
Claims (12)
- 平板状絶縁体の表面に設けられると共に交互に折り返されて蛇行したアンテナエレメントを形成する帯状の導電体と、
該アンテナエレメントの後端に接続された外部端子とを備え、
前記アンテナエレメントの先端或いは折り返し部分が、後端側の隣り合う折り返し部分或いは前記アンテナエレメントの後端よりも折り返し側に位置すると共に、
前記アンテナエレメントの長さは、少なくとも第１周波数帯内の所定の第１周波数に共振する長さに設定され、
前記アンテナエレメントの先端部分の導電体は、他の部分の導電体よりも幅が広く形成されている
ことを特徴とするアンテナ素子。 - 隣り合う折り返された導電体は互いに平行になるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ素子。
- 前記平板状絶縁体の表面に前記導電体を挟むように他の平板状絶縁体が積層されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ素子。
- 表面に導電体が設けられた複数の絶縁体層を積層してなる素体と、該素体の外表面に設けられた給電部を構成する外部端子と、前記素体の外表面に設けられた接地用の外部端子とからなり、
所定層の導電体がアンテナエレメントを形成し、該アンテナエレメントは、
該アンテナエレメントの先端部分に位置し且つ他の部分よりも広い幅を有する先端部導電体と、
前記先端部導電体と前記接地用の外部端子とを接続する帯状導電体と、
前記帯状導電体の所定位置に一端が接続され且つ他端が前記給電部を構成する外部端子に接続されている帯状の分岐導電体とから構成され、
前記分岐導電体と前記帯状導電体との接続点は、前記給電部を構成する外部端子におけるインピーダンスが所定の給電点インピーダンスに一致する位置に設定されている
ことを特徴とするアンテナ素子。 - 表面に導電体が設けられた複数の絶縁体層を積層してなる素体と、該素体の外表面に設けられた給電部を構成する外部端子と、前記素体の外表面に設けられた接地用の外部端子とからなり、
所定層の導電体がアンテナエレメントを形成し、該アンテナエレメントは、
該アンテナエレメントの先端部分に位置し且つ他の部分よりも広い幅を有する先端部導電体と、
前記先端部導電体と前記接地用の外部端子とを接続する帯状導電体と、
前記帯状導電体の所定位置に一端が接続され且つ他端が前記給電部を構成する外部端子に接続されている帯状の分岐導電体とから構成され、
前記アンテナエレメントの長さが第１周波数帯内の所定の第１周波数に共振する長さに設定されていると共に、
前記分岐導電体と前記帯状導電体との接続点は、前記給電部を構成する外部端子におけるインピーダンスが所定の給電点インピーダンスに一致する位置に設定されている
ことを特徴とするアンテナ素子。 - 前記帯状導電体は、異なる複数の層に交互に折り返すようにビアホールを介して直列に接続されて形成されている
ことを特徴とする請求項５に記載のアンテナ素子。 - 表面に導電体が設けられた複数の絶縁体層を積層してなる素体と、該素体の外表面に設けられた外部端子とからなり、
前記アンテナエレメントを形成する所定層の第１導電体は帯状をなすと共に、異なる層の第１導電体が交互に折り返すようにビアホールを介して直列に接続されて前記アンテナエレメントが形成され、
該アンテナエレメントの後端が前記外部端子に接続されると共に先端が開放端であり、
前記アンテナエレメントを形成する各層における第１導電体の先端は、該導電体の後端に接続された導電体の後端よりも該導電体の先端側に位置していると共に、
前記アンテナエレメントの長さが、少なくとも第１周波数帯内の所定の第１周波数に共振する長さに設定され、
前記アンテナエレメントの先端部分の導電体が他の部分よりも広い幅を有している
ことを特徴とするアンテナ素子。 - 前記第１の導電体は、異なる層の第１導電体との間で互いに電気的な結合を生じる位置に配置され、該配置は前記アンテナエレメントが前記第１周端数に加えて前記第１周波数帯とは異なる第２の周波数帯内の所定の第２周波数にも共振するように設定されている
ことを特徴とする請求項７に記載のアンテナ素子。 - 表面に導電体が設けられた複数の絶縁体層を積層してなる素体と、該素体の外表面に設けられた給電部を構成する第１外部端子と、前記素体の外表面に設けられた接地用の第２外部端子とからなり、
所定層に設けられ且つ前記第１外部端子に接続された所定面積を有するアンテナエレメントを形成する第１導電体と、該第１導電体に対して一端部が容量性結合する帯状の第２導電体が設けられていると共に、
前記第２導電体の他端が前記第２外部端子に接続され、
前記第２導電体の長さは、前記第１導電体が第１周波数帯内の所定の第１周波数に共振する長さに設定されている
ことを特徴とするアンテナ素子。 - 前記第２導電体が、前記第１導電体が配置されている層と同じ層に設けられている
ことを特徴とする請求項９に記載のアンテナ素子。 - 前記第２導電体が、前記第１導電体が配置されている層とは異なる層に設けられている
ことを特徴とする請求項９に記載のアンテナ素子。 - 前記第１導電体が設けられている層を挟む２つの層のそれぞれに前記第２導電体が設けられている
ことを特徴とする請求項１１に記載のアンテナ素子。
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