JPH07249925A

JPH07249925A - アンテナ及びアンテナ装置

Info

Publication number: JPH07249925A
Application number: JP6040054A
Authority: JP
Inventors: Harufumi Bandai; 治文萬代; Teruhisa Tsuru; 輝久鶴
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-03-10
Filing date: 1994-03-10
Publication date: 1995-09-26
Also published as: US5537123A

Abstract

(57)【要約】【目的】小型で高利得が得られプリント基板から突出す
る高さを押さえたアンテナ及びアンテナ装置を提供す
る。【構成】表面に入力電極２及び接続電極３を形成し、入
力電極２及び接続電極３と絶縁してグランド電極４を形
成し、グランド電極４上にはんだレジストインク５を塗
布して、グランド電極４の一部が露出した接続部４ａ，
４ｂ，４ｃを設け、接続電極３と接続部４ｃ間にチップ
コンデンサ６を取り付けた誘電体基板１の表面に、平面
形に形成した放射部１２と、該放射部１２の一方の対向
する端部から下方に形成した固定部１３，１４とを有す
る略コ字形の金属シャーシ１１を載置し、誘電体基板１
の入力電極２、接続電極３及び接続部４ｂと、金属シャ
ーシ１１の固定部１３，１４とを接続したことを特徴と
するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体通信機等に用い
られるアンテナ及びアンテナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のアンテナとして、例えば、車載用
等の移動体通信機に使用されるものは、図６に示すよう
な、マイクロストリップアンテナがある。図６におい
て、３１は誘電体基板であり、誘電体基板３１の両面に
は、パッチ電極３２とシールド電極３３が形成されてい
る。そして、誘電体基板３１のシールド電極３３側に
は、コネクタ３４が取り付けられ、コネクタ３４の内部
導体がパッチ電極３２の給電点３２ａに接続され、外部
導体がシールド電極３３に接続され、マイクロストリッ
プアンテナ３５が構成されている。

【０００３】このように構成されたマイクロストリップ
アンテナ３５は、パッチ電極３２から電波が送受信され
アンテナとして動作する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
マイクロストリップアンテナ３５においては、誘電体基
板３１の外形を縮小して小型化を行うとマイクロストリ
ップアンテナ３５の利得が低下するため、実用的にはパ
ッチ電極３２の長さを波長の1/10以下にすることができ
なかった。また、底部にコネクタ３４が突出しているた
め、マイクロストリップアンテナ３５の高さが高くなる
とともに、プリント基板等に表面実装することができ
ず、移動体通信機の小型化、薄型化が困難となってい
た。

【０００５】本発明は、このような問題を解消するため
になされたものであり、小型で高利得が得られプリント
基板から突出する高さを押さえたアンテナ及びアンテナ
装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、表面に入力電極と接続電極と
グランド電極とを形成した誘電体基板上に、平面形に形
成した放射部と、該放射部の一方の対向する端部から下
方に形成した固定部とを有する略コ字形の金属シャーシ
を載置し、前記誘電体基板の入力電極、接続電極及びグ
ランド電極と、前記金属シャーシの固定部とを接続した
ことを特徴とするものである。

【０００７】また、前記アンテナを、開口を有し、表面
にそれぞれの一端が前記開口の縁部に至る給電電極及び
接地電極を形成したプリント基板に、前記アンテナの金
属シャーシを前記プリント基板の開口内に挿入して搭載
し、前記アンテナの入力電極と前記プリント基板の給電
電極とを接続するとともに、前記アンテナのグランド電
極と前記プリント基板の接地電極とを接続したことを特
徴とするものである。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、アンテナの電波の放射部
に金属を用いているため、アンテナの抵抗成分が小さく
なるとともに、熱容量が大きくなってジュール損が減少
し、アンテナの利得が向上する。また、アンテナの金属
シャーシ部をプリント基板の開口部に挿入して、アンテ
ナをプリント基板に表面実装することにより、プリント
基板から突出するアンテナの高さを低くできる。

【０００９】また、アンテナの入力部とグランド間が金
属シャーシの固定部により繋がるため、その間でインダ
クタンス成分が生じ、そのインダクタンス値を調整する
ことにより、アンテナのインピーダンスを調整すること
ができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明によるアンテナ及びアンテナ装
置の実施例を図面を用いて説明する。図１及び図２は、
本発明の実施例によるアンテナの斜視図及び分解斜視図
である。

【００１１】図１及び図２において、１はセラミックや
樹脂からなる誘電体基板であり、誘電体基板１の表面の
短辺側の両端部に、貫通孔１ａ，１ｂ，１ｃを形成し、
誘電体基板１の表面には、貫通孔１ａ，１ｃの周囲に入
力電極２及び接続電極３を形成するとともに、入力電極
２及び接続電極３と絶縁してグランド電極４を形成して
いる。また、グランド電極４上には、はんだレジストイ
ンク５を塗布し、長辺側の両側面、貫通孔１ｂの周囲及
び接続電極３と対向する位置に、グランド電極４の一部
を露出させて接続部４ａ，４ｂ，４ｃを設けている。ま
た、接続電極３と接続部４ｃ間には、チップコンデンサ
６を取り付けている。

【００１２】また、１１は例えば銅又は銅合金からなる
略コ字形の金属シャーシであり、金属シャーシ１１は長
方形で平面形に形成した放射部１２と、放射部１２の短
辺側の両端部から下方に垂直に折り曲げた２つの固定部
１３，１４とを有し、固定部１３の先端に、舌片状の突
起端子１５ａ，１５ｂを一体に形成し、固定部１４の先
端に、舌片状の突起端子１５ｃを一体に形成している。
なお、突起端子１５ａ，１５ｂ間には、切り欠き１６を
形成している。

【００１３】そして、誘電体基板１の貫通孔１ａ，１
ｂ，１ｃに、金属シャーシ１１の突起端子１５ａ，１５
ｂ，１５ｃを挿入し、入力電極２、接続部４ｂ及び接続
電極３と固定部１３，１４とをはんだ付けして、誘電体
基板１に金属シャーシ１１を取り付け、アンテナ１８を
構成している。なお、突起端子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
を有しない金属シャーシを使用し、その金属シャーシの
固定部１３，１４を、誘電体基板１の入力電極２，接続
電極３及び接続部４ｂに、直接はんだ付けすることも可
能である。

【００１４】このように構成したアンテナ１８は、電波
を送受信する放射部１２に金属を用いているため、アン
テナ１８の抵抗成分が小さくなるとともに、熱容量が大
きくなってジュール損が減少し、アンテナ１８の利得が
向上する。

【００１５】また、アンテナ１８の等価回路は、図３に
示すように、インダクタンス成分Ｌ１，Ｌ２とキャパシ
タンス成分Ｃとで構成され、Ｌ１は主に金属シャーシ１
１の放射部１２のインダクタンス成分であり、Ｌ２は入
力電極２と接続部４ｂとの間のインダクタンス成分であ
る。このうちＬ２は、アンテナ１８の入力部とグランド
間に生じ、主に金属シャーシ１１の固定部１３の突起端
子１５ａと突起端子１５ｂとの間のインダクタンス成分
である。また、Ｃは接続電極３と接続電極４ｃとの間に
取り付けたチップコンデンサ６の静電容量である。

【００１６】そして、金属シャーシ１１の切り欠き１６
の深さ又は幅寸法を変更してＬ２のインダクタンス値を
変え、Ｌ１とＬ２のインダクタンス値の比を調整してア
ンテナ１８のインピーダンスを変えることにより、外部
回路とのインピーダンス整合を図ることができる。な
お、接続電極３と接続電極４ｃとの間の静電容量は、チ
ップコンデンサ６以外に、接続電極３と接続電極４ｃと
の間の浮遊容量を用いることができる。このチップコン
デンサ６に、静電容量の大きいものを用いることによ
り、アンテナ１８の共振周波数を低下させることがで
き、また、共振周波数が一定であれば、アンテナ１８を
小型にすることができる。

【００１７】次に、図４に本発明の実施例によるアンテ
ナ装置の斜視図及び断面図を示す。図４において、２１
はプリント基板であり、プリント基板２１には、アンテ
ナ１８の金属シャーシ１１の外形より大きい開口２２を
形成し、プリント基板２１の表面に、一対の接地電極２
３，２３のそれぞれの一端を開口２２の対向する縁部ま
で形成するとともに、給電電極２４の一端を接地電極２
３が形成していない開口２２の縁部まで形成している。

【００１８】そして、アンテナ１８の金属シャーシ１１
をプリント基板２１の開口２２内に挿入し、アンテナ１
８の入力電極２とプリント基板２１の給電線２４とをは
んだ付けするとともに、アンテナ１８の接続部４ａとプ
リント基板２１の接地電極２３とをはんだ付けしてアン
テナ１８を表面実装し、アンテナ装置２８を構成する。

【００１９】このように構成したアンテナ装置２８の具
体例として、幅８mm、長さ１２mm、厚さ１mmのサイズを
有する誘電体基板に、１ｐＦのチップコンデンサと、幅
６．３mm、長さ１０mm、高さ３mmのサイズを有する金属
シャーシとを搭載し、共振周波数が１．９ＧＨｚのアン
テナを、幅６０mm、長さ９０mm、厚さ０．８mmのサイズ
を有するプリント基板に取り付けたアンテナ装置の指向
特性を図５に示す。

【００２０】図５より、アンテナの最大長が波長の1/16
の小型にもかかわらず、最大利得が−１ｄＢという高い
値が得られている。また、プリント基板から突出するア
ンテナの高さは２．２mmとなり低背型のアンテナ装置を
実現している。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるア
ンテナ及びアンテナ装置によれば、アンテナの電波の放
射部に金属を用いているため、アンテナの抵抗成分が小
さくなるとともに、熱容量が大きくなりジュール損が減
少し利得が向上して、小型のアンテナを得ることができ
る。また、アンテナの金属シャーシ部をプリント基板の
開口部に挿入して、アンテナをプリント基板に表面実装
しているため、プリント基板から突出するアンテナの高
さを低くしたアンテナ装置を提供することができる。さ
らに、アンテナの金属シャーシの切り欠き部の形状を変
更して、アンテナの入力部とグランド間のインダクタン
ス値を調整することにより、外部回路とのインピーダン
ス整合を図り反射損失を低下することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるアンテナの斜視図であ
る。

【図２】図１のアンテナの分解斜視図である。

【図３】図１のアンテナの等価回路図である。

【図４】本発明の実施例によるアンテナ装置の、（ａ）
は分解斜視図であり、（ｂ）は断面図である。

【図５】図４のアンテナ装置の指向特性図である。

【図６】従来のアンテナの、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）は断面図である。

【符号の説明】

１誘電体基板２入力電極３接続電極４グランド電極４ａ〜４ｃ接続部５レジストインク６チップコンデンサ１１金属シャーシ１２放射部１３，１４固定部１８アンテナ２１プリント基板２２開口２３接地電極２４給電電極２８アンテナ装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に入力電極と接続電極とグランド電
極とを形成した誘電体基板上に、平面形に形成した放射
部と、該放射部の一方の対向する端部から下方に形成し
た固定部とを有する略コ字形の金属シャーシを載置し、
前記誘電体基板の入力電極、接続電極及びグランド電極
と、前記金属シャーシの固定部とを接続したことを特徴
とするアンテナ。
【請求項２】請求項１に記載のアンテナを、開口を有
し、表面にそれぞれの一端が前記開口の縁部に至る給電
電極及び接地電極を形成したプリント基板に、前記アン
テナの金属シャーシを前記プリント基板の開口内に挿入
して搭載し、前記アンテナの入力電極と前記プリント基
板の給電電極とを接続するとともに、前記アンテナのグ
ランド電極と前記プリント基板の接地電極とを接続した
ことを特徴とするアンテナ装置。