JPH07249929A

JPH07249929A - 表面実装型アンテナ

Info

Publication number: JPH07249929A
Application number: JP3867794A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kawabata; 一也川端; Yuuichi Kushii; 裕一櫛比
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-03-09
Filing date: 1994-03-09
Publication date: 1995-09-26

Abstract

(57)【要約】【目的】実装時の半田付けによる熱に対して強く、か
つ、アンテナ全体として充分な小型化を実現する。【構成】誘電体基板２１に貫通孔３を穿設し、貫通孔３
の内周面に放射電極４を形成してなるアンテナ素子２
を、給電手段１１０（給電線路１４０）を備えた基板１
００に対して、補助基板５を介して実装してなるもの
で、補助基板５に形成した補助給電手段５２と放射電極
４を誘電体基板２１の一方端面の貫通孔３の周囲に設け
た端面電極９を介して接続し、放射電極４に対して給電
する。

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
られる表面実装型アンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今、自動車電話や携帯電話等、移動体
通信機の普及に伴い、それらの高周波信号の送受信に用
いられるアンテナに対し、小型化の要求が非常に高まっ
てきている。

【０００３】従来の誘電体装荷型アンテナを用いた携帯
電話等の移動体通信機を図４に示す。アンテナ１０は誘
電体装荷型のモノポールアンテナであり、円柱状の誘電
体２０内に貫通孔３０を形成し、貫通孔３０の内周にＣ
ｕ等の導電材からなる放射電極４０が形成される。ま
た、誘電体２０の一端面には、雄型コネクタ５０が取り
付けられ、通信機本体６０に設けられた雌型コネクタ７
０と接続されることにより、アンテナ１０の放射電極４
０への給電、高周波信号の送受信を可能とするものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな通信機においては、アンテナ１０が通信機本体６０
の外部にコネクタ５０、７０を介して配設されることに
なり、装置の小型化の妨げとなってしまうばかりか、外
力が直接アンテナ１０に作用することになり、機械的強
度や耐久性の低下、特性変化などの問題を引き起こす可
能性がある。

【０００５】また、高周波信号の送受信をコネクタ５
０、７０を介して行なうために、挿入損失の増加や共振
周波数の変化などの問題が生じるおそれもある。さら
に、コネクタ５０、７０の使用により、部品点数も多く
なり、作業性、コスト面においても好ましくない。

【０００６】これに対し、図５に示すように、コネクタ
を用いることなく、基板に直接実装する表面実装型のア
ンテナが発案されている。

【０００７】つまり、表面実装型アンテナ１１は、柱状
の誘電体基板２２に一端面から他端面にかけて貫通する
貫通孔３３を有し、その内周面には例えばＣｕからなる
放射電極４４が形成されている。また、誘電体基板２２
の一端面には、貫通孔３３を囲んで端面電極９９が形成
され、放射電極４４と接続されている。

【０００８】一方、基板１００は、表面実装型アンテナ
１１を実装した状態で、通信機本体等のケース（図示せ
ず）中に収納されるものであり、実装側主面に表面実装
型アンテナ１１に給電するための給電手段としての給電
線路１４０が形成されているほか、送信回路や受信回路
などの信号処理回路（図示せず）が形成されている。

【０００９】表面実装型アンテナ１１は、基板１００上
に一面により載置され、端面電極９９と給電線路１４０
とを、例えば半田、接着剤など（図示せず）で接続する
ことにより固定される。ここで、誘電体基板２２の側面
から底面にかけては固定用電極８８が形成されており、
基板１００の実装側主面に形成された固定用導体１８０
と互いに対応して、同じく半田、接着剤など（図示せ
ず）を用いることで、表面実装型アンテナ１１の基板１
００に対する固定を強固になすものである。

【００１０】このような表面実装型アンテナ１１におい
ては、従来の誘電体装荷型アンテナ１０と比較すると、
コネクタ（５０、７０）が不要で、かつ、基板１００に
直接表面実装できるといった点において効果的である。

【００１１】しかしながら、このように構成された表面
実装型アンテナ１１においても、基板１００に対して誘
電体基板２２を表面実装する際の半田付け時の熱によ
り、誘電体基板２２が変形してアンテナ特性が劣化する
おそれがあった。また、表面実装型アンテナ１１と誘電
体基板２２に熱ストレスが加わると、表面実装型アンテ
ナ１１が割れ易いという問題があった。さらに、基板１
００上に上述したような信号処理回路を形成する必要が
あるため、アンテナ全体として小型化の妨げとなってい
た。

【００１２】本発明は、上記のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、熱に対して強く、かつ、充分な小型化
を達成することができる表面実装型アンテナを提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、少なくとも放射電極を備えた誘電体基板
からなるアンテナ素子を、給電手段を備えた基板に実装
してなる表面実装型アンテナにおいて、前記アンテナ素
子と基板との間に、前記基板の給電手段と接続する補助
給電手段を備えた補助基板を介在させたことを特徴とす
る。

【００１４】また、前記アンテナ素子は誘電体基板に貫
通孔を穿設し、該貫通孔の内周面に前記放射電極を形成
し、前記補助給電手段と前記放射電極を接続し、該放射
電極に対して給電したことを特徴とする。

【００１５】さらに、前記補助基板の補助給電手段に対
し給電することにより、前記放射電極と前記補助給電手
段を電磁結合したことを特徴とする。

【００１６】さらに、前記放射電極を前記アンテナ素子
の誘電体基板の一方表面に形成するとともに、前記誘電
体基板に前記補助給電手段に対して直角方向にスロット
を形成し、前記補助給電手段に対し給電することによ
り、前記放射電極と前記補助給電手段を電磁結合したこ
とを特徴とする。

【００１７】さらに、前記放射電極を前記アンテナ素子
の誘電体基板の一方表面に形成し、前記補助基板の補助
給電手段に対し給電することにより、前記放射電極と前
記補助給電手段を電磁結合したことを特徴とする。

【００１８】さらに、前記補助基板が有機系の材料によ
り構成されていることを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明によれば、アンテナ素子と基板との間に
補助給電手段を備えた補助基板を介在させたことによ
り、実装時における半田等の熱を補助基板により吸収す
ることができる。また、補助基板に対して、フィルタ等
の信号処理回路を形成することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明にかかる実施例を図１ないし図
３を用いて詳細に説明する。表面実装型アンテナ１は、
誘電率２１〜２７０の誘電体材料からなる誘電体基板２
１と放射電極４とを含むアンテナ素子２と補助給電手段
５２を含む補助基板５と給電手段１１０を含む基板１０
０を有する。誘電体基板２１を構成する誘電体材料とし
ては、ＭｇＴｉＯ₃−ＣａＴｉＯ₃、Ｂａ（Ｓｎ，Ｍｇ，
Ｔａ）Ｏ₃、Ｂａ（Ｓｎ，Ｎｂ）Ｏ₃−Ｂａ（Ｚr，Ｔ
ａ）Ｏ₃、Ｂａ（Ｚｒ，Ｚｎ，Ｔａ）０₃、（Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｂａ）ＺｒＯ₃、ＢａＯ−Ｔｉ０₂−ＷＯ₃（Ｚｒ，
Ｓｎ）Ｔｉ０₄、ＢａＯ−Ｓｎ₂Ｏ₃−５ＴｉＯ₂、ＢａＯ
−ＰｂＯ−Ｎｄ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₃、ＣａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉ
Ｏ₃などのセラミックスや、ポリプロピレン樹脂、ポリ
ブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネイト樹脂ま
たはセラミックスと樹脂との混合物が挙げられる。

【００２１】以上のように構成された表面実装型アンテ
ナ１は、基板１００の給電手段１１０より放射電極４に
対して高周波電力が供給されることにより、高周波電磁
界を発生し、電波を送信する。また、放射電極４は、電
波を受信したとき、高周波電流を誘起し、伝送ラインへ
と伝達する。

【００２２】［第１の実施例］図１は本発明の第１の実
施例を示す分解斜視図である。アンテナ素子２は、板状
の誘電体基板２１を有し、その一方端面から他方端面に
かけて貫通孔３を有している。そして、貫通孔３の内周
面全面には、例えばメッキ法や導電ペーストの塗布など
により、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔなどから
なる放射電極４が形成されている。また、誘電体基板２
１の一方端面において貫通孔３の周囲には、誘電体基板
２１の一方主面から他方主面にかけて、端面電極９が形
成されている。なお、後述する補助給電手段との接続の
信頼性や固定強度を考慮すると、端面電極９は誘電体基
板２１の一方端面から他方主面にわたって形成されてい
ることが望ましい。

【００２３】また、補助基板５は、アンテナ素子２と同
じ板状の誘電体材料からなり、その一方主面には、少な
くともその一方端面の近傍から一方端面にかけて、さら
に一方端面から他方主面にわたって連続する帯状の導体
からなる補助給電手段５２が形成されている。また、補
助基板５の他方主面には、他方主面に形成された補助給
電手段５２としての導体部分とその周囲を除いた部分に
はグラウンド電極５３が形成されている。さらに、一方
端面の両端部にはグラウンド電極５３と接続する端面電
極５１が形成されている。

【００２４】また、基板１００は、その一方主面に給電
手段１１０としての給電用線路１４０が形成され、ま
た、その両側にはグラウンド導体１０１が形成されてい
る。各グラウンド導体１０１には、スルーホール１０２
が形成されており、その内周面に形成された導体（図示
せず）によって、それぞれ基板の他方主面のグラウンド
パターン（図示せず）と接続されている。

【００２５】そして、アンテナ素子２と補助基板５とを
例えば有機系の接着剤によって互いに接着、固定し、補
助基板５と基板１００とを、補助基板５に形成された補
助給電手段５２としての導体とグラウンド電極５１を、
基板１００に形成された給電用線路１４０とグラウンド
導体１０１に互いに対応させて載置し、例えば半田によ
って接続、固定する。

【００２６】本実施例においては、上記のような構成に
より、給電手段１１０から補助給電手段５２、端面電極
５１を経て放射電極４に給電されることになり、電波の
送受信が可能となる。

【００２７】また、アンテナ素子２を基板１００に対し
て実装する場合、アンテナ素子２と基板１００との間に
は、補助基板５が介在しているため、接続固定のために
行う半田付けの熱を補助基板５で吸収させることがで
き、アンテナ素子２に対して熱ストレスが加わることを
防止できる。

【００２８】［第２の実施例］図２は本発明の第２の実
施例を示す分解斜視図である。アンテナ素子２は、板状
の誘電体基板２１を有し、その一辺の近傍には電流の伝
播方向と直交するように（本実施例では、長辺方向に直
交するように）、誘電体基板２１の厚み方向に貫通する
矩形状のスロット３３を有している。そして、一方主面
においてスロット３３を除く全面には、例えばメッキ法
や導電ペーストの塗布などにより、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｇ−
Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔなどからなる放射電極４が形成されて
いる。

【００２９】また、補助基板５は、アンテナ素子２と同
じ板状の誘電体材料からなり、その一方主面には、少な
くとも誘電体基板２１に形成したスロット３３に対応す
る位置を越えた一方端辺の近傍から他方端面にかけて、
さらに他方端面から他方主面にわたって連続する帯状の
導体からなる補助給電手段５２が形成されている。ま
た、補助基板５の他方主面には、他方主面に形成された
補助給電手段５２としての導体部分とその周囲を除いた
部分にはグラウンド電極５３が形成されている。さら
に、他方端面の両端部にはグラウンド電極５３と接続す
る端面電極５１が形成されている。

【００３０】そして、アンテナ素子２と補助基板５とを
例えば有機系の接着剤によって互いに接着、固定し、補
助基板５と第１の実施例において説明した構造を有する
基板１００とを、第１の実施例と同様に接続、固定す
る。

【００３１】本実施例においては、上記のような構成に
より、基板１００の給電手段１１０から補助基板５の補
助給電手段５２に給電され、補助給電手段５２とアンテ
ナ素子２に形成された放射電極４とが電磁結合する。そ
の結果、電波の送受信が可能となる。

【００３２】また、アンテナ素子２を基板１００に対し
て実装する場合、アンテナ素子２と基板１００との間に
は、補助基板５が介在しているため、接続固定のために
行う半田付けの熱を補助基板５で吸収させることがで
き、アンテナ素子２に対して熱ストレスが加わることを
防止できる。

【００３３】［第３の実施例］図３は本発明の第３の実
施例を示す分解斜視図である。アンテナ素子２は、板状
の誘電体基板２１を有し、その一方主面のほぼ全面に
は、例えばメッキ法や導電ペーストの塗布などにより、
Ｃｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔなどからなる放射
電極４を有している。

【００３４】また、補助基板５は、アンテナ素子２と同
じ板状の誘電体材料からなり、その一方主面には、補助
基板５のほぼ中央から一方端面にかけて、さらに一方端
面から他方主面にわたって連続する帯状の導体からなる
補助給電手段５２が形成されている。そして、補助基板
５の補助給電手段５２が形成された面には、アンテナ素
子２の放射電極４に対応して、放射電極４よりも小面積
の幅広の結合用パターン２０１が補助給電手段５２の一
端に連続して形成されている。また、補助基板５の他方
主面には、他方主面に形成されている補助給電手段５２
としての導体部分とその周囲を除いた部分にはグラウン
ド電極５３が形成されている。さらに、一方端面の両端
部にはグラウンド電極５３と接続する端面電極５１が形
成されている。

【００３５】そして、アンテナ素子２と補助基板５とを
例えば有機系の接着剤によって互いに接着、固定し、補
助基板５と第１の実施例において説明した構造を有する
基板１００とを、第１の実施例と同様に接続、固定す
る。

【００３６】本実施例においては、上記のような構成に
より、給電手段１１０から補助給電手段５２を介して給
電用パターン２０１に給電され、給電用パターン２０１
ととアンテナ素子２に形成された放射電極４とが電磁結
合する。その結果、電波の送受信が可能となる。

【００３７】また、アンテナ素子２を基板１００に対し
て実装する場合、アンテナ素子２と基板１００との間に
は、補助基板５が介在しているため、接続固定のために
行う半田付けの熱を補助基板５で吸収させることがで
き、アンテナ素子２に対して熱ストレスが加わることを
防止できる。

【００３８】なお、本発明の表面実装型アンテナにおい
ては、アンテナ素子を実装固定する基板に設けるグラウ
ンドパターンを、基板のアンテナ素子実装面とは異なる
面に形成するものについて述べたが、基板のアンテナ素
子実装面と同一面にグラウンドパターンを設けても良
く、この場合、実施例のように、基板に対してスルーホ
ールを設ける必要がなくなり、作業工程の削減がなされ
るものである。

【００３９】また、各実施例において、補助基板として
有機系のガラスエポキシ基板等を用いれば、熱ストレス
に対して更に強くなり、表面実装型アンテナが割れるお
それもなくなるものである。

【００４０】

【発明の効果】本発明の表面実装型アンテナによれば、
アンテナ素子を構成する誘電体基板を補助基板を介して
基板上に実装してなるものであり、基板に対して誘電体
基板を表面実装する際の半田付け時の熱により、誘電体
基板が変形してアンテナ特性が劣化するおそれがなくな
る。また、補助基板上に信号処理回路などを形成するこ
とができるため、アンテナ全体として小型化も実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る表面実装型アンテ
ナを示す分解斜視図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係る表面実装型アンテ
ナを示す分解斜視図である。

【図３】本発明の第３の実施例に係る表面実装型アンテ
ナを示す分解斜視図である。

【図４】本発明の従来例に係る表面実装型アンテナを示
す分解斜視図である。

【図５】本発明の従来例に係るその他の表面実装型アン
テナを示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１表面実装型アンテナ２アンテナ素子２１誘電体基板３貫通孔３３スロット４放射電極５補助基板５２補助給電手段１００基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも放射電極を備えた誘電体基板
からなるアンテナ素子を、給電手段を備えた基板に実装
してなる表面実装型アンテナにおいて、前記アンテナ素
子と基板との間に、前記基板の給電手段と接続する補助
給電手段を備えた補助基板を介在させたことを特徴とす
る表面実装型アンテナ。
【請求項２】前記アンテナ素子は誘電体基板に貫通孔
を穿設し、該貫通孔の内周面に前記放射電極を形成し、
前記補助給電手段と前記放射電極を接続し、該放射電極
に対して給電したことを特徴とする請求項１記載の表面
実装型アンテナ。
【請求項３】前記補助基板の補助給電手段に対し給電
することにより、前記放射電極と前記補助給電手段を電
磁結合したことを特徴とする請求項１記載の表面実装型
アンテナ。
【請求項４】前記放射電極を前記アンテナ素子の誘電
体基板の一方表面に形成するとともに、前記誘電体基板
に前記補助給電手段に対して直角方向にスロットを形成
し、前記補助給電手段に対し給電することにより、前記
放射電極と前記補助給電手段を電磁結合したことを特徴
とする請求項１記載の表面実装型アンテナ。
【請求項５】前記放射電極を前記アンテナ素子の誘電
体基板の一方表面に形成し、前記補助基板の補助給電手
段に対し給電することにより、前記放射電極と前記補助
給電手段を電磁結合したことを特徴とする請求項１記載
の表面実装型アンテナ。
【請求項６】前記補助基板が有機系の材料により構成
されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
に記載の表面実装型アンテナ。