JPH09214231A - チップアンテナ及びアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低い共振周波数を容易に得ることができ、か
つ低い共振周波数において、比帯域幅を広くすることが
できる小形のチップアンテナ及びアンテナ装置を提供す
る。 【解決手段】 チップアンテナ１０は、酸化バリウム、
酸化アルミニウム、シリカを主成分とする誘電材料（比
誘電率：約６．１）からなり、直方体状で実装面１１１
を有する基体１１と、基体１１の内部に、銅あるいは銅
合金よりなり、基体１１の高さ方向に螺旋状に巻回され
る電力供給用導体１２と、基体１１の表面に、電気的に
浮いた状態の略矩形状の電力放射用電極１４と、電力供
給用導体１２に電圧を印加するための給電用端子１８を
備える。電力供給用導体１２の一端は、給電部１７を形
成し、給電用端子１８に接続される。一方、電力供給用
導体１２の他端は、基体１１の内部において自由端１９
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップアンテナ及
びアンテナ装置に関し、特に、移動体通信用及びローカ
ルエリアネットワーク（ＬＡＮ）用の移動体通信機に用
いられるチップアンテナ及びアンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７に、従来のチップアンテナの側面図
を示す。チップアンテナ５０は、アルミナ、ステアタイ
ト等の絶縁体粉末からなる絶縁体層（図示せず）を積層
した直方体状の絶縁体５１と、銀、銀−パラジウム等か
らなり、絶縁体５１の内部にコイル状に形成された導体
５２と、フェライト粉末等の絶縁体粉末からなり、絶縁
体５１及びコイル状の導体５２の内部に形成される磁性
体５３と、絶縁体５１を焼成した後、導体５２の引き出
し端（図示せず）に、被着、焼き付けされる外部接続端
子５４ａ及び５４ｂとで構成されている。すなわち、チ
ップアンテナ５０は、磁性体５３にコイル状の導体５２
を巻回し、絶縁体５１で封入した構成になっている。そ
して、磁性体５３に比透磁率の低い材料を用いることに
より、数十〜数百ＭＨｚの低い共振周波数を有するチッ
プアンテナ５０を作製することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
のチップアンテナにおいては、所望の低い共振周波数を
得るための比透磁率を有する磁性体を選択することが困
難であるという問題点があった。

【０００４】また、低い共振周波数を有する小形のチッ
プアンテナを作製すると、比帯域幅が狭くなるという問
題点があった。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、低い共振周波数を容易に得る
ことができ、低い共振周波数において、広い比帯域幅を
有する小形のチップ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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明は、誘電材料及び磁性材料の少なくとも一
方からなる基体と、該基体の表面及び内部の少なくとも
一方に形成された少なくとも１つの電力供給用導体と、
前記基体の表面に形成され、前記電力供給用導体に電圧
を印加するための少なくとも１つの給電用端子と、基体
の表面及び内部の少なくとも一方に形成された少なくと
も１つの電力放射用導体を備えていることを特徴とす
る。

【０００７】また、チップアンテナと該チップアンテナ
を実装する実装基板からなるアンテナ装置であって、前
記チップアンテナが、誘電材料及び磁性材料の少なくと
も一方からなる基体と、該基体の表面及び内部の少なく
とも一方に形成された少なくとも１つの電力供給用導体
と、前記基体の表面に形成され、前記電力供給用導体に
電圧を印加するための少なくとも１つの給電用端子を備
え、前記実装基板が、該実装基板の表面に形成された少
なくとも１つの電力放射用導体を備えていることを特徴
とする。

【０００８】本発明のチップアンテナ及びアンテナ装置
によれば、電力供給用導体と電力放射用導体を有してい
るため、低い共振周波数において、比帯域幅を広くする
ことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。なお、実施例中において、第１の実施
例と同一もしくは同等の部分には同一番号を付し、詳細
な説明は省略する。

【００１０】図１及び図２に、本発明に係るチップアン
テナの第１の実施例の斜視図及び分解斜視図を示す。

【００１１】チップアンテナ１０は、直方体状で実装面
１１１を有する基体１１の内部に、巻回軸Ｃが実装面１
１１と垂直な方向、すなわち基体１１の高さ方向に螺旋
状に巻回される電力供給用導体１２を備えてなる。ここ
で、基体１１は、酸化バリウム、酸化アルミニウム、シ
リカを主成分とする誘電材料（比誘電率：約６．１）か
らなる矩形状のシート層１３ａ〜１３ｊを積層してな
る。

【００１２】このうち、シート層１３ａ、１３ｃ、１３
ｅ、１３ｇ及び１３ｉの表面には、印刷、蒸着、貼り合
わせ、あるいはメッキによって、銅あるいは銅合金より
なり、略Ｌ字状あるいは略コ字状をなす導電パターン１
５ａ〜１５ｅが設けられる。さらに、シート層１３ｂ〜
１３ｉの所定の位置（導電パターン１５ａ〜１５ｅの一
端及びその対応部）には、厚み方向にビアホール１６が
設けられる。

【００１３】また、シート層１３ｊの表面には、印刷、
蒸着、貼り合わせ、あるいはメッキによって、銅あるい
は銅合金よりなり、略矩形状をなす電力放射用導体１４
が設けられる。

【００１４】そして、シート層１３ａ〜１３ｊを積層焼
結し、導電パターン１５ａ〜１５ｅをビアホール１６で
接続することにより、基体１１の内部に、巻回断面が矩
形状をなし、基体１１の高さ方向に螺旋状に巻回される
電力供給用導体１２が形成され、基体１１の表面に、略
矩形状をなす電力放射用導体１４が形成される。

【００１５】この際、電力供給用導体１２の一端（導電
パターン１５ａの一端）は、基体１１の表面に引き出さ
れ、給電部１７を形成し、電力供給用導体１２に電圧を
印加するために基体１１の表面に形成された給電用端子
１８に接続される。一方、電力供給用導体１２の他端
（導電パターン１５ｅの一端）は、基体１１の内部にお
いて自由端１９を形成する。また、電力放射用導体１４
は電気的に浮いた状態である。

【００１６】図３に、本発明に係るチップアンテナの第
２の実施例の斜視図を示す。チップアンテナ２０は、チ
ップアンテナ１０と比較して、電力供給用導体１２の巻
回軸Ｃが実装面２１１と平行な方向、すなわち基体２１
の長手方向に螺旋状に巻回される点で異なる。

【００１７】図４及び図５に、チップアンテナ１０、２
０の変形例を示す。チップアンテナ１０ａ、２０ａは、
チップアンテナ１０、２０と比較して、電力放射用導体
１４が基体１１、２１の内部に設けられている点で異な
る。

【００１８】上述したように、チップアンテナ１０、１
０ａ、２０、２０ａの構造では、螺旋状の電力供給用導
体１２と略矩形状の電力放射用導体１４とを有し、電力
供給用導体１２と電力放射用導体１４が電磁結合し、電
力放射用導体１４とグランド電極（図示せず）との間で
容量が発生することで、低い共振周波数を有するアンテ
ナを得ることができる。

【００１９】図６に、本発明に係るアンテナ装置の一実
施例の斜視図を示す。アンテナ装置３０は、チップアン
テナ３１とチップアンテナ３１を実装する実装基板３２
からなる。

【００２０】チップアンテナ３１は、酸化バリウム、酸
化アルミニウム、シリカを主成分とする誘電材料（比誘
電率：約６．１）からなり、直方体状で実装面１１１を
有する基体１１と、基体１１の内部に、銅あるいは銅合
金よりなり、基体１１の高さ方向に螺旋状に巻回される
電力供給用導体１２と、基体１１の表面に、電力供給用
導体１２に電圧を印加するための給電用端子１８を備え
る。

【００２１】一方、プラスチック板等で形成された実装
基板３２は、電力放射用導体３３と、グランド電極３４
と、一端にチップアンテナ３１の給電用端子１８に接続
されるランド３５を有する分布定数線路３６を備える。
この際、電力放射用導体３３は電気的に浮いた状態であ
る。

【００２２】上述したように、アンテナ装置３０の構造
では、チップアンテナ３１に形成された螺旋状の電力供
給用導体１２と、実装基板３２に形成された略矩形状の
電力放射用導体３３とを有し、電力供給用導体１２と電
力放射用導体３３が電磁結合し、電力放射用導体３３と
グランド電極３４との間で容量が発生することで、低い
共振周波数を有するアンテナ装置を得ることができる。

【００２３】ここで、表１に、具体的に測定により求め
たチップアンテナ１０、チップアンテナ２０及びアンテ
ナ装置３０の共振周波数（ＭＨｚ）、帯域幅（ＭＨｚ）
及び比帯域幅（帯域幅／共振周波数：％）を示す。そし
て、同時に、比較のために、従来のチップアンテナ５０
（図５）の結果も示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】この結果から、８４０（ＭＨｚ）程度の低
い共振周波数を有する場合において、従来よりも広い比
帯域幅が得られることが立証された。

【００２６】なお、上述のチップアンテナ及びアンテナ
装置においては、チップアンテナの基体が酸化バリウ
ム、酸化アルミニウム、シリカを主成分とする誘電材料
により構成される場合について説明したが、基体として
はこの誘電材料に限定されるものではなく、酸化チタ
ン、酸化ネオジウムを主成分とする誘電材料、ニッケ
ル、コバルト、鉄を主成分とする磁性材料、あるいは誘
電材料と磁性材料の組み合わせでもよい。

【００２７】また、チップアンテナの基体の形状が直方
体状である場合について説明したが、他の形状、例えば
立方体状、円柱状、角錐状、円錐状、球状等でもよい。

【００２８】さらに、電力放射用導体は少なくとも１つ
設けられていればよく、電力供給用導体に対する電力放
射用導体の位置は、本発明の実施にあたって必須の条件
となるものではない。

【００２９】また、電力供給用導体は螺旋状に巻回され
ている場合について説明したが、ミアンダ状に形成され
ていてもよい。

【００３０】さらに、チップアンテナの電力供給用導体
が１本の場合について説明したが、２本以上形成されて
いてもよい。その場合には、複数の共振周波数を有する
ことが可能となる。

【００３１】また、上述のアンテナ装置においては、電
力放射用導体が実装基板の表面に形成される場合につい
て説明したが、実装基板の内部に形成しても同様の効果
が得られる。

【００３２】さらに、上述のチップアンテナ及びアンテ
ナ装置においては、電力供給用導体がチップアンテナの
基体の内部に設けられている場合について説明したが、
電力放射用導体が基体、あるいは実装基板の内部に形成
されている場合には、基体の表面に設けられてもよい。

【００３３】また、電力放射用導体及び給電用端子の位
置は、本発明の実施にあたって必須の条件となるもので
はない。

【００３４】

【発明の効果】本発明のチップアンテナ及びアンテナ装
置によれば、電力放射用導体とグランド電極との間で容
量が発生するため、低い共振周波数を得ることができ
る。

【００３５】また、電力放射用導体が放射板、電力供給
用導体が励起子として動作し、電力放射用導体と電力供
給用導体が電磁結合するため、低い共振周波数におい
て、従来よりも広い比帯域幅が得られ、小形化も可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップアンテナに係る第１の実施例の
斜視図である。

【図２】図１のチップアンテナの分解斜視図である。

【図３】本発明のチップアンテナに係る第２の実施例の
斜視図である。

【図４】図１のチップアンテナの変形例を示す斜視図で
ある。

【図５】図３のチップアンテナの変形例を示す斜視図で
ある。

【図６】本発明のアンテナ装置に係る一実施例の斜視図
である。

【図７】従来のチップアンテナを示す側面図である。

【符号の説明】

１０、１０ａ、２０、２０ａ チップアンテナ １１、 基体 １２ 電力供給用導体 １４、３３ 電力放射用導体 １７ 給電用端子 ３０ アンテナ装置 ３２ 実装基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末定 剛 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電材料及び磁性材料の少なくとも一方
   からなる基体と、該基体の表面及び内部の少なくとも一
   方に形成された少なくとも１つの電力供給用導体と、前
   記基体の表面に形成され、前記電力供給用導体に電圧を
   印加するための少なくとも１つの給電用端子と、基体の
   表面及び内部の少なくとも一方に形成された少なくとも
   １つの電力放射用導体を備えていることを特徴とするチ
   ップアンテナ。
2. 【請求項２】 チップアンテナと該チップアンテナを実
   装する実装基板からなるアンテナ装置であって、 前記チップアンテナが、誘電材料及び磁性材料の少なく
   とも一方からなる基体と、該基体の表面及び内部の少な
   くとも一方に形成された少なくとも１つの電力供給用導
   体と、前記基体の表面に形成され、前記電力供給用導体
   に電圧を印加するための少なくとも１つの給電用端子を
   備え、前記実装基板が、該実装基板の表面及び内部の少
   なくとも一方に形成された少なくとも１つの電力放射用
   導体を備えていることを特徴とするアンテナ装置。