JPH0993015A

JPH0993015A - アンテナ装置

Info

Publication number: JPH0993015A
Application number: JP7246293A
Authority: JP
Inventors: Harufumi Bandai; 治文萬代; Teruhisa Tsuru; 輝久鶴; Seiji Kaminami; 誠治神波; Kenji Asakura; 健二朝倉
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】移動体通信機内において、その専有面積を小
さくすることができるアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置１０は、アンテナ部１１と
切り換え部１２が一体化した構造をなしている。アンテ
ナ部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からなる直方体状の基体１３
と、銅あるいは銅合金よりなり、基体１３の内部で螺旋
状に巻回される導体１４を備える。そして、導体１４の
一端は、導体１４に電圧を印加するための給電部１５を
形成し、他端は、基体１１の内部において自由端１６を
形成する。また、切り換え部１２は、アンテナ部１１と
共有する基体１３の内部に切り換え機能を有するスイッ
チ１７を配置してなる。基体１３の長辺側の両側面に切
り換え部１２の送信用端子Ｔｘ、受信用端子Ｒｘ及び制
御入力用端子Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２と、固定用端子１８
ａ、１８ｂとを形成するとともに、短辺側の一方側面に
接地用端子１９を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信用及び
ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）用のアンテナ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に、従来のチップアンテナ６０の
側面図を示す。６１は絶縁体、６２は絶縁体６１の内部
に設けられたコイル状の導体、６３は磁性体、６４ａ、
６４ｂは外部接続端子である。

【０００３】次に、図１１（ａ）乃至図１１（ｆ）を参
照して、従来のチップアンテナ６０の製造方法を説明す
る。まず、図１１（ａ）に示すように、一方主面が絶縁
体６１の実装面となる絶縁体層６５を形成し、絶縁体層
６５の他方主面上に引き出し端Ｓを有する略Ｌ字型の導
電パターン６６を印刷し、絶縁体層６５の中央部分に高
透磁率の磁性体パターン６７を印刷する。次いで、図１
１（ｂ）に示すように、導電パターン６６の右半分及び
絶縁体層６５の右半分（ただし磁性体パターン６７の部
分を除く）を覆う略コ字型の非磁性絶縁体層６８を印刷
する。次いで、図１１（ｃ）に示すように、略Ｌ字型の
導電パターン６９を、その一端を導電パターン６６の端
部と重畳させて印刷し、磁性体パターン６７上に同じく
磁性体パターン７０を印刷する。

【０００４】次いで、図１１（ｄ）に示すように、導電
パターン６９の左半分及び絶縁体層６５の左半分に磁性
体パターン７０の部分を除いて略コ字型の非磁性絶縁体
層７１を印刷する。そして、図１１（ｂ）〜図１１
（ｄ）の工程（ただし、引き出し端は形成しない）を所
定の回数になるまで繰り返し、所定巻回数を得た時点
で、図１１（ｅ）に示すように、略Ｕ字型の導電パター
ン７２を、その一端を導電パターン６９の端部と重畳さ
せて、印刷し、その他端を非磁性絶縁体層７１の端部に
露出させ、引き出し端Ｆを形成する。このようにして、
引き出し端Ｓ及びＦを有するコイル状の導体６２が導電
パターン６６、６９及び７２によって形成されたことに
なる。

【０００５】最後に、図１１（ｆ）に示すように、全面
に絶縁体層７３を印刷し、積層を終了する。このように
して、絶縁体６１が絶縁体層６５、６８、７１及び７３
によって形成され、磁性体６３が磁性パターン６７及び
７０によって形成されたことになる。この積層体を所定
の温度及び時間で焼成して一体化された焼結体とし、そ
の後、引き出し端Ｓ及びＦに外部接続端子６４ａ及び６
４ｂを被着、焼き付けして、チップアンテナ６０を得
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のアン
テナ装置においては、異なる共振周波数を有する複数の
従来のチップアンテナを切り換えるために切り換え部を
必要とする場合には、従来のチップアンテナと、スイッ
チ、デュプレクサ等で構成される切り換え部が一体化で
きないため、アンテナ装置自身が大きくなるという問題
点がある。

【０００７】また、このアンテナ装置が、移動体通信機
の中で大きな部分を専有し、移動体通信機を小型化する
ことが困難であるという問題点もある。

【０００８】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、移動体通信機内において、そ
の専有面積を小さくすることができるアンテナ装置を提
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
一方に形成された導体と、前記導体に電圧を印加するた
めに前記基体の内部に形成される少なくとも１つの給電
部を備えたアンテナ部と、少なくとも１つの送信信号及
び少なくとも１つの受信信号を切り換えるための切り換
え部からなり、前記切り換え部が、前記アンテナ部の基
体の表面及び内部の少なくとも一方に配置されているこ
とを特徴とする。

【００１０】また、前記切り換え部が、スイッチである
ことを特徴とする。

【００１１】また、前記切り換え部が、デュプレクサで
あることを特徴とする。

【００１２】また、前記切り換え部が、帯域消去フィル
タ及び帯域通過フィルタからなることを特徴とする。

【００１３】本発明のアンテナ装置によれば、アンテナ
部と切り換え部を同一の基体に一体化することができ
る。

【００１４】

【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、各実施例中において、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。

【００１５】図１及び図２に、本発明に係るアンテナ装
置の第１の実施例の斜視図及びブロック図を示す。アン
テナ装置１０は、アンテナ部１１と切り換え部１２が一
体化した構造をなしている。

【００１６】アンテナ部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からなる直
方体状の基体１３と、銅あるいは銅合金よりなり、基体
１３の内部で螺旋状に巻回される導体１４を備える。そ
して、導体１４の一端は、導体１４に電圧を印加するた
めの給電部１５を形成し、他端は、基体１１の内部にお
いて自由端１６を形成する。

【００１７】また、切り換え部１２は、アンテナ部１１
と基体１３を共用し、その基体１３内部に切り換え機能
を有するスイッチ１７を配置してなる。このスイッチ１
７は、図３の製造方法に示すように、シールド電極、コ
ンデンサ電極及び分布定数線路で構成されている。

【００１８】さらに、基体１３の一方の対向する側面、
すなわち長辺側の両側面に切り換え部１２の送信用端子
Ｔｘ、受信用端子Ｒｘ及び制御入力用端子Ｖｃｃ１、Ｖ
ｃｃ２と、固定用端子１８ａ、１８ｂとを形成するとと
もに、他方の対向する側面、すなわち短辺側の一方側面
に接地用端子１９を形成している。

【００１９】この際、アンテナ部１１の給電部１５は、
基体１３の内部で、切り換え部１２のスイッチ１７の第
１のポート２０に接続され、切り換え部１２の送信用端
子Ｔｘ及び受信用端子Ｒｘは、それぞれ、基体１３の内
部で、スイッチ１７の第２のポート２１及び第３のポー
ト２２に接続されている。

【００２０】そして、送信用端子Ｔｘに接続された送信
回路２３と、受信用端子Ｒｘに接続された受信回路２４
とで共振周波数が異なる場合において、送信時には、送
信回路２３側をオン、すなわち第１のポート２０と第２
のポート２１を接続し、送信信号は送信回路２３からア
ンテナ部１１の給電部１５を経て導体１４へ送られる。
一方、受信時には、受信回路２４側をオン、すなわち第
１のポート２０と第３のポート２２を接続し、受信信号
はアンテナ部１１の導体１４から給電部１５を経て受信
回路２４へ送られる。

【００２１】次に、図３を参照して、アンテナ装置１０
の製造方法を説明する。アンテナ部１１及び切り換え部
１２で共用する基体１３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からなる矩形状
のシート層１３ａ〜１３ｉを積層してなる。このうち、
シート層１３ｂ及び１３ｈの表面には、スイッチ１７を
構成するシールド電極２５ａ、２５ｂが、印刷、蒸着、
貼り合わせ、あるいはメッキによって設けられる。ま
た、シート層１３ｃ及び１３ｇの表面には、導体１４を
構成する直線状の導電パターン１４ａ〜１４ｈと、スイ
ッチ１７を構成するコンデンサ電極２６ａ、２６ｂが、
印刷、蒸着、貼り合わせ、あるいはメッキによって設け
られるとともに、シート層１３ｇには、厚み方向に形成
されたビアホール２７が設けられる。

【００２２】さらに、シート層１３ｅの表面には、スイ
ッチ１７を構成する分布定数線路２８が、印刷、蒸着、
貼り合わせ、あるいはメッキによって設けられる。ま
た、シート層１３ｄ及び１３ｆには、厚み方向に形成さ
れたビアホール２７が設けられる。そして、シート層１
３ａ〜１３ｉを積層し、導電パターン１４ａ〜１４ｈを
ビアホール２７で接続することにより、巻回断面が矩形
状をなし、螺旋状に巻回される導体１４が形成され、シ
ールド電極２５ａ、２５ｂ、コンデンサ電極２６ａ、２
６ｂ及び分布定数線路２８によりスイッチ１７が形成さ
れる。

【００２３】図４及び図５に、本発明に係るアンテナ装
置の第２の実施例の斜視図及びブロック図を示す。アン
テナ装置３０は、アンテナ部１１と切り換え部３１が基
体１３で一体化した構造をなし、第１の実施例のアンテ
ナ装置１０と同様の方法で製造される。

【００２４】アンテナ部１１は、アンテナ装置１０と同
様の構成をなしている。また、切り換え部３１は、アン
テナ部１１と基体１３を共用し、この基体１３の内部
に、切り換え機能を有するデュプレクサ３２を配置して
なる。このデュプレクサ３２は、シールド電極、コンデ
ンサ電極及び分布定数線路（図示せず）で構成されてい
る。

【００２５】さらに、基体１３の一方の対向する側面、
すなわち長辺側の両側面に切り換え部３１の送信用端子
Ｔｘ、受信用端子Ｒｘ及び接地用端子３３ａ、３３ｂ
と、固定用端子１５ａ、１５ｂとを形成するとともに、
他方の対向する側面、すなわち短辺側の一方側面に接地
用端子３３ｃを形成している。

【００２６】この際、アンテナ部１１の給電部１５は、
基体１３の内部で、切り換え部３１の切り換え機能を有
するデュプレクサ３２の第１のポート３４に接続され、
切り換え部３１の送信用端子Ｔｘ及び受信用端子Ｒｘ
は、それぞれ、基体１３の内部で、デュプレクサ３２の
第２のポート３５及び第３のポート３６に接続されてい
る。

【００２７】そして、第１の実施例のアンテナ装置１０
と同様に、送信用端子Ｔｘに接続された送信回路２３
と、受信用端子Ｒｘに接続された受信回路２４とで共振
周波数が異なる場合において、送信時には、第１のポー
ト３４と第２のポート３５を接続し、受信時には、第１
のポート３４と第３のポート３６を接続する。

【００２８】以上のように、上述の第１及び第２の実施
例におけるアンテナ装置では、アンテナ部と切り換え部
を誘電材料からなる基体に一体化することができるた
め、アンテナと切り換えの機能を有する小形で安価なア
ンテナ装置を得ることができる。

【００２９】また、移動体通信機の内部において、アン
テナ装置の専有面積を小さくすることができるため、移
動体通信機の小型化が可能となる。

【００３０】図６及び図７に、本発明に係るアンテナ装
置の第３の実施例の斜視図及びブロック図を示す。アン
テナ装置４０は、アンテナ部４１と切り換え部４２が基
体１３で一体化した構造をなし、第１の実施例のアンテ
ナ装置１０と同様の方法で製造される。

【００３１】アンテナ部４１は、第１の実施例のアンテ
ナ装置１０と比較して、導体１４が第１の給電部４３と
第２の給電部４４を有する点で異なる。この場合、自由
端１６から距離の異なる箇所に第１の給電部４３と第２
の給電部４４を設けているため、アンテナ部４１は２つ
の共振周波数に対応できる。これは、導体長の異なる導
体を２つ設ける場合と同様である。また、１つの共振周
波数に対して１つの給電部を有しているため、それぞれ
の共振周波数に対する帯域幅を狭くし、お互いの干渉を
防ぐことができる。

【００３２】また、切り換え部４２は、アンテナ部４１
と基体１３を共用し、この基体１３の内部に、切り換え
機能を有するスイッチ４５を配置してなる。このスイッ
チ４５は、シールド電極、コンデンサ電極及び分布定数
線路（図示せず）で構成されている。

【００３３】さらに、基体１３の一方の対向する側面、
すなわち長辺側の両側面に切り換え部１２の送信用端子
Ｔｘ、受信用端子Ｒｘ及び制御入力用端子Ｖｃｃ１、Ｖ
ｃｃ２と、固定用端子１８ａ、１８ｂとを形成するとと
もに、他方の対向する側面、すなわち短辺側の一方側面
に接地用端子１９を形成している。

【００３４】この際、アンテナ部４１の第１の給電部４
３及び第２の給電部４４は、それぞれ、基体１３の内部
で、切り換え部４２の切り換え機能を有するスイッチ４
５の第１のポート４６及び第２のポート４７に接続さ
れ、切り換え部４２の送信用端子Ｔｘ及び受信用端子Ｒ
ｘは、それぞれ、基体１３の内部で、スイッチ４５の第
３のポート４８及び第４のポート４９に接続されてい
る。

【００３５】そして、送信用端子Ｔｘに接続された送信
回路２３と、受信用端子Ｒｘに接続された受信回路２４
とで共振周波数が異なる場合において、送信時には、送
信回路２３側をオン、すなわち第１のポート４６と第３
のポート４８を接続し、送信信号は送信回路２３からア
ンテナ部４１の第１の給電部４３を経て導体１４へ送ら
れる。一方、受信時には、受信回路２４側をオン、すな
わち第２のポート４７と第４のポート４９を接続し、受
信信号はアンテナ部４１の導体１４から第２の給電部４
４を経て受信回路２４へ送られる。

【００３６】以上のように、上述の第３の実施例におけ
るアンテナ装置では、２つの共振周波数、かつ狭い帯域
幅を有するアンテナ部と４つのポートを有するスイッチ
からなる切り換え部を一体化させることにより、送信信
号と受信信号におけるお互いの干渉を防ぐことができ
る。

【００３７】図８及び図９に、本発明に係るアンテナ装
置の第４の実施例の斜視図及びブロック図を示す。アン
テナ装置５０は、アンテナ部４１と切り換え部５１が基
体１３で一体化した構造をなし、第１の実施例のアンテ
ナ装置１０と同様の方法で製造される。

【００３８】アンテナ部４１は、第３の実施例のアンテ
ナ装置４０と同様の構成をなしている。また、切り換え
部５１は、アンテナ部４１と基体１３を共用し、この基
体１３の内部に、帯域消去フィルタ５２及び帯域通過フ
ィルタ５３を配置してなる。これらの帯域消去フィルタ
５２及び帯域通過フィルタ５３は、シールド層、コンデ
ンサ層及びコイル層（図示せず）からなる。

【００３９】さらに、基体１３の一方の対向する側面、
すなわち長辺側の両側面に切り換え部５１の送信用端子
Ｔｘ、受信用端子Ｒｘ及び接地用端子５４ａ、５４ｂ
と、固定用端子１８ａ、１８ｂを形成するとともに、他
方の対向する側面、すなわち短辺側の一方側面に接地用
端子５４ｃを形成している。

【００４０】この際、アンテナ部４１の第１の給電部４
３及び第２の給電部４４は、それぞれ、基体１３の内部
で、切り換え部５１の帯域消去フィルタ５２の一方のポ
ート５６及び帯域通過フィルタ５３の一方のポート５７
に接続され、切り換え部５１の送信用端子Ｔｘ及び受信
用端子Ｒｘは、それぞれ、基体１３の内部で、帯域消去
フィルタ５２の他方のポート５８及び帯域通過フィルタ
５３の他方のポート５９に接続されている。

【００４１】そして、送信用端子Ｔｘに接続された送信
回路２３と、受信用端子Ｒｘに接続された受信回路２４
とで共振周波数が異なる場合において、送信時には、送
信信号は送信回路２３から切り換え部５１の帯域消去フ
ィルタ５２、アンテナ部４１の第１の給電部４３を経て
導体１４へ送られる。

【００４２】一方、受信時には、受信信号はアンテナ部
４１の導体１４から第２の給電部４４、切り換え部５１
の帯域通過フィルタ５３を経て受信回路２４へ送られ
る。

【００４３】以上のように、上述の第４の実施例におけ
るアンテナ装置では、帯域消去フィルタ及び帯域通過フ
ィルタが独立しているため、帯域消去フィルタ及び帯域
通過フィルタのインピーダンスマッチングを考慮するこ
となく設計できる。従って、設計が簡単になり、また設
計の自由度が広くなる。

【００４４】なお、第１〜第４の実施例においては、ア
ンテナ部及び切り換え部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述べたが、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。

【００４５】さらに、第１〜第４の実施例においては、
切り換え部のスイッチ、デュプレクサ、帯域消去フィル
タ及び帯域通過フィルタを基体の内部に配置する場合に
ついて説明したが、基体の表面に配置してもよい。

【００４６】また、第１〜第４の実施例においては、ア
ンテナ部と切り換え部を基体の内部で接続する場合につ
いて説明したが、基体の表面に配線を設けて接続しても
よい。

【００４７】さらに、第１〜第４の実施例においては、
基体の内部に螺旋状の導体を形成する場合について説明
したが、基体の表面及び内部の少なくとも一方に、螺旋
状の導体を形成してもよい。また、基体の表面及び内部
の少なくとも一方に、ミアンダ状の導体を形成してもよ
い。このうち、基体の表面に形成される螺旋状あるいは
ミアンダ状の導体は、切り換え部を基体の内部に配置し
た後に、あるいは切り換え部を基体の表面に配置する前
に基体の表面に形成する。

【００４８】また、第１〜第４の実施例においては、ス
イッチ、デュプレクサ、帯域消去フィルタ及び帯域通過
フィルタが、基体の内部に設けたシールド電極、コンデ
ンサ電極及び分布定数線路からなる場合について説明し
たが、ＩＣ単体やダイオード、抵抗等の電子部品からな
るスイッチ、あるいはＬＣフィルタ等からなるデュプレ
クサ、帯域消去フィルタ及び帯域通過フィルタでもよ
い。これらのスイッチ、デュプレクサ、帯域消去フィル
タ及び帯域通過フィルタを基体の内部に封入する場合に
は、基体がこれらのスイッチ、デュプレクサ、帯域消去
フィルタ及び帯域通過フィルタのパッケージの役目を果
たているため、別途、パッケージを設ける必要がない。
従って、製造工程を短縮した安価で、特性が劣化しない
アンテナ装置を得ることができる。

【００４９】さらに、第３、第４の実施例においては、
１つの導体が複数の給電部を有する場合について説明し
たが、複数の導体を有する場合でも複数の共振周波数に
対応することができる。

【００５０】また、給電用端子、送信用端子、受信用端
子、接地用端子及び固定用端子の位置は、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。

【００５１】

【発明の効果】請求項１乃至請求項３に記載のアンテナ
装置によれば、アンテナ部と切り換え部を同一の基体に
一体化することができるため、アンテナと切り換えの機
能を有するさらに小形で安価なアンテナ装置を得ること
ができる。

【００５２】また、アンテナ装置を使用する移動体通信
機において、アンテナ装置の専有面積を小さくすること
ができるため、移動体通信機の小型化が可能となる。

【００５３】請求項４に記載のアンテナ装置によれば、
独立した帯域消去フィルタ及び帯域通過フィルタで切り
換え部を構成しているため、帯域消去フィルタ及び帯域
通過フィルタのインピーダンスマッチングを考慮するこ
となく設計できる。従って、設計が簡単になり、また設
計の自由度が広くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアンテナ装置の第１の実施例の斜
視図である。

【図２】図１のアンテナ装置の回路ブロック図である。

【図３】図１のアンテナ装置の製造方法を説明する分解
斜視図である。

【図４】本発明に係るアンテナ装置の第２の実施例の斜
視図である。

【図５】図４のアンテナ装置の回路ブロック図である。

【図６】本発明に係るアンテナ装置の第３の実施例の斜
視図である。

【図７】図６のアンテナ装置の回路ブロック図である。

【図８】本発明に係るアンテナ装置の第４の実施例の斜
視図である。

【図９】図８のアンテナ装置の回路ブロック図である。

【図１０】従来のチップアンテナの断面図である。

【図１１】図１０のチップアンテナの製造方法を説明す
る概略平面図である。

【符号の説明】

１０、３０、４０、５０アンテナ装置１１、４１アンテナ部１２、３１、４４、５１切り換え部１３基体１４導体１５、４２、４３給電部１７、４５スイッチ３２デュプレクサ５２帯域消去フィルタ５３帯域通過フィルタ

フロントページの続き (72)発明者朝倉健二京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

【特許請求の範囲】

【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
方に形成された導体と、前記導体に電圧を印加するため
に前記基体の内部に形成される少なくとも１つの給電部
を備えたアンテナ部と、少なくとも１つの送信信号及び
少なくとも１つの受信信号を切り換えるための切り換え
部からなり、前記切り換え部が、前記アンテナ部の基体
の表面及び内部の少なくとも一方に配置されていること
を特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】前記切り換え部が、スイッチからなるこ
とを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】前記切り換え部が、デュプレクサからな
ることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】前記切り換え部が、帯域消去フィルタ及
び帯域通過フィルタからなることを特徴とする請求項１
に記載のアンテナ装置。