JPH0993033A - チップアンテナの共振周波数調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の共振周波数を確保するためのチップア
ンテナの周波数調整方法を提供する。 【課題解決手段】 チップアンテナ１０は、直方体状の
誘電体基体１１の内部に、誘電体基体１１の長手方向に
螺旋状に巻回される導体１２を備えてなり、導体１２の
一端は、誘電体基体１１の表面に引き出され、導体１２
に電圧を印加するための給電用端子１６に接続される給
電端１７を形成し、他端は、誘電体基体１１の内部にお
いて自由端１８を形成する。そして、導体１２の自由端
１８付近を、切断線１９により切断する。このように、
レーザー等で誘電体基体１１と共に導体１２をトリミン
グし、導体１２の全長を調整することにより、導体１２
のインダクタンス及び静電容量を変化させ、チップアン
テナ１０の共振周波数を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信用及び
ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）用に用いられる
チップアンテナの周波数調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に、従来のチップアンテナ５０の断
面図を示す。５１は絶縁体、５２はコイル状の導体、５
３は磁性体、５４ａ、５４ｂは外部接続端子である。

【０００３】次に、図５（ａ）乃至図５（ｆ）を参照に
して、従来のチップアンテナ５０の製造方法を説明す
る。まず、図５（ａ）に示すように、一方主面が絶縁体
５１の実装面となる絶縁体層５５を形成し、他方主面に
引き出し端Ｓを有する略Ｌ字型の導電パターン５６を絶
縁体層５５上に印刷し、絶縁体層５１の中央部分に高透
磁率の磁性体パターン５７を印刷する。次いで、図５
（ｂ）に示すように、導電パターン５６の右半分及び絶
縁体層５５の右半分（ただし磁性体パターン５７の部分
を除く）を覆う略コ字型の非磁性絶縁体層５８を印刷す
る。次いで、図５（ｃ）に示すように、略Ｌ字型の導電
パターン５９を、その一端を導電パターン５６の端部と
重畳させて印刷し、磁性体パターン５７上に同じく磁性
体パターン６０を印刷する。

【０００４】次いで、図５（ｄ）に示すように、左半分
に磁性体パターン６０の部分を除いて略逆コ字型の非磁
性絶縁体層６１を印刷する。そして、図５（ａ）〜図５
（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５（ｅ）に示すように、略Ｕ字型の導電パターン
６２を、その一端を導電パターン５９の端部と重畳させ
て、印刷し、その他端を非磁性絶縁体層６１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５２が導電パ
ターン５６、５９及び６２によって形成されたことにな
る。

【０００５】最後に、図５（ｆ）に示すように、全面に
絶縁体層６３を印刷し、積層を終了する。このようにし
て、絶縁体５１が絶縁体層５５、５８、６１及び６３に
よって形成され、磁性体５３が磁性パターン５７及び６
０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５４ａ及び５４
ｂを被着、焼き付けして、チップアンテナ５０を得る。

【０００６】

【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、一般に移動体通信用に用
いられるホイップアンテナと比較して小形化され表面実
装することができるものであるが、帯域幅は比較的狭く
なっていた。そのため、製造工程において、共振周波数
が所定の値より移動した場合、アンテナの利得が大幅に
低下することになり、共振周波数を所定の値に調整する
必要があった。この共振周波数の調整、すなわち共振周
波数の調整量は、導体のインダクタンス及び静電容量、
すなわち導体の全長を調整することで可能であるが、共
振周波数の調整量と導体の全長の調整量との関係が明ら
かでなかったため、共振周波数を容易に調整することは
困難であった。

【０００７】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、所定の共振周波数を確保する
ためのチップアンテナの周波数調整方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【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、誘電材料あるいは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つの導体と、前記基
体表面に設けられ、前記導体に電圧を印加するための少
なくとも１つの給電用端子とを備えるチップアンテナの
共振周波数の調整を、前記導体の全長を調整することに
より実現するチップアンテナの共振周波数調整方法であ
って、前記チップアンテナの共振周波数をｆ0 、前記チ
ップアンテナの共振周波数の調整量をΔｆ、前記導体の
全長をＬ、前記導体の全長の調整量をΔＬとしたとき、
前記共振周波数の調整量Δｆが、Δｆ＝ｆ0 ×（ΔＬ／
Ｌ）を満足することを特徴とする。

【０００９】また、前記導体を切断することにより、前
記導体の全長の調整量ΔＬを得ることを特徴とする。

【００１０】これにより、請求項１のチップアンテナの
周波数調整方法によれば、Δｆ＝ｆ0 ×（ΔＬ／Ｌ）か
ら共振周波数の調整量に必要な導体の全長の調整量を、
簡単に求めることができる。

【００１１】請求項２のチップアンテナの周波数調整方
法によれば、導体をトリミングして、導体の全長を調整
することにより、導体のインダクタンス及び静電容量を
変化させ、チップアンテナの共振周波数を調整すること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１及び図２に、本発明に係るチ
ップアンテナの周波数調整方法の一実施例の斜視図及び
分解斜視図を示す。チップアンテナ１０は、直方体状の
誘電体基体１１の内部に、誘電体基体１１の長手方向に
螺旋状に巻回される導体１２を備えてなる。ここで、誘
電体基体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混合体等のセラミック、または、テ
フロン樹脂等の樹脂、または、セラミック及び樹脂の混
合体からなる矩形状の誘電体シート１３ａ〜１３ｃを積
層してなる。このうち、誘電体シート１３ｂ及び１３ｃ
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、銅あるいは銅合金等よりなり、直線状をなす
導電パターン１４ａ〜１４ｈが設けられるとともに、誘
電体シート１３ｂ及び１３ｃには、厚み方向に形成され
たビアホール１５が設けられる。そして、誘電体シート
１３ａ〜１３ｃを積層し、導電パターン１４ａ〜１４ｈ
をビアホール１５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１２が形成され
る。

【００１３】また、導体１２の一端（導電パターン１４
ｅの一端）は、誘電体基体１１の表面に引き出され、導
体１２に電圧を印加するための給電用端子１６に接続さ
れる給電端１７を形成し、他端（導電パターン１４ｄの
一端）は、誘電体基体１１の内部において自由端１８を
形成する。

【００１４】そして、導体１２の自由端１８付近を、切
断線１９により切断する。このように、レーザー等で誘
電体基体１１と共に導体１２をトリミングし、導体１２
の全長を調整することにより、導体１２のインダクタン
ス及び静電容量を変化させ、チップアンテナ１０の共振
周波数を調整する。

【００１５】ここで、チップアンテナ１０の共振周波数
をｆ0 、チップアンテナ１０の共振周波数の調整量をΔ
ｆ、導体１２の全長をＬ及び導体１２の全長の調整量を
ΔＬとした場合、Δｆ＝ｆ0 ×（ΔＬ／Ｌ）から得られ
るΔｆの計算値と、反射損失特性等の測定から得られる
Δｆの実測値の関係を表１に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】上述の表１から、Δｆの計算値と実測値が
ほぼ一致していることがわかる。

【００１８】具体例として、形状が５ｍｍ×８ｍｍ×
２．５ｍｍで、誘電体基体１１の誘電率が６．１のチッ
プアンテナ１０において、トリミングの有無による共振
周波数の変化を図３に示す。図３は反射損失特性を示す
もので、実線はトリミングしたもの、破線はトリミング
していないものである。

【００１９】図３より、トリミングしていないものの共
振周波数が１．８８７ＧＨｚに対し、トリミングしたも
のの共振周波数は１．９１５ＧＨｚとなり、２８ＭＨｚ
変化していることが判る。

【００２０】このとき、トリミングしたものは、全長が
４４．４５ｍｍの導体１２を自由端１９から０．７ｍｍ
の個所を切断している。これらの値をΔｆ＝ｆ0 ×（Δ
Ｌ／Ｌ）に代入すると、１．８８７ＧＨｚ×（０．７ｍ
ｍ／４４．４５ｍｍ）＝２９．７ＭＨｚとなり、計算値
と実測値がほぼ一致している。

【００２１】以上のように、上述の実施例では、Δｆ＝
ｆ0 ×（ΔＬ／Ｌ）から共振周波数の調整量に必要な導
体の全長の調整量を、簡単に求めることができる。

【００２２】また導体を切断して、導体の全長を調整す
ることにより、導体のインダクタンス及び静電容量を変
化させ、チップアンテナの共振周波数を所定の値に調整
することができる。

【００２３】なお、上述の実施例においては、基体が誘
電体により構成される場合について述べたが、基体とし
ては誘電体基体に限定されるものではなく、磁性体基
体、あるいは誘電体基体と磁性体基体の組み合わせでも
よい。

【００２４】また、上述の実施例においては、導体が１
本の場合について述べたが、２本以上形成されていても
よい。

【００２５】さらに、上述の実施例においては、基体の
内部に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導体パターンを巻回
し、導体を形成してもよい。また、基体の表面に螺旋状
の溝を設け、その溝に沿ってメッキ線、あるいはエナメ
ル線等の線材を巻回し、導体を形成してもよい。さら
に、導体は基体の表面及び内部の少なくとも一方にミア
ンダ状に形成されていてもよい。

【００２６】また、上述の実施例においては、誘電体基
体の内部に形成された導体を誘電体基体と共に切断する
場合を説明したが、誘電体基体の表面に導体が形成され
ている場合には導体のみを切断すればよい。

【００２７】さらに、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。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の周波数調整方法によれば、製
造工程においてチップアンテナの共振周波数が移動した
場合、共振周波数の調整量に必要な導体の全長の調整量
を、Δｆ＝ｆ0 ×（ΔＬ／Ｌ）から簡単に求めることが
できる。それにより、アンテナの利得の低下を防止する
ことができる。

【００２９】請求項２の周波数調整方法によれば、切断
により導体の全長を調整するため、導体のインダクタン
ス及び静電容量を変化させ、チップアンテナの共振周波
数を所定の値に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップアンテナの周波数調整方法に係
る一実施例の斜視図である。

【図２】図１の分解斜視図である。

【図３】図１の反射損失特性である。

【図４】従来のチップアンテナの断面図である。

【図５】図４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 チップアンテナ １１ 基体 １２ 導体 １６ 給電用端子

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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電材料あるいは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つの導体と、前記基体
   表面に設けられ、前記導体に電圧を印加するための少な
   くとも１つの給電用端子とを備えるチップアンテナの共
   振周波数の調整を、前記導体の全長を調整することによ
   り実現するチップアンテナの共振周波数調整方法であっ
   て、 前記チップアンテナの共振周波数をｆ0 、前記チップア
   ンテナの共振周波数の調整量をΔｆ、前記導体の全長を
   Ｌ、前記導体の全長の調整量をΔＬとしたとき、前記共
   振周波数の調整量Δｆが、Δｆ＝ｆ0 ×（ΔＬ／Ｌ）を
   満足することを特徴とするチップアンテナの共振周波数
   調整方法。
2. 【請求項２】 前記導体を切断することにより、前記導
   体の全長の調整量ΔＬを得ることを特徴とする請求項１
   に記載のチップアンテナの共振周波数調整方法。