JPH10112607A

JPH10112607A - 表面実装型アンテナ及びその実装方法

Info

Publication number: JPH10112607A
Application number: JP8266901A
Authority: JP
Inventors: Kengo Shiiba; 健吾椎葉; Yasuki Nagatomo; 泰樹長友; Katsunori Fujiki; 克典藤木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-10-08
Filing date: 1996-10-08
Publication date: 1998-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、波長や周波数の異なる電波の受送
信に対する柔軟性に優れ、かつ小型で軽量な量産性及び
信頼性に優れた表面実装型アンテナ及びその実装方法の
提供を目的とする。【解決手段】本発明の表面実装型アンテナは、誘電体
基板１内に貫設された貫通孔２の開口部１０ａを中心と
して、側面１１ａに略環状に誘電体基板１の内部に穿設
された溝部３と、溝部３の内面上に配設された溝部放射
電極５と、貫通孔放射電極４及び溝部放射電極５と導通
し、側面１０ａ上に配設された側面放射電極６，７と、
を備えている。また、本発明の表面実装型アンテナの実
装方法は、本発明の表面実装型アンテナの基板の実装面
を、接着材又は両面テープを介してプリント基板に固着
する工程を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地上波を用いた移
動体通信機器、若しくは人工衛星からの電波を用いた衛
星通信機器等に用いられるアンテナに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話、簡易型携帯電話、特定
小電力無線等の地上波を用いた移動体通信機器や、ＧＰ
Ｓ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔ
ｅｍ：グローバル・ポジショニング・システム）等の衛
星からの電波を用いた衛星通信機器に用いられるアンテ
ナとして、誘電体を用いた表面実装型のアンテナが検討
されている。

【０００３】以下に、従来の表面実装型アンテナについ
て図面を参照しながら説明する。図８（ａ）は従来の表
面実装型アンテナの斜視図、図８（ｂ）は従来の表面実
装型アンテナの断面図である。図８（ａ），（ｂ）にお
いて、２１は誘電体基板、２２は給電電極、２３は接地
電極、２４は放射電極、２４ａは段差部、２５は放射電
極、２６，２７は貫通孔である。

【０００４】図８（ａ），（ｂ）に示したように、従来
の表面実装型アンテナは略方形状の誘電体セラミック等
からなる誘電体基板２１と、誘電体基板２１の内部に連
通して同軸に形成された径の異なる貫通孔２６，２７
と、を有している。貫通孔２６，２７の内周面には放射
電極２４が段差部２４ａを介して連続して形成されてお
り、貫通孔２７側の誘電体基板２１の側面には放射電極
２４と連続して放射電極２５が配設されている。また、
放射電極２５と対向する側面には放射電極２４と連続し
て給電電極２２が形成されており、これと同一面上に給
電電極２２と絶縁された接地電極２３が配設されてい
る。

【０００５】上記構成を有する従来の表面実装型アンテ
ナでは、誘電体基板２１の誘電率や放射電極２４のイン
ダクタンス成分、並びに放射電極２４，２５の各々と接
地電極２３との間のキャパシタンス成分等により、中心
周波数、周波数帯域幅、入力インピーダンス、受送信特
性等が決定される。また、貫通孔２６，２７を異径と
し、放射電極２４に段差部２４ａを形成していること
で、放射電極２４のインダクタンス成分や、放射電極２
４，２５の各々と接地電極２３との間のキャパシタンス
成分を調整して、周波数帯域幅を広げたり、入力インピ
ーダンスの整合を取りやすい構造となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の表面実装型アンテナでは、誘電体基板２１全体を小
型化するために貫通孔２６と貫通孔２７の径の比を大き
くしたり、大径の貫通孔２７の長さを長くしたりする
と、放射利得が悪化して受送信特性の感度劣化を生じる
とともに、波長の長いＶＨＦ帯やＵＨＦ帯で使用すると
アンテナ特性が著しく劣化するという課題を有してい
た。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、波長や周波数の異なる電波の受送信に対する柔軟
性に優れ、かつ小型で軽量な量産性及び信頼性に優れた
表面実装型アンテナの提供、及びそのような表面実装型
アンテナを容易に実装することが可能で、かつ作業性及
び信頼性に優れた表面実装型アンテナの実装方法の提供
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の表面実装型アンテナは、誘電体基板と、誘
電体基板内に貫設された貫通孔と、貫通孔の開口部を有
する誘電体基板の一方側の側面に開口部を中心として略
環状に誘電体基板の内部に穿設された溝部と、貫通孔の
内面上に配設された貫通孔放射電極と、溝部の内面上に
配設された溝部放射電極と、貫通孔放射電極及び溝部放
射電極と導通し、側面上に配設された側面放射電極と、
貫通孔放射電極と導通し、側面と対向する他方側の側面
上に配設された給電電極と、他方側の側面上に給電電極
と絶縁して配設された接地電極と、を備えた構成よりな
る。

【０００９】上記構成により、従来の表面実装型アンテ
ナには無かった貫通孔放射電極と溝部放射電極間、又は
接地電極と溝部放射電極間におけるキャパシタンス成
分、及び溝部放射電極におけるインダクタンス成分が新
たに得られることで、従来の表面実装型アンテナに比べ
て、同じ中心周波数であれば大幅に小型化ができるとと
もに、同じ大きさであれば受送信可能な周波数帯域をよ
り低周波数化することが可能となり、波長や周波数の異
なる電波の受送信に対する柔軟性に優れ、かつ小型で軽
量な量産性及び信頼性に優れた表面実装型アンテナを提
供することができる。

【００１０】また、本発明の表面実装型アンテナの実装
方法は、本発明の表面実装型アンテナの誘電体基板の実
装面を、接着剤又は両面テープを介してプリント誘電体
基板に固着する工程を備えた構成よりなる。

【００１１】上記構成により、表面実装型アンテナを容
易にプリント基板上に実装することができるとともに、
プリント基板と一体に固定して表面実装型アンテナの耐
衝撃性や耐応力性を高めることが可能となり、作業性及
び信頼性に優れた表面実装型アンテナの実装方法を提供
することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、誘電体基板と、誘電体基板内に貫設された貫通孔
と、貫通孔の開口部を有する誘電体基板の一方側の側面
に開口部を中心として略環状に誘電体基板の内部に穿設
された溝部と、貫通孔の内面上に配設された貫通孔放射
電極と、溝部の内面上に配設された溝部放射電極と、貫
通孔放射電極及び溝部放射電極と導通し、側面上に配設
された側面放射電極と、貫通孔放射電極と導通し、側面
と対向する他方側の側面上に配設された給電電極と、他
方側の側面上に給電電極と絶縁して配設された接地電極
と、を備えた構成よりなる。

【００１３】この構成により、従来の表面実装型アンテ
ナには無かった貫通孔放射電極と溝部放射電極間、又は
接地電極と溝部放射電極間におけるキャパシタンス成
分、及び溝部放射電極におけるインダクタンス成分が新
たに得られることで、従来の表面実装型アンテナに比べ
て、同じ中心周波数であれば大幅に小型化ができるとと
もに、同じ大きさであれば受送信可能な周波数帯域をよ
り低周波数化することが可能となり、波長や周波数の異
なる電波の受送信に対する柔軟性に優れ、かつ小型で軽
量な量産性及び信頼性に優れた表面実装型アンテナを提
供することができる。

【００１４】ここで、誘電体基板はその断面が円形又は
楕円形、正方形や長方形等の方形、その他の多角形等の
いずれの形状でもよいが、外形寸法の公差が中心値の５
％以下、好ましくは０．５％以下で形成されていること
が望ましい。

【００１５】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の発明において、誘電体基板が略円柱状で、そ
の中心軸に平行な切断面を有することとしたものであ
り、略円柱状であるため誘電体基板の製造や誘電体基板
への貫通孔の形成等の成形加工を容易に行うことができ
るとともに、平坦な切断面をプリント基板への実装面と
することができるため、プリント基板へ簡単に実装可能
で、かつ安定に固定することができるという作用を有す
る。

【００１６】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１又は２の内のいずれか１に記載の発明において、貫通
孔の断面が略円形であり、溝部の断面が貫通孔と同軸の
２重の円又は楕円から構成されていることとしたもので
あり、貫通孔及び溝部の成形性又は加工性を向上させる
ことができるとともに、貫通孔の軸方向に無指向性のア
ンテナ特性が得られるという作用を有する。

【００１７】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１又は２の内のいずれか１に記載の発明において、貫通
孔の断面が略円形であり、溝部の断面が貫通孔と同軸の
２重の正方形又は長方形から構成されていることとした
ものであり、誘電体基板の高さが制約される場合にも、
高さに応じて自在に溝部を形成することができるという
作用を有する。

【００１８】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１又は２の内のいずれか１に記載の発明において、貫通
孔の断面が略円形であり、溝部の断面が貫通孔と同軸の
２重の多角形から構成されていることとしたものであ
り、誘電体基板の外形、特に誘電体基板の側面の形状や
大きさが制約される場合にも、これに応じて自在に溝部
を形成することができるという作用を有する。

【００１９】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１乃至５の内のいずれか１に記載の発明において、接地
電極が略Ｕ字状に形成されていることとしたものであ
り、給電電極を囲むように接地電極を略Ｕ字状に形成す
ることによって、給電電極の面積を小さくしてアンテナ
特性の指向性を向上させることができるとともに、接地
電極の面積が大きくなるため、接地電極と貫通孔放射電
極又は溝部放射電極との間のキャパシタンス成分が大き
くなり、アンテナをより小型化することが可能になると
いう作用を有する。

【００２０】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
１乃至６の内のいずれか１に記載の発明において、誘電
体基板の実装面上に、側面放射電極、給電電極、接地電
極と各々個別に導通する複数の固定用電極を備えている
こととしたものであり、自動実装機を用いたはんだリフ
ロー法等によりプリント基板上に容易にかつ作業性よく
実装することが可能になり、表面実装における量産性及
び信頼性を向上させることができるという作用を有す
る。

【００２１】ここで、側面放射電極、給電電極、接地電
極の各々と固定用電極との接続部に相当する誘電体基板
の稜線部分には、半径０．２ｍｍ以上のＲ面取り、又は
０．２ｍｍ以上のＣ面取りを行うことが好ましい。この
ような面取りによって、側面放射電極、給電電極、接地
電極の各々と固定用電極との導通を良好にすることがで
きる。

【００２２】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
７に記載の発明において、実装面の面積Ｓ１に対する固
定用電極の総面積Ｓ２の比が０＜Ｓ２／Ｓ１≦０．３、
好ましくは０＜Ｓ２／Ｓ１≦０．１であることとしたも
のであり、固定用電極のシールド効果によるアンテナ特
性の低下を防止することができるという作用を有する。

【００２３】実装面の面積Ｓ１に対する固定用電極の総
面積Ｓ２の比が、０．１よりも大きくなるにつれて、固
定用電極が放射電極に対してシールド効果を示し、アン
テナに部分的に利得の低い方向が生じてアンテナの指向
性に死角ができる傾向を生じ、０．３よりも大きくなる
とその傾向が特に著しくなるため好ましくない。また、
上記範囲において、固定用電極の電極面積は、プリント
基板上で密着する配線と安定した導通が取れる程度に十
分な大きさを確保する必要がある。

【００２４】本発明の請求項９に記載の発明は、請求項
１乃至８の内のいずれか１に記載の発明において、誘電
体基板が、平均粒径Ｒが０＜Ｒ≦１０μｍ、好ましくは
０＜Ｒ≦５μｍのセラミック粒子の焼結体からなること
としたものであり、誘電体基板の誘電体損失の増加を防
止し、信頼性を高めることができるという作用を有す
る。

【００２５】セラミック粒子の平均粒径が、５μｍより
も小さくなるにつれて、焼結体内の空孔の発生や異常粒
成長により誘電体損失が増加するとともに、空孔に吸着
した水分等によって誘電体特性の信頼性が低下する傾向
を生じ、１０μｍよりも大きくなるとその傾向が特に著
しくなるため好ましくない。また、平均粒径が小さくな
りすぎるとセラミック粒子の造粒が困難になるため、上
記範囲において最適な平均粒径を選択する必要がある。

【００２６】本発明の請求項１０に記載の発明は、請求
項９に記載の発明において、焼結体の焼結密度が９２％
以上、好ましくは９５％以上であることとしたものであ
り、誘電体基板の耐熱衝撃性や高温高湿等の悪環境下に
おける信頼性を向上させることができるという作用を有
する。

【００２７】本発明の請求項１１に記載の発明は、請求
項９又は１０の内のいずれか１に記載の発明において、
焼結体の比誘電率の中心値が６〜１００であることとし
たものであり、ＶＨＦ帯やＵＨＦ帯等の比較的波長の長
い周波数帯の電波からマイクロ波帯以上の比較的波長の
短い周波数帯の電波の受送信に対応可能なアンテナ特性
を得ることができるという作用を有する。

【００２８】尚、比誘電率のばらつきはアンテナ特性の
共振周波数のばらつきとなるため、比誘電率は５％以
下、好ましくは０．５％以下のばらつきであることが望
ましいい。

【００２９】本発明の請求項１２に記載の発明は、請求
項９乃至１１の内のいずれか１に記載の発明において、
焼結体の表面粗さが１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以
下であることとしたものであり、貫通孔放射電極，溝部
放射電極，側面放射電極，給電電極，接地電極，固定用
電極の表面粗さが大きくなって、アンテナ利得が低下す
るのを防止することができるという作用を有する。

【００３０】焼結体の表面粗さが５μｍよりも大きくな
るにつれて、焼結体からなる誘電体基板上に形成される
貫通孔放射電極，溝部放射電極，側面放射電極，給電電
極，接地電極，固定用電極の表面粗さが下地を反映して
大きくなって、これらの電極における損失が増加してア
ンテナ利得が低下する傾向を生じ、１０μｍよりも大き
くなるとその傾向が特に著しくなるため好ましくない。

【００３１】本発明の請求項１３に記載の発明は、請求
項１乃至１２の内のいずれか１に記載の発明において、
貫通孔放射電極，溝部放射電極，側面放射電極，給電電
極，接地電極のいずれか１以上の電極及び／又は固定用
電極が、抵抗率が２×１０^-7ｏｈｍ・ｃｍ以下の導電体
からなることとしたものであり、電極における損失を抑
えてアンテナ利得の低下を防止することができるという
作用を有する。

【００３２】ここで、抵抗率が２×１０^-7ｏｈｍ・ｃｍ
よりも大きくなると、電極における損失が増加し、アン
テナ利得が低下する傾向を生じるため好ましくない。

【００３３】本発明の請求項１４に記載の発明は、請求
項１乃至１３の内のいずれか１に記載の発明において、
貫通孔放射電極，溝部放射電極，側面放射電極，給電電
極，接地電極のいずれか１以上の電極及び／又は固定用
電極が、金，銀，銅，銀−パラジウム合金のいずれか１
以上からなることとしたのものであり、導電率が高いた
め電極における損失を小さくできるとともに、酸化等に
よる劣化を防止することが可能になるという作用を有す
る。

【００３４】本発明の請求項１５に記載の発明は、請求
項１乃至１４の内のいずれか１に記載の発明において、
貫通孔放射電極，溝部放射電極，側面放射電極，給電電
極，接地電極のいずれか１以上の電極及び／又は固定用
電極が、表皮深さ以上、好ましくは表皮深さの２倍以上
の厚みで形成されていることとしたのものであり、下地
となる誘電体基板の表面粗さの影響を吸収して、貫通孔
放射電極，溝部放射電極，側面放射電極，給電電極，接
地電極，固定用電極において、アンテナ利得が低下する
のを防止することができるという作用を有する。

【００３５】ここで、表皮深さｄは、周波数ｆ、透磁率
ａ、導電率ｂ及び円周率πを用いて、ｄ＝（πｆａｂ）
^-1/2で与えられる。前記の式で与えられる表皮深さｄに
対して、貫通孔放射電極，溝部放射電極，側面放射電
極，給電電極，接地電極のいずれか１以上の電極及び／
又は固定用電極の厚みが小さくなるにつれて、電極に誘
電体基板の表面粗さが反映され易くなり、誘電体基板の
表面粗さが大きい場合には電極における損失が増加し
て、アンテナ利得が低下する傾向を生じるため好ましく
ない。

【００３６】本発明の請求項１６に記載の発明は、請求
項１乃至１５の内のいずれか１に記載の表面実装型アン
テナの誘電体基板の実装面に接着剤を塗布した後、実装
面をプリント基板に固着する工程を備えていることとし
たものであり、表面実装型アンテナを容易にプリント基
板上に実装することができるとともに、プリント基板と
一体に固定して表面実装型アンテナの耐衝撃性や耐応力
性を高めることが可能になるという作用を有する。

【００３７】ここで、接着剤としてはエポキシ樹脂系，
フェノール樹脂系，エポキシ／ナイロン樹脂系等の熱硬
化性樹脂系接着剤等が用いられる。また、接着剤は表面
実装型アンテナとプリント基板をはんだリフロー法等に
より電気的に接続する際の温度上昇を考慮して、硬化後
の耐熱温度が２００℃以上、好ましくは２５０℃以上で
あることが望ましい。

【００３８】本発明の請求項１７に記載の発明は、請求
項１乃至１５の内のいずれか１に記載の表面実装型アン
テナの誘電体基板の実装面に両面テープを張りつけた
後、実装面をプリント基板に固着する工程を備えている
こととしたものであり、表面実装型アンテナを容易にプ
リント基板上に実装することができるとともに、プリン
ト基板と一体に固定して表面実装型アンテナの耐衝撃性
や耐応力性を高めることが可能になるという作用を有す
る。

【００３９】ここで、両面テープとしてはアクリルフォ
ームやカプトンフィルム等の耐熱性基材上にシリコン樹
脂系粘着剤，アクリル樹脂系粘着剤等の耐熱性粘着剤を
定着させたものや、耐熱フィルム上に粘着剤として熱硬
化性樹脂を定着させたもの等が用いられる。また、両面
テープは表面実装型アンテナとプリント基板をはんだリ
フロー法等により電気的に接続する際の温度上昇を考慮
して、接着後の耐熱温度が２００℃以上、好ましくは２
５０℃以上であることが望ましい。

【００４０】以下に、本発明の実施の形態の具体例を図
面を参照しながら説明する。（実施の形態１）図１（ａ）及び図１（ｂ）は本発明の
一実施の形態における表面実装型アンテナの斜視図、図
２は本発明の一実施の形態における表面実装型アンテナ
の断面図である。図１（ａ），（ｂ）及び図２におい
て、１は誘電体基板、２は貫通孔、３は溝部、４は貫通
孔放射電極、５は溝部放射電極、６，７は側面放射電
極、８は給電電極、９は接地電極、１０ａ，１０ｂは開
口部、１１ａ，１１ｂは側面である。

【００４１】本実施の形態における表面実装型アンテナ
は、図１（ａ），（ｂ）及び図２に示したように、誘電
体基板１と、誘電体基板１の内部に略直線状に貫設され
た貫通孔２と、貫通孔２の開口部１０ａを有する誘電体
基板１の一方側の側面１１ａに開口部１０ａを中心とし
て略環状に誘電体基板１の内部に穿設された溝部３と、
を備えている。また、貫通孔２の内面上には貫通孔放射
電極４が配設されており、溝部３の内面上には溝部放射
電極５を有している。さらに、溝部３が形成されている
側面１１ａ上には、貫通孔放射電極４及び溝部放射電極
５と導通して側面放射電極６，７が形成されており、側
面１１ａと対向する他方側の側面１１ｂ上には、貫通孔
放射電極４と導通する給電電極８と、給電電極８と絶縁
された接地電極９と、を有している。

【００４２】本実施の形態が従来例と異なるのは、誘電
体基板１に穿設された溝部３と溝部３の内面上に配設さ
れた溝部放射電極５を有するとともに、溝部３が形成さ
れている側面１１ａ上に、貫通孔放射電極４及び溝部放
射電極５と導通した２つの側面放射電極６，７を備えて
いることである。

【００４３】この構成により、従来の表面実装型アンテ
ナには無かった貫通孔放射電極４と溝部放射電極５間、
又は接地電極９と溝部放射電極５間におけるキャパシタ
ンス成分、及び溝部放射電極５におけるインダクタンス
成分が新たに得られることで、従来の表面実装型アンテ
ナに比べて、同じ中心周波数であれば大幅に小型化がで
きるとともに、同じ大きさであれば受送信可能な周波数
帯域をより低周波数化することが可能になる。

【００４４】次に、本実施の形態における表面実装型ア
ンテナの誘電体基板，貫通孔，溝部の各々の形状につい
て図３（ａ）〜図３（ｄ）を用いてより詳細に説明す
る。

【００４５】図３（ａ）〜図３（ｄ）は本発明の一実施
の形態における表面実装型アンテナの側面図であり、図
３（ｄ）において１２は切断面である。

【００４６】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、断面が方形
状の誘電体基板１の溝部３が形成されている側の側面１
１ａを示したものであり、いずれの場合も貫通孔２の断
面が略円形の場合を示している。この内、図３（ａ）に
示した表面実装型アンテナでは、溝部３の断面が貫通孔
２と同軸の２重の正方形からなり、図３（ｂ）は溝部３
の断面が貫通孔２と同軸の２重の長方形から構成されて
いる。このような構成により、図３（ａ）及び図３
（ｂ）に示した表面実装型アンテナでは、誘電体基板１
の高さＬが制約される場合にも、高さＬに応じて自在に
溝部３を形成することができる。

【００４７】次に、図３（ｃ）は断面が略円形の誘電体
基板１の溝部３が形成されている側の側面１１ａを示し
たものであり、前述と同様に貫通孔２の断面は略円形と
なっている。ここで、図３（ａ）及び図３（ｂ）の場合
と異なるのは、溝部３の断面が貫通孔２と同軸の２重の
円から構成されていることである。尚、図３（ｃ）に示
した例では、溝部３の断面形状は貫通孔２と同軸の２重
の楕円であってもよい。このような形状とすることによ
って、貫通孔２及び溝部３の成形性又は加工性を向上さ
せることができるとともに、貫通孔２の軸方向に無指向
性のアンテナ特性を得ることが可能となる。

【００４８】次に、図３（ｄ）に示した表面実装型アン
テナは、貫通孔２及び溝部３の断面形状は図３（ｃ）に
示したものと同様であるが、誘電体基板１が略円柱状
で、その中心軸に平行な切断面１２を有している。この
ような構成であれば、略円柱状であるため誘電体基板１
の製造や誘電体基板１への貫通孔２の形成等の成形加工
を容易に行うことができるとともに、平坦な切断面１２
をプリント基板（図示せず）への実装面とすることがで
きるため、プリント基板へ簡単に実装可能で、かつ安定
に固定することができる。

【００４９】さらに、本実施の形態における表面実装型
アンテナは、図面には示していないが、貫通孔の断面が
略円形で、溝部の断面が貫通孔と同軸の２重の多角形か
ら構成されている形状としてもよい。この構成によれ
ば、誘電体基板の外形、特に誘電体基板の側面の形状や
大きさが制約される場合にも、これに応じて自在に溝部
を形成することができる。

【００５０】以上のように本実施の形態によれば、従来
の表面実装型アンテナには無かった貫通孔放射電極と溝
部放射電極間、又は接地電極と溝部放射電極間における
キャパシタンス成分、及び溝部放射電極におけるインダ
クタンス成分が新たに得られることで、従来の表面実装
型アンテナに比べて、同じ中心周波数であれば大幅に小
型化ができるとともに、同じ大きさであれば受送信可能
な周波数帯域をより低周波数化することが可能となる。

【００５１】また、本実施の形態における誘電体基板，
貫通孔，溝部の断面形状は、誘電体基板の外形、特に誘
電体基板の側面の形状や大きさが制約される場合や、誘
電体基板の製造や誘電体基板への貫通孔の形成等の成形
加工性等を考慮して、正方形や長方形等の方形状、円形
又は楕円形、多角形状等を組み合わせて最適化すること
ができる。したがって、誘電体基板の形状に対して柔軟
に対応可能であり、また貫通孔や溝部の成形性又は加工
性を向上させることができるとともに、貫通孔の軸方向
に無指向性のアンテナ特性を得ることも可能となる。

【００５２】このような作用により、波長や周波数の異
なる電波の受送信に対する柔軟性に優れ、かつ小型で軽
量な量産性及び信頼性に優れた表面実装型アンテナを提
供することができる。

【００５３】（実施の形態２）図４は本発明の一実施の
形態における表面実装型アンテナの斜視図である。図４
において、１３ａ，１３ｂ，１３ｃは固定用電極、１４
は実装面であり、誘電体基板１、貫通孔２、給電電極
８、接地電極９、開口部１０ｂ、側面１１ｂは第１実施
の形態と同様のものであるので、同一の符号を付して説
明を省略する。尚、図４には示していないが、本実施の
形態における表面実装型アンテナも第１実施の形態と同
様な溝部、貫通孔放射電極、溝部放射電極、側面放射電
極を有している。

【００５４】本実施の形態における表面実装型アンテナ
が第１実施の形態と異なるのは、誘電体基板１をプリン
ト基板に実装する際の実装面１４上に、側面放射電極
（図示せず）と導通する固定用電極１３ａと、給電電極
８と導通する固定用電極１３ｂと、接地電極９と導通す
る固定用電極１３ｃと、を備えていることである。

【００５５】このような固定用電極１３ａ，１３ｂ，１
３ｃを有していることで、プリント基板へ表面実装型ア
ンテナを実装する際に、固定用電極１３ａ，１３ｂ，１
３ｃをプリント基板の配線上に当接させて接続すること
が可能となり、自動実装機を用いたはんだリフロー法等
により容易にかつ作業性よく実装することができる。

【００５６】以上のように本実施の形態によれば、第１
実施の形態と同様な作用が得られるとともに、表面実装
における量産性及び信頼性を向上させることができる。

【００５７】（実施の形態３）図５（ａ）及び図５
（ｂ）は本発明の一実施の形態における表面実装型アン
テナの斜視図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）におい
て、１５は接地電極、１６は給電電極であり、誘電体基
板１、貫通孔２、開口部１０ｂ、側面１１ｂ、固定用電
極１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、実装面１４は第１実施の形
態と同様のものであるので、同一の符号を付して説明を
省略する。尚、図５（ａ）及び図５（ｂ）には示してい
ないが、本実施の形態における表面実装型アンテナも第
１実施の形態と同様な溝部、貫通孔放射電極、溝部放射
電極、側面放射電極を有しており、固定用電極１３ａ，
１３ｂ，１３ｃは、側面放射電極（図示せず）、給電電
極１６、接地電極１５にそれぞれ導通して接続されてい
る。

【００５８】本実施の形態における表面実装型アンテナ
が第１実施の形態及び第２実施の形態と異なるのは、接
地電極１５が給電電極１６を囲むように略Ｕ字状に形成
されていることである。このような構成により、給電電
極１６の面積を小さく、接地電極１５の面積を大きくす
ることができるため、アンテナ特性の指向性を向上させ
ることができるとともに、接地電極１５と貫通孔放射電
極（図示せず）又は溝部放射電極（図示せず）との間の
キャパシタンス成分が大きくなり、アンテナをより小型
化することが可能になる。

【００５９】以上のように本実施の形態によれば、第１
実施の形態および第２実施の形態と同様な作用が得られ
るとともに、アンテナの指向性を向上させ、アンテナを
より小型化することができる。

【００６０】（実施の形態４）図６は本発明の一実施の
形態による表面実装型アンテナの実装方法を示す斜視図
である。図６において、１７は本発明の表面実装型アン
テナ、１８は接着剤、１９はプリント基板であり、誘電
体基板１は第１実施の形態と同様のものであるので、同
一の符号を付して説明を省略する。

【００６１】本実施の形態による表面実装型アンテナの
実装方法は、図６に示したように本発明の表面実装型ア
ンテナ１７の誘電体基板１の実装面に接着剤１８を塗布
した後、実装面をプリント基板１９に固着する工程を有
する。

【００６２】本実施の形態によれば、表面実装型アンテ
ナを容易にプリント基板上に実装することができるとと
もに、プリント基板と一体に固定して表面実装型アンテ
ナの耐衝撃性や耐応力性を高めることが可能になる。

【００６３】（実施の形態５）図７は本発明の一実施の
形態による表面実装型アンテナの実装方法を示す斜視図
である。図７において、２０は両面テープであり、誘電
体基板１、本発明の表面実装型アンテナ１７、プリント
基板１９は第４実施の形態と同様のものであるので、同
一の符号を付して説明を省略する。

【００６４】本実施の形態による表面実装型アンテナの
実装方法は、図７に示したように本発明の表面実装型ア
ンテナ１７の誘電体基板１の実装面に両面テープ２０を
張りつけた後、実装面をプリント基板１９に固着する工
程を有している。

【００６５】本実施の形態によれば、第４実施の形態と
同様な作用が得られる。

【００６６】

【発明の効果】本発明の表面実装型アンテナ及びその実
装方法によれば、以下のような優れた効果が得られる。

【００６７】請求項１に記載の発明によれば、従来の表
面実装型アンテナに比べて、同じ中心周波数であれば大
幅に小型化ができるとともに、同じ大きさであれば受送
信可能な周波数帯域をより低周波数化することが可能に
なることから、波長や周波数の異なる電波の受送信に対
する柔軟性が向上し、従来困難であったＶＨＦ帯やＵＨ
Ｆ帯についても高いアンテナ利得で受送信することが可
能になるという優れた効果が得られる。また、このよう
な効果を有するとともに、小型で軽量な量産性及び信頼
性に優れた表面実装型アンテナを提供することができる
という優れた効果が得られる。

【００６８】請求項１乃至２に記載の発明によれば、円
柱状の誘電体基板を用いることで誘電体基板の量産性を
高めることができるとともに、誘電体基板の切断面をプ
リント基板に密着させて実装させるため、プリント基板
上へ表面実装型アンテナを実装する際の作業性と、プリ
ント基板上での安定性を向上させることができるという
優れた効果が得られる。

【００６９】請求項３乃至５に記載の発明によれば、誘
電体基板に形成する貫通孔及び溝部の成形加工における
自在性を高めることができるという優れた効果が得られ
る。また、貫通孔の軸方向に指向性の無いアンテナ特性
を得ることも可能になるという優れた効果が得られる。

【００７０】請求項６に記載の発明によれば、アンテナ
特性の指向性を向上させ、またより小型化を図ることが
できるという優れた効果が得られる。

【００７１】請求項７乃至８に記載の発明によれば、実
装時の作業性を高めることができるとともに、表面実装
における量産性及び信頼性を向上させることができると
いう優れた効果が得られる。

【００７２】請求項９乃至１１に記載の発明によれば、
誘電体基板の信頼性、耐熱衝撃性を高めることができる
とともに、受送信可能な周波数帯域を広げることができ
るという優れた効果が得られる。

【００７３】請求項１２乃至１５に記載の発明によれ
ば、貫通孔放射電極，溝部放射電極，側面放射電極，給
電電極，接地電極，固定用電極の各電極における損失に
より、アンテナ利得が低下するのを防止することができ
るという優れた効果が得られる。また、電極の耐久性を
向上させることができるという優れた効果が得られる。

【００７４】請求項１６乃至１７に記載の発明によれ
ば、表面実装型アンテナを容易にプリント基板上に実装
することができるとともに、プリント基板と一体に固定
して表面実装型アンテナの耐衝撃性や耐応力性を高める
ことが可能になるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施の形態における表面実装
型アンテナの斜視図（ｂ）本発明の一実施の形態における表面実装型アンテ
ナの斜視図

【図２】本発明の一実施の形態における表面実装型アン
テナの断面図

【図３】（ａ）本発明の一実施の形態における表面実装
型アンテナの側面図（ｂ）本発明の一実施の形態における表面実装型アンテ
ナの側面図（ｃ）本発明の一実施の形態における表面実装型アンテ
ナの側面図（ｄ）本発明の一実施の形態における表面実装型アンテ
ナの側面図

【図４】本発明の一実施の形態における表面実装型アン
テナの斜視図

【図５】（ａ）本発明の一実施の形態における表面実装
型アンテナの斜視図（ｂ）本発明の一実施の形態における表面実装型アンテ
ナの斜視図

【図６】本発明の一実施の形態による表面実装型アンテ
ナの実装方法を示す斜視図

【図７】本発明の一実施の形態による表面実装型アンテ
ナの実装方法を示す斜視図

【図８】（ａ）従来の表面実装型アンテナの斜視図（ｂ）従来の表面実装型アンテナの断面図

【符号の説明】

１，２１誘電体基板２，２６，２７貫通孔３溝部４貫通孔放射電極５溝部放射電極６，７側面放射電極８，１６，２２給電電極９，１５，２３接地電極１０ａ，１０ｂ開口部１１ａ，１１ｂ側面１２切断面１３ａ，１３ｂ，１３ｃ固定用電極１４実装面１７本発明の表面実装型アンテナ１８接着剤１９プリント基板２０両面テープ２４，２５放射電極２４ａ段差部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体基板と、前記誘電体基板内に貫設さ
れた貫通孔と、前記貫通孔の開口部を有する前記誘電体
基板の一方側の側面に前記開口部を中心として略環状に
前記誘電体基板の内部に穿設された溝部と、前記貫通孔
の内面上に配設された貫通孔放射電極と、前記溝部の内
面上に配設された溝部放射電極と、前記貫通孔放射電極
及び前記溝部放射電極と導通し、前記側面上に配設され
た側面放射電極と、前記貫通孔放射電極と導通し、前記
側面と対向する他方側の側面上に配設された給電電極
と、前記他方側の側面上に前記給電電極と絶縁して配設
された接地電極と、を備えたことを特徴とする表面実装
型アンテナ。
【請求項２】前記誘電体基板が略円柱状で、その中心軸
に平行な切断面を有することを特徴とする請求項１に記
載の表面実装型アンテナ。
【請求項３】前記貫通孔の断面が略円形であり、前記溝
部の断面が前記貫通孔と同軸の２重の円又は楕円から構
成されていることを特徴とする請求項１又は２の内のい
ずれか１に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項４】前記貫通孔の断面が略円形であり、前記溝
部の断面が前記貫通孔と同軸の２重の正方形又は長方形
から構成されていることを特徴とする請求項１又は２の
内のいずれか１に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項５】前記貫通孔の断面が略円形であり、前記溝
部の断面が前記貫通孔と同軸の２重の多角形から構成さ
れていることを特徴とする請求項１又は２の内のいずれ
か１に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項６】前記接地電極が略Ｕ字状に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至５の内のいずれか１に記
載の表面実装型アンテナ。
【請求項７】前記誘電体基板の実装面上に、前記側面放
射電極、前記給電電極、前記接地電極と各々個別に導通
する複数の固定用電極を備えていることを特徴とする請
求項１乃至６の内のいずれか１に記載の表面実装型アン
テナ。
【請求項８】前記実装面の面積Ｓ１に対する前記固定用
電極の総面積Ｓ２の比が０＜Ｓ２／Ｓ１≦０．３、好ま
しくは０＜Ｓ２／Ｓ１≦０．１であることを特徴とする
請求項７に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項９】前記誘電体基板が、平均粒径Ｒが０＜Ｒ≦
１０μｍ、好ましくは０＜Ｒ≦５μｍのセラミック粒子
の焼結体からなることを特徴とする請求項１乃至８の内
のいずれか１に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項１０】前記焼結体の焼結密度が９２％以上、好
ましくは９５％以上であることを特徴とする請求項９に
記載の表面実装型アンテナ。
【請求項１１】前記焼結体の比誘電率の中心値が６〜１
００であることを特徴とする請求項９又は１０の内のい
ずれか１に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項１２】前記焼結体の表面粗さが１０μｍ以下、
好ましくは５μｍ以下であることを特徴とする請求項９
乃至１１の内のいずれか１に記載の表面実装型アンテ
ナ。
【請求項１３】前記貫通孔放射電極，前記溝部放射電
極，前記側面放射電極，前記給電電極，前記接地電極の
いずれか１以上の電極及び／又は前記固定用電極が、抵
抗率が２×１０^-7ｏｈｍ・ｃｍ以下の導電体からなるこ
とを特徴とする請求項１乃至１２の内のいずれか１に記
載の表面実装型アンテナ。
【請求項１４】前記貫通孔放射電極，前記溝部放射電
極，前記側面放射電極，前記給電電極，前記接地電極の
いずれか１以上の電極及び／又は前記固定用電極が、
金，銀，銅，銀−パラジウム合金のいずれか１以上から
なることを特徴とする請求項１乃至１３の内のいずれか
１に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項１５】前記貫通孔放射電極，前記溝部放射電
極，前記側面放射電極，前記給電電極，前記接地電極の
いずれか１以上の電極及び／又は前記固定用電極が、表
皮深さ以上、好ましくは表皮深さの２倍以上の厚みで形
成されていることを特徴とする請求項１乃至１４の内の
いずれか１に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項１６】請求項１乃至１５の内のいずれか１に記
載の表面実装型アンテナの誘電体基板の実装面に接着剤
を塗布した後、前記実装面をプリント基板に固着する工
程を備えていることを特徴とする表面実装型アンテナの
実装方法。
【請求項１７】請求項１乃至１５の内のいずれか１に記
載の表面実装型アンテナの誘電体基板の実装面に両面テ
ープを張りつけた後、前記実装面をプリント基板に固着
する工程を備えていることを特徴とする表面実装型アン
テナの実装方法。