JPH10261914A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
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- JPH10261914A JPH10261914A JP6690097A JP6690097A JPH10261914A JP H10261914 A JPH10261914 A JP H10261914A JP 6690097 A JP6690097 A JP 6690097A JP 6690097 A JP6690097 A JP 6690097A JP H10261914 A JPH10261914 A JP H10261914A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンテナ放射効率を向上させる。
【解決手段】 誘電体基板２は、チップアンテナ１や送
受信回路モジュール３を実装する基板である。給電線４
は、送受信回路モジュール３からチップアンテナ１に高
周波信号を供給するための線路であり、アンテナ側接地
導体１０とともにコプレーナ線路８を形成する。アンテ
ナ側接地導体１０と給電側接地導体１１は、接地導体に
スリット１２を設けることで形成される。その際、スリ
ット１２は、接地導体７を完全に２つに切り離すもので
はなく、給電線４側の一部分（接続接地導体１３）を残
すようにして設けられる。この接続接地導体１３は、ア
ンテナ側接地導体１０に流れる高周波電流に対して、高
周波チョークとして働くことで、この高周波電流が給電
側接地導体１１にまで流れて、アンテナ放射界に悪影響
を与えることを抑制する。
受信回路モジュール３を実装する基板である。給電線４
は、送受信回路モジュール３からチップアンテナ１に高
周波信号を供給するための線路であり、アンテナ側接地
導体１０とともにコプレーナ線路８を形成する。アンテ
ナ側接地導体１０と給電側接地導体１１は、接地導体に
スリット１２を設けることで形成される。その際、スリ
ット１２は、接地導体７を完全に２つに切り離すもので
はなく、給電線４側の一部分（接続接地導体１３）を残
すようにして設けられる。この接続接地導体１３は、ア
ンテナ側接地導体１０に流れる高周波電流に対して、高
周波チョークとして働くことで、この高周波電流が給電
側接地導体１１にまで流れて、アンテナ放射界に悪影響
を与えることを抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型のアンテナ装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通信機能を有する携帯端末等を含め、近
年、ＰＨＳ、携帯電話等の携帯通信機器や自動車のキー
の無線化等が急速に普及してきている。このような最近
の携帯通信機器の動向は、小型化、薄形化、軽量化の方
向にある。これらのすう勢を反映して、携帯機器用のア
ンテナとして小型アンテナが注目されてきており、その
性能向上が期待されている。
年、ＰＨＳ、携帯電話等の携帯通信機器や自動車のキー
の無線化等が急速に普及してきている。このような最近
の携帯通信機器の動向は、小型化、薄形化、軽量化の方
向にある。これらのすう勢を反映して、携帯機器用のア
ンテナとして小型アンテナが注目されてきており、その
性能向上が期待されている。
【０００３】ところで、携帯機器に内蔵されるタイプの
小型アンテナとして、誘電体アンテナや積層アンテナの
ようにチップ状の放射素子であるチップアンテナが存在
する（例えば、村田製作所製；チップ多層アンテナＬＤ
Ａ４６）。そして、このチップアンテナを実装する誘電
体基板と、この誘電体基板上に形成される給電回路（送
受信回路モジュール）から成るアンテナ装置がある。
小型アンテナとして、誘電体アンテナや積層アンテナの
ようにチップ状の放射素子であるチップアンテナが存在
する（例えば、村田製作所製；チップ多層アンテナＬＤ
Ａ４６）。そして、このチップアンテナを実装する誘電
体基板と、この誘電体基板上に形成される給電回路（送
受信回路モジュール）から成るアンテナ装置がある。
【０００４】図８は、従来のアンテナ装置の構成を示す
外観斜視図である。同図において、チップアンテナ１
は、チップ形状のアンテナ素子（放射素子）である。チ
ップのサイズは、例えば、10.0×6.3×3.4mmである。
外観斜視図である。同図において、チップアンテナ１
は、チップ形状のアンテナ素子（放射素子）である。チ
ップのサイズは、例えば、10.0×6.3×3.4mmである。
【０００５】誘電体基板２は、上記チップアンテナ１、
後述する送受信回路モジュール３を実装する。送受信回
路モジュール３（給電回路）は、チップアンテナ１に高
周波信号を供給するための電子回路モジュール（送受信
回路）であり、誘電体基板２上において上記チップアン
テナ１と同じ平面上に実装されている。
後述する送受信回路モジュール３を実装する。送受信回
路モジュール３（給電回路）は、チップアンテナ１に高
周波信号を供給するための電子回路モジュール（送受信
回路）であり、誘電体基板２上において上記チップアン
テナ１と同じ平面上に実装されている。
【０００６】給電線４は、上記送受信回路モジュール３
から供給される高周波信号をチップアンテナ１に伝える
為の高周波伝送線路であり、後述する接地導体７ととも
にコプレーナ線路８を形成する。このような高周波伝送
線路は、接地導体７と給電線４との間に電磁界を閉じ込
めて高周波信号を伝送するものであり、同軸線路と類似
のＴＥＭ伝送モードをもっている。
から供給される高周波信号をチップアンテナ１に伝える
為の高周波伝送線路であり、後述する接地導体７ととも
にコプレーナ線路８を形成する。このような高周波伝送
線路は、接地導体７と給電線４との間に電磁界を閉じ込
めて高周波信号を伝送するものであり、同軸線路と類似
のＴＥＭ伝送モードをもっている。
【０００７】給電線４は、電子回路接続点５において、
送受信回路モジュール３と電気的に接続されている。ま
た、アンテナ給電点６において、チップアンテナ１と電
気的に接続されている。チップアンテナ１、送受信回路
モジュール３の特性インピーダンスは、どちらも５０
（Ω）である。
送受信回路モジュール３と電気的に接続されている。ま
た、アンテナ給電点６において、チップアンテナ１と電
気的に接続されている。チップアンテナ１、送受信回路
モジュール３の特性インピーダンスは、どちらも５０
（Ω）である。
【０００８】接地導体７は、上記チップアンテナ１、送
受信回路モジュール３に共通の平面導体板であり、上記
給電線４とともにコプレーナ線路８を形成する接地導体
である。
受信回路モジュール３に共通の平面導体板であり、上記
給電線４とともにコプレーナ線路８を形成する接地導体
である。
【０００９】上記のようにチップアンテナ１等のアンテ
ナ放射素子と送受信回路モジュール３を、同一平面上に
形成する場合には、一般的に、コプレーナ線路８を形成
するための接地導体を、そのままアンテナ放射素子の接
地導体として共通に用いている。
ナ放射素子と送受信回路モジュール３を、同一平面上に
形成する場合には、一般的に、コプレーナ線路８を形成
するための接地導体を、そのままアンテナ放射素子の接
地導体として共通に用いている。
【００１０】このようなアンテナ装置においてアンテナ
素子１（放射素子）と送受信回路モジュール３を同一平
面上に形成する手法は、放射素子がチップアンテナ１で
ある場合に限らず、例えばマイクロストリップアンテナ
や、スリットアンテナ等の放射素子を用いるアンテナ装
置においても適用されている。
素子１（放射素子）と送受信回路モジュール３を同一平
面上に形成する手法は、放射素子がチップアンテナ１で
ある場合に限らず、例えばマイクロストリップアンテナ
や、スリットアンテナ等の放射素子を用いるアンテナ装
置においても適用されている。
【００１１】そして、このようなアンテナ装置形態は、
小型化、薄型化、低コスト化に適した方法として知られ
ている。
小型化、薄型化、低コスト化に適した方法として知られ
ている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなチップア
ンテナ素子を実装する誘電体基板上に送受信回路モジュ
ールを形成するアンテナ装置においては、接地導体が有
限の広さであるために理想的な電位０の接地導体にはな
り得ない。
ンテナ素子を実装する誘電体基板上に送受信回路モジュ
ールを形成するアンテナ装置においては、接地導体が有
限の広さであるために理想的な電位０の接地導体にはな
り得ない。
【００１３】この為、接地導体７に高周波電流が流れ
て、この高周波電流がアンテナ放射界に悪影響を及ぼ
し、結果としてアンテナの放射効率を低下させるという
問題があった。
て、この高周波電流がアンテナ放射界に悪影響を及ぼ
し、結果としてアンテナの放射効率を低下させるという
問題があった。
【００１４】本発明の課題は、接地導体に流れる高周波
電流を抑制することで、アンテナ放射効率を向上させた
小型のアンテナ装置を提供することである。
電流を抑制することで、アンテナ放射効率を向上させた
小型のアンテナ装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のアンテナ装置
は、誘電体基板上にチップアンテナ、給電回路、及び平
面形導波路が形成されたアンテナ装置において、上記チ
ップアンテナ側の接地導体と上記給電回路側の接地導体
とを分けて形成し、このチップアンテナ側の接地導体と
給電回路側の接地導体とを、高周波的に高いインピーダ
ンスを有する線路で接続することを特徴とする。すなわ
ち、チップアンテナ側の接地導体と給電回路側の接地導
体とを高周波的に分離して形成することを特徴とする。
は、誘電体基板上にチップアンテナ、給電回路、及び平
面形導波路が形成されたアンテナ装置において、上記チ
ップアンテナ側の接地導体と上記給電回路側の接地導体
とを分けて形成し、このチップアンテナ側の接地導体と
給電回路側の接地導体とを、高周波的に高いインピーダ
ンスを有する線路で接続することを特徴とする。すなわ
ち、チップアンテナ側の接地導体と給電回路側の接地導
体とを高周波的に分離して形成することを特徴とする。
【００１６】上記構成のアンテナ装置によれば、上記高
周波的に高いインピーダンスを有する線路が、上記チッ
プアンテナ側の接地導体に流れる高周波電流に対して高
周波チョークとして働くことで、この高周波電流が給電
回路側の接地導体にまで流れ込んでアンテナ放射界に悪
影響を及ぼすことを抑制できる。
周波的に高いインピーダンスを有する線路が、上記チッ
プアンテナ側の接地導体に流れる高周波電流に対して高
周波チョークとして働くことで、この高周波電流が給電
回路側の接地導体にまで流れ込んでアンテナ放射界に悪
影響を及ぼすことを抑制できる。
【００１７】これによって、アンテナ放射効率を向上さ
せることができる。また、チップアンテナ側の接地導体
と上記給電回路側の接地導体とを完全には分離せずに上
記線路で接続することで、上記平面形導波路の特性イン
ピーダンス不整合を抑制できる。これは、完全に特性イ
ンピーダンス整合をとれないものであっても、結果的に
アンテナ放射効率を向上させる効果が得られるものであ
ればよい。
せることができる。また、チップアンテナ側の接地導体
と上記給電回路側の接地導体とを完全には分離せずに上
記線路で接続することで、上記平面形導波路の特性イン
ピーダンス不整合を抑制できる。これは、完全に特性イ
ンピーダンス整合をとれないものであっても、結果的に
アンテナ放射効率を向上させる効果が得られるものであ
ればよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
一実施形態について説明する。尚、以下に説明する実施
形態のアンテナ装置は、上述した従来のアンテナ装置を
もとにして簡便に製作できるという効果も得られるもの
を例にして説明するが、勿論、本発明はこれに限るもの
ではない。
一実施形態について説明する。尚、以下に説明する実施
形態のアンテナ装置は、上述した従来のアンテナ装置を
もとにして簡便に製作できるという効果も得られるもの
を例にして説明するが、勿論、本発明はこれに限るもの
ではない。
【００１９】図１は、第１の実施例によるアンテナ装置
の外観斜視図である。同図において、上述した従来のア
ンテナ装置と略同一のものには同一符号を付してある。
他の図面においても同様である。
の外観斜視図である。同図において、上述した従来のア
ンテナ装置と略同一のものには同一符号を付してある。
他の図面においても同様である。
【００２０】同図において、チップアンテナ１は、チッ
プ形状のアンテナ素子（放射素子）である。チップのサ
イズは、例えば、10.0×6.3×3.4mmである。チップアン
テナ１は、例えば、チップ多層アンテナ（村田製作所
製；ＬＤＡ４６）である。
プ形状のアンテナ素子（放射素子）である。チップのサ
イズは、例えば、10.0×6.3×3.4mmである。チップアン
テナ１は、例えば、チップ多層アンテナ（村田製作所
製；ＬＤＡ４６）である。
【００２１】誘電体基板２は、上記チップアンテナ１や
後述する送受信回路モジュール３を実装する基板であ
る。送受信回路モジュール３（給電回路）は、チップア
ンテナ１に高周波信号を供給するための電子回路モジュ
ール（送受信回路）であり、上記誘電体基板２上のチッ
プアンテナ１と同じ平面上に実装されている。
後述する送受信回路モジュール３を実装する基板であ
る。送受信回路モジュール３（給電回路）は、チップア
ンテナ１に高周波信号を供給するための電子回路モジュ
ール（送受信回路）であり、上記誘電体基板２上のチッ
プアンテナ１と同じ平面上に実装されている。
【００２２】給電線４は、上記送受信回路モジュール３
から供給される高周波信号をチップアンテナ１に伝える
為の高周波伝送線路である。これは、後述するアンテナ
側接地導体１０（及び給電側接地導体１１、接続接地導
体１３）とともにコプレーナ線路１４を形成する。この
ような高周波伝送線路は、接地導体と給電線４との間に
電磁界を閉じ込めて高周波信号を伝送するものであり、
同軸線路と類似のＴＥＭ伝送モードをもっている。
から供給される高周波信号をチップアンテナ１に伝える
為の高周波伝送線路である。これは、後述するアンテナ
側接地導体１０（及び給電側接地導体１１、接続接地導
体１３）とともにコプレーナ線路１４を形成する。この
ような高周波伝送線路は、接地導体と給電線４との間に
電磁界を閉じ込めて高周波信号を伝送するものであり、
同軸線路と類似のＴＥＭ伝送モードをもっている。
【００２３】給電線４は、電子回路接続点５において、
送受信回路モジュール３と電気的に接続されている。ま
た、アンテナ給電点６において、チップアンテナ１と電
気的に接続されている。
送受信回路モジュール３と電気的に接続されている。ま
た、アンテナ給電点６において、チップアンテナ１と電
気的に接続されている。
【００２４】アンテナ側接地導体１０と給電側接地導体
１１は、図８における接地導体７にスリット１２を設け
ることで形成される。スリット１２は、接地導体７を完
全に２つに切り離すものではなく、給電線４側の一部分
（接続接地導体１３）を残すようにして設けられる。こ
のように給電線４側の一部分（接続接地導体１３）を残
す理由は、以下の通りである。
１１は、図８における接地導体７にスリット１２を設け
ることで形成される。スリット１２は、接地導体７を完
全に２つに切り離すものではなく、給電線４側の一部分
（接続接地導体１３）を残すようにして設けられる。こ
のように給電線４側の一部分（接続接地導体１３）を残
す理由は、以下の通りである。
【００２５】すなわち、コプレーナ線路において接地導
体を途中で切り離すことは、同軸ケーブルにおいてシー
ルドを切り取ることと同じことである。この為、特性イ
ンピーダンスの不整合を生じることになり、結果として
反射を起こし、伝送電力の損失につながることになる。
体を途中で切り離すことは、同軸ケーブルにおいてシー
ルドを切り取ることと同じことである。この為、特性イ
ンピーダンスの不整合を生じることになり、結果として
反射を起こし、伝送電力の損失につながることになる。
【００２６】よって、本実施例においては、上記接続接
地導体１３の部分を残すようにしてスリット１２を設け
ることで、スリット１２を設けても、整合がとれている
特性インピーダンスに影響しない。
地導体１３の部分を残すようにしてスリット１２を設け
ることで、スリット１２を設けても、整合がとれている
特性インピーダンスに影響しない。
【００２７】但し、本発明においては、接地導体をアン
テナ側接地導体１０と給電側接地導体１１とに完全に切
り離した構成も含めてもよい。この場合、上記のよう
に、特性インピーダンスの不整合を生じることで伝送電
力の損失が生じるが、給電側接地導体１１に高周波電流
が流れ込むことは防げるので、結果的にアンテナ放射効
率を従来より向上させることができる。同様に、接続接
地導体１３を残すことで特性インピーダンスに全く影響
しない場合に限るものではなく、結果的に従来よりアン
テナ放射効率を向上させることができる構成であればよ
い。
テナ側接地導体１０と給電側接地導体１１とに完全に切
り離した構成も含めてもよい。この場合、上記のよう
に、特性インピーダンスの不整合を生じることで伝送電
力の損失が生じるが、給電側接地導体１１に高周波電流
が流れ込むことは防げるので、結果的にアンテナ放射効
率を従来より向上させることができる。同様に、接続接
地導体１３を残すことで特性インピーダンスに全く影響
しない場合に限るものではなく、結果的に従来よりアン
テナ放射効率を向上させることができる構成であればよ
い。
【００２８】上記のように、アンテナ側接地導体１０と
給電側接地導体１１とは、接続接地導体１３によって繋
がっているが、この接続接地導体１３の幅は、両接地導
体１０、１１の幅と比べて非常に狭くなっているので、
高周波電流に対して高周波チョークとして働くことにな
る。したがって、アンテナ側接地導体１０に乗る高周波
電流は、接続接地導体１３による高周波チョークで抑圧
されて、給電側接地導体１１への流入電流を大きく削減
できる。
給電側接地導体１１とは、接続接地導体１３によって繋
がっているが、この接続接地導体１３の幅は、両接地導
体１０、１１の幅と比べて非常に狭くなっているので、
高周波電流に対して高周波チョークとして働くことにな
る。したがって、アンテナ側接地導体１０に乗る高周波
電流は、接続接地導体１３による高周波チョークで抑圧
されて、給電側接地導体１１への流入電流を大きく削減
できる。
【００２９】このように、接続接地導体１３が、アンテ
ナ側接地導体１０に流れる高周波電流に対して高周波チ
ョークとして働くことで（アンテナ側接地導体１０と給
電側接地導体１１とを高周波的に分離することで）、こ
の高周波電流が給電側接地導体１１にまで流れ込んでア
ンテナ放射界に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
ナ側接地導体１０に流れる高周波電流に対して高周波チ
ョークとして働くことで（アンテナ側接地導体１０と給
電側接地導体１１とを高周波的に分離することで）、こ
の高周波電流が給電側接地導体１１にまで流れ込んでア
ンテナ放射界に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
【００３０】これによって、アンテナ放射効率を向上さ
せることができる。更に、給電線４の近傍に接続接地導
体１３を残し、アンテナ側接地導体１０と給電側接地導
体１１とを分離しないようにすることで（高周波的に分
離するが）、コプレーナ線路１４の特性インピーダンス
に影響しないようにすることができ（コプレーナ線路１
４の特性インピーダンス不整合を抑制する）、更なるア
ンテナ放射効率の向上が期待できる。
せることができる。更に、給電線４の近傍に接続接地導
体１３を残し、アンテナ側接地導体１０と給電側接地導
体１１とを分離しないようにすることで（高周波的に分
離するが）、コプレーナ線路１４の特性インピーダンス
に影響しないようにすることができ（コプレーナ線路１
４の特性インピーダンス不整合を抑制する）、更なるア
ンテナ放射効率の向上が期待できる。
【００３１】次に、本発明の第２の実施例によるアンテ
ナ装置について、図２、図３を参照して説明する。図２
は、第２の実施例によるアンテナ装置の外観斜視図であ
る。
ナ装置について、図２、図３を参照して説明する。図２
は、第２の実施例によるアンテナ装置の外観斜視図であ
る。
【００３２】同図において、誘電体基板２の一平面（表
面）上に、チップアンテナ１、送受信回路モジュール
３、給電線４、電子回路接続点５、及びアンテナ給電点
６を設けて成る構成は、第１の実施例のアンテナ装置と
略同様である。
面）上に、チップアンテナ１、送受信回路モジュール
３、給電線４、電子回路接続点５、及びアンテナ給電点
６を設けて成る構成は、第１の実施例のアンテナ装置と
略同様である。
【００３３】上記第１の実施例ではコプレーナ線路を例
にして説明したが、第２の実施例ではマイクロストリッ
プ線路を例にして説明する。すなわち、コプレーナ線路
は、平面形導波路の一形態であるが、これ以外にも、例
えばマイクロストリップ線路等がある。これは、例え
ば、誘電体基板２の表側にプリント配線される給電線４
と後述する誘電体基板２の裏側の接地導体とで形成され
る。
にして説明したが、第２の実施例ではマイクロストリッ
プ線路を例にして説明する。すなわち、コプレーナ線路
は、平面形導波路の一形態であるが、これ以外にも、例
えばマイクロストリップ線路等がある。これは、例え
ば、誘電体基板２の表側にプリント配線される給電線４
と後述する誘電体基板２の裏側の接地導体とで形成され
る。
【００３４】本発明のアンテナ装置は、このようなマイ
クロストリップ線路の形態に対しても適用できる。第２
の実施例においては、図２に示すように、誘電体基板２
の表面側には、接地導体に対して設けられるスリット２
４によって、アンテナ側接地導体２２、給電側接地導体
２３、及び接続接地導体２５が形成される。
クロストリップ線路の形態に対しても適用できる。第２
の実施例においては、図２に示すように、誘電体基板２
の表面側には、接地導体に対して設けられるスリット２
４によって、アンテナ側接地導体２２、給電側接地導体
２３、及び接続接地導体２５が形成される。
【００３５】これらのアンテナ側接地導体２２、給電側
接地導体２３、及び接続接地導体２５は、第１の実施例
のようにコプレーナ線路の特性インピーダンス不整合を
抑制する構成でなくても良い。なぜならば、図２及び図
３（ａ）に示される表面側のアンテナ側接地導体２２
は、後述のようにアンテナ側接地導体強化の為に入れら
れているものであり、また同じく表面側の給電側接地導
体２３も送受信回路モジュール３の接地導体強化の為に
入れられているものであって、これらは給電線４に対し
て伝送線路インピーダンスに影響しない程度に離されて
いるからである。即ち、第２の実施例では、マイクロス
トリップ線路で不整合を抑制している。
接地導体２３、及び接続接地導体２５は、第１の実施例
のようにコプレーナ線路の特性インピーダンス不整合を
抑制する構成でなくても良い。なぜならば、図２及び図
３（ａ）に示される表面側のアンテナ側接地導体２２
は、後述のようにアンテナ側接地導体強化の為に入れら
れているものであり、また同じく表面側の給電側接地導
体２３も送受信回路モジュール３の接地導体強化の為に
入れられているものであって、これらは給電線４に対し
て伝送線路インピーダンスに影響しない程度に離されて
いるからである。即ち、第２の実施例では、マイクロス
トリップ線路で不整合を抑制している。
【００３６】第２の実施例では、主に後述する図３
（ｂ）に示す誘電体基板２の裏面側に設けられる接続接
地導体３４によって、マイクロストリップ線路の特性イ
ンピーダンスの不整合を抑制する。換言するならば、例
えば整合のとれている状態であるならば、接続接地導体
３４を残すことで、整合に影響を与えない。
（ｂ）に示す誘電体基板２の裏面側に設けられる接続接
地導体３４によって、マイクロストリップ線路の特性イ
ンピーダンスの不整合を抑制する。換言するならば、例
えば整合のとれている状態であるならば、接続接地導体
３４を残すことで、整合に影響を与えない。
【００３７】更に、詳しくは後述するが、スルーホール
２１によって、上記アンテナ側接地導体２２と後述する
誘電体基板２の裏面側のアンテナ側接地導体３２とを接
続することで、アンテナ側接地導体を強化して、よりア
ンテナ放射効率を向上させることができる。
２１によって、上記アンテナ側接地導体２２と後述する
誘電体基板２の裏面側のアンテナ側接地導体３２とを接
続することで、アンテナ側接地導体を強化して、よりア
ンテナ放射効率を向上させることができる。
【００３８】図３（ａ）、（ｂ）は、上記図２のアンテ
ナ装置に用いられる誘電体基板２上にプリントされるパ
ターンを示す図である。図３（ａ）は誘電体基板２の表
側の配線パターンを示す。同図において、誘電体基板２
の表面側には、給電線４と、接地導体に対してスリット
２４を設けることで形成されるアンテナ側接地導体２
２、給電側接地導体２３、及び接続接地導体２５がプリ
ントされている。また、スルーホール２１、２８が所定
の間隔で設けられている。更に、同図には、チップアン
テナ１を実装する位置を示すチップアンテナ実装部２
６、送受信回路モジュール３を実装する位置を示す給電
モジュール実装部２７を点線で示してある。
ナ装置に用いられる誘電体基板２上にプリントされるパ
ターンを示す図である。図３（ａ）は誘電体基板２の表
側の配線パターンを示す。同図において、誘電体基板２
の表面側には、給電線４と、接地導体に対してスリット
２４を設けることで形成されるアンテナ側接地導体２
２、給電側接地導体２３、及び接続接地導体２５がプリ
ントされている。また、スルーホール２１、２８が所定
の間隔で設けられている。更に、同図には、チップアン
テナ１を実装する位置を示すチップアンテナ実装部２
６、送受信回路モジュール３を実装する位置を示す給電
モジュール実装部２７を点線で示してある。
【００３９】図３（ｂ）は誘電体基板２の裏側の配線パ
ターンを示す。同図において、誘電体基板２の裏面側に
は、接地導体に対してスリット３１を設けることで形成
されるアンテナ側接地導体３２、給電側接地導体３３、
及び接続接地導体３４がプリントされている。
ターンを示す。同図において、誘電体基板２の裏面側に
は、接地導体に対してスリット３１を設けることで形成
されるアンテナ側接地導体３２、給電側接地導体３３、
及び接続接地導体３４がプリントされている。
【００４０】スリット３１は、アンテナ側接地導体３２
と給電側接地導体３３とを完全には分離しない。スリッ
ト３１は、接地導体の一部を接続接地導体３４として残
すようにして設けられる。
と給電側接地導体３３とを完全には分離しない。スリッ
ト３１は、接地導体の一部を接続接地導体３４として残
すようにして設けられる。
【００４１】接続接地導体３４は、誘電体基板２の表面
側の給電線４に対応する位置に設けられており、マイク
ロストリップ線路の不整合を抑制するものである。この
ようなアンテナ側接地導体３２と給電側接地導体３３の
間にあって両者を接続する接続接地導体３４は、例えば
マイクロストリップ線路の整合をとるのに必要な幅を有
するように形成されるものであってもよい。この場合、
接続接地導体３４の幅は、例えば第１の実施例の接続接
地導体１３と比較すると幅広いものとなるが、アンテナ
側接地導体３２、給電側接地導体３３の幅に比べてある
程度以上狭い幅となっていれば、高周波チョークとして
働く。
側の給電線４に対応する位置に設けられており、マイク
ロストリップ線路の不整合を抑制するものである。この
ようなアンテナ側接地導体３２と給電側接地導体３３の
間にあって両者を接続する接続接地導体３４は、例えば
マイクロストリップ線路の整合をとるのに必要な幅を有
するように形成されるものであってもよい。この場合、
接続接地導体３４の幅は、例えば第１の実施例の接続接
地導体１３と比較すると幅広いものとなるが、アンテナ
側接地導体３２、給電側接地導体３３の幅に比べてある
程度以上狭い幅となっていれば、高周波チョークとして
働く。
【００４２】このように、誘電体基板２の裏面側の接地
導体を、必要な幅の接続接地導体３４を残して、スリッ
ト３１によって２つに分けることで、アンテナ側接地導
体３２から給電側接地導体３３に流れ込む高周波電流を
抑制するとともに、マイクロストリップ線路における特
性インピーダンス不整合を抑制することができる（例え
ば、整合がとれている状態のマイクロストリップ線路の
接地導体にスリット３１を設けても、特性インピーダン
スに影響しない）。
導体を、必要な幅の接続接地導体３４を残して、スリッ
ト３１によって２つに分けることで、アンテナ側接地導
体３２から給電側接地導体３３に流れ込む高周波電流を
抑制するとともに、マイクロストリップ線路における特
性インピーダンス不整合を抑制することができる（例え
ば、整合がとれている状態のマイクロストリップ線路の
接地導体にスリット３１を設けても、特性インピーダン
スに影響しない）。
【００４３】このように、表面側に上記第１の実施例の
ようなコプレーナ線路１４を形成していなくても本発明
の効果は得られるが、図３（ａ）、（ｂ）に示すような
構成にすることで、更にアンテナ放射効率を向上させる
ことができる。
ようなコプレーナ線路１４を形成していなくても本発明
の効果は得られるが、図３（ａ）、（ｂ）に示すような
構成にすることで、更にアンテナ放射効率を向上させる
ことができる。
【００４４】すなわち、表面側のアンテナ側接地導体２
２と裏面側のアンテナ側接地導体３２とを、スルーホー
ル２１で接続する。スルーホール２１は、例えば、アン
テナ側接地導体２２、３２の複数箇所に等間隔で空けら
れている穴であり、表面側のアンテナ側接地導体２２と
裏面側のアンテナ側接地導体３２の電位を、高周波的に
極力同一とするためのものである。
２と裏面側のアンテナ側接地導体３２とを、スルーホー
ル２１で接続する。スルーホール２１は、例えば、アン
テナ側接地導体２２、３２の複数箇所に等間隔で空けら
れている穴であり、表面側のアンテナ側接地導体２２と
裏面側のアンテナ側接地導体３２の電位を、高周波的に
極力同一とするためのものである。
【００４５】このように、スルーホール２１によってア
ンテナ側接地導体２２とアンテナ側接地導体３２とを接
続するのは、アンテナ側接地導体を強化するためであ
る。このような構成にすることによって、更なるアンテ
ナ放射効率の向上が期待できる。
ンテナ側接地導体２２とアンテナ側接地導体３２とを接
続するのは、アンテナ側接地導体を強化するためであ
る。このような構成にすることによって、更なるアンテ
ナ放射効率の向上が期待できる。
【００４６】尚、給電側接地導体２３に設けられている
スルーホール２８は、なくてもよい。図４は、第３の実
施例によるアンテナ装置の外観斜視図である。
スルーホール２８は、なくてもよい。図４は、第３の実
施例によるアンテナ装置の外観斜視図である。
【００４７】同図における誘電体基板２は、上記第１の
実施例のように接地導体にのみスリットを入れるもので
はなく、誘電体基板２にまでスリット４１が入れられて
いる。
実施例のように接地導体にのみスリットを入れるもので
はなく、誘電体基板２にまでスリット４１が入れられて
いる。
【００４８】このような構成にした場合でも、上記第１
の実施例と略同様の効果が得られることが確かめられて
いる。上記本実施形態のアンテナ装置によって、アンテ
ナ放射効率を従来より向上させることができることは、
実験により確かめられている。
の実施例と略同様の効果が得られることが確かめられて
いる。上記本実施形態のアンテナ装置によって、アンテ
ナ放射効率を従来より向上させることができることは、
実験により確かめられている。
【００４９】図５は、従来のアンテナ装置のＨ面指向特
性を示す図である。図６は、本発明のアンテナ装置のＨ
面指向特性を示す図である。ここでは、スリット１２の
幅ｔを略２（mm）にした実験結果を示す。
性を示す図である。図６は、本発明のアンテナ装置のＨ
面指向特性を示す図である。ここでは、スリット１２の
幅ｔを略２（mm）にした実験結果を示す。
【００５０】図５、図６において、送受信回路モジュー
ル３より供給される高周波信号の周波数は、０．４２９
３（ＧＨｚ）である。本発明は、この周波数に限るもの
ではなく、例えば１００（ＭＨｚ）〜数十（ＧＨｚ）の
範囲で適用可能である。
ル３より供給される高周波信号の周波数は、０．４２９
３（ＧＨｚ）である。本発明は、この周波数に限るもの
ではなく、例えば１００（ＭＨｚ）〜数十（ＧＨｚ）の
範囲で適用可能である。
【００５１】従来のアンテナ装置では、図５に示すよう
に、アンテナのＨ面（主偏波面）の最大利得は−１０．
３０（ｄＢ／ｄｉｖ）であり、平均利得は−１０．８８
（ｄＢ／ｄｉｖ）である。
に、アンテナのＨ面（主偏波面）の最大利得は−１０．
３０（ｄＢ／ｄｉｖ）であり、平均利得は−１０．８８
（ｄＢ／ｄｉｖ）である。
【００５２】一方、本発明のアンテナ装置では、図６に
示すように、アンテナのＨ面（主偏波面）の最大利得は
−６．７１（ｄＢ／ｄｉｖ）であり、平均利得は−７．
３７（ｄＢ／ｄｉｖ）である。
示すように、アンテナのＨ面（主偏波面）の最大利得は
−６．７１（ｄＢ／ｄｉｖ）であり、平均利得は−７．
３７（ｄＢ／ｄｉｖ）である。
【００５３】このように、本発明のアンテナ装置では、
従来のアンテナ装置に比べて、アンテナのＨ面の平均利
得において約３．５ｄＢの改善があることが確認されて
いる。
従来のアンテナ装置に比べて、アンテナのＨ面の平均利
得において約３．５ｄＢの改善があることが確認されて
いる。
【００５４】尚、図６に示すＨ面指向特性の測定におい
ては、上記のように、スリット１２の幅ｔを２（mm）に
したものを例にしているが、スリット１２の幅ｔは、略
２（mm）〜略１０（mm）の範囲であれば、略同様の効果
が得られることが確認されている。
ては、上記のように、スリット１２の幅ｔを２（mm）に
したものを例にしているが、スリット１２の幅ｔは、略
２（mm）〜略１０（mm）の範囲であれば、略同様の効果
が得られることが確認されている。
【００５５】図７（ａ）、（ｂ）は、本発明のアンテナ
装置に用いられる誘電体基板上にプリントされるパター
ンのサイズの一例を示す図である。図７（ａ）は誘電体
基板の表面側、図７（ｂ）は誘電体基板の裏面側であ
る。
装置に用いられる誘電体基板上にプリントされるパター
ンのサイズの一例を示す図である。図７（ａ）は誘電体
基板の表面側、図７（ｂ）は誘電体基板の裏面側であ
る。
【００５６】同図には、本発明の効果を奏することが確
認されている寸法の一例を示すが、勿論、本発明のアン
テナ装置の構成はこれに限るものではない。同図には、
例えば、図３に示すものに略対応する寸法を（小数点以
下第２位四捨五入で）示している。但し、給電側接地導
体２３、３３の一部に、配線パターンが示されている。
認されている寸法の一例を示すが、勿論、本発明のアン
テナ装置の構成はこれに限るものではない。同図には、
例えば、図３に示すものに略対応する寸法を（小数点以
下第２位四捨五入で）示している。但し、給電側接地導
体２３、３３の一部に、配線パターンが示されている。
【００５７】同図において、誘電体基板２の厚さは、１
（mm）であり、その比誘電率εr は４．１である。ま
た、プリントされる銅箔厚は１６（μm ）である。図７
（ａ）において、各アンテナ側接地導体２２−１、２２
−２の長さは１３．５（mm）であり、幅は、一方（アン
テナ側接地導体が２２−１）が１８．７（mm）（１６．
７＋２．０）であり、他方（アンテナ側接地導体が２２
−２）が１６．０（mm）（１４．０＋２．０）である。
（mm）であり、その比誘電率εr は４．１である。ま
た、プリントされる銅箔厚は１６（μm ）である。図７
（ａ）において、各アンテナ側接地導体２２−１、２２
−２の長さは１３．５（mm）であり、幅は、一方（アン
テナ側接地導体が２２−１）が１８．７（mm）（１６．
７＋２．０）であり、他方（アンテナ側接地導体が２２
−２）が１６．０（mm）（１４．０＋２．０）である。
【００５８】給電側接地導体２３は、幅３８．１（m
m）、長さ６２．０（mm）である。スリット２４は、図
面における左側のスリット２４−１が幅２（mm）、長さ
１６．７（mm）であり、右側のスリット２４−２が幅２
（mm）、長さ１４．０（mm）である。
m）、長さ６２．０（mm）である。スリット２４は、図
面における左側のスリット２４−１が幅２（mm）、長さ
１６．７（mm）であり、右側のスリット２４−２が幅２
（mm）、長さ１４．０（mm）である。
【００５９】接続接地導体２５は、幅２（mm）、長さ
（スリット２４の幅に相当）２（mm）である。給電線４
は、幅１．６（mm）である。
（スリット２４の幅に相当）２（mm）である。給電線４
は、幅１．６（mm）である。
【００６０】また、給電線４を設ける為の給電路（接地
導体が無い所）の幅は、３．４（mm）である。図７
（ｂ）において、給電側接地導体３３の幅は３８．１
（mm）であり、長さは６２．０（mm）である。
導体が無い所）の幅は、３．４（mm）である。図７
（ｂ）において、給電側接地導体３３の幅は３８．１
（mm）であり、長さは６２．０（mm）である。
【００６１】スリット２４は、図面における左側のスリ
ット３１−１は、幅２（mm）、長さ１６．７（mm）であ
り、右側のスリット３１−２は、幅２（mm）、長さ１
４．０（mm）である。
ット３１−１は、幅２（mm）、長さ１６．７（mm）であ
り、右側のスリット３１−２は、幅２（mm）、長さ１
４．０（mm）である。
【００６２】上記スリット３１−１、３１−２の間に形
成される接続接地導体３４は、幅７．４（mm）、長さ
（スリット３１の幅に相当）２（mm）である。アンテナ
側接地導体３２は、幅３８．１（mm）、長さ１３．５
（mm）である。
成される接続接地導体３４は、幅７．４（mm）、長さ
（スリット３１の幅に相当）２（mm）である。アンテナ
側接地導体３２は、幅３８．１（mm）、長さ１３．５
（mm）である。
【００６３】尚、換言するならば、上記スリット２４
は、接地導体７のチップアンテナ側の端から１３．５
（mm）の位置から幅２（mm）で設けることになる。本発
明のアンテナ装置は、上記実施形態のものに限らない。
は、接地導体７のチップアンテナ側の端から１３．５
（mm）の位置から幅２（mm）で設けることになる。本発
明のアンテナ装置は、上記実施形態のものに限らない。
【００６４】本発明のアンテナ装置は、基本的に、アン
テナ側接地導体と給電側接地導体とを高周波的に比較的
高いインピーダンスとなる線路等で接続して成る構成
（アンテナ側接地導体と給電側接地導体とを高周波的に
分離した構成）であれば良い。
テナ側接地導体と給電側接地導体とを高周波的に比較的
高いインピーダンスとなる線路等で接続して成る構成
（アンテナ側接地導体と給電側接地導体とを高周波的に
分離した構成）であれば良い。
【００６５】例えば、アンテナ側接地導体と給電側接地
導体とを別々に形成して、両者を同軸ケーブル等で接続
するようにしても良い。また、スリットは、上記実施形
態のように給電線４に対して垂直に設けるものに限るも
のではない。更に、スリット自体の形状も、細長い線状
の形態に限定されるものではない。
導体とを別々に形成して、両者を同軸ケーブル等で接続
するようにしても良い。また、スリットは、上記実施形
態のように給電線４に対して垂直に設けるものに限るも
のではない。更に、スリット自体の形状も、細長い線状
の形態に限定されるものではない。
【００６６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
アンテナ装置によれば、アンテナ側接地導体に流れる高
周波電流が、給電回路等の接地導体にまで流れ込むこと
を抑制することによって、アンテナ放射界に悪影響が及
ぼされることを防ぎ、アンテナ放射効率を向上させるこ
とができる。
アンテナ装置によれば、アンテナ側接地導体に流れる高
周波電流が、給電回路等の接地導体にまで流れ込むこと
を抑制することによって、アンテナ放射界に悪影響が及
ぼされることを防ぎ、アンテナ放射効率を向上させるこ
とができる。
【００６７】また、例えば、一実施形態に記載のよう
に、従来のアンテナ装置の接地導体をスリットによって
分けるようにすることで、従来のアンテナ装置に基づい
て、簡便に、上記効果を奏するアンテナ装置を実現でき
る。
に、従来のアンテナ装置の接地導体をスリットによって
分けるようにすることで、従来のアンテナ装置に基づい
て、簡便に、上記効果を奏するアンテナ装置を実現でき
る。
【図１】第１の実施例によるアンテナ装置の外観斜視図
である。
である。
【図２】第２の実施例によるアンテナ装置の外観斜視図
である。
である。
【図３】図２のアンテナ装置に用いられる誘電体基板上
にプリントされるパターンを示す図である。
にプリントされるパターンを示す図である。
【図４】第３の実施例によるアンテナ装置の外観斜視図
である。
である。
【図５】従来のアンテナ装置のＨ面指向特性を示す図で
ある。
ある。
【図６】本発明のアンテナ装置のＨ面指向特性を示す図
である。
である。
【図７】本発明のアンテナ装置に用いられる誘電体基板
上にプリントされるパターンのサイズの一例を示す図で
ある。
上にプリントされるパターンのサイズの一例を示す図で
ある。
【図８】従来のアンテナ装置の構成を示す外観斜視図で
ある。
ある。
１０ アンテナ側接地導体 １１ 給電側接地導体 １２ スリット １３ 接続接地導体 １４ コプレーナ線路 ２１ スルーホール ２２ アンテナ側接地導体 ２３ 給電側接地導体 ２４ スリット ２５ 接続接地導体 ２６ チップアンテナ実装部 ２７ 給電モジュール実装部 ２８ スルーホール ３１ スリット（裏面） ３２ アンテナ側接地導体（裏面） ３３ 給電側接地導体（裏面） ３４ 接続接地導体（裏面） ４１ スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萬代 治文 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 (72)発明者 近藤 史郎 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 誘電体基板上にチップアンテナ、給電回
路、及び平面形導波路が形成されたアンテナ装置におい
て、 前記チップアンテナ側の接地導体と前記給電回路側の接
地導体とを分けて形成し、該チップアンテナ側の接地導
体と給電回路側の接地導体とを、高周波的に高いインピ
ーダンスを有する線路で接続することを特徴とするアン
テナ装置。 - 【請求項２】 前記高周波的に高いインピーダンスを有
する線路は、前記チップアンテナの接地導体を流れる高
周波電流に対して高周波チョークとして働くとともに、
前記平面形導波路の特性インピーダンス不整合を抑制す
るものであることを特徴とする請求項１記載のアンテナ
装置。 - 【請求項３】 誘電体基板上にチップアンテナ、給電回
路、及びコプレーナ線路が形成されたアンテナ装置にお
いて、 前記コプレーナ線路を形成する接地導体における該コプ
レーナ線路の給電線近傍の一部を残して、該接地導体を
前記チップアンテナ側の接地導体と前記給電回路側の接
地導体とに分けるスリットを設けたことを特徴とするア
ンテナ装置。 - 【請求項４】 前記スリットによって前記チップアンテ
ナ側の接地導体と前記給電回路側の接地導体との間に残
される部分的な接地導体は、高周波電流に対して高周波
チョークとして作用し、前記スリットは、前記コプレー
ナ線路の特性インピーダンスに影響しないものであるこ
とを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。 - 【請求項５】 誘電体基板上にチップアンテナ、給電回
路、及びマイクロストリップ線路が形成されたアンテナ
装置において、 前記マイクロストリップ線路を形成する接地導体におけ
る該マイクロストリップ線路の給電線に対応する位置の
一部を残して、該接地導体を前記チップアンテナ側の接
地導体と前記給電回路側の接地導体とに分けるスリット
を設けたことを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項６】 前記スリットによって残される接地導体
の一部は、前記チップアンテナ側の接地導体に流れる高
周波電流に対して高周波チョークとして作用し、前記ス
リットは前記マイクロストリップ線路の特性インピーダ
ンスに影響しないものであることを特徴とする請求項５
記載のアンテナ装置。 - 【請求項７】 前記スリットは、該スリットを設ける箇
所において、前記接地導体とともに前記誘電体基板を取
り除くことを特徴とする請求項３、４、５又は６記載の
アンテナ装置。 - 【請求項８】 誘電体基板上にチップアンテナ、給電回
路、及び平面形導波路が形成されたアンテナ装置におい
て、 前記平面形導波路を形成する接地導体を、前記チップア
ンテナ側の接地導体と前記給電回路側の接地導体とに分
けて形成することを特徴とするアンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09066900A JP3139975B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09066900A JP3139975B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | アンテナ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10261914A true JPH10261914A (ja) | 1998-09-29 |
| JP3139975B2 JP3139975B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=13329283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09066900A Expired - Fee Related JP3139975B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3139975B2 (ja) |
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