JPH1098405A

JPH1098405A - アンテナ装置

Info

Publication number: JPH1098405A
Application number: JP25321396A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Tsuru; 輝久鶴; Harufumi Bandai; 治文萬代; Toshifumi Oida; 敏文笈田; Yoichiro Suga; 洋一郎菅
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-04-14

Abstract

(57)【要約】【課題】小形のアンテナ装置でも広範囲の周波数を送
受信する無線機器に用い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、アンテナ本体１１
と、アンテナ本体１１と直列に接続される、例えばチッ
プインダクタからなるインダクタンス素子１２、及びア
ンテナ本体１１と並列に接続される、例えばチップコン
デンサからなるキャパシタンス素子１３で構成される整
合回路１４と、３端子のスイッチング素子１５とを備え
る。そして、スイッチング素子１５の第１の端子１５ａ
は、アンテナ本体１１に電圧を印加するための高周波回
路部ＲＦに、第２の端子１５ｂは、直接、アンテナ本体
１１に、第３の端子１５ｃは、整合回路１４を介して、
アンテナ本体１１に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ装置に関
し、特に、広範囲の周波数を送受信する無線機器、例え
ばテレビ、ラジオ、ページャ等に用いられるアンテナ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、広範囲の周波数を送受信する
無線機器、例えばテレビ（９０ＭＨｚ〜８００ＭＨｚ）
に用いるアンテナ本体としては八木・宇田アンテナ、ホ
イップアンテナ等がある。しかしながら、八木・宇田ア
ンテナ、ホイップアンテナの場合には、広範囲の周波数
の電波を受信できるように帯域幅を広くするため、非常
に大きなものとなる。

【０００３】これに対し、小形化を実現するために、図
９に示すようなアンテナ装置５０が提案されている。図
９において、５１はアンテナ本体、５２はアンテナ本体
５１を実装するための実装基板、５３は実装基板５２上
に形成された接地パターン、５４は同じく実装基板５２
上に形成された伝送線路を示す。そして、接地パターン
５３はグランドに接続される。また、伝送線路５４は給
電源Ｖに、その給電源Ｖはグランドに接続される。

【０００４】例えば、このアンテナ本体５１は、図１０
に示すように、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５５と、銀、銀−パラジウム等からなり、絶縁体５
５の内部にコイル状に形成される導体５６と、フェライ
ト粉末等の磁性体粉末からなり、絶縁体５５及びコイル
状の導体５６の内部に形成される磁性体５７と、絶縁体
５５を焼成した後、導体５６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５８ａ及び５８
ｂとで構成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の小形
化した従来のアンテナ装置においては、帯域幅が狭くな
り、広範囲の周波数を送受信する無線機器に用いるアン
テナ装置には使用できないという問題が生じる。

【０００６】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、小形のアンテナ装置でも広範
囲の周波数を送受信する無線機器に用いることができる
アンテナ装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【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、導体と、該導体に電圧を印加するため
の給電用端子とからなり、等価回路が直列に接続された
インダクタンス成分、抵抗成分及び容量成分からなるア
ンテナ本体と、前記アンテナ本体の給電用端子と前記ア
ンテナ本体に電圧を印加するための高周波回路部との間
に接続されたスイッチング素子とを備え、該スイッチン
グ素子の第１の端子が前記高周波回路部に、第２の端子
が直接前記アンテナ本体の給電用端子に、その他の端子
が前記アンテナ本体に直列に接続されたインダクタンス
素子と、前記アンテナ本体に並列に接続された少なくと
も１つのキャパシタンス素子とからなる整合回路を介し
て前記アンテナ本体の給電用端子に接続されることを特
徴とする。

【０００８】本発明のアンテナ装置によれば、スイッチ
ング素子により、異なる共振周波数を有する複数の整合
回路を切り換えることができるため、広範囲の周波数を
送受信する無線機器に採用することができる。

【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。図１に、本発明に係るアンテナ装置の
第１の実施例の回路図を示す。アンテナ装置１０は、ア
ンテナ本体１１と、アンテナ本体１１と直列に接続され
る、例えばチップインダクタからなるインダクタンス素
子１２、及びアンテナ本体１１と並列に接続される、例
えばチップコンデンサからなるキャパシタンス素子１３
で構成される整合回路１４と、３端子のスイッチング素
子１５とを備える。

【００１０】ここで、アンテナ本体１１は、インダクタ
ンス成分１６、抵抗成分１７及び容量成分１８が、給電
用端子１９とグランドとの間に直列に接続された等価回
路となる。なお、この等価回路は通常のモノポールアン
テナの等価回路と同じである。

【００１１】そして、スイッチング素子１５の第１の端
子１５ａは、アンテナ本体１１に電圧を印加するための
高周波回路部ＲＦに、第２の端子１５ｂは、直接、アン
テナ本体１１に、第３の端子１５ｃは、整合回路１４を
介して、アンテナ本体１１に接続される。

【００１２】アンテナ本体１１は、図２に示すように、
酸化バリウム、酸化アルミニウム、シリカを主成分とす
る直方体状の基体１の内部に、基体１の長手方向に螺旋
状に巻回される導体２と、基体１の表面に、導体２に電
圧を印加するための給電用端子１９とを備える。この
際、導体２の一端は、基体１の表面に引き出され、給電
部３を形成し、給電用端子１９に接続される。一方、導
体２の他端は、基体１の内部において自由端４を形成す
る。

【００１３】そして、図１に示すように、導体２はイン
ダクタンス成分１６及び抵抗成分１７で構成され、容量
成分１８は導体２の自由端４とグランドとの間に形成さ
れる。また、抵抗成分１７は、電波放射にともなう放射
抵抗と、導体２の内部抵抗からなる。さらに、給電用端
子１９は、直接あるいは整合回路１４を介して、高周波
回路部ＲＦに接続される。

【００１４】図３及び図４に、図２のアンテナ本体１１
の変形例の透視斜視図を示す。図３のアンテナ本体１１
ａは、直方体状の基体１ａと、基体１ａの表面に沿っ
て、基体１ａの長手方向に螺旋状に巻回される導体２ａ
と、基体１ａの表面に、導体２ａに電圧を印加するため
の給電用端子１９ａとを備える。この際、導体２ａの一
端は、基体１ａの表面において、給電用端子１９ａに接
続される。また、導体２ａの他端は、基体１ａの表面に
おいて自由端４ａを形成する。この場合には、導体を基
体の表面に螺旋状にスクリーン印刷等で簡単に形成でき
るため、アンテナ本体の製造工程が簡略化できる。

【００１５】図４のアンテナ本体１１ｂは、直方体状の
基体１ｂと、基体１ｂの表面に、ミアンダ状に形成され
る導体２ｂと、基体１ｂの表面に、導体２ｂに電圧を印
加するための給電用端子１９ｂとを備える。この際、導
体２ｂの一端は、基体１ｂの表面において、給電用端子
１９ｂに接続される。また、導体２ｂの他端は、基体１
ｂの表面において自由端４ｂを形成する。この場合に
は、ミアンダ状の導体を基体の一方主面のみに形成する
ため、基体の低背化が可能となり、それにともないアン
テナ本体の低背化も可能となる。なお、ミアンダ状の導
体は、基体の内部に形成されていてもよい。

【００１６】図５に、第１の実施例のアンテナ装置１０
の斜視図を示す。このアンテナ装置１０は、アンテナ本
体１１と、整合回路１４を構成するインダクタンス素子
１２及びキャパシタンス素子１３と、スイッチング素子
１５とを、伝送線路２０、２１、２２及びグランド電極
２３が表面上に、グランド電極２４が裏面に形成された
実装基板２５の上に実装することにより形成される。ま
た、図示していないが、実装基板２５の上には、アンテ
ナ本体１１に電圧を印加するための高周波回路部ＲＦも
実装される。

【００１７】この際、スイッチング素子１５の第１の端
子（図示せず）は、伝送線路２０を介して、アンテナ本
体１１に電圧を印加するための高周波回路部ＲＦに、第
２の端子（図示せず）は、伝送線路２１を介して、アン
テナ本体１１の給電用端子１９に、第３の端子（図示せ
ず）は、伝送線路２２を介して、インダクタンス素子１
２の一端及びキャパシタンス素子１３の一端に接続され
る。また、インダクタンス素子１２の他端は伝送線路２
１に、キャパシタンス素子１３の他端は実装基板２５の
表面上のグランド電極２３に接続される。

【００１８】すなわち、この構成により、図１に示す回
路図のように、スイッチング素子１５の第２の端子１５
ｂが、直接、アンテナ本体１１の給電用端子１９に接続
され、第３の端子１５ｃが、インダクタンス素子１２及
びキャパシタンス素子１３で構成される整合回路１４を
介して、アンテナ本体１１の給電用端子１９に接続され
ることとなる。

【００１９】次いで、図６に、図１及び図５に示すアン
テナ装置１０の通過特性を示す。図６中において、実線
は、直接、高周波回路部ＲＦをアンテナ本体１１に接続
する場合、破線は、インダクタンス素子１２に２２ｎＨ
のインダクタンス値を有するチップインダクタ、キャパ
シタンス素子１３に２．０ｐＦの容量値を有するチップ
コンデンサを使用した整合回路１４を介して、高周波回
路部ＲＦをアンテナ本体１１に接続する場合を示し、点
Ａ及び点Ｂはそれぞれの場合における共振周波数を示
す。

【００２０】この図から、アンテナ本体１１と高周波回
路部ＲＦとの間に、整合回路１４を介することにより、
アンテナ装置１０の共振周波数を８９０ＭＨｚ（点Ａ）
から８２８ＭＨｚ（点Ｂ）に移動させ、共振周波数を６
２ＭＨｚ下げることができることが理解される。

【００２１】一般に、図１に示すような等価回路を有す
るモノポール型アンテナの共振周波数ｆは、ｆ＝１／（２π・（Ｌ１・Ｃ）^1/2）となる。ただし、Ｌ１はインダクタンス成分１６の値、
Ｃは容量成分１８の値である。

【００２２】したがって、このモノポール型アンテナに
直列にインダクタンス素子を接続すると、共振周波数ｆ
´は、ｆ´＝１／（２π・（（Ｌ１＋Ｌ２）・Ｃ）^1/2）となり、共振周波数を下げることができる。ただし、Ｌ
２はインダクタンス素子１２の値である。

【００２３】上述した第１の実施例のアンテナ装置によ
れば、アンテナ本体と高周波回路部との間に、整合回路
を介することにより、共振周波数を下げることができ
る。したがって、スイッチング素子により、直接アンテ
ナ本体に接続、あるいは整合回路を介してアンテナ本体
に接続を切り換えることにより、２つの共振周波数に対
応でき、アンテナ装置の帯域幅が狭くても、広範囲の送
受信周波数に対応することができる。

【００２４】また、アンテナ本体と、整合回路を構成す
るインダクタンス素子及びキャパシタンス素子が実装基
板に実装され一体化しているため、小形化が可能とな
る。したがって、広範囲の周波数を送受信する携帯用の
無線機器に取り付けることができる。

【００２５】さらに、アンテナ装置の小型化にともな
い、広範囲の周波数を送受信する無線機器の筐体内部に
アンテナ装置を収納することができるため、その無線機
器から突起部分を無くすることができる。

【００２６】図７に、本発明に係るアンテナ装置の第２
の実施例の回路図を示す。アンテナ装置３０は、第１の
実施例であるアンテナ装置１０と比較して、インダクタ
ンス素子のインダクタンス値が異なる２つの整合回路を
有している点で異なる。すなわち、アンテナ本体１１
と、アンテナ本体１１と直列に接続されるインダクタン
ス素子１２、及びアンテナ本体１１と並列に接続される
キャパシタンス素子１３で構成される整合回路１４と、
アンテナ本体１１と直列に接続されるインダクタンス素
子３１、及びアンテナ本体１１と並列に接続されるキャ
パシタンス素子３２で構成される整合回路３３と、４端
子のスイッチング素子３４とを備える。

【００２７】そして、スイッチング素子３４の第１の端
子３４ａは、アンテナ本体１１に電圧を印加するための
高周波回路部ＲＦに、第２の端子３４ｂは、直接、アン
テナ本体１１に、第３の端子３４ｃは、整合回路１４を
介して、アンテナ本体１１に、第３の端子３４ｄは、整
合回路３３を介して、アンテナ本体１１に接続される。

【００２８】上述した第２の実施例のアンテナ装置によ
れば、直接、高周波回路部をアンテナ本体に接続する、
あるいは異なる２つの整合回路を介して、高周波回路部
をアンテナ本体に接続することを、スイッチング素子を
用いて切り換えることにより、３つの共振周波数に対応
でき、アンテナ装置の帯域幅が狭くても、さらに広範囲
の送受信周波数に対応することができる。

【００２９】なお、第１及び第２の実施例においては、
整合回路を構成するキャパシタンス素子が、インダクタ
ンス素子とスイッチング素子との接続点とグランドとの
間にのみ接続される場合について説明したが、図８に示
すように、キャパシタンス素子１３、１３ａが、インダ
クタンス素子１２とスイッチング素子１５との接続点と
グランドとの間、及びアンテナ本体１１とインダクタン
ス素子１２との接続点とグランドとの間の両方に接続さ
れても、同様の効果が得られる。

【００３０】また、アンテナ本体の基体が、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。

【００３１】さらに、アンテナ本体の導体が１本の場合
について説明したが、それぞれが平行に配置された複数
本の導体を有していてもよい。この場合には、導体の本
数に応じて複数の共振周波数を有することが可能とな
り、１つのアンテナでマルチバンドに対応することが可
能となる。

【００３２】また、アンテナ本体、整合回路を構成する
インダクタンス素子及びキャパシタンス素子、並びにス
イッチング素子を、同一多層基板内に構成してもよい。
この場合には、アンテナ装置を構成する各素子が同一多
層基板内に形成されるため、アンテナ装置がさらに小型
化し、そのアンテナ装置を搭載する携帯用の無線機器が
さらに小型化する。

【００３３】

【発明の効果】本発明のアンテナ装置によれば、アンテ
ナ本体と高周波回路部との間に、整合回路を介すること
により、共振周波数を下げることができる。したがっ
て、直接、高周波回路部をアンテナ本体に接続する、あ
るいは整合回路を介して、高周波回路部をアンテナ本体
に接続することを、スイッチング素子を用いて切り換え
ることにより、複数の共振周波数に対応でき、アンテナ
装置の帯域幅が狭くても、広範囲の送受信周波数に対応
することができる。

【００３４】また、アンテナ本体と、整合回路を構成す
るインダクタンス素子及びキャパシタンス素子が実装基
板に実装され一体化しているため、小形化が可能とな
る。したがって、広範囲の周波数を送受信する携帯用の
無線機器に取り付けることができる。

【００３５】さらに、アンテナ装置の小型化にともな
い、広範囲の周波数を送受信する無線機器の筐体内部に
アンテナ装置を収納することができるため、その無線機
器から突起部分を無くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナ装置に係る第１の実施例の回
路図である。

【図２】図１のアンテナ装置を構成するアンテナ本体の
透視斜視図である。

【図３】図２のアンテナ本体の変形例を示す透視斜視図
である。

【図４】図２のアンテナ本体の変形例を示す透視斜視図
である。

【図５】図１のアンテナ装置の斜視図である。

【図６】図１のアンテナ装置の通過特性を示す図であ
る。

【図７】本発明のアンテナ装置に係る第２の実施例の回
路図である。

【図８】図１のアンテナ装置を構成する整合回路の変形
例を示す回路図である。

【図９】従来のアンテナ装置の斜視図である。

【図１０】図９のアンテナ装置を構成するアンテナ本体
の側面図である。

【符号の説明】

１基体２導体１０アンテナ装置１１アンテナ本体１２インダクタンス素子１３キャパシタンス素子１４整合回路１５スイッチング素子１５ａ第１の端子１５ｂ第２の端子１６インダクタンス成分１７抵抗成分１８容量成分１９給電用端子ＲＦ高周波回路部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅洋一郎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】導体と、該導体に電圧を印加するための
給電用端子とからなり、等価回路が直列に接続されたイ
ンダクタンス成分、抵抗成分及び容量成分からなるアン
テナ本体と、前記アンテナ本体の給電用端子と前記アン
テナ本体に電圧を印加するための高周波回路部との間に
接続されたスイッチング素子とを備え、該スイッチング素子の第１の端子が前記高周波回路部
に、第２の端子が直接前記アンテナ本体の給電用端子
に、その他の端子が前記アンテナ本体に直列に接続され
たインダクタンス素子と、前記アンテナ本体に並列に接
続された少なくとも１つのキャパシタンス素子とからな
る整合回路を介して前記アンテナ本体の給電用端子に接
続されることを特徴とするアンテナ装置。