JPH114113A - 表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機 - Google Patents

表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機

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JPH114113A
JPH114113A JP10081335A JP8133598A JPH114113A JP H114113 A JPH114113 A JP H114113A JP 10081335 A JP10081335 A JP 10081335A JP 8133598 A JP8133598 A JP 8133598A JP H114113 A JPH114113 A JP H114113A
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JP
Japan
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electrodes
radiation
electrode
antenna
base
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JP10081335A
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Kazuya Kawabata
一也 川端
Shoji Nagumo
正二 南雲
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で、広帯域化または周波数の複数化を図
ることのできる表面実装型アンテナを提供する。 【解決手段】 基体２の他方主面に設けられた２つの放
射電極４および５の開放端に、それぞれギャップｇ１お
よびｇ２を介して給電電極６および７の一端を設け、給
電電極６および７の他端をまとめて結合電極８に接続す
る。 【効果】 小型で、複数の周波数で利用可能なアンテナ
を形成したり、周波数帯域の足し合わせによる広帯域の
アンテナを形成することができる。また、放射電極のレ
イアウトの自由度が高くなり、放射電極間の相互干渉を
小さくすることができる。さらには２つのアンテナを用
いる場合に比べて小形化が実現でき、実装コストの低減
も可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装型アンテ
ナおよびそれを用いた通信機、特に広い周波数帯域や複
数の周波数に対応した携帯電話などの移動体通信機器に
用いられる表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信
機に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にアンテナの広帯域化を図る場合、
アンテナの放射抵抗を下げたり、放射電極の幅を広げた
りしていた。また、複数の周波数の信号を扱いたいとき
には複数のアンテナをそれぞれ使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、広帯域
化をしてアンテナ利得を維持するために放射電極の幅を
広くするとアンテナのサイズが大きくなり、小形化に限
界があった。また、複数のアンテナを使用するために
は、実装基板上のアンテナを搭載するのに必要な面積が
大きくなり、これを搭載する通信機の小形化を妨げてい
た。
【０００４】そこで、本発明は、形状を大きくすること
なく、広帯域化、周波数の複数化を図ることのできる表
面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の表面実装型アンテナは、絶縁体よりなる
直方体状の基体の、一方主面にグランド電極が形成さ
れ、前記基体の少なくとも他方主面にストリップ状の複
数の放射電極が形成された表面実装型アンテナであっ
て、前記複数の放射電極の一端はそれぞれ前記基体の他
方主面あるいはいずれかの端面で開放端を形成し、他端
はそれぞれ前記グランド電極と接続し、前記複数の放射
電極の一端に、それぞれギャップを介して複数の給電電
極の一端を形成し、前記複数の給電電極の他端は前記基
体のいずれかの面に形成された結合電極に接続されてい
ることを特徴とする。
【０００６】また、本発明の表面実装型アンテナは、絶
縁体よりなる直方体状の基体の、一方主面と他方主面と
４つの端面の少なくとも１つの面に、複数のグランド電
極と、ストリップ状の複数の放射電極が形成された表面
実装型アンテナであって、前記複数の放射電極の一端は
それぞれ開放端を形成し、他端は前記複数のグランド電
極とそれぞれ接続し、前記複数の放射電極の一端にそれ
ぞれギャップを介して複数の給電電極の一端を形成し、
前記複数の給電電極の他端は前記基体のいずれかの面に
形成された結合電極に接続されていることを特徴とす
る。
【０００７】また、本発明の表面実装型アンテナは、前
記複数の放射電極の開放端に、それぞれギャップを介し
て近接してグランド電極を形成したことを特徴とする。
【０００８】また、本発明の表面実装型アンテナは、前
記複数の放射電極は、互いに共振周波数が異なることを
特徴とする。
【０００９】また、本発明の通信機は、上記の表面実装
型アンテナを搭載したことを特徴とする。
【００１０】このように、構成することにより、本発明
の表面実装型アンテナによれば、複数の周波数で利用可
能なアンテナを形成したり、周波数帯域の足し合わせに
よる広帯域のアンテナを形成することができる。また、
放射電極のレイアウトの自由度が高くなり、放射電極間
の相互干渉を小さくすることができる。
【００１１】また、本発明の通信機においては、小型化
と特性の改善を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の表面実装型アン
テナの一実施例を示す。図１において、表面実装型アン
テナ１は、絶縁体の１つであるセラミックス、樹脂等の
誘電体からなる直方体状の基体２と、基体２の一方主面
に形成されたグランド電極３、基体２の他方主面に形成
されたストリップ状の長さλ／４近似の２つの放射電極
４および５、２つの給電電極６および７、結合電極８で
構成されている。このうち、放射電極４および５はミア
ンダ状に折れ曲がり、その一端は開放端を形成し、他端
は基体２の１つの端面を介してグランド電極３に接続さ
れている。また、給電電極６および７の一端は、それぞ
れ放射電極４および５の一端と、ギャップｇ１およびｇ
２を介して形成され、他端は基体２の１つの端面に対向
する別の端面において、ともに結合電極８に接続されて
いる。さらに、放射電極４は放射電極５より少し長く形
成されている。なお、９は固定電極で、表面実装型アン
テナ１を基板に実装するときに、基板上の電極との間で
半田付けされる。
【００１３】本実施例の電気的等価回路を図２に示す。
図２において、表面実装型アンテナ１の等価回路は、放
射電極４および５の自己インダクタンスであるインダク
タＬ１およびＬ２、放射電極４および５から放射するエ
ネルギーを抵抗による損失に置き換えた場合の抵抗とし
ての抵抗Ｒ１およびＲ２、放射電極４および５とグラン
ド電極２との間で形成される容量であるコンデンサＣ１
およびＣ２、放射電極４および５の一端と給電電極６お
よび７の一端との間で形成される容量であるコンデンサ
Ｃ３およびＣ４、そして信号入力端子ｐ１で構成され
る。このうちインダクタＬ１と抵抗Ｒ１は直列に接続さ
れ、これにコンデンサＣ１が並列に接続され、その一端
は接地され、他端はコンデンサＣ３を介して信号入力端
子ｐ１に接続されている。さらに、インダクタＬ２と抵
抗Ｒ２は直列に接続され、これにコンデンサＣ２が並列
に接続され、その一端は接地され、他端はコンデンサＣ
４を介して同じく信号入力端子ｐ１に接続されている。
【００１４】次に図２の等価回路を用いて、表面実装型
アンテナ１の動作を説明する。表面実装型アンテナ１の
共振回路は２つあり、１つは主としてインダクタＬ１、
抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１で構成され、もう１つは主と
してインダクタＬ２、抵抗Ｒ２、コンデンサＣ２で構成
される。そして、２つの共振回路の共振周波数は異なる
ものとなっている。
【００１５】信号入力端子ｐ１からコンデンサＣ３およ
びＣ４を介してそれぞれの共振回路に信号が入力される
と、その信号の周波数に応じていずれかもしくは両方の
共振回路で共振し、そのエネルギーの一部が空中に放射
され、アンテナとして機能する。この放射されるエネル
ギーは、等価回路的には抵抗Ｒ１およびＲ２で消費され
るエネルギーとして表されている。
【００１６】図３および図４に、本実施例の表面実装型
アンテナの反射特性を示す。図３は２つの共振回路の共
振周波数の差が大きく相互の重なりがない場合を、図４
は２つの共振回路の共振周波数の差が小さく相互の重な
りがある場合を示している。これより、図３のように共
振周波数の差が大きいときには２つの異なる周波数に対
応するアンテナとして動作し、図４のように共振周波数
の差が小さいときには、２つの共振特性が重なって、帯
域の広いアンテナとして動作する。
【００１７】このように、１つの基体に共振周波数の異
なる２つの共振回路を設けることにより２つの周波数を
有するアンテナとして機能させたり、２つの共振回路の
共振周波数の差を小さくしておくことによりアンテナの
周波数帯域を広げたりすることもできる。また、２つの
放射電極４および５に対してそれぞれ給電電極６および
７を設けることにより、放射電極のレイアウトの自由度
が広がり、また、２つの給電電極６および７と放射電極
４および５との間の容量が２つの放射電極４と５の間の
容量に比べて十分に大きいため、２つの放射電極４およ
び５の間の相互干渉を抑えることもできる。さらには、
放射電極４と５の形状や配置を変えることによりアンテ
ナの指向性パターンを変化させることもできる。そし
て、２つの放射電極を１つの基体に構成することによ
り、２つのアンテナを用いる場合に比べて小形化が実現
でき、実装コストの低減も可能となる。
【００１８】本発明の表面実装型アンテナの別の実施例
を図５に示す。図５で、図１と同一もしくは同等の部分
には同じ記号を付し、その説明は省略する。図５に示し
た表面実装型アンテナ１０において、ストリップ状の長
さλ／４近似の２つの放射電極１１および１２が、基体
２の他方主面から１つの端面にかけて形成され、その一
端は１つの端面において開放端を形成し、他端は対向す
る別の端面を介してグランド電極３に接続されている。
また、放射電極１１および１２の開放端が形成された端
面において、放射電極１１および１２の一端に、それぞ
れギャップｇ３およびｇ４を介して２つの給電電極１３
および１４の一端が形成され、その他端は同じ端面にお
いてともに結合電極８に接続されている。さらに、放射
電極１１は放射電極１２より少し長く形成されている。
【００１９】図５においては、放射電極１１および１２
の一端と給電電極１３および１４とが、基体２の他方主
面ではなく１つの端面に形成されている点のみが図１の
実施例とは異なるが、等価回路的には同等であり、図１
の実施例と同じように機能し、同様の作用・効果を示
す。
【００２０】本発明の表面実装型アンテナのさらに別の
実施例を図６に示す。図６で、図１と同一もしくは同等
の部分には同じ記号を付し、その説明は省略する。図６
に示した表面実装型アンテナ２０において、ストリップ
状の長さλ／４近似の２つの放射電極２１および２２
が、基体２の他方主面に形成され、その一端は同じ他方
主面において開放端を形成し、他端はそれぞれ互いに対
向する２つの端面を介してグランド電極３に接続されて
いる。また、基体２の他方主面において、放射電極２１
および２２の一端とそれぞれギャップｇ５およびｇ６を
介して２つの給電電極２３および２４の一端が形成さ
れ、その他端は隣接する端面においてともに結合電極８
に接続されている。さらに、放射電極２１は放射電極２
２より少し長く形成されている。
【００２１】図６においては、放射電極２１および２２
の他端が、基体２の同じ端面ではなく、それぞれ互いに
対向する２つの端面を介してグランド電極３に接続され
ている点のみが図１の実施例とは異なるが、等価回路的
には同等であり、同じように機能し、同様の作用・効果
を示す。
【００２２】図７に、本発明の表面実装型アンテナのさ
らに別の実施例を示す。図７で、図１と同一もしくは同
等の部分には同じ記号を付し、その説明は省略する。図
７において、表面実装型アンテナ３０は、直方体状の基
体２と、基体２の１つの端面に設けられたグランド電極
３１および３２、基体２の他方主面に形成されたストリ
ップ状の２つの放射電極３３および３４、２つの給電電
極３５および３６、結合電極８で構成されている。この
うち、放射電極３３および３４はコ字状に形成され、そ
の一端は開放端を形成し、他端はグランド電極３１およ
び３２にそれぞれ接続されている。また、給電電極３５
および３６の一端は、基体２の他方主面において放射電
極３３および３４の一端と、それぞれギャップｇ７およ
びｇ８を介して形成され、他端は基体２の他方主面に隣
接する１つの端面において、ともに結合電極８に接続さ
れている。さらに、放射電極３３は放射電極３４より少
し長く形成されている。なお、３７は固定電極で、表面
実装型アンテナ３０を基板に実装するときに、基板上の
電極との間で半田付けされる。
【００２３】本実施例の電気的等価回路は、図１の実施
例における基体２の他方主面に形成された放射電極４お
よび５と基体２の一方主面に形成されたグランド電極３
との間の容量を表すコンデンサＣ１およびＣ２が、基体
２の他方主面に形成された放射電極３３および３４と基
体２の１つの端面に形成されたグランド電極３１および
３２、さらには表面実装型アンテナ３０を実装した基板
に形成されているグランド電極との間の容量に置き換え
られる以外は図２の等価回路と同等であり、図１の実施
例と同じように機能し、同様の作用・効果を示す。
【００２４】本発明の表面実装型アンテナのさらに別の
実施例を図８に示す。図８で、図７と同一もしくは同等
の部分には同じ記号を付し、その説明は省略する。図８
に示した表面実装型アンテナ４０において、ストリップ
状の２つの放射電極４１および４２は基体２の１つの端
面から他方主面、別の端面、さらに他方主面にかけてコ
字状に形成され、その一端は１つの端面において開放端
を形成し、他端は同じ端面においてグランド電極３１お
よび３２に接続されている。また、基体２の１つの端面
において、放射電極４１および４２の一端と、それぞれ
ギャップｇ９およびｇ１０を介して給電電極４３および
４４の一端が形成され、その他端は同じ端面においてと
もに結合電極８に接続されている。さらに、放射電極４
１は放射電極４２より少し長く形成されている。なお、
４５は固定電極で、放射電極４１および４２と１つの端
面において接続されており、表面実装型アンテナ４０を
基板に実装するときに、基板上の電極との間で半田付け
される。
【００２５】図８においては、放射電極４１および４２
が他方主面と互いに対向する２つの端面にわたって形成
され、その一端と給電電極４３および４４が１つの端面
に形成されている点のみが図７の実施例とは異なるが、
等価回路的には同等であり、図７の実施例と同じように
機能し、同様の作用・効果を示す。
【００２６】本発明の表面実装型アンテナのさらに別の
実施例を図９に示す。図９で、図７と同一もしくは同等
の部分には同じ記号を付し、その説明は省略する。図９
に示した表面実装型アンテナ５０において、ストリップ
状の２つの放射電極５１および５２は基体２の１つの端
面から他方主面にかけてコ字状に形成され、その一端は
１つの端面において開放端を形成し、他端は同じ端面に
おいてグランド電極３１および３２に接続されている。
また、放射電極５１および５２の開放端の形成された端
面において、放射電極５１および５２の開放端に、それ
ぞれギャップｇ１３およびｇ１４を介してグランド電極
５３および５４が形成されている。さらに、同じ放射電
極５１および５２の一端に、ギャップｇ１１およびｇ１
２を介して隣接して、２つの給電電極５５および５６の
一端が形成され、その他端は隣接する端面においてとも
に結合電極８に接続されている。さらに、放射電極５１
は放射電極５２より少し長く形成されている。
【００２７】図９においては、放射電極５１および５２
が他方主面と１つの端面にわたって形成され、その開放
端にギャップｇ１３およびｇ１４を介してグランド電極
５３および５４が形成され、給電電極５５および５６が
放射電極５１および５２の一端にそれぞれ隣接して形成
されている点が図７の実施例とは異なる。等価回路的に
は給電電極５５および５６と放射電極５１および５２と
の容量が図２のｃ３およびＣ４に相当し、放射電極５１
および５２の開放端とグランド電極５３および５４との
間の容量が図２の等価回路に付加される形になるが、こ
れは放射電極５１および５２の開放端とグランド電極３
１および３２との間の容量であるコンデンサＣ１および
Ｃ２に対して並列に入るために、コンデンサＣ１および
Ｃ２に吸収してまとめることができ、最終的に図２の等
価回路と同じにすることができる。したがって図７の実
施例と同じように機能し、同様の作用・効果を示す。
【００２８】なお、上記の各実施例においては、一方の
放射電極の長さを他方の放射電極の長さより長く形成す
るとしたが、これは逆でも良い。また、放射電極の数を
２つとしたが、これは２つに限るものではなく、３つ以
上の放射電極を設けても良い。また、２つの放射電極の
長さが少し異なるとしたが、２つの共振回路の共振周波
数が異なるようになるものであれば、放射電極と給電電
極とのギャップの大きさが異なるなどの別の形状の違い
でも構わない。また、放射電極としてミアンダ状やコ字
状のものを採用したが、これは直線状やＬ字状などの別
の形状で構成しても同等の作用・効果を得ることができ
る。さらに、基体を構成する絶縁体として誘電体を用い
たが、これは磁性体を用いても良い。
【００２９】図１０に、本発明の通信機の一実施例を示
す。図１０において、通信機６０は筐体６１の中に実装
基板６２が設けられ、実装基板６２にはグランド電極６
３および給電電極６４が形成されている。実装基板６２
の端部には本発明の表面実装型アンテナ１が搭載されて
いる。表面実装型アンテナ１の結合電極とグランド電極
（図示せず）は実装基板６２の給電電極６４とグランド
電極６３にそれぞれ接続されている。さらに、給電電極
６４は実装基板６２上に形成された切換回路６５を介し
て、同じく実装基板６２上に形成された送信回路６６お
よび受信回路６７に接続されている。
【００３０】このように、本発明の表面実装型アンテナ
１を実装基板６２の端部に搭載することにより、２つの
アンテナ機能を１つのアンテナで実現して通信機６０の
小型化とコストダウンを図ることができる。また、同時
に通信機６０の周波数帯域を広げるなどの特性の改善を
図ることができる。
【００３１】なお、図１０の実施例においては表面実装
型アンテナ１を搭載して通信機６０を構成したが、図５
ないし図９に示した表面実装型アンテナ１０、２０、３
０、４０または５０を搭載して通信機を構成しても同様
の作用効果を奏するものである。
【００３２】
【発明の効果】本発明の表面実装型アンテナによれば、
放射電極の開放端に、それぞれギャップを介して複数の
給電電極の一端を形成し、その複数の給電電極の他端を
１つにまとめて結合電極に接続することにより、小型
で、複数の周波数で利用可能なアンテナを形成したり、
周波数帯域の足し合わせによる広帯域のアンテナを形成
することができる。また、放射電極のレイアウトの自由
度が高くなり、放射電極間の相互干渉を小さくすること
ができる。さらにはアンテナの小形化と実装コストの低
減も可能となる。
【００３３】また、本発明の通信機によれば、本発明の
表面実装型アンテナを搭載して構成することにより、小
型化とコストダウン、および特性の改善を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表面実装型アンテナの一実施例を示す
透視斜視図である。
【図２】図１の表面実装型アンテナの等価回路を示す回
路図である。
【図３】図１の表面実装型アンテナの反射特性を示す図
である。
【図４】図１の表面実装型アンテナの反射特性を示す別
の図である。
【図５】本発明の表面実装型アンテナの別の実施例を示
す透視斜視図である。
【図６】本発明の表面実装型アンテナのさらに別の実施
例を示す透視斜視図である。
【図７】本発明の表面実装型アンテナのさらに別の実施
例を示す透視斜視図である。
【図８】本発明の表面実装型アンテナのさらに別の実施
例を示す透視斜視図である。
【図９】本発明の表面実装型アンテナのさらに別の実施
例を示す透視斜視図である。
【図１０】本発明の通信機の一実施例を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
１、１０、２０、３０、４０、５０…表面実装型アンテ
ナ ２…基体 ３、３１、３２…グランド電極 ４、５、１１、１２、２１、２２、３３、３４、４１、
４２、５１、５２…放射電極 ６、７、１３、１４、２３、２４、３５、３６、４３、
４４、５５、５６…給電電極 ８…結合電極 ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４、ｇ５、ｇ６、ｇ７、ｇ８、ｇ
９、ｇ１０、ｇ１１、ｇ１２…ギャップ ６０…通信機

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁体よりなる直方体状の基体の、一方
    主面にグランド電極が形成され、前記基体の少なくとも
    他方主面にストリップ状の複数の放射電極が形成された
    表面実装型アンテナであって、 前記複数の放射電極の一端はそれぞれ前記基体の他方主
    面あるいはいずれかの端面で開放端を形成し、他端はそ
    れぞれ前記グランド電極と接続し、 前記複数の放射電極の一端に、それぞれギャップを介し
    て複数の給電電極の一端を形成し、前記複数の給電電極
    の他端は前記基体のいずれかの面に形成された結合電極
    に接続されていることを特徴とする表面実装型アンテ
    ナ。
  2. 【請求項２】 絶縁体よりなる直方体状の基体の、一方
    主面と他方主面と４つの端面の少なくとも１つの面に、
    複数のグランド電極と、ストリップ状の複数の放射電極
    が形成された表面実装型アンテナであって、 前記複数の放射電極の一端はそれぞれ開放端を形成し、
    他端は前記複数のグランド電極とそれぞれ接続し、 前記複数の放射電極の一端にそれぞれギャップを介して
    複数の給電電極の一端を形成し、前記複数の給電電極の
    他端は前記基体のいずれかの面に形成された結合電極に
    接続されていることを特徴とする表面実装型アンテナ。
  3. 【請求項３】 前記複数の放射電極の開放端に、それぞ
    れギャップを介して近接してグランド電極を形成したこ
    とを特徴とする、請求項１または２に記載の表面実装型
    アンテナ。
  4. 【請求項４】 前記複数の放射電極は、互いに共振周波
    数が異なることを特徴とする、請求項１ないし３のいず
    れかに記載の表面実装型アンテナ。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の表
    面実装型アンテナを搭載したことを特徴とする通信機。
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