(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体または磁性体からなる直方体状の基体の一方主面に第１のグランド電極が形成され、
前記基体の他方主面にストリップライン状の放射電極が形成され、
前記放射電極の一端は、一部分が前記基体の他方主面から基体の第１の端面に折れ曲って連続し、第１の端面において第１の開放端を形成し、他の部分が前記基体の他方主面上で第２の開放端を形成し、
前記放射電極の他端は、前記第１のグランド電極に接続され、
前記基体の第１の端面には、前記放射電極の第１の開放端に対してギャップを介して対向して給電電極、および、一端が前記基体の他方主面と第１の端面が交わる稜線部分を挟んで、前記放射電極の第２の開放端に対向し、他端が前記第１のグランド電極に接続された第２のグランド電極を形成してなる表面実装型アンテナであって、
前記各電極を電極パターンの印刷により形成し、
前記基体の前記稜線部分において、前記放射電極に対し、電極パターンの印刷ずれにより生じる共振周波数のばらつきを抑制するためのテーパ状の切欠を、前記電極パターンの印刷時に形成したことを特徴とする表面実装型アンテナ。
【請求項２】
誘電体または磁性体からなる直方体状の基体の一方主面に第１のグランド電極が形成され、
前記基体の他方主面にストリップライン状の放射電極が形成され、
前記放射電極の一端は、一部分が前記基体の他方主面から基体の第１の端面に折れ曲って連続し、第１の端面において第１の開放端を形成し、他の部分が前記基体の他方主面上で第２の開放端を形成し、
前記放射電極の他端は、前記第１のグランド電極に接続され、
前記基体の第１の端面には、前記放射電極の第１の開放端に対してギャップを介して対向して給電電極、および、一端が前記基体の他方主面と第１の端面が交わる稜線部分を挟んで、前記放射電極の第２の開放端に対向し、他端が前記第１のグランド電極に接続された第２のグランド電極を形成してなる表面実装型アンテナであって、
前記各電極を電極パターンの印刷により形成し、
前記放射電極の他端側であって、前記基体の他方主面と前記基体の前記第１の端面と対向して形成された第２の端面が交わる稜線部分に、前記基体の他方主面と第２の端面を含んで、電極パターンの印刷ずれにより生じる共振周波数のばらつきを抑制するためのテーパ状の切欠、および、矩形状の切欠を、前記電極パターンの印刷時に形成したことを特徴とする表面実装型アンテナ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の表面実装型アンテナを備えてなることを特徴とする通信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信機器等に用いられる表面実装型アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の表面実装型アンテナとして、特開平１０−１３１３８号公報に開示されたものを図面を用いて説明する。
【０００３】
図７において、表面実装型アンテナ１０は、セラミックス、樹脂等の誘電体、または磁性体からなる直方体状の基体１の表面に、第１のグランド電極２、ストリップライン状で長さがλ／４近似の放射電極３、給電電極４、および第２のグランド電極５が形成されてなるものである。
【０００４】
このうち、第１のグランド電極２は基体１の一方主面１ａに形成され、放射電極３は基体１の他方主面１ｂに形成される。
この放射電極３の一端は、基体１の端面１ｃに開放端３ａを形成し、他端は基体１の端面１ｄに延び、第１のグランド電極２に接続される。
また、給電電極４は、一端が、基体１の一方主面１ａに設けられ、他端が端面１ｃに延設され、放射電極３の開放端３ａに対してギャップ６を介して対向している。
この給電電極４は、高周波信号源７に接続される。
また、第２のグランド電極５は、一端が、基体１の端面１ｃの放射電極３の開放端３ａ近傍に設けられ、他端が、第１のグランド電極２に接続される。
【０００５】
このように構成される表面実装型アンテナ１０の等価回路を図８に示す。
同図において、等価回路２０は、インダクタ１１、抵抗１２、１３、コンデンサ１４、１５、１６、１７で構成される。
このうち、抵抗１２、インダクタ１１、コンデンサ１６およびコンデンサ１７は、両端が接地された直列回路を構成している。
また、インダクタ１１とコンデンサ１６の接続部とグランドとの間には、抵抗１３、コンデンサ１４、１５がそれぞれ並列に接続される。
また、コンデンサ１６とコンデンサ１７の接続部は、高周波信号源１８に接続される。
【０００６】
ここで、図７の表面実装型アンテナ１０と等価回路２０の関係を説明する。
【０００７】
インダクタ１１は放射電極３の自己インダクタンス、抵抗１２は放射電極３の内部抵抗、コンデンサ１４は放射電極３の開放端３ａと第１のグランド電極２との間に発生する容量、コンデンサ１５は放射電極３の開放端３ａと第２のグランド電極５との間、すなわち、図７に鎖線で示す部分３０に発生する容量、コンデンサ１６は放射電極３の開放端３ａと給電電極４との間に発生する容量、コンデンサ１７は給電電極４と第１のグランド電極２との間に発生する容量である。
そして抵抗１３は表面実装型アンテナ１０の放射抵抗である。
【０００８】
次に、等価回路２０を用いて、表面実装型アンテナ１０の動作を説明する。
【０００９】
表面実装型アンテナ１０の共振回路は主としてインダクタ１１、抵抗１３、コンデンサ１４、１５で構成される。
このうち、コンデンサ１５はコンデンサ１４より容量が大きく、コンデンサ１４に並列に挿入され、この共振回路の容量成分を増加させ、かつ安定化させる働きをしている。
【００１０】
高周波信号源１８からコンデンサ１６を介して、共振回路に信号が入力されると、入力された信号のエネルギーは共振回路内で共振し、そ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１３で消費されるエネルギーであると言える。
【００１１】
また、コンデンサ１６は、エネルギーを共振回路に供給する入口としての機能の他に、コンデンサ１７と共に外部回路との整合を取る機能を有している。
【００１２】
このように構成される表面実装型アンテナ１０の共振周波数は、放射電極３の自己インダクタンスからなるインダクタンス成分、および、放射電極３の開放端３ａと第２のグランド電極との間に発生する容量からなる容量成分により規定される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の表面実装型アンテナ１０には、次のような問題点があった。
【００１４】
すなわち、製造工程において、基体１に各電極を印刷する際、電極パターンが所望の位置からずれる、いわゆる印刷ずれが生ずる場合があった。
【００１５】
例えば、図９に示すように、電極パターンの印刷ずれのない場合、基体１の端面１ｃにおいて、第２のグランド電極５と端面１ｃの端縁との間の距離をＬ３とする。
これに対して、図１０に示すように、電極パターンが図面上の上方にずれた場合、基体１の端面１ｃにおいて、第２のグランド電極５と端面１ｃの端縁との間の距離Ｌ３１は図９の距離Ｌより小さくなり、放射電極３の開放端３ａと第２のグランド電極５との間に発生する容量が増大することとなった。
ここで、この容量は、表面実装型アンテナ１０の共振周波数を規定する容量成分を構成するものであり、この容量が増大することにより、共振周波数は所望の値より低いものとなる。
【００１６】
また、図１１に示すように、電極パターンが図面上の下方にずれた場合は、第２のグランド電極５と基体１の端面１ｃの端縁との間の距離Ｌ３２が大きくなり、放射電極３の開放端３ａと第２のグランド電極５との間に発生する容量が減少し、その結果、共振周波数は所望の値より高いものとなる。
【００１７】
このような共振周波数のばらつきを補正するため、電極パターンのトリミング等、煩雑な周波数調整の作業が必要であった。
【００１８】 そこで、本発明においては、電極パターンの印刷ずれが生じた場合の共振周波数のばらつきが抑制され、周波数調整の手間が軽減される表面実装型アンテナを提供することを目的とする。
また、このような表面実装型アンテナを用いた通信機を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明においては、
誘電体または磁性体からなる直方体状の基体の一方主面に第１のグランド電極が形成され、
前記基体の他方主面にストリップライン状の放射電極が形成され、
前記放射電極の一端は、一部分が前記基体の他方主面から基体の第１の端面に折れ曲って連続し、第１の端面において第１の開放端を形成し、他の部分が前記基体の他方主面上で第２の開放端を形成し、
前記放射電極の他端は、前記第１のグランド電極に接続され、
前記基体の第１の端面には、前記放射電極の第１の開放端に対してギャップを介して対向して給電電極、および、一端が前記基体の他方主面と第１の端面が交わる稜線部分を挟んで、前記放射電極の第２の開放端に対向し、他端が前記第１のグランド電極に接続された第２のグランド電極を形成してなる表面実装型アンテナであって、
前記各電極を電極パターンの印刷により形成し、
前記基体の前記稜線部分において、前記放射電極に対し、電極パターンの印刷ずれにより生じる共振周波数のばらつきを抑制するためのテーパ状の切欠を、前記電極パターンの印刷時に形成したことを特徴とする。
【００２０】
また、誘電体または磁性体からなる直方体状の基体の一方主面に第１のグランド電極が形成され、
前記基体の他方主面にストリップライン状の放射電極が形成され、
前記放射電極の一端は、一部分が前記基体の他方主面から基体の第１の端面に折れ曲って連続し、第１の端面において第１の開放端を形成し、他の部分が前記基体の他方主面上で第２の開放端を形成し、
前記放射電極の他端は、前記第１のグランド電極に接続され、
前記基体の第１の端面には、前記放射電極の第１の開放端に対してギャップを介して対向して給電電極、および、一端が前記基体の他方主面と第１端面が交わる稜線部分を挟んで、前記放射電極の第２の開放端に対向し、他端が前記第１のグランド電極に接続された第２のグランド電極を形成してなる表面実装型アンテナであって、
前記各電極を電極パターンの印刷により形成し、
前記放射電極の他端側であって、前記基体の他方主面と前記基体の前記第１の端面と対向して形成された第２の端面が交わる稜線部分に、前記基体の他方主面と第２の端面を含んで、電極パターンの印刷ずれにより生じる共振周波数のばらつきを抑制するためのテーパ状の切欠、および、矩形状の切欠を、前記電極パターンの印刷時に形成したことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明にかかる通信機においては、上述の構成を有する表面実装型アンテナを備えてなることを特徴とする。
【００２２】
本発明にかかる表面実装型アンテナによれば、電極パターンの印刷ずれにより、共振周波数を規定する容量成分が増大または減少する場合、電極パターンに設けられた切欠により、インダクタンス成分が減少または増大するため、共振周波数の低下と上昇が相殺される。
このように、共振周波数のばらつきが抑制され、周波数調整の手間が軽減される。
【００２３】
また、本発明にかかる通信機によれば、電極パターンの印刷ずれによる共振周波数のばらつきが抑制され、周波数調整の手間が軽減される表面実装型アンテナを用いるため、製造コストが低減される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施例にかかる表面実装型アンテナの構成を図１を用いて説明する。
なお、同図において、図７と同一または相当する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２５】
図１において、表面実装型アンテナ１０ａは、基体１の表面に、第１のグランド電極２、放射電極３、給電電極４および第２のグランド電極５が形成されてなる。
【００２６】
放射電極３の一端は、一部分が基体１の他方主面１ｂから基体１の第１の端面１ｃに折れ曲って第１の開放端３ａを形成し、他の部分が基体１の他方主面１ｂ上で第２の開放端３ｂを形成する。
【００２７】
放射電極３の他端は、基体１の第１の端面１ｃと対向する位置に形成された第２の端面１ｄに延設され、基体１の一方主面に形成された第１のグランド電極２に接続される。
【００２８】
基体１の第１の端面１ｃに形成された給電電極４の他端は、第１の端面１ｃにおいて放射電極３の第１の開放端３ａに対してギャップ６を介して対向している。また、第２のグランド電極５は、その一端が基体１の他方主面１ｂと第１の端面１ｃとが交わる稜線部分Ｒ１を挟んで、放射電極３の第２の開放端３ｂに対向して形成される。
【００２９】
基体１の稜線部分Ｒ１には、放射電極３に対し、基体１の他方主面１ｂと第１の端面１ｃにわたって、テーパ状の切欠８が形成される。ここで、切欠８は、基体１の第１の端面１ｃにおいて、放射電極３、給電電極４、第２のグランド電極５を形成する電極パターンの印刷ずれにより生じる共振周波数のばらつきを抑制するためのものである。
【００２６】
次に、表面実装型アンテナ１０ａにおいて、切欠８が、どのような効果を奏するかを図２乃至図４を用いて説明する。
【００２７】
図２は、表面実装型アンテナ１０ａの製造工程で、基体１の端面１ｃにおける電極パターンの印刷ずれがなかった場合を示すものである。
図２において、第２のグランド電極５と、基体１の端面１ｃの端縁との間の距離をＬ１、端面１ｃの端縁における放射電極３の幅寸法をＬ２で表す。
【００２８】
ここで、図２の電極パターンが、図面上の上方にずれた場合を図３に示す。
【００２９】
図３において、第２のグランド電極５と、基体１の端面１ｃの端縁との間の距離Ｌ１１は、図２の距離Ｌ１より小さい。
このように、放射電極３の開放端３ａとグランド電極５との間の距離が小さくなることにより、この部分に発生する容量が増大する。
【００３０】
また、これと同時に、切欠８により、基体１の端面１ｃの端縁における放射電極３の幅寸法Ｌ２１は、図２の幅寸法Ｌ２より大きいものとなり、その結果、放射電極３の自己インダクタンスは減少する。
【００３１】
このように、表面実装型アンテナ１０ａの共振周波数を規定する容量成分の増大と、インダクタンス成分の減少が同時に起こるため、共振周波数の低下と上昇が相殺される。
【００３２】
また、図２の電極パターンが、図面上の下方にずれた場合を図４に示す。
【００３３】
このとき、第２のグランド電極５と、基体１の端面１ｃの端縁との間の距離Ｌ１２は、比較的大きいものとなり、端面１ｃの端縁における放射電極３の幅寸法Ｌ２２は、比較的小さいものとなる。
これにより、表面実装型アンテナ１０ａの容量成分が減少し、インダクタンス成分は増大し、共振周波数の上昇と低下が相殺される。
【００３４】
上述のように、表面実装型アンテナ１０ａにおいては、共振周波数のばらつきが抑制され、周波数調整の手間が軽減される。
【００３５】
ここで、共振周波数の変化が相殺されるように、図２に示す切欠８の傾斜角度Ｐを調整し、インダクタンス成分の変化量を制御することができる。
【００３６】
また、特に図示しないが、基体１の他方主面１ｂにおいて電極パターンの印刷ズレが生じた場合には、切欠８の他方主面１ｂ側の部分により、インダクタンス成分が調整され、共振周波数の変化が相殺される。
【００３７】
このように、表面実装型アンテナ１０ａにおいては、電極パターンの印刷ズレが生じた場合の共振周波数のばらつきが抑制され、周波数調整の手間が軽減される。
【００３８】
なお、切欠８を、基体１の他方主面１ｂおよび端面１ｃに跨るものではなく、どちらか一方の面にのみ設けるものとしてもよい。
さらに、切欠８をテーパ状ではなく、半円状または矩形状等の他の形状としてもよい。
【００３９】
また、放射電極３を略Ｌ字状、略コ字状またはミアンダ状等、他の形状としてもよい。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施例にかかる表面実装型アンテナの構成を図５を用いて説明する。
なお、同図において、図１と同一または相当する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４１】
図５において、１０ｂは表面実装型アンテナであり、基体１の表面に、放射電極３およびその他の電極が設けられてなる。
ここで、基体１の他方主面１ｂと第１の端面１ｃと対向して形成された第２の端面１ｄが交わる基体１の接線部分Ｒ２には、放射電極３に対し、基体１の他方主面１ｂと第２の端面１ｄにわたって、切欠２１および切欠２２が形成されている。
【００４２】
このうち、切欠２１は、テーパ状をなし、基体１の他方主面１ｂと端面１ｄに跨って形成されるものである。
【００４３】
また、切欠２２は矩形状をなし、基体１の他方主面１ｂと端面１ｄに跨る図面上の水平部分２２ａと、垂直部分２２ｂとからなり、全体として略Ｌ字状をなすものである。
ここで、切欠２２の水平部分２２ａは、放射電極３の互いに対向する部分３１、３２を規定するものである。
また、垂直部分２２ｂは、放射電極３の幅寸法を小さくするものである。
このように、放射電極３の幅寸法を小さくすることにより、放射電極３の自己インダクタンスの形成に対する切欠２１の影響力を大きくすることができる。
【００４４】
なお、基体１の一方主面１ａおよび端面１ｃに形成される電極形状（電極パターン）は、図１と同一である。
【００４５】
このように構成される表面実装型アンテナ１０ｂにおいては、放射電極３の互いに対向する部分３１、３２間に発生する容量が、共振周波数を規定する容量成分の一部を構成するものとなる。
【００４６】
そして、基体１の一方主面１ｂまたは端面１ｄにおいて、電極パターンの印刷ずれが発生した際には、放射電極３の互いに対向する部分３１、３２間の距離が変化し、この部分に発生する容量が変化する。
これと同時に、切欠２１の傾斜により、放射電極３の幅寸法が縮小または拡大され、放射電極３の自己インダクタンスが変化する。
その結果、共振周波数の低下と上昇が相殺され、所望の共振周波数が得られる。
【００４７】
このように、表面実装型アンテナ１０ｂにおいては、電極パターンの印刷ズレが生じた場合の共振周波数のばらつが抑制され、周波数調整の手間が軽減される。
【００４８】
なお、切欠２１を、基体１の他方主面１ｂおよび端面１ｄに跨るものではなく、どちらか一方の面にのみ設けるものとしてもよい。
さらに、切欠８をテーパ状ではなく、半円状または矩形状等の他の形状としてもよい。
【００４９】
また、切欠２２の形状も、放射電極に互いに対向する部分を規定するものであれば、上述の形状に限定されるものではない。
【００５０】
なお、上記第１、第２の実施例においては、基体１の放射電極３が略矩形状をなす場合について説明したが、放射電極を略コ字状またはミアンダ状等、他の形状としてもよい。
【００５１】
また、上記第２の実施例においては、基体１の端面１ｃ側および端面１ｄ側の双方に、電極パターンの切欠を設ける場合について説明したが、基体１の端面１１ｄ側にのみ、電極パターンの切欠を設けてもよい。
【００５２】
次に、上記各実施例の表面実装型アンテナを用いた通信機として、携帯電話機を例に取り、その構成を図６を用いて説明する。
【００５３】
同図において、携帯電話機１００を構成する基板１０１に、表面実装型アンテナ１０ａのグランド電極および給電電極（ともに図示せず）が半田付けされる。
【００５４】
このように、携帯電話機１００においては、表面実装型アンテナ１０ａを用いることにより、共振周波数のばらつきが抑制され、周波数調整の手間が軽減されるため、製造コストの低減が実現される。
【００５５】
なお、表面実装型アンテナ１０ａと同様に、表面実装型アンテナ１０ｂ、１０ｃも携帯電話機１００に搭載することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明にかかる表面実装型アンテナによれば、電極パターンの印刷ズレにより、共振周波数を規定する容量成分が増大または減少する場合、電極パターンに設けられた切欠により、インダクタンス成分が減少または増大するため、共振周波数の低下と上昇が相殺される。
このように、共振周波数のばらつきが抑制され、周波数調整の手間が軽減される。
【００５７】
また、本発明にかかる通信機によれば、電極パターンの印刷ズレによる共振周波数のばらつきが抑制され、周波数調整の手間が軽減される表面実装型アンテナを用いるものであるため、製造コストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例にかかる表面実装型アンテナの透視斜視図である。
【図２】 図１の表面実装型アンテナの電極パターンの印刷ずれのない状態を示す正面図である。
【図３】 図１の表面実装型アンテナの電極パターンが上方にずれた状態を示す正面図である。
【図４】 図１の表面実装型アンテナの電極パターンが下方にずれた状態を示す正面図である。
【図５】 本発明の第２の実施例にかかる表面実装型アンテナの斜視図である。
【図６】 本発明にかかる通信機を示す斜視図である。
【図７】 従来の表面実装型アンテナの斜視図である。
【図８】 図７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９】 図７の表面実装型アンテナの電極パターンの印刷ずれのない状態を示す正面図である。
【図１０】 図７の表面実装型アンテナの電極パターンが上方にずれた状態を示す正面図である。
【図１１】 図７の表面実装型アンテナの電極パターンが下方にずれた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１    基体
１ａ    一方主面
１ｂ    他方主面
１ｃ、１ｄ    端面
２    第１のグランド電極
３    放射電極
３ａ    開放端
３１    対向する一部
３２    対向する他部
４    給電電極
５    第２のグランド電極
６    ギャップ
１０ａ、１０ｂ    表面実装型アンテナ
８、２１、２２    切欠
１００    携帯電話機（通信機）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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