(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地電極が形成されている面の外側に隣り合って接地電極が形成されていない領域を有している実装基板の、前記接地電極が形成されていない領域内の前記接地電極が形成されている面の近くに実装される表面実装型アンテナであって、一方主面、他方主面および複数の端面を有する絶縁体からなる基体と、該基体の表面に一端を開放端として形成されたストリップ状の放射電極と、該放射電極の他端に接続して形成されたグランド端子と、前記放射電極の開放端に対応して形成された給電電極と、該給電電極に接続して形成された給電端子とを有し、前記放射電極は、その一部が前記基体の端面側に形成され、この端面側に形成される前記一部の放射電極は当該端面の上端側の稜線に沿って、当該稜線に隣接する前記端面と該端面から回り込ませた主面の端縁とに形成された両面に跨った経路幅をもつ経路と成し、この両面に跨った経路幅をもつ経路は前記基体が実装基板に実装される際に実装基板の前記接地電極に対面する側の基体の端面側とは反対側の実装基板の接地電極から離れた側の基体の端面側に形成されることを特徴とする表面実装型アンテナ。
【請求項２】
前記放射電極の一部、前記グランド端子、および前記給電端子は、前記基体の端面に設けた凹部に形成したことを特徴とする、請求項１に記載の表面実装型アンテナ。
【請求項３】
請求項１または２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。
【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搭載した通信機、特に移動体通信機などに用いられる表面実装型アンテナおよびそれを搭載した通信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の移動体通信機、特にＰＨＳなどの携帯電話の小形化・軽量化が進む中で、そこに搭載されるアンテナにおいても更なる小形化、高利得化が要求されるようになってきている。
【０００３】
図３に、従来の表面実装型アンテナとして、特開平１０−１３１３９号公報にその基本構成が示されている表面実装型アンテナを示す。図３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や樹脂などの誘電体からなる直方体状の基体２の表面にいくつかの電極を形成して構成されている。まず、基体２の他方主面２ｂから１つの端面２ｄを介して再び他方主面２ｂにかけてストリップ状の放射電極３が形成されている。放射電極３の一端は開放端３ａを形成し、他端は基体２の端面２ｃから一方主面２ａにかけて形成されたグランド端子４に接続されている。また、基体２の他方主面２ｂには放射電極３に隣接して給電電極５が形成され、給電電極５の一端は基体２の端面２ｃから一方主面２ａにかけて形成された給電端子６に接続されている。同じく、基体２の他方主面２ｂには放射電極３の開放端３ａに近接してグランド電極７が形成され、グランド電極７の一端は基体２の端面２ｃから一方主面２ａにかけて形成されたグランド端子８に接続されている。また、基体２の一方主面２ａには放射電極３に接続して固定用端子９および１０が形成されている。ここで、第１およびグランド端子４および８、給電端子６、固定用端子９および１０の５つの電極は、表面実装型アンテナ１を実装基板（図示せず）に搭載するときに、実装基板側のグランド電極や給電線路、固定用電極と半田付けなどによって接続される電極であるため、その他の電極と区別するために端子と表現している。
【０００４】
このように構成された表面実装型アンテナ１において、給電端子６に高周波信号が入力されると、給電電極５と放射電極３の開放端３ａとの間に形成される静電容量を介して、放射電極３に高周波信号が伝達される。放射電極３は、放射電極３自身のインダクタンス成分と、開放端３ａとグランド電極７との間に形成される静電容量とで共振し、その共振のエネルギーの一部が電波として空間に放射され、アンテナとして機能する。また逆に、表面実装型アンテナ１に入射した電波は放射電極３で共振し、そのエネルギーは放射電極３の開放端３ａと給電電極５との間に形成される静電容量を介して給電電極５に伝達され、給電端子６から出力される。
【０００５】
なお、表面実装型アンテナ１から放射される電波および受信する電波は、図３に示す座標で主としてｚ軸方向にその電界成分が振動する電波となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３の表面実装型アンテナ１において、更なる高利得化を図るためには基体２の厚みを厚くしたり、基体全体のサイズを大きくしたりする必要があり、小形化の要求とは矛盾するという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、形状を大きくすることなく利得を改善することのできる表面実装型アンテナおよびそれを搭載した通信機を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、接地電極が形成されている面の外側に隣り合って接地電極が形成されていない領域を有している実装基板の、前記接地電極が形成されていない領域内の前記接地電極が形成されている面の近くに実装される表面実装型アンテナであって、一方主面、他方主面および複数の端面を有する絶縁体からなる基体と、該基体の表面に一端を開放端として形成されたストリップ状の放射電極と、該放射電極の他端に接続して形成されたグランド端子と、前記放射電極の開放端に対応して形成された給電電極と、該給電電極に接続して形成された給電端子とを有し、前記放射電極は、その一部が前記基体の端面側に形成され、この端面側に形成される前記一部の放射電極は当該端面の上端側の稜線に沿って、当該稜線に隣接する前記端面と該端面から回り込ませた主面の端縁とに形成された両面に跨った経路幅をもつ経路と成し、この両面に跨った経路幅をもつ経路は前記基体が実装基板に実装される際に実装基板の前記接地電極に対面する側の基体の端面側とは反対側の実装基板の接地電極から離れた側の基体の端面側に形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の表面実装型アンテナは、前記放射電極の一部、前記グランド端子、および前記給電端子を、前記基体の端面に設けた凹部に形成したことを特徴とする。
【００１０】
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。
【００１１】
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は形状を大きくすることなく利得の改善を図ることができる。また本発明の表面実装型アンテナを搭載した通信機は小形化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で、図３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。
【００１３】
図１の表面実装型アンテナ２０において、放射電極２１は基体２の他方主面２ｂから端面２ｄを介して再び他方主面２ｂにかけてストリップ状に形成され、その一端は開放端２１ａを形成し、他端はグランド端子４に接続されている。そして、放射電極２１のうち、基体２の端面２ｄに形成されている部分は、端面２ｄの縁部に沿って形成されるとともに、隣接する別の面である他方主面２ｂに回り込んで形成されている。
【００１４】
図２に、本発明の表面実装型アンテナ２０を実装基板に搭載した状態における平面図を示す。図２に示すように、本発明の表面実装型アンテナ２０は、実装基板２５の接地電極２６を形成していないコーナー部分２５ａに実装される。
【００１７】
なお、本願発明者の実験によれば、従来の表面実装型アンテナ１と本発明の表面実装型アンテナ２０を比較した場合、帯域幅が１４．４ＭＨｚから１５．３ＭＨｚに、ＸＹ面利得（偏波面がＸ−Ｙ面に垂直、すなわち電界成分がＺ軸方向に振動する電波に対する利得）が最大で−２．９ｄＢｄから−２．７ｄＢｄに、平均で−４．７ｄＢｄから−４．５ｄＢｄにそれぞれ改善した。
【００１８】
このように、放射電極２１の一部を基体２の端面２ｄの縁部に沿って形成するとともに、他方主面２ｂに回り込んで形成することにより、表面実装型アンテナ２０の利得を改善することができる。さらに、利得の改善が不要な場合には、その分だけ基体２の幅を狭くしたり厚みを薄くするなどして、表面実装型アンテナを小形化することもできる。
【００１９】
図４に、本発明の表面実装型アンテナの別の実施例を示す。図４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。
【００２０】
図４の表面実装型アンテナ３０において、放射電極３１は基体２の他方主面２ｂから端面２ｄを介して再び基体２の他方主面２ｂにかけてストリップ状に形成され、その一端は開放端３１ａを形成し、他端はグランド端子４に接続されている。そして、表面実装型アンテナ２０と同様に、放射電極３１のうち、基体２の端面２ｄに形成されている部分は、端面２ｄの縁部に沿って形成されるとともに、隣接する別の面である他方主面２ｂに回り込んで形成されている。さらに、放射電極３１の基体２の他方主面２ｂに回り込んで形成された部分には、その内部に他方主面２ｂの縁部に接して２つのスリット３１ｂが形成されている。
【００２１】
このように、放射電極３１のうち端面２ｄから他方主面２ｂに回り込んで形成された部分の一部にスリット３１ｂを形成しても、表面実装型アンテナ２０と同様の作用・効果を得ることができる。しかも、この場合は基体２の２つの面２ｂ、２ｄの境界である角部に電極を形成しないため、スクリーン印刷で角部を印刷するときに生じる電極材料のたれ（ペースト状の電極材料が基体２の他方主面２ｂから端面２ｄの方に流れ落ちること）を少なくすることができ、外観不良などによる歩留まりの低下を防ぐことができる。
【００２２】
図５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５で、表面実装型アンテナ４０は、セラミックスや樹脂などの誘電体からなる略直方体状の基体４１の表面にいくつかの電極を形成して構成されている。なお、表面実装型アンテナ４０は、後述のように集合基板を分割して得られる子基板として形成されている。
【００２３】
図５において、放射電極４２は基体４１の他方主面４１ｂから端面４１ｄに設けられた略半長円状の凹部５１ａの内側面を介して再び他方主面４１ｂにかけてストリップ状に形成され、その一端は開放端４２ａを形成し、他端は端面４１ｃに設けられた略半円状の凹部５２ａの内側面に形成されたグランド端子４３に接続されている。そして、放射電極４２のうち、凹部５１ａの内側面に形成されている部分は、凹部５１ａの縁部に沿って形成されるとともに、隣接する別の面である他方主面４１ｂに回り込んで形成されている。また、基体４１の他方主面４１ｂには放射電極４２の開放端４２ａに対応して給電電極４４が形成され、給電電極４４の一端は端面４１ｃに設けられた略半円状の凹部５３ａの内側面に形成された給電端子４５に接続されている。同じく、基体４１の他方主面４１ｂには放射電極４２の開放端４２ａに近接してグランド電極４６が形成され、グランド電極４６の一端は端面４１ｃに設けられた半円状の凹部５４ａの内側面に形成されたグランド端子４７に接続されている。また、電極４８は端面４１ｃに設けられた半円状の凹部５５ａの内側面に形成されたダミー電極である。なお、ここで、基体４１の端面に設けられた各凹部およびその内側面に形成された電極は、集合基板において子基板どうしが隣接している境界部にスルーホールを形成し、その内側面に電極を形成したものを、子基板に分割することによって得られるものである。
【００２４】
ここで、基体の端面に凹部を形成する一手法としてスルーホールを用いたものについて説明する。図６に、表面実装型アンテナ４０を子基板に分割する前の集合基板５０を、子基板における基体４１の他方主面４１ｂ側から見たものを示す。図６の集合基板５０において、表面実装型アンテナ４０は子基板の状態で分割線５６を介して複数個連結して構成されており、隣接する子基板との境界部には１つの長円型のスルーホール５１と４個のスルーホール５２、５３、５４、５５が形成されている。これより、スルーホール５１ないし５５の内側面の電極は、子基板に分割した状態で基体４１の端面に設けられた略半長円状もしくは略半円状の凹部の内側面に形成された放射電極４２の一部、グランド端子４３、給電端子４５、グランド端子４７、ダミー電極４８となることが分かる。
【００２５】
このように、放射電極４２の一部、グランド端子４３、給電端子４５、グランド端子４７を基体４１の端面に分割スルーホールで形成した場合、図１の表面実装型アンテナ２０と同様の作用・効果が得られるとともに、表面実装型アンテナの多数個取りが可能となり、コストダウンを図ることができる。
【００２６】
なお、基体の端面に設ける凹部はスルーホールを分割してなるものに限るわけではなく、別の方法によるものであっても構わないものである。
【００２７】
また、上記の表面実装型アンテナの各実施例においては、基体を絶縁体の１つであるセラミックスや樹脂などの誘電体により構成したが、同じく絶縁体である磁性体よりなるものとしても構わないものである。また、上記の各実施例においては、説明上電極と端子を分離して形成していたが、これらは必ずしも何らかの境界で明確に分離できるものではなく、電極と端子が一体に形成されていても構わないものである。
【００２８】
図７に、本発明の表面実装型アンテナを搭載した通信機の一実施例を示す。図７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６３および給電電極６４が形成されている。実装基板６２のコーナー部分にはグランド電極６３が形成されていない領域があり、ここに本発明の表面実装型アンテナ２０が搭載されている。表面実装型アンテナ２０のグランド端子と給電端子（図示せず）は実装基板６２のグランド電極６３および給電電極６４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。
【００２９】
このように、本発明の表面実装型アンテナ２０を実装基板６２に搭載することにより、通信機６０の利得や帯域幅などのアンテナ特性を良くすることができる。逆に従来と同じアンテナ特性で良い場合には、搭載する表面実装型アンテナを小さくすることができ、これによって通信機６０の小形化を図ることができる。
【００３０】
なお、図７の実施例においては表面実装型アンテナ２０を搭載して通信機６０を構成したが、図４および図５に示した表面実装型アンテナ３０または４０を搭載して通信機を構成しても同様の作用・効果を生じるものである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の表面実装型アンテナによれば、接地電極が形成されている面の外側に隣り合って接地電極が形成されていない領域を有している実装基板の、前記接地電極が形成されていない領域内の前記接地電極が形成されている面の近くに実装される表面実装型アンテナであって、放射電極は、その一部が基体の端面側に形成され、この端面側に形成される前記一部の放射電極は当該端面の上端側の稜線に沿って、当該稜線に隣接する前記端面と該端面から回り込ませた主面の端縁とに形成された両面に跨った経路幅をもつ経路と成し、この両面に跨った経路幅をもつ経路は前記基体が実装基板に実装される際に実装基板の前記接地電極に対面する側の基体の端面側とは反対側の実装基板の接地電極から離れた側の基体の端面側に形成される構成としたので、表面実装型アンテナの利得の向上を図ることができる。
【００３２】
さらには、本発明の表面実装型アンテナを搭載して通信機を構成することにより、通信機のアンテナ利得の向上や小形化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の斜視図である。
【図２】図１の表面実装型アンテナを実装基板に搭載した状態を示す平面図である。
【図３】  従来の表面実装型アンテナの斜視図である。
【図４】本発明の表面実装型アンテナの別の実施例の斜視図である。
【図５】本発明の表面実装型アンテナのさらに別の実施例の斜視図である。
【図６】図５の表面実装型アンテナを子基板に分割する前の集合基板を示す図である。
【図７】本発明の通信機の一実施例の斜視図である。
【符号の説明】
２…基体
２ａ…一方主面
２ｂ…他方主面
２ｃ、２ｄ…端面
４、８…グランド端子
５…給電電極
６…給電端子
９、１０…固定用端子
２０…表面実装型アンテナ
２１…放射電極
２１ａ…開放端
【図１】
0003700377.tif 000002
【図２】
0003700377.tif 000003
【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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