(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基体（２）を有し、
この基体の一方主面（２ａ）に第１の接地電極（３）を設け、
前記基体の他方主面（２ｂ）に放射電極（６）を設けた表面実装用アンテナ（１）において、
前記基体の端面（２ｅ）に一方主面側から他方主面側へ向かってコプレーナライン状に給電電極（９）を形成し、
この給電電極の一端を第１の接地電極と絶縁した形で前記基体の一方主面側に回り込ませて表面実装時の固定用電極部とし、
前記給電電極の他端を前記放射電極の一辺に近接させ、
且つ、基体（２）の端面（２ｅ）に給電電極（９）を挟む形で、前記コプレーナライン状の給電電極（９）を形成する２つの接地電極と異なる第２の接地電極（４）を２つ形成して、第１の接地電極（３）に直接接続したことを特徴とする表面実装用アンテナ。
【請求項２】
放射電極（６）のコーナー部に縮退分離素子（１０）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の表面実装用アンテナ。
【請求項３】
放射電極（６）の中央部に縮退分離素子（１１）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の表面実装用アンテナ。
【請求項４】
第２の各接地電極（４）の長さまたは幅を互いに異ならせて縮退分離手段としたことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の表面実装用アンテナ。
【請求項５】
第２の接地電極（４）を基体（２）の他方主面（２ｂ）側に回り込ませたことを特徴とする請求項１から請求項４までの何れかに記載の表面実装用アンテナ。
【請求項６】
基体（２）の端面（２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ）のうち給電電極（９）が形成された端面（２ｅ）以外の端面（２ｃ）に第３の接地電極（５）を形成して、第１の接地電極（３）に直接接続したことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の表面実装用アンテナ。
【請求項７】
第３の接地電極（５）を複数個とし、これらの接地電極の長さまたは幅を互いに異ならせて縮退分離手段としたことを特徴とする請求項６に記載の表面実装用アンテナ。
【請求項８】
第３の接地電極（５）を基体（２）の他方主面（２ｂ）側に回り込ませたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の表面実装用アンテナ。
【請求項９】
給電電極（９）の一端側に１箇所以上の突起（９ａ）を設けたことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれかに記載の表面実装用アンテナ。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれかに記載の表面実装用アンテナ（１）を用いたことを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話などの移動体通信機器や無線ＬＡＮなどの無線設備に使用される表面実装用アンテナと、その表面実装用アンテナを用いた無線装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来の表面実装用アンテナの一例を示す透視斜視図、
図１１は従来の表面実装用アンテナの別の例を示す透視斜視図である。
【０００３】
従来この種の表面実装用アンテナとしては、直接給電型λ／２パッチアンテナと容量給電型λ／２パッチアンテナの２種類が広く用いられている。
【０００４】
このうち直接給電型λ／２パッチアンテナは、図１０に示すように、誘電体や磁性体からなる直方体の基体２に導体によるパターン（接地電極３、放射電極６、給電電極９）を形成して構成されており、給電電極９が放射電極６に直接的に結合して高周波信号を送り込むことで、アンテナ機能を発現している。
【０００５】
一方、容量給電型λ／２パッチアンテナは、図１１に示すように、誘電体や磁性体からなる直方体の基体２に導体によるパターン（接地電極３、放射電極６、給電電極９）を形成して構成されており、給電電極９と放射電極６の先端部付近に発生する容量により結合して高周波信号を送り込むことで、アンテナ機能を発現している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これでは次のような不都合があった。
【０００７】
まず、直接給電型λ／２パッチアンテナでは、放射電極６と給電電極９との間にλ／４の長さのインピーダンス整合用のライン８が必要となるためアンテナサイズの小型化に不向きであるばかりか、給電電極９が放射電極６に直接接続されていることから、周波数・インピーダンスの個々の特性調整を行った場合に、他の特性に対して大きな影響を与えやすい。
【０００８】
次に、容量給電型λ／２パッチアンテナでは、こうしたインピーダンス整合用のライン８が不要であるため小型化が容易であるものの、給電電極９の開放端が基体２の端面に形成されることが多く、電極形成工程（特にスクリーン印刷工程）において、給電電極９と放射電極６が別工程で形成されるためにギャップ長が一定せず、その結果として容量成分のバラツキが発生し、特性のバラツキが増大してしまう。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、電気的特性を低下させることがなく、小型であり、給電電極と放射電極により構成されるギャップの位置を自由に設定することが可能であり、特性バラツキが少なく、かつ各特性（周波数・インピーダンス）の調整が容易な表面実装用アンテナおよびこれを用いた小型の無線装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
まず、本発明のうち請求項１に係る発明は、平板状の基体（２）を有し、この基体の一方主面（２ａ）に第１の接地電極（３）を設け、前記基体の他方主面（２ｂ）に放射電極（６）を設けた表面実装用アンテナ（１）において、前記基体の端面（２ｅ）に一方主面側から他方主面側へ向かってコプレーナライン状に給電電極（９）を形成し、この給電電極の一端を第１の接地電極と絶縁した形で前記基体の一方主面側に回り込ませて表面実装時の固定用電極部とし、前記給電電極の他端を前記放射電極の一辺に近接させ、且つ、基体（２）の端面（２ｅ）に給電電極（９）を挟む形で、前記コプレーナライン状の給電電極（９）を形成する２つの接地電極と異なる第２の接地電極（４）を２つ形成して、第１の接地電極（３）に直接接続して構成される。
【００１１】
こうした構成を採用することにより、給電電極のインピーダンスの制御が容易になり、放射電極を形成している他方主面に給電電極の開放端を形成することができるので、スクリーン印刷などの電極形成工程において、放射電極とギャップを形成する給電電極の先端部とを同一工程にて形成することが可能となることから、給電電極から放射電極にかけてのギャップ長が一定となり、ギャップによる容量成分のバラツキを抑え、特性のバラツキを小さくすることができ、また給電電極と放射電極とが直接的に接続されていないため、他の特性に影響を与えることなく各特性を調整することができるように作用する。また、放射電極と第２の接地電極とによって構成されるギャップにより、並列共振回路における容量装荷が達成されるため、発振周波数を低下させることが可能となり、表面実装用アンテナの小型化につながるように作用する。
【００１２】
また、本発明のうち請求項２に係る発明は、上記放射電極（６）のコーナー部に縮退分離素子（１０）を設けて構成される。ここで、縮退分離素子の代表例としてはテーパー（１０）を挙げることができる。かかる構成により、円偏波アンテナを提供することが可能となるように作用する。
【００１３】
また、本発明のうち請求項３に係る発明は、上記放射電極（６）の中央部に縮退分離素子（１１）を設けて構成される。ここで、縮退分離素子の代表例としてはスリット（１１）を挙げることができる。かかる構成により、円偏波アンテナを提供することが可能となるように作用する。
【００１５】
また、本発明のうち請求項４に係る発明は、上記第２の各接地電極（４）の長さまたは幅を互いに異ならせて縮退分離手段として構成される。
【００１６】
また、本発明のうち請求項５に係る発明は、上記第２の接地電極（４）を基体（２）の他方主面（２ｂ）側に回り込ませて構成される。かかる構成により、第２の接地電極の先端を放射電極と同一面上にまで導出することにより、放射電極との間に構成されるギャップによる並列共振回路への容量装荷が一層大きくなるため、発振周波数をますます低下させて、表面実装用アンテナの更なる小型化が可能となるように作用する。
【００１７】
また、本発明のうち請求項６に係る発明は、上記基体（２）の端面（２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ）のうち給電電極（９）が形成された端面（２ｅ）以外の端面（２ｃ）に第３の接地電極（５）を形成して、第１の接地電極（３）に直接接続して構成される。かかる構成により、放射電極と第３の接地電極により構成されるギャップにより、並列共振回路における容量装荷が達成されるため、発振周波数を低下させることが可能となり、表面実装用アンテナの小型化につながるように作用する。
【００１８】
また、本発明のうち請求項７に係る発明は、上記第３の接地電極（５）を複数個とし、これらの接地電極の長さまたは幅を互いに異ならせて縮退分離手段として構成される。
【００１９】
また、本発明のうち請求項８に係る発明は、上記第３の接地電極（５）を基体（２）の他方主面（２ｂ）側に回り込ませて構成される。かかる構成により、第３の接地電極の先端を放射電極と同一面上にまで導出することにより、放射電極との間に構成されるギャップによる並列共振回路への容量装荷が一層大きくなるため、発振周波数をますます低下させて、表面実装用アンテナの更なる小型化が可能となるように作用する。
【００２０】
また、本発明のうち請求項９に係る発明は、上記給電電極（９）の一端側に１箇所以上の突起（９ａ）を設けて構成される。かかる構成により、放射電極との間に構成されるギャップによる容量成分を増加させることが可能となり、インピーダンス調整が容易となるように作用する。
【００２１】
さらに、本発明のうち請求項１０に係る発明は、上記表面実装用アンテナ（１）を用いて構成される。かかる構成により、表面実装用アンテナの小型化に伴って無線装置（１５）も小型化することが可能となるように作用する。
【００２２】
なお、括弧内の符号は図面において対応する要素を表す便宜的なものであり、したがって、本発明は図面上の記載に限定拘束されるものではない。このことは「特許請求の範囲」の欄についても同様である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
＜本発明に係る表面実装用アンテナの第１の実施形態＞
図１は本発明に係る表面実装用アンテナの第１の実施形態を示す透視斜視図である。
【００２５】
この表面実装用アンテナ１は、図１に示すように、セラミックや樹脂などの誘電体からなる平板状の基体２を有しており、基体２の外周六面には一方主面２ａ、他方主面２ｂおよび４つの端面２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆが形成されている。そして、基体２の一方主面２ａにはそのほぼ全面に第１の接地電極３が形成されており、基体２の他方主面２ｂには正方形状の放射電極６が形成されている。ここで、基体２の端面２ｅには給電電極９が一方主面２ａ側から他方主面２ｂ側に向かってコプレーナライン状に形成されており、給電電極９の両端は一方主面２ａおよび他方主面２ｂに回り込んで形成されている。そして、給電電極９の一端は第１の接地電極３と絶縁された形で基体２の一方主面２ａ側に回り込んで表面実装時に固定用電極部となり、給電電極９の他端は放射電極６の一辺に所定のギャップ１２を置いて近接している。また、基体２の端面２ｅにコプレーナライン状の給電電極９を挟む形で第２の接地電極４が２つ形成されて第１の接地電極３に直接接続されている。
【００２６】
このように構成された表面実装用アンテナ１において、給電電極９に信号を入力すると、給電電極９の一端と放射電極６の一辺との間の容量的結合により、両者間のギャップ１２を介して放射電極６に信号が入力され、この信号によって共振電流が生じて電波が放射される。
【００２７】
したがって、この表面実装用アンテナ１においては、λ／４の長さのインピーダンス整合用のラインがなくても基体２の側面から給電することができ、表面実装用アンテナ１を小型化することができる。また、給電電極９をコプレーナライン状に形成することにより、給電電極９のインピーダンスを制御しやすく、ギャップ１２を形成する放射電極６の一辺と給電電極９の一端を同一面上に形成することが可能になることから、ギャップ１２によって生じる容量のバラツキを小さくし、ひいては表面実装用アンテナ１の特性バラツキを抑制することができる。さらに、給電電極９が放射電極６に直接的に接続されていないため、他の特性に影響を与えることなく個々の特性を調整することが可能となる。また、基体２の端面２ｅに給電電極９がコプレーナライン状に形成されているため、給電電極９から接地電極（第１の接地電極３のほか、表面実装用アンテナを実装する実装基板に設けられる接地電極）に向かう電界のほとんどがコプレーナラインを構成する接地電極の方に集中することから、給電電極９から不要な放射を発生する電界の漏れが少なくなり、表面実装用アンテナ１の効率を改善することができる。また、コプレーナライン状の給電電極９を挟む形で第２接地電極４が形成されていて、放射電極６に対して接地電極（第１の接地電極３、第２の接地電極４）が近づくことになるため、両者間に容量を装荷させることができ、表面実装用アンテナ１の小型化を図ることができる。
【００２８】
＜本発明に係る表面実装用アンテナの第２の実施形態＞
図２は本発明に係る表面実装用アンテナの第２の実施形態を示す透視斜視図である。
【００２９】
この表面実装用アンテナ１は、図２に示すように、放射電極６の２つの対角コーナーにテーパー１０を縮退分離素子として設けたことを除き、上述した第１の実施形態と同じ構成を有している。
【００３０】
その結果、テーパー１０のために、放射電極６に入力された信号によって互いに直交して位相が９０°異なる２つの共振電流が生じ、これら２つの共振電流から円偏波の電波が放射されるので、表面実装用アンテナ１を円偏波アンテナとして動作させることができる。
【００３１】
＜本発明に係る表面実装用アンテナの第３の実施形態＞
図３は本発明に係る表面実装用アンテナの第３の実施形態を示す透視斜視図である。
【００３２】
この表面実装用アンテナ１は、図３に示すように、放射電極６の中央部に対角線に沿ってスリット１１を縮退分離素子として設けたことを除き、上述した第１の実施形態と同じ構成を有している。なお、このスリット１１は放射電極６の一部を削除して形成することができるが、その形状は長方形状に限るものではなく、楕円形状や十字状などであっても構わない。
【００３３】
その結果、スリット１１のために、放射電極６に入力された信号によって互いに直交して位相が９０°異なる２つの共振電流が生じ、これら２つの共振電流から円偏波の電波が放射されるので、表面実装用アンテナ１を円偏波アンテナとして動作させることができる。
【００３７】
＜本発明に係る表面実装用アンテナの第４の実施形態＞
図４は本発明に係る表面実装用アンテナの第４の実施形態を示す透視斜視図である。
【００３８】
この表面実装用アンテナ１は、図４に示すように、片方の第２の接地電極４を短くすることにより、第２の各接地電極４と放射電極６との間に形成される２つのギャップ１３の大きさを互いに変えたことを除き、上述した第１の実施形態と同じ構成を有している。ここで、第２の接地電極４を短くする代わりに、この接地電極４を狭くしてもよい。
【００３９】
その結果、放射電極６においては、２つの第２の接地電極４との間に装荷される容量が互いに異なり、２つの共振電流のバランスが崩れて縮退が分離する。つまり、第２の接地電極４と放射電極６との間に装荷される容量の差が放射電極６に対する縮退分離手段として働く。そのため、放射電極６には、互いに直交して位相が９０°異なる２つの共振電流が生じ、これら２つの共振電流から円偏波の電波が放射されるので、表面実装用アンテナ１を円偏波アンテナとして動作させることができる。
【００４０】
＜本発明に係る表面実装用アンテナの第５の実施形態＞
図５は本発明に係る表面実装用アンテナの第５の実施形態を示す透視斜視図である。
【００４１】
この表面実装用アンテナ１は、図５に示すように、基体２の端面２ｃ（すなわち、給電電極９を形成した端面２ｅに対向する端面）に２つの第３の接地電極５が形成されて第１の接地電極３に直接接続されていることを除き、上述した第１の実施形態と同じ構成を有している。
【００４２】
その結果、放射電極６に対して接地電極（第１の接地電極３、第２の接地電極４、第３の接地電極５）がさらに近づくことになるため、両者間に装荷される容量を増加させることができ、表面実装用アンテナ１の一層の小型化を図ることができる。また、基体２の互いに対向する２つの端面２ｅ、２ｃに形成する第２の接地電極４と第３の接地電極５の高さを変えることにより、表面実装用アンテナ１の放射の指向性を制御することもできる。
【００４３】
＜本発明に係る表面実装用アンテナの第６の実施形態＞
図６は本発明に係る表面実装用アンテナの第６の実施形態を示す透視斜視図である。
【００４４】
この表面実装用アンテナ１は、図６に示すように、片方の第３の接地電極５を短くすることにより、第３の各接地電極５と放射電極６との間に形成される２つのギャップ１４の大きさを互いに変えたことを除き、上述した第５の実施形態と同じ構成を有している。ここで、第３の接地電極５を短くする代わりに、この接地電極５を狭くしてもよい。
【００４５】
その結果、放射電極６においては、２つの第３の各接地電極５との間に装荷される容量が互いに異なり、２つの共振電流のバランスが崩れて縮退が分離する。つまり、すなわち、第３の接地電極５と放射電極６との間の容量の差が放射電極６に対する縮退分離手段として働く。そのため、放射電極６には、互いに直交して位相が９０°異なる２つの共振電流が生じ、これら２つの共振電流から円偏波の電波が放射されるので、表面実装用アンテナ１を円偏波アンテナとして動作させることができる。
【００４６】
＜本発明に係る表面実装用アンテナの第７の実施形態＞
図７は本発明に係る表面実装用アンテナの第７の実施形態を示す透視斜視図である。
【００４７】
この表面実装用アンテナ１は、図７に示すように、第２の接地電極４および第３の接地電極５の先端を放射電極６とは絶縁した状態で基体２の他方主面２ｂに回り込ませたことを除き、上述した第５の実施形態と同じ構成を有している。
【００４８】
その結果、放射電極６に対して接地電極（第１の接地電極３、第２の接地電極４、第３の接地電極５）がさらに近づくことになるため、両者間に装荷される容量を増加させることができ、表面実装用アンテナ１の一層の小型化を図ることができる。
【００４９】
＜本発明に係る表面実装用アンテナの第８の実施形態＞
図８は本発明に係る表面実装用アンテナの第８の実施形態を示す透視斜視図である。
【００５０】
この表面実装用アンテナ１は、図８に示すように、給電電極９の一端側に２箇所の突起９ａを設けて略Ｔ字状としたことを除き、上述した第５の実施形態と同じ構成を有している。
【００５１】
その結果、給電電極９の一端と放射電極６の一辺との間の容量が大きくなるため、給電電極９を放射電極６にさらに近接させて容量を増やす方法に比べて、各電極の印刷バラツキによる容量のバラツキを小さくし、ひいては表面実装用アンテナ１の特性バラツキを抑制することができる。
【００５２】
＜本発明に係る表面実装用アンテナのその他の実施形態＞
なお、上述した各実施形態においては、表面実装用アンテナ１の基体２をセラミックスや樹脂などの誘電体を用いて構成したが、磁性体を用いて基体２を構成しても構わない。
【００５３】
また、上述した各実施形態では、正方形状の放射電極６を形成した表面実装用アンテナ１について説明したが、放射電極６の形状は正方形状に限るわけではなく、例えば長方形状や楕円形状の放射電極６を形成してもよい。また、放射電極６に特性調整のための部位をもたせてもよい。
【００５４】
＜本発明に係る無線装置の一実施形態＞
図９は本発明に係る無線装置の一実施形態である携帯型のナビゲーションシステムを示す斜視図である。
【００５５】
このナビゲーションシステム１５は、図９に示すように、筐体１６を有しており、筐体１６には、上述した表面実装用アンテナ１が組み込まれている。また、この表面実装用アンテナ１には受信部（図示せず）が接続されており、この受信部には信号処理部（図示せず）が接続されている。さらに、この信号処理部にはディスプレイ１７およびキーボードなどのインターフェース部１８が接続されている。
【００５６】
そして、このナビゲーションシステム１５が複数のＧＰＳ衛星から電波を受信すると、受信部でその電波から各種の信号を取り出し、信号処理部でその信号からナビゲーションシステム１５自身、すなわちナビゲーションシステム１５をもっている人の現在位置（緯度、経度、高度など）を求め、インターフェース部１８と連携してディスプレイ１７上に現在位置を表示する。
【００５７】
したがって、このナビゲーションシステム１５では、表面実装用アンテナ１の小型化によってナビゲーションシステム１５全体を小型化し、携帯しやすくすることが可能となる。
【００５８】
なお、ナビゲーションシステム１５においては、ＧＰＳの円偏波に対応する表面実装用アンテナ１（すなわち、図２、図３、図４、図６に示す表面実装用アンテナ１）を用いることが望ましい。
【００５９】
以上はナビゲーションシステム１５の例を示したが、携帯電話などの移動体通信機器や無線ＬＡＮなどの無線設備に表面実装用アンテナ１を用いることもできる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１〜９に係る発明によれば、電気的特性を低下させることがなく、小型であり、給電電極と放射電極により構成されるギャップの位置を自由に設定することが可能であり、特性バラツキが少なく、かつ各特性（周波数・インピーダンス）の調整が容易な表面実装用アンテナを提供することが可能となる。
【００６１】
また、本発明のうち請求項１０に係る発明によれば、小型の無線装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る表面実装用アンテナの第１の実施形態を示す透視斜視図である。
【図２】  本発明に係る表面実装用アンテナの第２の実施形態を示す透視斜視図である。
【図３】  本発明に係る表面実装用アンテナの第３の実施形態を示す透視斜視図である。
【図４】  本発明に係る表面実装用アンテナの第４の実施形態を示す透視斜視図である。
【図５】  本発明に係る表面実装用アンテナの第５の実施形態を示す透視斜視図である。
【図６】  本発明に係る表面実装用アンテナの第６の実施形態を示す透視斜視図である。
【図７】  本発明に係る表面実装用アンテナの第７の実施形態を示す透視斜視図である。
【図８】  本発明に係る表面実装用アンテナの第８の実施形態を示す透視斜視図である。
【図９】  本発明に係る無線装置の一実施形態である携帯型のナビゲーションシステムを示す斜視図である。
【図１０】  従来の表面実装用アンテナの一例を示す透視斜視図である。
【図１１】  従来の表面実装用アンテナの別の例を示す透視斜視図である。
【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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