(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、該基体の表面に形成された給電端子と、前記基体の主として一方主面に形成されたストリップ状の放射電極と、前記基体の主として他方主面に前記放射電極と部分的に対向して形成された容量装荷電極とを有し、前記給電端子は前記放射電極の一端および前記容量装荷電極の一端とそれぞれ接続され、前記放射電極の他端は前記容量装荷電極の他端と接続され、前記容量装荷電極はギャップを介して一端側と他端側に分割されており、前記放射電極の他端に接続された前記他端側の容量装荷電極が前記一端側の容量装荷電極にギャップを介して対向する端面は前記放射電極の開放端として機能させ、互いに対向する一端側と他端側との容量装荷電極間の容量と、前記一端側および他端側のそれぞれの容量装荷電極と前記放射電極との間の容量とを、前記放射電極の共振周波数を決定する容量として機能させたことを特徴とする表面実装型アンテナ。
【請求項２】
前記基体の表面に、前記給電端子に接続して負荷端子を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】
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、該基体の表面に形成された給電端子および負荷端子と、前記基体の主として一方主面に形成されたストリップ状の放射電極と、前記基体の主として他方主面に前記放射電極と部分的に対向して形成された容量装荷電極とを有し、前記給電端子は前記放射電極の一端と接続され、前記負荷端子は前記容量装荷電極の一端と接続され、前記放射電極の他端は前記容量装荷電極の他端と接続され、前記容量装荷電極はギャップを介して一端側と他端側に分割されており、前記放射電極の他端に接続された前記他端側の容量装荷電極が前記一端側の容量装荷電極にギャップを介して対向する端面は前記放射電極の開放端として機能させ、互いに対向する一端側と他端側との容量装荷電極間の容量と、前記一端側および他端側のそれぞれの容量装荷電極と前記放射電極との間の容量とを、前記放射電極の共振周波数を決定する容量として機能させたことを特徴とする表面実装型アンテナ。
【請求項４】
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、該基体の表面に形成された給電端子および負荷端子と、前記基体の主として一方主面に形成されたストリップ状の放射電極と、前記基体の主として他方主面に前記放射電極と部分的に対向して形成された容量装荷電極とを有し、前記給電端子は前記容量装荷電極の一端と接続され、前記負荷端子は前記放射電極の一端と接続され、前記放射電極の他端は前記容量装荷電極の他端と接続され、前記容量装荷電極はギャップを介して一端側と他端側に分割されており、前記給電端子は該給電端子に接続された前記一端側の容量装荷電極と前記他端側の容量装荷電極とのギャップ間の容量を介して前記放射電極へ給電する構成と成し、前記ギャップを介して互いに対向する一端側と他端側との容量装荷電極間の容量と、前記一端側および他端側のそれぞれの容量装荷電極と前記放射電極との間の容量とを、前記放射電極の共振周波数を決定する容量として機能させたことを特徴とする表面実装型アンテナ。
【請求項５】
前記基体に空孔を設けたことを特徴とする、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。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の表面実装型アンテナと該表面実装型アンテナを搭載する実装基板とを有することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項７】
前記実装基板はグランド電極を有し、前記表面実装型アンテナは前記グランド電極の隣り側のグランド電極が形成されていない基板面に搭載され、前記表面実装型アンテナの基体における前記容量装荷電極のギャップを形成した部分を、前記基体のその他の部分よりも前記実装基板の前記グランド電極から遠ざけて配置したことを特徴とする、請求項６に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載のアンテナ装置を用い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用いたアンテナ装置およびそれを用いた通信機、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用いたアンテナ装置およびそれを用いた通信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の移動体通信機、特にＰＨＳなどの携帯電話の高性能化が進む中で、そこに搭載されるアンテナにおいても、広帯域化や軽量化などの更なる高性能化が要求されるようになってきている。
【０００３】
図２２に、従来の表面実装型アンテナとして、特開平１０−１７１３９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２２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の一方主面２ａには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から他方主面２ｂにかけて形成された第１のグランド端子４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から他方主面２ｂ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の一方主面２ａ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から他方主面２ｂにかけて形成された第２のグランド端子８に接続されている。ここで、第１および第２のグランド端子４および８、給電端子６の３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】
【発明が解決しようとする課題】
図２２に示した表面実装型アンテナ１においては周波数帯域幅が狭く、離れた周波数帯域をカバーするためには複数の表面実装型アンテナを必要としたり周波数切換回路を接続したりする必要があり、アンテナの占有面積が増加したり利得が劣化する原因になったりするという問題点があった。また、表面実装型アンテナ１においては、基体厚み方向の偏波成分が小さく、厚み方向に利得の小さくなるヌルポイントが存在し、アンテナの方向によってに着信感度が低くなるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、小型で、広帯域で、高利得で、基板厚み方向の偏波成分の大きい表面実装型アンテナおよびそれを用いたアンテナ装置およびそれらを用いた通信機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、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、該基体の表面に形成された給電端子と、前記基体の主として一方主面に形成されたストリップ状の放射電極と、前記基体の主として他方主面に前記放射電極と部分的に対向して形成された容量装荷電極とを有し、前記給電端子は前記放射電極の一端および前記容量装荷電極の一端とそれぞれ接続され、前記放射電極の他端は前記容量装荷電極の他端と接続され、前記容量装荷電極はギャップを介して一端側と他端側に分割されており、前記放射電極の他端に接続された前記他端側の容量装荷電極が前記一端側の容量装荷電極にギャップを介して対向する端面は前記放射電極の開放端として機能させ、互いに対向する一端側と他端側との容量装荷電極間の容量と、前記一端側および他端側のそれぞれの容量装荷電極と前記放射電極との間の容量とを、前記放射電極の共振周波数を決定する容量として機能させ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、前記基体の表面に、前記給電端子に接続して負荷端子を形成したことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の表面実装型アンテナは、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、該基体の表面に形成された給電端子および負荷端子と、前記基体の主として一方主面に形成されたストリップ状の放射電極と、前記基体の主として他方主面に前記放射電極と部分的に対向して形成された容量装荷電極とを有し、前記給電端子は前記放射電極の一端と接続され、前記負荷端子は前記容量装荷電極の一端と接続され、前記放射電極の他端は前記容量装荷電極の他端と接続され、前記容量装荷電極はギャップを介して一端側と他端側に分割されており、前記放射電極の他端に接続された前記他端側の容量装荷電極が前記一端側の容量装荷電極にギャップを介して対向する端面は前記放射電極の開放端として機能させ、互いに対向する一端側と他端側との容量装荷電極間の容量と、前記一端側および他端側のそれぞれの容量装荷電極と前記放射電極との間の容量とを、前記放射電極の共振周波数を決定する容量として機能させたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の表面実装型アンテナは、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、該基体の表面に形成された給電端子および負荷端子と、前記基体の主として一方主面に形成されたストリップ状の放射電極と、前記基体の主として他方主面に前記放射電極と部分的に対向して形成された容量装荷電極とを有し、前記給電端子は前記容量装荷電極の一端と接続され、前記負荷端子は前記放射電極の一端と接続され、前記放射電極の他端は前記容量装荷電極の他端と接続され、前記容量装荷電極はギャップを介して一端側と他端側に分割されており、前記給電端子は該給電端子に接続された前記一端側の容量装荷電極と前記他端側の容量装荷電極とのギャップ間の容量を介して前記放射電極へ給電する構成と成し、前記ギャップを介して互いに対向する一端側と他端側との容量装荷電極間の容量と、前記一端側および他端側のそれぞれの容量装荷電極と前記放射電極との間の容量とを、前記放射電極の共振周波数を決定する容量として機能させたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の表面実装型アンテナは、前記基体に空孔を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のアンテナ装置は、上記の各表面実装型アンテナと該表面実装型アンテナを搭載する実装基板とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のアンテナ装置は、前記実装基板はグランド電極を有し、前記表面実装型アンテナは前記グランド電極の隣り側のグランド電極が形成されていない基板面に搭載され、前記表面実装型アンテナの基体における前記容量装荷電極のギャップを形成した部分を、前記基体のその他の部分よりも前記実装基板の前記グランド電極から遠ざけて配置したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の通信機は、上記のアンテナ装置を用いたことを特徴とする。
【００１５】
このように構成することにより、本発明によれば、小型で、広帯域で、高利得で、基板厚み方向の偏波成分の大きい表面実装型アンテナおよびそれを用いたアンテナ装置およびそれを用いた通信機を提供することができる。
【００１６】
【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、図２２と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００１７】
図１において、表面実装型アンテナ１０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、給電端子１１が基体２の端面２ｅに形成され、ストリップ状の放射電極１２が基体２の一方主面２ａから端面２ｆにかけてミアンダ状に形成され、容量装荷電極１３が基体２の他方主面２ｂに放射電極１２の一部と対向して形成されている。このうち、給電端子１１は放射電極１２の一端１２ａおよび容量装荷電極１３の一端１３ａにそれぞれ接続され、放射電極１２の他端１２ｂは容量装荷電極１３の他端１３ｂに接続されている。そして、容量装荷電極１３は、ギャップ１３ｇを介して、一端１３ａ側の電極１３ｘと他端１３ｂ側の電極１３ｙにほぼ均等に分割されている。
【００１８】
なお、ここで、給電端子１１は、表面実装型アンテナ１０を実装基板（図示せず）に搭載するときに、実装基板側の給電線路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おり、これ以降の説明の中でも実装基板と接続される電極を端子と称する。
【００１９】
図２に、図１に示した表面実装型アンテナ１０の等価的な構成を示す。図２に示すように、表面実装型アンテナ１０は放射電極１２と容量装荷電極１３をループ状に接続して、その接続部の一方に給電端子１１を接続して構成されている。そして、容量装荷電極１３はギャップ１３ｇの位置に形成される容量Ｃ１を挟んで２つの電極１３ｘと１３ｙに分割されており、放射電極１２と容量装荷電極１３との間には基体２を介して容量Ｃ２が形成されている。容量装荷電極１３の容量という言葉は、この放射電極１２と容量装荷電極１３との間に容量Ｃ２が形成されることを意味している。
【００２０】
次に、図３に、図１に示した表面実装型アンテナ１０を実装基板に搭載したアンテナ装置を示す。図３に示すように、アンテナ装置１８において、実装基板１５には突出部１５ｘが設けられており、実装基板１５の一方主面１５ａには突出部１５ｘを除いてグランド電極１６が形成され、グランド電極１６と絶縁されて給電線路１７が形成されている。そして、表面実装型アンテナ１０は、突出部１５ｘの位置に、基体２の他方主面２ｂ、すなわち容量装荷電極１３を形成した面を実装基板１５に向けて搭載され、給電端子１１は給電線路１７に接続されている。
【００２１】
図４に、このように構成されたアンテナ装置１８の等価回路を示す。図４に示すように、アンテナ装置１８は、インダクタンスＬ１と容量Ｃ１を並列接続し、その一端を給電端子１１に接続するとともに容量Ｃｘを介して接地し、他端を抵抗Ｒ１と容量Ｃｙを直列に介して接地して構成されている。また、インダクタンスＬ１と容量Ｃ１の間には、放射電極１２と容量装荷電極１３との間に形成される容量Ｃ２が接続されている。ここで、容量Ｃｘは表面実装型アンテナ１０の給電端子１１と実装基板１５のグランド電極１６との間に形成される容量を、容量Ｃｙは表面実装型アンテナ１０の放射電極１２の他端と実装基板１５のグランド電極１６との間に形成される容量を、抵抗Ｒ１は表面実装型アンテナ１０の各電極における損失と放射抵抗の合計を表している。そして、アンテナ装置１８は、主としてインダクタンスＬ１と容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃｙで決定される周波数で共振し、アンテナとして動作する。
【００２２】
このように構成された表面実装型アンテナ１０およびアンテナ装置１８においては、表面実装型アンテナ１０の誘電体の基体２に放射電極１２と容量装荷電極１３を形成することによって小型化を実現することができる。しかも、容量装荷電極１３を放射電極１２と対向させて形成することによってさらに小型化を図ることができる。
【００２３】
また、表面実装型アンテナ１０の放射電極１２の他端１２ｂが、基体２の他方主面２ｂに形成された容量装荷電極１３の他端１３ｂと接続されるために、ミアンダ状の部分も含めて基体２の一方主面２ａから端面２ｆに回り込んで形成されているため、基体２の長手方向だけでなく基体２の厚み方向の偏波成分が大きくなる。これより、基体２の厚み方向において利得の小さくなるヌルポイントが無くなり、交差偏波（この場合は基体の長手方向の偏波に対して直交する方向の偏波）を受信しやすくなり、アンテナの方向によって着信感度が低下するという問題を改善することができる。
【００２４】
また、表面実装型アンテナ１０の放射電極１２の主要部が基体２の一方主面２ａに形成され、基体２の他方主面２ｂに形成された容量装荷電極１３と基体２を介して離れているため、放射電極１２と容量装荷電極１３との間の電界の集中を防いで、表面実装型アンテナ１０のＱを低下させることができ、表面実装型アンテナ１０およびアンテナ装置１８の広帯域化および高利得化を図ることができる。
【００２５】
ここで、図５に、図１に示した表面実装型アンテナ１０の反射損失を示すグラフを、図２２に示した従来の表面実装型アンテナ１の反射損失との比較で示す。図５において、Ｓ１は表面実装型アンテナ１０の反射損失を、Ｓ２は表面実装型アンテナ１の反射損失を示す。また、ＢＷ１は表面実装型アンテナ１０の反射損失が−６ｄB以下の帯域幅を、ＢＷ２は表面実装型アンテナ１の反射損失が−６ｄB以下の帯域幅を表している。図５より明らかなように、表面実装型アンテナ１０の帯域幅ＢＷ１は表面実装型アンテナ１の帯域幅ＢＷ２の約４倍となっており、大幅に広帯域化できることが分かる。これより、表面実装型アンテナ１０およびアンテナ装置１８においては、非常に広帯域のアンテナとすることができ、２つの離れた周波数帯域を、周波数切換回路なしで、１つのアンテナでカバーすることができる。
【００２６】
また、表面実装型アンテナ１０およびアンテナ装置１８においては、容量装荷電極１３を２つに分割するギャップ１３ｇの間隔やギャップ１３ｇを介して対向している部分の長さを何らかの方法で削るなどして調整することによって、容易に周波数調整を行うことができる。
【００２７】
また、表面実装型アンテナ１０の放射電極１２のミアンダ数（折り曲げ数）や容量装荷電極１３のギャップ１３ｇの間隔、基体２の誘電率などを変更することによって、共振周波数を広い範囲で設定することが可能で、広い範囲のアプリケーションで表面実装型アンテナ１０およびアンテナ装置１８を利用できる。
【００２８】
また、給電端子１１と実装基板上のグランド電極との間の容量を変更するために、給電端子１１の形状を調整したり、給電端子１１に別の電極を付加したりして、表面実装型アンテナ１０に対する整合回路を基体２上に作り込むことができる。そのため、表面実装型アンテナ１０の外部、例えば実装基板上などに整合回路を設ける必要が無くなり、整合回路を含むアンテナ装置全体の占有スペースを小さくし、アンテナ装置のコストダウンを図ることができる。
【００２９】
なお、図１に示した表面実装型アンテナ１０においては、容量装荷電極１３を一端１３ａ側と多端１３ｂ側にほぼ均等に分割しているが、容量装荷電極の分割の割合は不均等であっても構わないものである。
【００３０】
図６に、本発明の表面実装型アンテナの別の実施例を示す。図６において、図１と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
図６において、表面実装型アンテナ２０は、給電端子１１に接続して、基体２の端面２ｅから他方主面２ｂにかけて負荷端子２１が形成されている点のみが、図１に示した表面実装型アンテナ１０とは異なる。
【００３２】
このように形成した表面実装型アンテナ２０の、負荷端子２１を利用するアンテナ装置の一実施例を図７に示す。図７において、図３と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
図７に示したアンテナ装置２２において、表面実装型アンテナ２０の負荷端子２１は、実装基板１５の一方主面１５ａにおいてグランド電極１６や給電線路１７と絶縁して形成された周波数調整用電極２３に接続されている。
【００３４】
このようにアンテナ装置２２を構成することによって、周波数調整用電極２３は接地電極１６やその他の電極との間で容量を持ち、それが表面実装型アンテナ２０の給電端子１１に並列に付加されることになる。そのため、周波数調整用電極２３を何らかの方法で削ったり、周波数調整用電極２３に別の導電体を貼り付けたりすることによって、アンテナ装置２２の共振周波数を容易に微調整することができる。
【００３５】
次に、表面実装型アンテナ２０の、負荷端子２１を利用するアンテナ装置の別の実施例を図８に示す。図８において、図７と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
図８において、表面実装型アンテナ２０の負荷端子２１は、実装基板１５の一方主面１５ａにおいて、一端をグランド電極１６に接続して形成されたストリップ状の線路電極２５の他端に接続されている。ここで、実装基板１５の他方主面の線路電極２５と対向する位置には別のグランド電極（図示せず）が形成されており、線路電極２５は一端を接地端としたマイクロストリップ線路として動作する。
【００３７】
このようにアンテナ装置２４を構成することによって、線路電極２５は表面実装型アンテナ２０の放射電極１２の一部として動作するため、表面実装型アンテナ２０の電気的な体積を大きくすることになり、その結果としてアンテナ装置２４の帯域幅と利得を向上させることができる。また、線路電極２５の長さを変えることは表面実装型アンテナ２０の放射電極１２の長さを変えることに相当し、アンテナ装置２４の共振周波数を広い周波数範囲で適当な値に容易に設定することができる。
【００３８】
なお、アンテナ装置２４においては、線路電極２５の一端をグランド電極１６に接続して形成したが、線路電極２５の一端を開放端として形成しても構わないもので、同様の作用効果を奏するものである。
【００３９】
次に、表面実装型アンテナ２０の、負荷端子２１を利用するアンテナ装置のさらに別の実施例を図９に示す。図９において、図７と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
図９において、表面実装型アンテナ２０の負荷端子２１は、実装基板１５の一方主面１５ａに形成された周波数切換回路２７に接続されている。周波数切換回路２７は、たとえばスイッチ素子となるダイオードとインダクタとコンデンサから構成されており、負荷端子２１とグランド電極１６との間に接続される負荷のインピーダンスの大きさを、外部からダイオードに与える電圧などによって電気的に変えることができる。
【００４１】
このようにアンテナ装置２６を構成することによって、負荷端子２１に接続される負荷のインピーダンスを電気的に切り換えることができ、これによってアンテナ装置２６の共振周波数を切り換えて、さらに広い範囲の周波数帯域に対応させることができる。
【００４２】
図１０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１０において、図１と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００４３】
図１０において、表面実装型アンテナ４０は、容量装荷電極４１が基体２の他方主面２ｂに放射電極１２の一部と対向して形成され、基体２の端面２ｅに負荷端子４２が形成されている。このうち、負荷端子４２は容量装荷電極４１の一端４１ａに接続され、放射電極１２の他端１２ｂは容量装荷電極４１の他端４１ｂに接続されている。そして、容量装荷電極４１は、ギャップ４１ｇを介して、一端４１ａ側の電極４１ｘと他端４１ｂ側の電極４１ｙに不均等に分割されている。すなわち、表面実装型アンテナ４０においては、容量装荷電極４１の一端４１ａが給電端子１１に接続される代わりに負荷端子４２に接続されている点が、図１に示した表面実装型アンテナ１０と異なる点である。
【００４４】
図１１に、図１０に示した表面実装型アンテナ４０の等価的な構成を示す。図１１に示すように、表面実装型アンテナ４０は放射電極１２と容量装荷電極４１を他端同士を接続してＵ字状に形成して、放射電極１２の一端を給電端子１１に、容量装荷電極４１の一端を負荷端子４２に接続して構成されている。そして、容量装荷電極４１はギャップ４１ｇの位置に形成される容量Ｃ３を挟んで２つの電極４１ｘと４１ｙに分割されており、放射電極１２と容量装荷電極４１との間には基体２を介して容量Ｃ４が形成されている。
【００４５】
次に、図１２に、図１０に示した表面実装型アンテナ４０を実装基板に搭載したアンテナ装置を示す。図１２において、図７と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。図１２に示すように、アンテナ装置４３において、表面実装型アンテナ４０は、実装基板１５に設けた突出部１５ｘの位置に、基体２の他方主面２ｂ、すなわち容量装荷電極４１を形成した面を実装基板１５に向けて搭載され、給電端子１１は給電線路１７に接続され、負荷端子４２は直接グランド電極１６、すなわちインピーダンスが０Ωの負荷に接続されて接地されている。
【００４６】
図１３に、このように構成されたアンテナ装置４３の等価回路を示す。図１３において、図４と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。図１３に示すように、アンテナ装置４３は、インダクタンスＬ１と抵抗Ｒ１と容量Ｃ３を直列接続し、インダクタンスＬ１の一端を給電端子１１に接続するとともに容量Ｃｘを介して接地し、容量Ｃ３の一端を接地し、インダクタンスＬ１と抵抗Ｒ１の接続部を容量Ｃｙを介して接地して構成されている。また、インダクタンスＬ１と容量Ｃ３の間には、放射電極１２と容量装荷電極４１との間に形成される容量Ｃ４が接続されている。そして、アンテナ装置４３は、主としてインダクタンスＬ１と容量Ｃ３、Ｃ４で決定される周波数で共振し、アンテナとして動作する。
【００４７】
このように構成された表面実装型アンテナ４０およびアンテナ装置４３においては、小型化や広帯域化、高利得化を図ることができるなど、図１に示した表面実装型アンテナ１０および図３に示したアンテナ装置１８と同様の作用効果を奏するものである。
【００４８】
なお、図１２に示したアンテナ装置４３においては、表面実装型アンテナ４０の負荷端子４２を実装基板１５のグランド電極１６に接続して接地して構成したが、アンテナ装置としては負荷端子４２をグランド電極１６に接続する構成に限るものではなく、図６に示した表面実装型アンテナ２０を用いた図７ないし図９に示したアンテナ装置２２、２４、２６のように、負荷端子４２を周波数調整電極やストリップ状の線路電極や、周波数切換回路に接続する構成としても構わないもので、アンテナ装置２２、２４、２６と同様の作用効果を奏するものである。
【００４９】
図１４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１４において、図１０と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
図１４において、表面実装型アンテナ５０は、基体２の端面２ｅに給電端子５１が形成され、端面２ｅから他方主面２ｂにかけて負荷端子５２が形成され、容量装荷電極４１の一端が給電端子５１に接続され、放射電極１２の一端が負荷端子５２に接続されている点のみが、図１０に示した表面実装型アンテナ４０と異なる点である。
【００５１】
図１５に、図１４に示した表面実装型アンテナ５０の等価的な構成を示す。図１５において、図１１と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。図１５においても図１１と同様に、表面実装型アンテナ５０は、放射電極１２と容量装荷電極４１の他端同士が接続されている。しかし、容量装荷電極４１の一端が給電端子５１に接続され、放射電極１２の一端が負荷端子５２に接続されている点、すなわち給電端子と負荷端子の役割が入れ替わった点が、図１１に示した表面実装型アンテナ４０の等価的な構成と異なっている。
【００５２】
次に、図１６に、図１４に示した表面実装型アンテナ５０を実装基板に搭載したアンテナ装置を示す。図１６において、図１２と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。図１６に示すように、アンテナ装置５３において、表面実装型アンテナ５０は、実装基板１５に設けた突出部１５ｘの位置に、基体２の他方主面２ｂ、すなわち容量装荷電極４１を形成した面を実装基板１５に向けて搭載され、給電端子５１は給電線路１７に接続され、負荷端子５２は直接グランド電極１６、すなわちインピーダンスが０Ωの負荷に接続されて接地されている。
【００５３】
図１７に、このように構成されたアンテナ装置５３の等価回路を示す。図１７において、図１３と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。図１７に示すように、アンテナ装置５３は、インダクタンスＬ１の一端が接地され、容量Ｃ３の一端が給電端子５１に接続されるとともに容量Ｃｘを介して接地されている点が、図１３に示したアンテナ装置４３の等価回路と異なる点である。
【００５４】
このように構成された表面実装型アンテナ５０およびアンテナ装置５３においては、容量Ｃ３を介して放射電極１２に給電する構成となる点が表面実装型アンテナ４０およびアンテナ装置４３とは異なるが、小型化や広帯域化、高利得化を図ることができるなど、図１に示した表面実装型アンテナ１０およびアンテナ装置１８と同様の作用効果を奏するものである。
【００５５】
なお、図１６に示したアンテナ装置５３においては、表面実装型アンテナ５０の負荷端子５２を実装基板１５のグランド電極１６に接続して接地して構成したが、アンテナ装置としては負荷端子５２をグランド電極１６に接続する構成に限るものではなく、図６に示した表面実装型アンテナ２０を用いた図７ないし図９に示したアンテナ装置２２、２４、２６のように、負荷端子５２を周波数調整電極やストリップ状の線路電極や、周波数切換回路に接続する構成としても構わないもので、アンテナ装置２２、２４、２６と同様の作用効果を奏するものである。
【００５６】
図１８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１８において、図１と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００５７】
図１８において、表面実装型アンテナ６０は、基体２の端面２ｃから端面２ｄへ貫通して２つの空孔６１が設けられている点のみが、図１に示した表面実装型アンテナ１０とは異なる。
【００５８】
このように、表面実装型アンテナ６０の基体２に空孔６１を設けることによって、放射電極１２と容量装荷電極１３との間の誘電体の一部が取り除かれ、実質的な誘電率が低下する。そして、誘電率が低下することによって、放射電極１２と容量装荷電極１３との間の電界の集中を緩和することができ、これによって電界が基体２の外部に漏れやすくなり、表面実装型アンテナ６０の帯域幅が広がり、利得が向上するというメリットがある。また、空孔６１を設けることによって、基体２の軽量化、すなわち表面実装型アンテナ６０の軽量化を図ることができる。
【００５９】
なお、図１８においては、図１に示した表面実装型アンテナ１０の基体に２つの空孔を設けて表面実装型アンテナ６０を構成したが、図６、図１０、図１４に示した表面実装型アンテナ２０、４０、５０に空孔を設けて構成しても構わないもので、同様の作用効果を奏するものである。
【００６０】
また、空孔の数は２個に限るものではなく、１個以上であれば同様の作用効果を奏するものである。
【００６１】
図１９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１９において、図１と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
図１９において、表面実装型アンテナ７０の容量装荷電極７１は、その一端７１ａ側が基体２の他方主面２ｂから端面２ｅに回り込んで形成され、容量装荷電極７１の一端７１ａは給電端子１１に接続され、他端７１ｂは放射電極１２の他端１２ｂに接続されている。さらに端面２ｅにおいて、容量装荷電極７１はギャップ７１ｇを介して、一端７１ａ側の電極７１ｘと他端７１ｂ側の電極７１ｙに不均等に分割されている。
【００６３】
次に、図２０に、図１９に示した表面実装型アンテナ７０を実装基板に搭載したアンテナ装置を示す。図２０において、図３と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
図２０に示したアンテナ装置７２において、表面実装型アンテナ７０は、実装基板１５の突出部１５ｘにおいて、基体２の他方主面２ｂ、すなわち容量装荷電極７１を形成した面を実装基板１５に向け、容量装荷電極７１のギャップ７１ｇを形成した部分を、基体２の他の部分よりも実装基板１５のグランド電極１６から遠ざけて配置されている。そして、給電線路１７は表面実装型アンテナ７０の給電端子１１に接続されている。
【００６５】
このようにアンテナ装置７２を構成することによって、表面実装型アンテナ７０における容量装荷電極７１のギャップ７１ｇの位置が実装基板１５のグランド電極１６から遠ざかるため、ギャップ７１ｇの部分とグランド電極１６との間の電界の集中を緩和することができ、アンテナ装置７２として、表面実装型アンテナ７０が本来有する利得の劣化を防ぐことができる。
【００６６】
なお、図２０においては、表面実装型アンテナ７０を用いて、容量装荷電極７１のギャップ７１ｇを形成した部分を、基体２の他の部分よりも実装基板１５のグランド電極１６から遠ざけてアンテナ装置７２を構成したが、図６、図１０、図１４、図１６に示した表面実装型アンテナ２０、４０、５０、６０を用いてアンテナ装置を構成しても構わないもので、同様の作用効果を奏するものである。
【００６７】
また、上記の表面実装型アンテナの各実施例においては、放射電極をミアンダ状に形成していたが、必ずしもミアンダ状に限定されるものではなく、直線状やスパイラル状など、別の形状でも構わないものである。
【００６８】
また、上記の表面実装型アンテナの各実施例においては、誘電体を用いて基体を構成しているが、同じく絶縁体である磁性体を用いて基体を構成しても構わないものである。
【００６９】
また、上記のアンテナ装置の各実施例においては、基体の他方主面、すなわち容量装荷電極を形成した面を実装基板に向けて搭載していたが、基体の一方主面、すなわち放射電極を形成した面を実装基板に向けて搭載しても構わないもので、同様の作用効果を奏するものである。
【００７０】
図２１に、本発明のアンテナ装置１８を搭載した通信機の一実施例を示す。図２１において、図３と同一もしくは同等の部分には同じ記号を付し、その説明を省略する。図２１において、通信機８０は筐体８１の中に実装基板１５が設けられ、実装基板１５にはグランド電極１６および給電線路１７が形成されている。実装基板１５のコーナー部分にはグランド電極１６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１０が搭載され、アンテナ装置１８を構成している。表面実装型アンテナ１０の給電端子（図示せず）は実装基板１５の給電線路１７に接続されている。さらに、給電線路１７は実装基板１５上に形成された切換回路８２を介して、同じく実装基板１５上に形成された送信回路８３および受信回路８４に接続されている。
【００７１】
このように、本発明のアンテナ装置１８を用いることにより、通信機８０を小型化し、利得と帯域幅を改善し、利得の小さくなるヌルポイントを少なくして、通信機８０の方向による着信感度の低下を改善することができる。
【００７２】
なお、図２１の実施例においては図３に示したアンテナ装置１８を用いて通信機８０を構成したが、図７、図８、図９、図１２、図１６、図２０に示したアンテナ装置２２、２４、２６、４３、５３、７２を用い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。
【００７３】
【発明の効果】
本発明の表面実装型アンテナによれば、絶縁体からなる基体の表面に給電端子を形成し、基体の主として一方主面にストリップ状の放射電極を形成し、基体の主として他方主面に放射電極と部分的に対向して容量装荷電極を形成し、給電端子を放射電極の一端および容量装荷電極の一端とそれぞれ接続し、放射電極の他端と容量装荷電極の他端を接続し、容量装荷電極をギャップを介して一端側と他端側に分割して構成することによって、小型で、広帯域で、利得が高く、アンテナの方向によって着信感度が低下するという問題を改善することができ、また、共振周波数を広い範囲で設定でき、しかも周波数調整が容易になる。
【００７４】
また、給電端子に接続して負荷端子を形成することによって、負荷端子に接続する負荷によって、周波数調整が容易になったり、利得を向上させたり、共振周波数を変更したり切り換えたりすることができる。
【００７５】
また、本発明の表面実装型アンテナによれば、給電端子を放射電極の一端に接続し、負荷端子を容量装荷電極の一端に接続することによっても、また、給電端子を容量装荷電極の一端に接続し、負荷端子を放射電極の一端に接続することによっても、小型で、広帯域で、利得が高く、アンテナの方向によって着信感度が低下するという問題を改善することができ、また、共振周波数を広い範囲で設定でき、しかも周波数調整が容易になる。そして、給電端子に接続して負荷端子を形成することによって、負荷端子に接続する負荷によって、周波数調整が容易になったり、利得を向上させたり、共振周波数を変更したり切り換えたりすることができる。
【００７６】
また、本発明の表面実装型アンテナによれば、基体に空孔を設けることによって、帯域幅を広げ、利得を向上させることができる。また、軽量化を図ることができる。
【００７７】
また、本発明のアンテナ装置によれば、上記の表面実装型アンテナを用いることによって、表面実装型アンテナにおける効果と同様の効果を得ることができる。さらに、表面実装型アンテナの容量装荷電極のギャップを形成した部分を、実装基板のグランド電極から遠ざけて搭載することによって、アンテナ装置として、表面実装型アンテナが本来有する利得の劣化を防ぐことができる。
【００７８】
また、本発明の通信機によれば、本発明のアンテナ装置を用いることによって、通信機を小型化し、利得と帯域幅を改善し、利得の小さくなるヌルポイントを少なくして、通信機の方向による着信感度の低下を改善することができる。
【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的な構成を示す図である。
【図３】本発明のアンテナ装置の一実施例を示す斜視図である。
【図４】図３のアンテナ装置の等価回路を示す図である。
【図５】図１の表面実装型アンテナの帯域幅を示すグラフである。
【図６】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７】本発明のアンテナ装置の別の実施例を示す斜視図である。
【図８】本発明のアンテナ装置のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明のアンテナ装置のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図１０】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１１】図１０の表面実装型アンテナの等価的な構成を示す図である。
【図１２】本発明のアンテナ装置のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図１３】図１２のアンテナ装置の等価回路を示す図である。
【図１４】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１５】図１４の表面実装型アンテナの等価的な構成を示す図である。
【図１６】本発明のアンテナ装置のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図１７】図１６のアンテナ装置の等価回路を示す図である。
【図１８】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斜視図である。
【図１９】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２０】本発明のアンテナ装置のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図２１】本発明の通信機の一実施例の斜視図である。
【図２２】従来の表面実装型アンテナを示す透視斜視図である。
【符号の説明】
２…基体
２ａ…一方主面
２ｂ…他方主面
２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ…端面
１０、２０、４０、５０、６０、７０…表面実装型アンテナ
１１、５１…給電端子
１２…放射電極
１２ａ…放射電極の一端
１２ｂ…放射電極の他端
１３、４１、７１…容量装荷電極
１３ａ、４１ａ、７１ａ…容量装荷電極の一端
１３ｂ、４１ｂ、７１ｂ…容量装荷電極の他端
１３ｘ、１３ｙ、４１ｘ、４１ｙ、７１ｘ、７１ｙ…電極
１３ｇ、４１ｇ、７１ｇ…ギャップ
１５…実装基板
１５ａ…実装基板の一方主面
１５ｘ…実装基板の突出部
１６…グランド電極
１７…給電線路
１８、２２、２４、２６、４３、５３、７２…アンテナ装置
２１、４２、５２…負荷端子
２３…周波数調整用電極
２５…線路電極
２７…周波数切換回路
６１…空孔
８０…通信機
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃｘ、Ｃｙ…容量
Ｒ１…抵抗
【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】
0003661432.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003661432.tif 000017
【図１７】
0003661432.tif 000018
【図１８】
0003661432.tif 000019
【図１９】
0003661432.tif 000020
【図２０】
0003661432.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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