(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体の外表面に、一端が自由端の放射電極を有するアンテナであって、前記放射電極の他端に該放射電極の線路幅より大なる幅の電極を備え、前記放射電極の線路幅ａと前記電極の幅ｂとの比（ｂ／ａ）が１．５〜２０であることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
セラミックスからなる直方体の外表面に前記放射電極を形成したことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記放射電極と前記電極とを互いに異なる絶縁体に形成したことを特徴とする請求項１ないし２のいずれかに記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアンテナに関し、特に携帯電話や無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）などのマイクロ波無線通信機器に用いられる小形のアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロ波無線通信機器では、アンテナとしてモノポールアンテナや、誘電体材料からなる基体表面に放射電極を螺旋状に巻いたヘリカルアンテナなどが一般に用いられている。これらアンテナは、例えばオーム社発行の電子情報通信学会編「アンテナ工学ハンドブック」（昭和５５年１０月３０日発行）の頁５０〜頁５９に記載されている。
【０００３】
図３は従来のヘリカルアンテナの斜視図である。なお以下のすべての図において同一機能の部分には同一符号を付けるものとする。このヘリカルアンテナは、例えば誘電体材料からなる絶縁体１に螺旋状の導線２を巻上げた構造を有する。
【０００４】
また特開平９−５１２２１号公報には、表面に導体線路を厚膜印刷法などで形成した誘電体層を積層し、この導体線路をスルーホールを介して電気的に接続させ、周回するコイル状線路２を形成した小型の積層アンテナが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらのアンテナでは、放射電極の線路長が１／４波長より少し長いところで共振することが知られている。また誘電体１の比誘電率が高いほど放射電極を流れる電流の波長が短縮され放射電極の線路長を短くできるのでアンテナを小型化出来る。ところが、前記放射電極２の線路幅は電気的特性の点から、１／４波長の１／１０以下で形成するのがよく、結果アンテナが小形化するほど放射電極２の線路幅は狭くなる。このため放射電極の２の断面積が減少し電気抵抗が増加することから、放射電極２での電力損失が増加してしまうという問題があった。
【０００６】
さらに放射電極２から発生した電力損失によって発生した熱により、放射電極２や絶縁体１が熱膨張し放射電極の線路長が変化する。この結果、マイクロ波無線通信機器の使用中にアンテナの波長が変動してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので、放射電極の電力損失による発熱を抑えるとともに、波長変動の小さなアンテナ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】
本発明は、絶縁体の外表面に、一端が自由端の放射電極を有し、前記放射電極の他端に該放射電極の線路幅より大なる幅の電極を備え、前記放射電極の線路幅ａと前記電極の幅ｂとの比（ｂ／ａ）を１．５〜２０となしたアンテナである。このように構成することで前記放射電極の電力損失による発熱を前記電極で放熱させ、放射電極や絶縁体の温度上昇を抑制し、アンテナ波長の変動を低減することが可能となる。また、本発明において前記放射電極と前記電極とを互いに異なる絶縁体に形成した後、はんだ付け等の手段で放射電極と電極を電気的に接続してもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るアンテナを図１を用いて説明する。図１は本発明の一実施例に係るアンテナの斜視図である。このアンテナは、絶縁体１の外表面上に形成した螺旋状の放射電極２と電気的に接続するように、放射電極２の線路幅より大なる幅の電極３を有している。
【００１０】
前記絶縁体１はアンテナの特性の点から、例えばチタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸カルシウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミナ等の誘電体セラミックスや低損失のガラスエポキシやテフロン等の誘電体材料が好ましく、１ＧＨｚまでの周波数帯であれば、比透磁率が１０未満のＮｉＺｎフェライト等の軟磁性材料で形成してもよい。
【００１１】
前記放射電極２、電極３は例えば印刷、蒸着あるいはメッキなどの方法のなかから、適宜選択し形成される。また放射電極２、電極３は例えばＡｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕなどの電気抵抗の小さい金属材料やこれらを主成分とする合金で形成するのが好ましい。
【００１２】
前記放射電極２は、例えばチップコンデンサ等に用いられる積層技術によって、誘電体１内部に形成しても良いし、誘電体１内部に形成された複数の導体線路を、誘電体１の外表面に形成した少なくとも１つ以上の導体線路で電気的に接続するように形成してもよい。
【００１３】
前記電極３の幅は放射電極２の幅よりも大きく形成し、その最大幅ｂと放射電極２の幅ａとの比（ｂ／ａ）が、１．５未満であると放射電極２の電力損失による発熱を電極３で放熱させるのに十分でなく、２０超とすると絶縁体１が大型化するので好ましくない。
【００１４】
【実施例】
（実施例１）
ジルコン酸カルシウムからなる誘電体材料の粉体を加圧成形し焼結した後、切削加工し幅５ｍｍ高さ３ｍｍ長さ１０ｍｍの直方体形状の誘電体１とした。この外表面にＡｇを主体とするペースト材料を用いて、略３ターンの放射電極２と電極３を印刷し形成した。さらに前記放射電極に電圧を印加するための給電用端子４を誘電体の外表面にＡｇペーストを用いて印刷し形成し、その後、放射電極２、電極３、給電用端子４を８５０℃で焼き付けて２ＧＨｚ帯アンテナを得た。焼き付け後の放射電極２の線路幅ａは０．５ｍｍで厚さは１０μｍ、電極３の幅ｂは１ｍｍで長さ５ｍｍ、厚さは１０μｍであった。その他の実施例として放射電極２の線路幅ａを０．５ｍｍで一定とし、電極３の幅ｂを０．７５ｍｍとしたアンテナと比較例として電極３の幅ｂを０．２５ｍｍ、０．５ｍｍとしたアンテナを同様の手順で作製した。
【００１５】
前記アンテナの給電用端子４を評価用基板にはんだ付けし、２時間室温中に放置した後、室温状態で放射電極の温度ｔ０とアンテナの共振周波数ｆ０をそれぞれ放射温度計とスペクトルアナライザで測定した。さらに放射電極２に交流電源から１Ｗの電力を連続して一分間供給するアンテナ駆動試験を行い、試験後の放射電極２の温度ｔ１、アンテナの共振周波数ｆ１を測定した。試験前後での温度変化及び共振周波数の変化を評価した結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
0003570609.tif 000002
【００１７】
比較例の試料と比べ実施例の試料は放射電極２の温度変化及び、アンテナの共振周波数の変動率が小さい。また交流電源から電力を供給し続けても温度変化は著しく小さく、共振周波数の変化は実用上まったく問題のない程度であった。一方比較例の試料は温度上昇を続け数℃〜十数℃温度変化し、共振数周波数は大きく変化した。
【００１８】
（実施例２）
ジルコン酸カルシウムからなる誘電体材料の粉体を加圧成形し焼結した後、幅５ｍｍ高さ３ｍｍ長さ５ｍｍの直方体形状に切削加工した誘電体１の外表面にＡｇを主体としたペースト材料を用いて略３ターンの放射電極２を印刷し形成した。さらに前記放射電極に電圧を印加するための給電用端子４を誘電体の外表面にＡｇペーストを用いて印刷し形成し、その後、放射電極２、給電用端子４を８５０℃で焼き付けた。放射電極２、給電用端子４を形成した誘電体１を電極３を形成したテフロン基板にはんだ付けして２ＧＨｚ帯アンテナを得た。以下実施例１と同様なのでその説明を省く。
【００１９】
【表２】
0003570609.tif 000003
【００２０】
本実施例も実施例１と同様に比較例の試料と比べ実施例の試料は導体線路２の温度変化及び、アンテナの共振周波数の変動率が小さく、駆動試験を続けても温度変化は著しく小さく、共振周波数の変化は実用上まったく問題のない程度であった。
【００２１】
【発明の効果】
以上の通り本発明によれば、アンテナの小型化に伴う導体線路の電力損失による発熱を抑えるとともに、波長変動の小さなアンテナを得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るアンテナの斜視図である。
【図２】本発明の他の実施例に係るアンテナの斜視図である。
【図３】従来のヘリカルアンテナの斜視図である。
【符号の説明】
１  絶縁体
２  放射電極
３  電極
４  給電用端子
【図１】
0003570609.tif 000004
【図２】
0003570609.tif 000005
【図３】
0003570609.tif 000006