(57)【要約】【課題】本発明は、素子長の小型化を実現するとともに、複数の周波数の電波を送受信可能で広帯域であるチップアンテナを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、基体２と、基体２に設けられた一対の端子部４、５と、基体２の一部であって基体２全周に設けられた段落ち部３と、段落ち部３であって、基体２の長手方向と交差する段落ち壁面に設けられたスパイラル導体部１０を有する構成とすることで、スパイラル導体部１０を３次元的に形成して短くすることができ、チップアンテナの小型化を実現した。【選択図】図１
2006050212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体に設けられた一対の端子部と、
前記基体の一部であって基体全周に設けられた段落ち部と、
前記段落ち部であって、前記基体の長手方向と交差する段落ち壁面に設けられたスパイラル導体部を有することを特徴とするチップアンテナ。
【請求項２】
前記スパイラル導体部が、前記段落ち壁面に１巻き以上の巻き数で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のチップアンテナ。
【請求項３】
前記スパイラル導体部が、前記段落ち部に形成され対向する二つの段落ち壁面のそれぞれに形成されたことを特徴とする請求項１乃至２に記載のチップアンテナ。
【請求項４】
前記スパイラル導体部が、前記基体表面に設けられた導電膜をトリミング、もしくは切削することで形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のチップアンテナ。
【請求項５】
前記トリミングがレーザートリミングであることを特徴とする請求項４に記載のチップアンテナ。
【請求項６】
前記スパイラル導体部が、導電線を巻きつけたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１に記載のチップアンテナ。
【請求項７】
前記段落ち壁面が、前記基体の長手方向の軸と略垂直であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載のチップアンテナ。
【請求項８】
前記段落ち部が複数設けられたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１に記載のチップアンテナ。
【請求項９】
前記基体上であって少なくとも前記段落ち部に保護膜が設けられたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１に記載のチップアンテナ。
【請求項１０】
前記スパイラル導体部が、前記段落ち壁面に形成されることで、前記基体の長手方向に及ばないことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１に記載のチップアンテナ。
【請求項１１】
前記スパイラル導体部が前記段落ち壁面に形成されることで、同一波長に対応するために必要なスパイラル導体部を前記基体の長手方向の長さを長くすること無く確保できることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１に記載のチップアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話を中心とする移動体通信やＩＳＭバンドである２．４ＧＨｚ、５．８ＧＨｚを利用したコードレス電話、あるいは無線ＬＡＮの規格である８０２．１１ｂ、８０２．１１ａ、８０２．１１ｇを利用したパーソナルコンピュータなどの無線通信を行う電子機器等に好適に用いられるチップアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話を代表とする無線通信機器において電波の送信受信を行うためのデバイスとして線状アンテナの代表であるホイップアンテナが一般的に使用されてきた。しかしながら携帯性を高めるために機器の小型化が盛んに行われており、それに伴い板状逆Ｆアンテナ等を使用したアンテナの内蔵化が進んできている。またカメラ機能搭載等に代表される機器の多機能化も年々進んでおり内蔵アンテナの占有面積も縮小化を余儀なくされておりアンテナのさらなる小型化が望まれている。また、世界中どこへ行っても同じ携帯端末が使用できるように１つの携帯端末でＡＭＰＳ、ＧＳＭ、ＤＣＳ、ＰＣＳ等の周波数バンドの異なる複数システムに対応することが望まれておりマルチバンド対応のアンテナが必要とされている。またパーソナルコンピュータ間のデータのやり取りを無線で行うための規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、１１ａ、１１ｇは、２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ帯の２つの周波数帯が使用されており全ての規格で使用できるようにアンテナのデュアル化あるいは、３つ以上の多共振化が望まれている。
【０００３】
ここで、アンテナの小型化、多周波化を実現するためにメアンダ状の複数の導体を積層したアンテナが検討されている（例えば特許文献１）。図１３は従来の技術におけるアンテナの斜視図であり、アンテナ素子の内部に多周波化のために２つのメアンダパターンが付加されている場合が示されている。
【０００４】
１００はチップアンテナであり、１０１は２つのメアンダアンテナ、１０２は給電部、１０３は基体である。２つのメアンダアンテナ１０１は印刷、蒸着などで形成される。給電部１０２からは信号電流が供給され、供給された信号は、２つのメアンダアンテナ１０１の有する２つの共振周波数にしたがって放射される。受信も同様である。
【特許文献１】特許第３１６６５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、メアンダアンテナのようなパターンアンテナの場合には、アンテナとして動作する導体部分を基体の長手方向に沿って形成する必要があるため、所定の周波数に対応するアンテナとするためには一定の長さの導体が必要となり、基体の長手方向の大きさの小型化にはおのずと限界があった。また、メアンダ状だけでなく、スパイラル状にしても、同様に所定の周波数に対応する導体長は最低限の長さが必要であり、これに合わせて基体の小型化にも限界があった。
【０００６】
更に、近年の携帯電話を代表とする携帯端末やノートブックパソコンなどでは、カメラ機能等の搭載による高機能化と携帯性を高めるための機器の小型化が同時に行われておりアンテナの占有面積の小型化が望まれているが、これを組み込む機器の小型化が困難となる問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、素子長の小型化を実現するとともに、複数の周波数の電波を送受信可能で広帯域であるチップアンテナを提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基体と、基体に設けられた一対の端子部と、基体の一部であって基体全周に設けられた段落ち部と、段落ち部であって、基体の長手方向と交差する段落ち壁面に設けられたスパイラル導体部を有する構成とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、基体と、基体に設けられた一対の端子部と基体の端子部との間に設けられた段落ち部と段落ち部の面であって、端子部を結ぶ軸との交差面に設けられたスパイラル導体部を有する構成とすることでスパイラル導体部は、チップアンテナの基体の段落ち部の壁面に設けられるため、チップアンテナの長手方向に対する垂直面に形成できるので、基体の長手方向に沿ってスパイラルを形成する場合に比較して基体の長手方向に占めるスパイラル導体部の領域を圧縮する、即ち三次元空間を活用してスパイラル導体部を形成して二次元空間にスパイラル導体部を形成する場合よりも、その必要領域の圧縮が可能となる。結果として基体の長さを小型にでき、チップアンテナ自体の小型化が図れる。
【００１０】
また基体の長手方向に占めるスパイラル導体部の領域を圧縮することができるので小型化を実現しつつ複数のスパイラル導体部を容易に基体上に形成することができる。形成されたスパイラル導体部は、アンテナの長軸方向に対して直列に並べられた構成となり、スパイラル導体部のインダクタ成分とスパイラル導体部ギャップ間で形成される容量成分により、そのインダクタ成分と容量成分に応じた共振条件が発生しスパイラルの巻き数、ギャップ間距離を制御することで必要な周波数を得ることができる。これにより複数の共振を得ることができるため、多周波化を容易に実現できる。
【００１１】
更にスパイラル導体部がコンパクトに形成できることを利用して複数のスパイラル導体部のもつ共振周波数を近接させて周波数特性曲線をなだらかにつなげて、インダクタンス成分、容量成分の値を調整することで容易に広帯域化も図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の請求項１に記載の発明は、基体と、基体に設けられた一対の端子部と、基体の一部であって基体全周に設けられた段落ち部と、段落ち部であって、基体の長手方向と交差する段落ち壁面に設けられたスパイラル導体部を有するチップアンテナであって、端子部を結ぶ軸との交差面に設けられたスパイラル導体部を有する構成とすることでスパイラル導体部は、チップアンテナの基体の段落ち部の壁面に設けられるため、チップアンテナの長手方向に対する垂直面に形成できるので、基体の長手方向に沿ってスパイラルを形成する場合に比較して基体の長手方向に占めるスパイラル導体部の領域を圧縮する、即ち三次元空間を活用してスパイラル導体部を形成して二次元空間にスパイラル導体部を形成する場合よりも、その必要領域の圧縮が可能となる。結果として基体の長さを小型にでき、チップアンテナ自体の小型化を図ることが可能となる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の発明は、スパイラル導体部が、段落ち壁面に１巻き以上の巻き数で形成されることを特徴とする請求項１に記載のチップアンテナであって１巻き以上の巻き数を設けることでアンテナ寸法の短縮を行うことができ、巻き数を変化させることでスパイラル導体部のインダクタンス値を可変できることができ、必要な周波数帯へ容易にあわせることが可能となる。
【００１４】
レーザートリミングにより形成されることにより、スパイラル数によるインダクタンス成分、スパイラルギャップによる容量成分の細かな制御を行うことができレーザートリミングの設定を変えるだけで必要とする共振周波数を容易に得ることができるようになる。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の発明は、スパイラル導体部が、段落ち部に形成され対向する二つの段落ち壁面のそれぞれに形成されたことを特徴とする請求項１、２記載のチップアンテナであってスパイラル導体部を対向する二つの段落ち壁面のそれぞれに形成することで、インダクタンス値の異なるスパイラル導体部をチップアンテナの長手方向の寸法を大きくすることなく、複数設けることが容易になり共振周波数を複数発生させることが可能となる。これにより周波数の異なる複数のシステムに対応するための多共振化に対応することが可能となる。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の発明は、スパイラル導体部が、基体表面に設けられた導電膜をトリミング、切削することで形成されたことを特徴とする請求項１〜３記載のチップアンテナであって導体膜を後工程でトリミングすることにより、同じ形状のチップアンテナであってもトリミング条件を変更することで共振周波数の異なるチップアンテナを容易に製作することができ製造コストを削減することが可能となる。
【００１７】
本発明の請求項５に記載の発明は、トリミングがレーザートリミングであることを特徴とする請求項４に記載のチップアンテナであって、精度の高いスパイラル導体部を形成することができる。
【００１８】
本発明の請求項６に記載の発明は、スパイラル導体部が導電線を巻きつけることで形成することを特徴とする請求項１〜３のチップアンテナであって導体膜のトリミングと同じように導電線の巻きつけ回数によりインダクタンス値を変化させることができ必要な周波数帯に容易にあわせることができる。また導電線を使用することでインダクタンスで発生する抵抗損失を導体膜のトリミングに比較して小さくできるためアンテナの放射効率の劣化を防止することが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項７記載の発明は、段落ち壁面が、基体の長手方向の軸と略垂直であることを特徴とする請求項１〜６記載のチップアンテナであって長手方向へスパイラル導体部を形成しないこと基体の長手方向に占めるスパイラル導体部の領域を圧縮し、三次元空間を活用してスパイラル導体部を形成することで二次元空間にスパイラル導体部を形成する場合よりも、その必要領域の圧縮が可能となり基体の長さを小型にでき、チップアンテナ自体の小型化を図ることが可能となる。
【００２０】
本発明の請求項８記載の発明は、段落ち部が複数設けられたことを特徴とする請求項1〜7記載のチップアンテナであって段落ち部を複数設けることで、スパイラル導体部を複数設けることができ、容易に多共振化を図ることができる。これにより携帯電話等で用いられているデュアルバンド、トリプルバンド等に容易に対応することが可能となる。
【００２１】
本発明の請求項９記載の発明は、段落ち部に保護膜が設けられたことを特徴とする請求項１〜８のチップアンテナであって保護膜を設けることでスパイラル導体部におけるギャップ間に異物が付着してインダクタンス値が変化するのを防止するとともに、チップアンテナが使用される環境において耐候性を持たせることでチップアンテナの長寿命化が可能となるものである。
【００２２】
本発明の請求項１０記載の発明は、スパイラル導体部が、段落ち壁面に形成されることで、基体の長手方向に及ばないことを特徴とする請求項１〜９のチップアンテナであって、アンテナ導体部であるスパイラル導体部が長手方向に及ばないことでチップアンテナの長手方向を短縮することができチップアンテナの小型化を図ることが可能となる。
【００２３】
本発明の請求項１１記載の発明は、スパイラル導体部が段落ち壁面に形成されることで
、同一波長に対応するために必要なスパイラル導体部を基体の長手方向の長さを長くすること無く確保できることを特徴とする請求項１〜１０のチップアンテナであって基体と垂直方向に必要な波長に対応するために必要なスパイラル導体部を形成することで長手方向にアンテナ導体部を形成する必要がなくチップアンテナの小型化を容易に図ることが可能となる。
【００２４】
以下、図面を用いて説明する。
【００２５】
まず、チップアンテナの形状、構造について説明し、更に、その動作について説明する。
【００２６】
図１は本発明の実施の形態におけるチップアンテナの斜視図、図２は、本発明の実施の形態におけるチップアンテナの側面図、図３、図５は、本発明の実施の形態におけるチップアンテナの斜視図、図４、図６は、本発明の実施の形態におけるチップアンテナの側面図、図７、図８は、本発明の実施の形態におけるチップアンテナの等価回路図である。
【００２７】
１はチップアンテナ、２は基体、４、５は端子部であり、端子部４は給電部６に接続される端子部であり、端子部５は開放部７に接続される端子部である。６は給電部、７は開放部、８は給電源、３は段落ち部、９は保護膜、１０はスパイラル導体部である。
【００２８】
まず、図１を用いてチップアンテナを構成する各部の詳細について説明する。
【００２９】
まず、基体２について説明する。
【００３０】
基体２はチップアンテナの素子を構成するものであり、アルミナもしくはアルミナを主成分とする誘電体セラミック材料からなり、アルミナ粉末を主成分とした数種類の無機物を配合、混合、造粒し、必要とする形状に成型、焼成することで得られる。なお、基体２の構成材料としては、タンデルの良好な損失の少ない誘電体で、低イプシロンの材料であればセラミック以外にも樹脂等の材料を用いてもよい。タンデルの悪い材料を用いると電磁界エネルギーが熱として失われることになり放射効率が悪くなってしまう。また高イプシロンの材料を用いた場合は、電磁界エネルギーが誘電体の中へ閉じ込められてしまうためアンテナからの放射を阻害し、結果として放射効率が落ちてしまうので好ましくない。更に基体には、電磁界エネルギーを送信、受信するために金属導体膜が全面に施されている。金属導電膜はめっき、蒸着、スパッタ、ペーストなどにより形成される。
【００３１】
次に、端子部４、５について説明する。
【００３２】
端子部４、５は、基体２に一対に設けられ、図１などでは基体２の両端にそれぞれ設けられているが、両端ではなく、基体２の途中部分にそれぞれ設けられてもよいものである。また、端子部４、５は基体２と同じ材料や製造工法で形成されてもよく、材料を別途のものを採用してもよいものである。また、導電性のメッキ膜、蒸着膜、スパッタ膜等の薄膜や、銀ペーストなどを塗布して焼き付けなどを行ったものなどの少なくとも一つが用いられて、金属導電膜が施されて、実装基板に形成された給電部６、開放部７などとの実装が実現され、電気接続も実現される。
【００３３】
なお、端子部４、５と基体２は一体で形成されてもよく、別体で形成されてもよい。
【００３４】
次に段落ち部３について説明する。
【００３５】
図１のように段落ち部３を設けることで段落ち部の垂直面にスパイラル導体部１０を設
けることができる。これによりスパイラル導体部１０を長手方向に形成する必要がなくなり、チップアンテナの長手方向の短縮が可能となる。段落ち部３の段落ち量は、目的とする共振周波数が高い場合は、スパイラル導体部１０が短くてよいので段落ち量も少なくてよい。目的とする共振周波数が低い場合は、スパイラル導体部１０を長く形成する必要があるため段落ち量は多くし段落ち部３の垂直面の面積を多くする必要がある。段落ち部３は必要に応じて複数設けてもよく、複数設けることでスパイラル導体部１０を複数設けることができるので多共振等に容易に対応することが可能となる。
【００３６】
なお、チップアンテナ１はλ／４型アンテナであってもよく、λ／２型アンテナであってもよいが、小型化をより促進するためにλ／４型アンテナが用いられることが多く、この場合にはチップアンテナ１の近辺に存在するグランド面に生じるイメージ電流を利用して、送受信利得が確保される。このイメージ電流の利用を促すために、チップアンテナ１の長手方向に垂直な端面を有するグランド面が存在することが好ましい。
【００３７】
次に、給電部６、開放部７、給電源８について説明する。
【００３８】
給電部６、開放部７は、それぞれ、チップアンテナ１を実装する基板に設けられた実装ランドなどにより形成され、給電部６は給電源８に接続されて、信号電流が供給され、あるいはチップアンテナ１で受信された受信信号が受信されて伝達される。開放部７は中空となっており、この開放部７の存在により、インダクタ成分と容量成分から定まる共振周波数に従って、チップアンテナ１から電磁波が放射されるものである。これらは、半田ランド、金属膜、金属めっき、金属ペーストなどから形成される。
【００３９】
給電源８は、信号電流を給電する。あるいは、受信電流の受信を行う。ＲＦ回路などにより形成されており、例えば、ＲＦ回路とチップアンテナ１を接続する同軸ケーブルや、銅線、電極パターンなどがある。
【００４０】
次に、スパイラル導体部１０について説明する。
【００４１】
スパイラル導体部１０は、段落ち部の垂直面に形成される。段落ち部の垂直面にスパイラル導体部１０を設けることで長手方向へスパイラル導体部１０を形成する必要がなくチップアンテナ１の長手方向の短縮化が可能となる。また、このスパイラル導体部１０により、インダクタ成分を発生させる。
【００４２】
スパイラル導体部１０は、そのスパイラル構造により、インダクタ成分を発生させるが、容量成分や抵抗成分なども発生させるものである。
【００４３】
また、スパイラル導体部１０は、柔軟性のある樹脂表面上にメッキ、蒸着、スパッタ等により導体部を形成し、これを巻き付けたものを基体２の表面に電気的、物理的に接続されるように形成されてもよく、あるいは銅線、銅板やアルミ線、アルミ板などの導電線または導電板を巻きつけた物を基体２に電気的、物理的に取り付けることで実現されても良い。また、基体２の表面に形成された導電膜をトリミング、あるいは切削するなどで形成されてもよいものである。このとき、トリミングとして、レーザーを用いたレーザートリミングとすることで精度の高いスパイラル導体部１０を形成することができるものである。
【００４４】
なお、スパイラル導体部１０は、インダクタ成分が発生するものであるから、そのスパイラル導体部１０の巻き数に依存してインダクタ成分の大きさが決定されるものである。巻き数が多ければインダクタ成分が大きくなり、巻き数が少なければインダクタ成分が小さくなる。またスパイラル間のギャップは、そのギャップ間距離により容量成分が決定さ
れるものであるからギャップ間距離が狭くなれば容量は増加し、広くなれば小さくなる。またギャップ間に誘電体が存在する場合は、その誘電率に応じて容量成分の大きさは大きくなる。
【００４５】
後で説明する共振条件は、インダクタ成分と容量成分の積の平方根に反比例して大きさが決まるので、より高周波を実現する場合には、巻き数を少なくしインダクタ成分を小さくし、ギャップ間を広く、誘電率を下げ容量成分を小さくする。低周波を実現する場合には、巻き数を多くし、ギャップ間距離を小さくし、誘電率を上げれば良い。
【００４６】
また、スパイラル導体部１０は、基体２上に複数存在してもよいものであり、図３にしめされるように、スパイラル導体部１０とスパイラル導体部１１の２つが形成されてもよい。あるいは図５にしめされるように３つ以上のヘリカル領域が形成されてもよいものである。これにより一つの素子のチップアンテナ１により、複数の共振周波数をもつ、多共振アンテナが実現されるメリットがある。このとき、当然ながら、段落ち部３が複数形成されてもよいものである。
【００４７】
次に、保護膜９について説明する。保護膜９が設けられることで、基体２の導電膜への損傷やスパイラル導体部１０などの損傷を防止することが可能となる。特に運搬時や実装時の衝撃や熱から守ることが可能となる。保護膜９は基体２の表面に塗布される。あるいは電着膜などにより実現される。ありはチューブ状保護膜により、あらかじめチューブ状をした熱可塑性の保護材料を着けたい３の周囲を覆って置き、熱収縮作用を利用して、保護膜９を実現することも良い。
【００４８】
保護膜９にはエポキシ樹脂などの樹脂材料が好適に用いられ、基体２の全面を覆ってもよく、あるいは少なくとも段落ち部３のみを覆ってもよい。なお、塗布などにより保護膜９が形成されると、スパイラル導体部１０のスパイラル部内部に保護膜９が入り込み、保護膜９が高誘電率の材料であるとアンテナの共振周波数を変動させる恐れがある。このため保護膜９に用いる材料には、低誘電率のものが好ましい。ただし、ある程度保護膜９の誘電率を考慮に入れた上で、スパイラル導体部１０の形状、大きさを設計しておくことで、所望の周波数などのアンテナ特性を得ることができる。
【００４９】
なお、チューブ状保護膜がスパイラル導体部１０を覆って設けられ、スパイラル導体部１０に保護膜が流れ込まなくなる。これによりチューブ状保護膜を設けることによるアンテナ特性の変動が生じることはないメリットがある。ここで、チューブ状保護膜９としては樹脂製でしかも熱収縮性のあるものを選ぶことが好ましい。これは、基体２にチューブ状保護膜を被せ、熱処理することでチューブが収縮し、確実にチューブ状保護膜９を基体２上に形成することができるからである。
【００５０】
また、好ましくは、保護膜９は基体２の段落ち部３に収納されるように形成されることで、端子部４、５の側面の高さと保護膜９の側面の高さが等しいかそれ以下となるように構成することが好ましい。これにより、電子基板への実装時の作業の容易性が確保されるからである。
【００５１】
次に、図７、図８を用いて、チップアンテナ１の動作について説明する。
【００５２】
図７には、図１で示されるチップアンテナの等価回路が示されており、Ｌ１はスパイラル導体部１０から生じるインダクタ成分であり、Ｃ１は、スパイラル導体部１０のスパイラルギャップ間で発生する容量成分である。
【００５３】
図８には、図３で示されるスパイラル導体部１０、１１の二つのスパイラル導体部１０
が存在するチップアンテナ１の等価回路が示されており、Ｌ１はスパイラル導体部１０から生じるインダクタ成分であり、Ｃ１は、スパイラル導体部１０のスパイラルギャップ間で発生する容量成分である。Ｌ２はスパイラル導体部１１から発生するインダクタ成分であり、Ｃ２は、スパイラル導体部１１のスパイラル部のギャップ間で発生する容量成分である。
【００５４】
インダクタ成分と容量成分が並列接続されている場合には、その共振周波数は（数１）により決定される。
【００５５】
【数１】
2006050212.tif 000003
【００５６】
即ち、インダクタ成分と容量成分の積の平方根により定まることになる。
【００５７】
これから、Ｌ１とＣ１とから定まる共振条件に対応した共振周波数での送受信動作が、図１などでのチップアンテナ１で実現される。
【００５８】
これに対して、図３のチップアンテナ１では、上記Ｌ１とＣ１とから定まる共振周波数と、Ｌ２、Ｃ２から定まる共振周波数での送受信動作の２共振が実現される。
【００５９】
Ｌ１とＣ１の値で定まる共振周波数では、Ｌ２、Ｃ２は、共振していないため導通状態となりＬ１Ｃ１の共振が現れる。
【００６０】
またＬ２、Ｃ２の値で定まる共振周波数では、Ｌ２、Ｃ２は共振しインピーダンス無限大となるためＬ２、Ｃ２から先は非導通状態となりＬ２、Ｃ２の共振が現れる。
【００６１】
例えば、ＤＣＳで規格されている携帯電話の使用周波数約１．８ＧＨｚやＧＳＭ１９００の規格に対応する約１．９ＧＨｚの双方に対応するなどである。
【００６２】
なお、スパイラル導体部１０が３つ以上であれば、３つ以上の共振周波数を実現することが可能である。
【００６３】
またスパイラル導体部１０を段落ち部の垂直面に形成できるので、スパイラル導体部１０をチップアンテナ１の長手方向へ形成する必要がなく、スパイラル導体部１０を容易に複数配置できるので、共振周波数が近接して発生するようなインダクタンス成分、容量成分を持つスパイラル導体部１０を複数個、基体２に配置することにより共振周波数の接近した複数の共振周波数を得ることができ、おのおのの共振周波数が必要とする帯域内で少しずつ重なるように発生することで結果として帯域の拡大を図ることができる。
【００６４】
最後に、このチップアンテナについての実験結果を説明する。
【００６５】
図９〜図１２に本発明の実施の形態におけるチップアンテナ性能の実験結果が表されており、図９は本発明の実施の形態におけるスパイラル領域１個の場合の反射特性図であり、図１０は本発明の実施の形態におけるスパイラル領域２個の場合の反射特性図、図１１は本発明の実施の形態におけるチップアンテナの近接した共振周波数発生による反射特性図、図１２は本発明の実施の形態におけるチップアンテナのスパイラル数による反射特性図である。
【００６６】
実験においてはチップアンテナの長さを約１０ｍｍ程度とし実験を行った。
【００６７】
図１０では、スパイラル導体部の数に応じた共振周波数が発生している。
【００６８】
図１０の結果から明らかなように共振周波数は、開放端子部に近い側のスパイラル導体部が低い共振周波数を示し、開放端子部から遠いスパイラル導体部が高い共振周波数を発生させることを示している。このため設計段階において必要とする共振周波数を得るために低い周波数を得たい時は、より開放端子側へスパイラル導体部を形成し、高い周波数を得たいときは給電端子側へ近いところに配置するようにすることで必要とする共振周波数を得ることができる。
【００６９】
図１１では、共振周波数が接近して発生するようにそれぞれのスパイラル導体部の容量成分、インダクタンス成分の値を調整した２個のスパイラル導体部により帯域が広がっていることを示している。
【００７０】
リタ−ンロスが１５ｄＢのところで比較するとスパイラル導体部１個の場合は、帯域幅は、３１８ＭＨｚ、２個の場合は帯域幅４５５ＭＨｚとなっており約１．４倍帯域が拡大されている。
【００７１】
図１２では、スパイラル導体部の巻き数の差により共振周波数が変化することを示している。巻き数を減らすことにより、スパイラル導体部１０で発生するインダクタンス成分が減少し共振周波数は上昇している。
【００７２】
このことは、スパイラル導体部１０の巻き数を制御することで容易に周波数調整が可能であることを示している。
【００７３】
以上のように、一つの素子であるチップアンテナの基体２に、段落ち部３を設けその垂直面にスパイラル導体部を形成し端子部５側に、開放部７を接続し、端子部４側に給電部６を接続配置する構成とすることで、スパイラル導体部をチップアンテナの長手方向に形成する必要がなくチップアンテナの長手方向の短縮化を図ることができる。また図１２の結果に示す通りスパイラル導体部を長手方向に対して小型に形成できるので複数個のスパイラル部を形成することで複数の共振周波数を持つ小型アンテナを容易に形成できる。これにより携帯電話のＧＳＭ、ＤＣＳ等のデュアル対応や無線ＬＡＮにおける２．４ＧＨｚ、５．４ＧＨｚのデュアル化対応が可能となる。
【００７４】
また、図１１の結果に示すとおり、共振周波数が接近して発生するようにそれぞれのスパイラル導体部のインダクタンス成分、容量成分の値を調整した２個スパイラル導体部を近接して配置することにより複数の共振周波数が近接して発生し、結果として帯域を拡大することが可能となる。
【００７５】
これによりＡＭＰＳ帯とＧＳＭ帯やＤＣＳ帯とＰＣＳ帯のように、近接する周波数０．８５９ＧＨｚと０．９２ＧＨｚや１．７９５ＧＨｚと１．９２ＧＨｚの複数の周波数に対応するデュアル〜クワッド対応が求められる場合に、帯域の広さを活用して、一つのチップアンテナで対応することを可能とすることもできるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、基体と、基体に設けられた一対の端子部と、基体の一部であって基体全周に設けられた段落ち部と、段落ち部であって、基体の長手方向と交差する段落ち壁面に設けられたスパイラル導体部を有する構成により、スパイラル導体部をチップアンテナの長手
方向と垂直となる平面に形成することができるので、チップアンテナの長手方向を小型化でき、チップアンテナの多周波化と広帯域化を実現することが必要な用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態におけるチップアンテナの斜視図
【図２】本発明の実施の形態におけるチップアンテナの側面図
【図３】本発明の実施の形態におけるチップアンテナの斜視図
【図４】本発明の実施の形態におけるチップアンテナの側面図
【図５】本発明の実施の形態におけるチップアンテナの斜視図
【図６】本発明の実施の形態におけるチップアンテナの側面図
【図７】本発明の実施の形態におけるチップアンテナの等価回路図
【図８】本発明の実施の形態におけるチップアンテナの等価回路図
【図９】本発明の実施の形態におけるスパイラル領域１個の場合の反射特性図
【図１０】本発明の実施の形態におけるスパイラル領域２個の場合の反射特性図
【図１１】本発明の実施の形態におけるチップアンテナの近接した共振周波数発生による反射特性図
【図１２】本発明の実施の形態におけるチップアンテナのスパイラル数による反射特性図
【図１３】従来の技術におけるアンテナの斜視図
【符号の説明】
【００７８】
１、１００    チップアンテナ
２、１０３    基体
３    段落ち部
４、５    端子部
６、１０２    給電部
７    開放部
８    給電源
９    保護膜
１０、１１、１２    スパイラル導体部
１０１    メアンダアンテナ
【図１】
2006050212.tif 000004
【図２】
2006050212.tif 000005
【図３】
2006050212.tif 000006
【図４】
2006050212.tif 000007
【図５】
2006050212.tif 000008
【図６】
2006050212.tif 000009
【図７】
2006050212.tif 000010
【図８】
2006050212.tif 000011
【図９】
2006050212.tif 000012
【図１０】
2006050212.tif 000013
【図１１】
2006050212.tif 000014
【図１２】
2006050212.tif 000015
【図１３】
2006050212.tif 000016