(57)【要約】【課題】インピーダンス整合の微調整が容易なアンテナおよびそれを用いた通信機器を提供する。【解決手段】誘電体材料または磁性体材料から成る基体６の表面に、一端がグランド電極端子26に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極11と、一端が給電端子21に接続されるとともに他端が開放端とされて前記放射電極と容量結合する給電電極16とが形成されて成り、該給電電極16の前記開放端近傍が前記放射電極11に向けて前記給電電極16の前記一端より細くなっていることを特徴とするアンテナとこれを用いた通信機器である。【選択図】  図１
2004208202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体材料または磁性体材料から成る基体の表面に、一端がグランド電極端子に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極と、一端が給電端子に接続されるとともに他端が開放端とされて前記放射電極と容量結合する給電電極とが形成されて成り、該給電電極の前記開放端近傍が前記放射電極に向けて前記給電電極の前記一端より細くなっていることを特徴とするアンテナ
【請求項２】
誘電体材料または磁性体材料から成る基体の表面に、一端がグランド電極端子に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極と、一端が給電端子に接続されるとともに他端が開放端とされて前記放射電極と容量結合する給電電極とが形成されて成り、該給電電極の前記開放端近傍に前記放射電極と平行に張り出した張出部が設けられていることを特徴とするアンテナ。
【請求項３】
誘電体材料または磁性体材料から成る基体の表面に、一端がグランド電極端子に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極と、一端が給電端子に接続されるとともに他端が開放端とされて前記放射電極と容量結合する給電電極とが形成されて成り、前記放射電極の前記給電電極と対向する部位に該給電電極に向けて突出した給電補助電極部が形成されていることを特徴とするアンテナ。
【請求項４】
前記給電補助電極部の先端に、前記給電電極の前記開放端の端辺と平行に張り出した補助張出部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記アンテナの前記基体が直方体状であって、両端面間もしくは両側面間もしくは両主面間を貫通する貫通孔を、または一方主面に両端面間もしくは両側面間を貫通する溝を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のアンテナ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のアンテナを具備したことを特徴とする通信機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信端末やローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等に用いられる小型アンテナ及びそれを用いた通信機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信の発展とサービスの多様化により、携帯型端末の普及が進み、持ち運びを考慮して通信端末の筐体の小型化が進んでおり、これに伴って内蔵されあるいは取り付けられる部品の小型化・軽量化が進んでいる。これに対し、従来のホイップアンテナ51は図７に示すように筐体52から突出する形態であることから、端末のより一層の小型化を図るために、アンテナについては筐体から突出しない小型で軽量なものが望まれている。
【０００３】
この様な要求に応えるために、基体に誘電体材料等を用いることによって誘電性による波長短縮効果を応用し、放射電極のサイズを小さくしてアンテナを小型にしたものが実現されている。
【０００４】
また、アンテナ自身にインピーダンス整合回路を組み込むことでアンテナ周辺部品の占有面積を小さくすることも可能である。この手法として一般的に用いられているのが容量結合による給電方法である。これは容量結合部のＣ（容量）成分の調整を行うことでアンテナのインピーダンス整合を行うものである。
【０００５】
図８に示すアンテナ５は、移動体端末やＬＡＮ等の通信機器に使用されるものであり、例えばセラミックスからなる基体10の表面に、電波を送信、受信するための放射電極15、およびこの放射電極15に高周波信号の電力を供給するために容量結合させた給電電極20を備えている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平07−221536号公報
【特許文献２】
特開平10−341106号公報
【特許文献３】
特許第3279205号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような容量結合を利用したインピーダンス整合の調整は、一般的に給電電極と放射電極との間隔、および給電電極、放射電極の面積を調整することによって行われる。これは平行平板コンデンサの容量成分を求める式からも容易に想像できる。
【０００８】
Ｃ∝εＳ／ｄ  ・・・・・（１）
Ｃ：容量成分
ε：誘電率
Ｓ：電極の面積
ｄ：電極の間隔
しかしながら、給電電極と放射電極の間隔は小さく、放射電極の間隔を調整することによる容量結合の微調整、すなわちインピーダンス整合の微調整が非常に困難という問題点がある。
【０００９】
そして、給電電極はアンテナ固着用パッドを兼ねており、その電極幅は、回路基板に対し十分なアンテナの固着力が得られるよう幅広に設計される。インピーダンス整合の調整を行うときには、給電電極と放射電極の間隔を広げるように、給電電極の開放端を徐々にトリミングしていくことにより行われることが多いが、この給電電極の幅広が故に、トリミング量に対して給電電極の面積が減少する比率が大きくなり、微妙なインピーダンス整合の調整が困難となる問題が発生する。一方でインピーダンス整合の調整は、利得にも大きく影響を及ぼすため、高い精度が要求される。
【００１０】
本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、容量結合を利用したインピーダンス整合の調整において、精度よくかつ容易に調整を行うことが可能なアンテナおよびそれを用いた通信機器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは容量結合によるインピーダンス整合の微調整に関して研究を重ねた結果、以下の構成を備えたアンテナを形成することにより、上述の問題点を解決できることを見出し、本研究を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明の第１のアンテナは、誘電体材料または磁性体材料から成る基体の表面に、一端がグランド電極端子に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極と、一端が給電端子に接続されるとともに他端が開放端とされて前記放射電極と容量結合する給電電極とが形成されて成り、この給電電極の前記開放端近傍が前記放射電極に向けて前記給電電極の前記一端より細くなっていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第１のアンテナによれば、この給電電極の細くなっている部分をトリミングすることで、トリミング量に対する給電電極の面積が減少する変化率を小さくすることができるので、給電電極と放射電極の間に発生する容量結合を表す式Ｃ∝εＳ／ｄの面積Ｓの変化量を小さくすることができて、容量結合の調整が容易となり、この容量結合を調整することによる本発明の第１のアンテナのインピーダンス整合の微調整が容易となる。
【００１４】
本発明の第２のアンテナは、誘電体材料または磁性体材料から成る基体の表面に、一端がグランド電極端子に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極と、一端が給電端子に接続されるとともに他端が開放端とされて前記放射電極と容量結合する給電電極とが形成されて成り、この給電電極の前記開放端近傍に前記放射電極と平行に張り出した張出部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第２のアンテナによれば、この張出部をトリミングすることで、トリミング量に対する給電電極部（給電電極および張出部）の面積が減少する変化率を小さくすることができるので、給電電極部と放射電極との間に発生する容量結合を表す式Ｃ∝εＳ／ｄの面積Ｓの変化量を小さくすることができて、容量結合の調整が容易となり、この容量結合を調整することによる本発明の第２のアンテナのインピーダンス整合の微調整が容易となる。
【００１６】
本発明の第３のアンテナは、誘電体材料または磁性体材料から成る基体の表面に、一端がグランド電極端子に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極と、一端が給電端子に接続されるとともに他端が開放端とされて前記放射電極と容量結合する給電電極とが形成されて成り、前記放射電極の前記給電電極と対向する部位にこの給電電極に向けて突出した給電補助電極部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第３のアンテナによれば、この給電補助電極部をトリミングすることにより、トリミング量に対する放射電極部（放射電極＋給電補助電極部）の面積が減少する変化率を小さくすることができ、また給電電極より面積の大きい放射電極部側に対してのトリミングであることから面積の変化量が小さくなる割合をさらに小さくできるので、さらに効果的に給電電極と放射電極部との間に発生する容量結合を表す式Ｃ∝εＳ／ｄの面積Ｓの変化量を小さくすることができて、容量結合の調整が容易となり、この容量結合を調整することによる本発明の第３のアンテナのインピーダンス整合の微調整が容易となる。
【００１８】
本発明の第４のアンテナは、上記本発明の第３のアンテナの構成において、前記給電補助電極部の先端に、前記給電電極の前記開放端の端辺と平行に張り出した補助張出部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第４のアンテナによれば、この補助張出部をトリミングすることにより、トリミング量に対する放射電極部（放射電極＋給電補助電極部＋補助張出部）の面積の減少する変化率を小さくすることができ、また給電電極より面積の大きい放射電極部側に対してのトリミングであることから面積の変化量が小さくなる割合をさらに小さくできるので、さらに効果的に給電電極と放射電極部との間に発生する容量結合を表す式Ｃ∝εＳ／ｄの面積Ｓの変化量を小さくすることができて、容量結合の調整が容易となり、この容量結合を調整することによる本発明の第４のアンテナのインピーダンス整合の微調整が容易となる。
【００２０】
本発明の第５のアンテナは、上記本発明の第１乃至第４のアンテナのいずれかの構成において、アンテナの基体が直方体状であって、両端面間もしくは両側面間もしくは両主面間を貫通する貫通孔を、または一方主面に両端面間もしくは両側面間を貫通する溝を設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の第５のアンテナによれば、基体に貫通孔または溝を設けたときには基体の実効的な誘電率を低くすることができ、これによって容量結合を表す式Ｃ∝εＳ／ｄによって誘電率εが小さくなる代わりに給電電極部や放射電極部の電極面積Ｓを大きくすることができて、電極のトリミング量に対する電極面積の減少する変化率を小さくすることができるので、容量結合の調整がさらに容易となり、この容量結合を調整することによる本発明の第１〜第４のアンテナのインピーダンス整合の微調整がさらに容易となる。
【００２２】
本発明の通信機器は、上記本発明の第１乃至第５のいずれかのアンテナを具備したことを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の通信機器によれば、本発明の第１〜第５のアンテナを具備したときには、アンテナのインピーダンス整合を容易に最適な状態に調整することができ、アンテナと給電回路間のインピーダンス不整合によるロスを最小限に抑えることができるので、高利得の通信機器を得ることができるとともに、良好な通信状態を維持することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施の形態の例に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１のアンテナの実施の形態の一例を示す斜視図である。図１において、１は本発明のアンテナを示し、６は誘電体材料または磁性体材料から成る基体、21は給電端子、26はグランド電極端子、11は一端がグランド電極端子26に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極、16は一端が給電端子21に接続されるとともに他端が開放端とされて放射電極11と容量結合する給電電極である。
【００２６】
本発明の第１のアンテナでは、前述の問題を解決する手法として図１に示すように給電電極16の開放端近傍が放射電極11に向けて給電端子26に接続される一端より幅を細くしている。これにより、給電端子21近傍の給電電極16は半田実装による回路基板との固着に必要な幅を保ったまま、トリミングが行われる開放端近傍のみが細くなっているので、トリミング量に対する給電電極16の面積の減少を低く抑えることが可能になる。そして、幅の細くなった給電電極16の開放端より給電電極16と放射電極11の間隔を広げるように給電電極16の開放端を徐々にトリミングすることによって、給電電極16と放射電極11の間に発生する容量結合の関係を表す上記（１）式のＣ∝εＳ／ｄにおけるＳ（電極面積）の変化量を小さくすることが可能となるので、容量結合の調整が容易となり、この容量結合を調整することによるインピーダンス整合を整合状態に微調整することが容易となる。
【００２７】
なお、図１では給電電極16の形状をステップ状にしているが、給電端子21近傍の給電電極16が半田実装による回路基板との固着に必要な幅を保ったまま、開放端近傍がトリミング量に対する給電電極16の面積の減少を低く抑えることができるよう細くなっていればよく、例えばテーパー状等にしても同様の効果を得ることができる。
【００２８】
次に、図２は本発明の第２のアンテナの実施の形態の一例を示す斜視図である。図２において、２は本発明の第２のアンテナを示し、７は誘電体材料または磁性体材料から成る基体、22は給電端子、27はグランド電極端子、12は一端がグランド電極端子27に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極、17は一端が給電端子22に接続されるとともに他端が開放端とされて放射電極12と容量結合する給電電極である。31は給電電極17の開放端近傍に放射電極12と平行に張り出した張出部である。Ｌは、放射電極12が延びる方向と平行な方向に対して直角な方向の張出部31の幅である。
【００２９】
本発明の第２のアンテナでは、前述の問題を解決する手法として、図２に示すように給電電極17の開放端近傍に放射電極12が延びる方向と平行に、張出部31を設けている。張出部31は、張出部の放射電極12が延びる方向と平行な方向に対して直角な方向の幅Ｌが、給電電極17の給電端子22に接続された一端部分の幅よりも幅の狭い形状となっている。この張出部31の開放端を給電電極17に向かってトリミングすることで、給電電極17は半田実装による回路基板との固着に必要な幅を保ったままなので、回路基板に対する固着力を保持したまま、またトリミングが行われる張出部31の幅Ｌが細くなっているので上記本発明の第１のアンテナの場合と同様の理由により、トリミング量に対する給電電極部（給電電極17と張出部31）の面積の減少を小さく抑えることが可能になる。そして、幅の広い給電電極17ではなく幅の細い張出部31の開放端よりトリミングすることによって、給電電極17および張出部31と放射電極12との間に発生する容量結合の関係を表す上記（１）式のＣ∝εＳ／ｄにおけるＳ（電極面積）の変化量を小さくすることが可能となるので、容量結合の調整が容易となり、この容量結合を調整することによるインピーダンス整合を整合状態に微調整することが容易となる。
【００３０】
次に、図３は本発明の第３のアンテナの実施の形態の一例を示す斜視図である。図３において、３は本発明の第３のアンテナを示し、８は誘電体材料または磁性体材料から成る基体、23は給電端子、28はグランド電極端子、13は一端がグランド電極端子28に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極、18は一端が給電端子23に接続されるとともに他端が開放端とされて放射電極13と容量結合する給電電極である。32は放射電極13の給電電極18と対向する部位に給電電極18に向けて突出した給電補助電極部である。
【００３１】
本発明の第３のアンテナでは前述の問題を解決する手法として、図３に示すように放射電極13の給電電極18と対向する部位に給電電極18に向けて突出した給電補助電極部32を設けている。よって、給電補助電極部32と給電電極18との間にも容量結合が発生する。ここでインピーダンス整合のために容量結合を微調整する場合においては、電極面積の小さい給電電極18よりも容量結合の相手である電極面積の大きい放射電極部（放射電極13＋給電補助電極部32）をトリミングした方が電極面積の変化率が小さくなるので、容量結合の微調整がさらに容易となる。
これは上記（１）式のＣ∝εＳ／ｄからも分かるように、Ｓ（電極面積）の変化率が小さい程Ｃ（容量成分）の変化率も小さくなるためである。すなわち、給電補助電極部32を開放端よりトリミングすることで、トリミング時に放射電極部の電極面積Ｓの変化率が小さいことからトリミング量に対するインピーダンスの変化率も小さくなってトリミング量の調整幅の余裕が大きく取れるので、インピーダンスを整合状態に微調整することが容易となる。
【００３２】
また通常、放射電極13をトリミングすると放射電極13のインダクタンス成分が変化することによりアンテナの周波数までが変化してしまうが、この給電補助電極部32をトリミングしてもアンテナの周波数は変化しない。これはアンテナの周波数が放射電極13の長さ（グランド電極端子28の接続部から放射電極13の他端まで）によって決まるためである。
【００３３】
次に、図４は本発明の第４のアンテナの実施の形態の一例を示す斜視図である。図４において、４は本発明の第４のアンテナを示し、９は誘電体材料または磁性体材料から成る基体、24は給電端子、29はグランド電極端子、14は一端がグランド電極端子29に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極、19は一端が給電端子24に接続されるとともに他端が開放端とされて放射電極14と容量結合する給電電極である。33は放射電極14の給電電極19と対向する部位に給電電極19に向けて突出した給電補助電極部であり、34は給電補助電極部33の先端に、給電電極19の開放端の端辺と平行に張り出した補助張出部である。
【００３４】
本発明の第４のアンテナは、図４に示すように、給電電極19の容量結合の相手である放射電極部（放射電極14＋給電補助電極部33）の面積を前述の本発明の第３のアンテナより大きくするために、補助張出部34を給電電極19の開放端の先端部に形成されている直線状の辺、すなわち給電電極19の開放端の端辺、と平行方向に延びるように設けている。この給電補助電極部33の先端に給電電極19の開放端の端辺と平行に張り出した補助張出部34が設けられることによって補助張出部34と給電電極19との間にも容量結合が発生する。ここでインピーダンス整合のために容量結合を微調整する場合においては、電極面積の小さい給電電極19よりも容量結合の相手である電極面積の大きい放射電極部（放射電極14＋給電補助電極部33＋補助張出部34）をトリミングした方が電極面積の変化率が小さくなり、容量結合の微調整がさらに容易となる。これは上記（１）式のＣ∝εＳ／ｄからも分かるように、Ｓ（電極面積）の変化率が小さい程Ｃ（容量成分）の変化率も小さくなるためである。すなわち、補助張出部34を開放端よりトリミングすることで、トリミング時に電極面積Ｓの変化率が小さいことからトリミング量に対するインピーダンスの変化率も小さくなってトリミング量の調整幅の余裕が大きく取れるので、インピーダンスを整合状態に微調整することが容易となる。
【００３５】
また通常、放射電極14をトリミングすると放射電極14のインダクタンス成分が変化することによりアンテナの周波数までが変化してしまうが、この補助張出部34をトリミングしてもアンテナの周波数は変化しない。これはアンテナの周波数が放射電極14の長さ（グランド電極端子29の接続部から放射電極14の他端まで）によって決まるためである。
【００３６】
図５は本発明の第５のアンテナの基体の形状の例を示す斜視図であり、図５（ａ）の41は基体の両端面（図５においては基体の左右の面）を貫通する貫通孔を、図５（ｂ）の42は基体の両側面（図５においては基体の手前側とその対面の面）を貫通する貫通孔を、図５（ｃ）の43は基体の両主面間（図５においては基体の上面と下面）を貫通する貫通孔を、図５（ｄ）の44は一方主面（図５においては下面）に両端面を貫通する溝を、図５（ｅ）の45は一方主面に両側面を貫通する溝を示す。
【００３７】
本発明の第５のアンテナによって、上記本発明の第１乃至第４のアンテナのいずれかの構成を備えた基体に、両端面間を貫通する貫通孔41もしくは両側面間を貫通する貫通孔42もしくは両主面間を貫通する貫通孔43、または基体の一方主面に両端面を貫通する溝44もしくは両側面を貫通する溝45を設けることにより、基体の実効的な誘電率を低くすることができ、これによって給電電極または放射電極部の面積をさらに大きくすることが可能となる。これは上記（１）式のＣ∝εＳ／ｄより、ε（誘電率）が小さくなることで、同様のＣ（容量成分）を得ようとするとＳ（電極面積）を大きくする必要があるためである。そして、給電電極または放射電極部の面積を大きくすることで、トリミング量に電極面積の減少率は低くなり、容量結合の変化率も小さくすることが可能となる。すなわち、本発明の第１乃至第４のアンテナのインピーダンスの微調整を行なうときには、アンテナの基体に、両端面間を貫通する貫通孔41もしくは両側面間を貫通する貫通孔42もしくは両主面間を貫通する貫通孔43、または基体の一方主面に両端面を貫通する溝44もしくは両側面を貫通する溝45を設けることにより、インピーダンスの微調整を行うことがさらに容易となる。
【００３８】
これら貫通孔や溝の寸法や形状は、図１〜図４の例に示す放射電極11・12・13・14の引き回しに差し支えない範囲で選択すれば良く、この貫通孔41・42・43または溝44・45を有する基体に図１〜図４の例に示す給電電極16・17・18・19や放射電極11・12・13・14などを設けて本発明の第５の表面実装型アンテナが構成される。
【００３９】
ここで、図５の各基体に対して貫通孔41・42・43や溝44・45は各々一つの構成となっているが、貫通孔41・42・43や溝44・45は各基体に対して複数設けてもよく、前述の効果は同様に得ることが出来る。またその目的である要旨を逸脱しない範囲で貫通孔や溝の形状を曲面を有するものや多角形状などに変更するなど種々の変更を加えても何ら差し支えない。
【００４０】
また、本発明の第5のアンテナの基体は直方体状としており、実装基板への実装性を考慮して基体の一方主面の主要部が平坦な面を有しており、実装基板の平坦面と対向して接触することで安定な実装性を得ることが出来る。また、直方体の角や稜には曲面や平面状の面取りを設けても良い。こうすることで誘電体材料または磁性体材料から成る基体のクラックやチッピングを防止できると共に、基体の機械的応力を緩和させることが出来るので好ましい。また、放射電極11・12・13・14や給電電極16・17・18・19などの各接続部となる基体の稜線部での断線の可能性を軽減することも出来る。
【００４１】
また、本発明のアンテナの基体は、誘電体材料または磁性体材料から成るものであり、例えばアルミナを主成分とする誘電体材料（比誘電率：9.6）から成る粉末を加圧成形して焼成したセラミックスにて、通常は直方体状に作成される。
基体には、誘電体材料であるセラミックスと樹脂との複合体材料を用いてもよく、あるいはフェライト等の磁性体材料を用いてもよい。
【００４２】
基体を誘電体材料で構成したときには、導体を伝搬する高周波信号の伝搬速度が遅くなって波長の短縮が生じ、基体の比誘電率をεｒとすると導体のパターンの実効長は（１／εｒ）1/2倍となり、実効長が短くなる。従って、パターン長を同じとした場合であれば、電流分布の領域が増えるため、導体から放射する電波の量を多くすることができ、アンテナの利得を向上することができる。
【００４３】
また逆に、従来のアンテナ特性と同じ特性にした場合であれば、導体のパターン長は（１／εｒ）1/2とすることができ、アンテナの小型化を図ることができる。
【００４４】
誘電体材料としては、例えばアルミナセラミックス・ジルコニアセラミックス等をはじめとするセラミック材料や、テトラフルオロエチレン・ガラスエポキシ等をはじめとする樹脂材料等がある。
【００４５】
他方、基体を磁性体材料で作成すると、導体のインピーダンスが大きくなるため、アンテナのＱ値を低くして帯域幅を広くすることができる。
【００４６】
磁性体材料としては、例えばＹＩＧ（イットリア・アイアン・ガーネット）・Ｎｉ−Ｚｒ系化合物・Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆｅ系化合物等がある。
【００４７】
また、アンテナの電極パターンを形成する給電端子21・22・23・24、グランド電極端子26・27・28・29、給電電極16・17・18・19、放射電極11・12・13・14等は、例えばアルミニウム・銅・ニッケル・銀・パラジウム・白金・金のいずれかを主成分とする金属により形成される。これらの金属により各々のパターンを形成するには、周知の印刷法や、蒸着法・スパッタリング法等の薄膜形成法や、金属箔の貼り合わせ法、あるいはメッキ法等によってそれぞれ所望のパターン形状の導体層を形成すればよい。
【００４８】
本発明の通信機器は、上記本発明の第１乃至第５のアンテナのいずれかを移動体通信端末やローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の通信機器内部に具備したものであり、アンテナの容量結合を各種の通信機器に適した状態に微調整できることにより、アンテナのインピーダンス整合を最適な状態にすることができる。すなわち、本発明の通信機器は、本発明のアンテナを用いることによって、アンテナの給電電極と放射電極の間に発生する容量結合の調整が容易なことから給電回路とのインピーダンス整合を最適な状態にすることが容易となり、アンテナと給電回路間での整合ロス（電力ロス）を最小限に抑えることができるので、高利得の通信機器を得ることができるとともに、良好な通信状態を維持することが可能となる。
【００４９】
【実施例】
次に、本発明のアンテナおよびそれを用いた通信機器について実施例を説明する。
【００５０】
［比較例］
まず、比較例として従来のアンテナの基体用に10ｍｍ×４ｍｍ×３ｍｍ、比誘電率εｒが9.6の直方体状のアルミナセラミックスから成る図８に示す形状の基体10を準備した。この基体に対して、図８に示すような電極パターンの放射電極15や給電電極20などのアンテナ導体を形成し、その時の給電電極20のトリミング量とインピーダンス整合の調整量の関係を、反射係数の変化量を測定することにより調べた。
【００５１】
なお、反射係数の測定は、寸法が70ｍｍ×50ｍｍ×0.8ｍｍのガラスエポキシ基板の片面にストリップラインを形成し、他面に接地導体面を形成した基板の片面側に、上記の従来のアンテナを搭載し、このアンテナの給電端子25をストリップラインの一端に半田付けし、ストリップラインの他端には給電用の同軸線路を接続して、従来のアンテナの試料のインピーダンスをアジレントテクノロジー社製ネットワークアナライザーを用いて測定した。
【００５２】
［実施例１］
次に、本発明の実施例として、本発明のアンテナの基体用に10ｍｍ×４ｍｍ×３ｍｍ、比誘電率εｒが9.6の直方体状のアルミナセラミックスから成る図１〜４に示す形の基体を準備した。
【００５３】
そして、比較例に示した従来のアンテナと同様にして、以下に示す本発明の第１〜第４のアンテナの給電電極や放射電極などの電極パターンの形成を行い、各アンテナにおけるトリミング量と反射係数の変化量を測定した。
【００５４】
（ａ）給電電極の開放端近傍が放射電極に向けて一端より細くなっていることを特徴とするアンテナ（図１）
（ｂ）給電電極の開放端近傍に放射電極と平行に張り出した張出部が設けられていることを特徴とするアンテナ（図２）
（ｃ）放射電極の給電電極と対向する部位に給電電極に向けて突出した給電補助電極部が形成されていることを特徴とするアンテナ（図３）
（ｄ）給電補助電極部の先端に、給電電極の開放端の端辺と平行に張り出した補助張出部が設けられていることを特徴とするアンテナ（図４）
こうして得られた測定結果による給電電極のトリミング量と反射係数の変化量との関係を表１および図７中に示す。
【００５５】
【表１】
2004208202.tif 000003
【００５６】
表１のトリミング量は比較例・（ａ）における給電電極のトリミング量・（ｂ）における張出部のトリミング量・（ｃ）における給電補助電極のトリミング量・（ｄ）における補助張出部のトリミング量を示し、反射係数はトリミングによる比較例・（ａ）〜（ｄ）の各アンテナの反射係数の変化量を示し、それぞれのアンテナにおけるトリミング量に対する反射係数の変化を示す。また、図７は表１をグラフ化したものである。
【００５７】
これら表１と図７より分かるように、比較例に対し（ａ）〜（ｄ）は単位トリミング量当たりの反射係数の変化量が約１／２〜１／１０となっている。
【００５８】
以上の結果より、比較例である従来のアンテナの給電電極形状に比べ、本発明の第１〜第４のアンテナの構成による（ａ）〜（ｄ）のアンテナの実施例は、いずれにおいてもトリミングによる反射係数の変化量が小さいことが分かる。すなわち、インピーダンス整合の微調整が可能であり容易にできることを示している。
【００５９】
［実施例２］
比較例としての従来のアンテナ、および実施例１の（ａ）から（ｄ）で作製した本発明のアンテナを通信機器（携帯端末）に組み込み、その際のアンテナ特性（利得）を評価した。
【００６０】
尚、アンテナ特性の評価は電波暗室内にて、受信側に被測定物（本発明のアンテナを組み込んだ携帯端末）、送信側にホーンアンテナを用いて行った。
【００６１】
こうして得られた測定結果を表２に示す。
【００６２】
【表２】
2004208202.tif 000004
【００６３】
表２の利得はホーンアンテナより送信された電波に対する被測定物が受信した電波の比率を示す。また、ＡＶＧは比較例および（ａ）〜（ｄ）のアンテナ５個を携帯端末に組み込み測定した利得の平均値を示し、RANGEは利得の最高値と最低値の差を示す。
【００６４】
この結果より、相対的に本発明のアンテナを組み込んだ携帯端末の利得が上回っていることがわかる。また、特性のバラツキについても本発明のアンテナを組み込んだ携帯端末の方が小さいことが分かる。これは、インピーダンス整合の調整が比較例では粗く行なわれているのに対し、本発明のアンテナではインピーダンス整合の調整が細かく行なうことができ、限りなく最適な条件に近づけることが可能なためである。
【００６５】
【発明の効果】
本発明の第１のアンテナによれば、誘電体材料または磁性体材料から成る基体の表面に、一端がグランド電極端子に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極と、一端が給電端子に接続されるとともに他端が開放端とされて前記放射電極と容量結合する給電電極とが形成されて成り、該給電電極の前記開放端近傍が前記放射電極に向けて前記給電電極の前記一端より細くなっていることから、この給電電極の細くなっている部分をトリミングすることで、トリミング量に対する給電電極の面積が減少する変化量を小さくすることができるので、給電電極と放射電極の間に発生する容量結合を表す式Ｃ∝εＳ／ｄの面積Ｓの変化量を小さくすることができて、容量結合の調整が容易となり、容量結合を調整することによる本発明の第１のアンテナのインピーダンス整合の微調整が容易となる。
【００６６】
また、本発明の第２のアンテナによれば、誘電体材料または磁性体材料から成る基体の表面に、一端がグランド電極端子に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極と、一端が給電端子に接続されるとともに他端が開放端とされて前記放射電極と容量結合する給電電極とが形成されて成り、該給電電極の前記開放端近傍に前記放射電極と平行に張り出した張出部が設けられていることから、この張出部をトリミングすることで、トリミング量に対する電極面積の減少する変化量を小さくすることができるので、給電電極および張出部と放射電極との間に発生する容量結合を表す式Ｃ∝εＳ／ｄの面積Ｓの変化量を小さくすることができて、容量結合の調整が容易となり、この容量結合を調整することによる本発明の第２のアンテナのインピーダンス整合の微調整が容易となる。
【００６７】
また、本発明の第３のアンテナによれば、誘電体材料または磁性体材料から成る基体の表面に、一端がグランド電極端子に接続されるとともに他端が開放端とされた放射電極と、一端が給電端子に接続されるとともに他端が開放端とされて前記放射電極と容量結合する給電電極とが形成されて成り、前記放射電極の前記給電電極と対向する部位に該給電電極に向けて突出した給電補助電極部が形成されていることから、この給電補助電極部をトリミングすることにより、トリミング量に対する放射電極部（放射電極＋給電補助電極部）の面積が減少する変化量を小さくすることができ、また給電電極より面積の大きい放射電極部側に対してのトリミングであることから面積の変化量が小さくなる割合をさらに小さくできるので、さらに効果的に給電電極と放射電極部との間に発生する容量結合を表す式Ｃ∝εＳ／ｄの面積Ｓの変化量を小さくすることができて、容量結合の調整が容易となり、この容量結合を調整することによる本発明の第３のアンテナのインピーダンス整合の微調整が容易となる。
【００６８】
また、本発明の第４のアンテナによれば、本発明の第３のアンテナの構成を備え、給電補助電極部の先端に、給電電極の開放端との端辺と平行に張り出した補助張出部が設けられているときには、この補助張出部をトリミングすることにより、トリミング量に対する放射電極部（放射電極＋給電補助電極部＋補助張出部）の面積の減少する変化量を小さくすることができ、また給電電極より面積の大きい放射電極部側に対してのトリミングであることから面積の変化量が小さくなる割合をさらに小さくできるので、さらに効果的に給電電極と放射電極部との間に発生する容量結合を表す式Ｃ∝εＳ／ｄの面積Ｓの変化量を小さくすることができて、容量結合の調整が容易となり、この容量結合を調整することによる本発明の第４のアンテナのインピーダンス整合の微調整が容易となる。
【００６９】
また、本発明の第１〜第４のアンテナのいずれかの構成において、アンテナの基体が直方体状であって、両端面間もしくは両側面間もしくは両主面間を貫通する貫通孔を、または一方主面に両端面間もしくは両側面間を貫通する溝を設けたときには、基体の実効的な誘電率を低くすることができ、これによって容量結合を表す式Ｃ∝εＳ／ｄによって誘電率εが小さくなる代わりに給電電極部や放射電極部の電極面積Ｓを大きくすることができて、電極のトリミング量に対する電極面積の減少する変化量を小さくすることができるので、容量結合の調整がさらに容易となり、この容量結合を調整することによる本発明の第１乃至第４のアンテナのインピーダンス整合の微調整がさらに容易となる。
【００７０】
また、本発明の第１〜第５のアンテナを具備した通信機器とするときには、アンテナのインピーダンス整合を容易に最適な状態に調整することができ、アンテナと給電回路間のインピーダンス不整合によるロスを最小限に抑えることができるので、高利得の通信機器を得ることができるとともに、良好な通信状態を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１のアンテナの実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２のアンテナの実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３のアンテナの実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第４のアンテナの実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の第５のアンテナの基体の形態の例を示す斜視図であり、（ａ）・（ｂ）・（ｃ）は貫通孔を有する例、（ｄ）・（ｅ）は溝を有する例である。
【図６】従来のアンテナと本発明のアンテナのトリミング量と反射係数の変化量を比較した図である。
【図７】従来の移動体通信端末の例を示す斜視図である。
【図８】従来のアンテナの例を示す斜視図である。
【符号の説明】
本発明のアンテナ    ：１、２、３、４
基体                ：６、７、８、９
放射電極            ：11、12、13、14
給電電極            ：16、17、18、19
給電端子            ：21、22、23、24
グランド電極端子    ：26、27、28、29
張出部              ：31
給電補助電極部      ：32、33
補助張出部          ：34
貫通孔              ：41、42、43
溝                  ：44、45
【図１】
2004208202.tif 000005
【図２】
2004208202.tif 000006
【図３】
2004208202.tif 000007
【図４】
2004208202.tif 000008
【図５】
2004208202.tif 000009
【図６】
2004208202.tif 000010
【図７】
2004208202.tif 000011
【図８】
2004208202.tif 000012