(57)【要約】【課題】ディスクモノポールアンテナの電気的特性の安定化と小型化を図る。【解決手段】ディスクモノポールアンテナとして機能する放射電極２を基体３に配設して表面実装型ディスクモノポールアンテナ１を構成する。この表面実装型ディスクモノポールアンテナ１においては、基体３の上面３ｂを通る基体周回方向に連続した少なくとも基体上面３ｂを含む複数の面に渡って放射電極２を形成する。放射電極２は放射電極全体が基体３により支持されて基板５に設けられることになるので、放射電極２を安定した状態で基板５に配設することができて電気的特性が安定化する。また、基体３の波長短縮効果によって放射電極２の小型化を促進させることができる上に、基体３の複数の面に渡って放射電極２を形成することで、基体３の縦の長さＬを放射電極２の直径よりも短くできてディスクモノポールアンテナ１をより一層小型化できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクモノポールアンテナとして機能する円形状の放射電極が基体上に配設されて表面実装型ディスクモノポールアンテナが構成されており、この表面実装型ディスクモノポールアンテナの放射電極は、基体の上面を通る基体周回方向に連続した少なくとも基体上面を含む複数の面に渡って形成され、それら各面に形成された電極はそれら各面を平面に展開した状態で円形状と成していることを特徴とするディスクモノポールアンテナ。
【請求項２】
放射電極は、基体の上面を通る基体周回方向に連続した少なくとも基体上面を含む複数の面に渡って形成されると共に、前記基体周回方向に交差する方向の横側の基体側面にも放射電極が基体の上面から張り出し形成されていることを特徴とする請求項１記載のディスクモノポールアンテナ。
【請求項３】
円形状の放射電極に代えて、ディスクモノポールアンテナとして機能する菱形状又は多角形状の放射電極が基体上に形成されて表面実装型ディスクモノポールアンテナが構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のディスクモノポールアンテナ。
【請求項４】
放射電極の周端縁部を避けた位置には非電極部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載のディスクモノポールアンテナ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載のディスクモノポールアンテナが設けられている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、無線通信を行うディスクモノポールアンテナおよびそれを備えた通信機に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
図１２（ａ）にはディスクモノポールアンテナの一例が模式的に示されている。ディスクモノポールアンテナは円盤状（ディスク状）の導体板から成る放射電極２０により構成されている。一般的な細い円筒状の放射電極から成るモノポールアンテナの場合には、そのモノポールアンテナが無線通信を行う周波数帯域は、円筒状の放射電極の長さが１／４波長となる周波数付近に限られて狭帯域である。これに対して、ディスクモノポールアンテナは、長さが異なる複数のモノポールアンテナが並設されたものと見なされ、無線通信用の周波数帯域を広帯域化することができるものである。このディスクモノポールアンテナの放射電極２０はその直径が、予め設定された無線通信用の周波数帯域の下限周波数の電波の１／４波長の長さとなっている。
【０００３】
このような放射電極２０は、例えば、通信機の回路基板上２１に立設され、また、同軸線路２２を介して例えば通信機の無線通信用の高周波回路２３に接続される。例えば高周波回路２３から無線送信用の信号が同軸線路２２を介して放射電極２０に供給されると、放射電極２０はその信号に基づいて励振して信号を無線送信する。
【０００４】
ところで、放射電極２０は通信機の筐体内の限られたスペースの中に配置される場合がある。このような場合に、例えば通信機の小型化によりアンテナ設置用のスペースが狭くなって放射電極２０を配置できないという問題が発生することがある。そこで、図１２（ｂ）に示すように、例えば放射電極２０を中心線で折り曲げて放射電極２０を変形することで、通信機の小型化に起因した狭いアンテナ設置用のスペース内への放射電極２０の配設を可能にする手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６４７３１号公報
【特許文献２】
特許第３１１４７９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
放射電極２０は当該放射電極自身で回路基板２１上に立設する構造であるために、放射電極２０がぐらついて不安定になりやすく、ディスクモノポールアンテナの電気的特性が安定しないという問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、安定した電気的特性を持つことができ、また、小型化を促進させることが容易なディスクモノポールアンテナおよびそれを備えた通信機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明のディスクモノポールアンテナは、ディスクモノポールアンテナとして機能する円形状の放射電極が基体上に配設されて表面実装型ディスクモノポールアンテナが構成されており、この表面実装型ディスクモノポールアンテナの放射電極は、基体の上面を通る基体周回方向に連続した少なくとも基体上面を含む複数の面に渡って形成され、それら各面に形成された電極はそれら各面を平面に展開した状態で円形状と成していることを特徴としている。また、この発明の通信機は、この発明において特有な構成を持つディスクモノポールアンテナが設けられていることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１（ａ）には第１実施形態例のディスクモノポールアンテナが模式的な斜視図により示され、図１（ｂ）にはその図１（ａ）のディスクモノポールアンテナが展開状態により示されている。
【００１１】
第１実施形態例のディスクモノポールアンテナ１は、放射電極２が誘電体の基体３の表面に形成されて成る表面実装型ディスクモノポールアンテナと成している。この第１実施形態例では、放射電極２は、ディスクモノポールアンテナとして機能するものであり、図１（ｃ）に示されるような円盤状の導体板により構成されている。この放射電極２は、直方体状の基体３の上面３ｂと側面３ａとの２面に倣うべく例えば図１（ｃ）の点線Ｋの位置で折り曲げられ、基体上面３ｂと側面３ａとの複数の面に渡って形成されている。換言すれば、放射電極２は、基体３の上面３ｂを通る基体周回方向（つまり、図１の例では側面３ａと上面３ｂと側面３ｃと底面３ｄを順に通る方向）に連続した基体上面３ｂを含む複数の面に渡って形成されている。なお、この円形状の放射電極２の直径は、基体３の誘電率を考慮し、予め定められた無線通信用の周波数帯域に基づいて設定される。
【００１２】
このような放射電極２には給電端子電極４が連接形成されている。この給電端子電極４も放射電極２と同様に導体板により構成され放射電極２と一体的に形成されている。当該給電端子電極４は、基体３の側面３ａと底面３ｄの２面に倣うために折り曲げられ、側面３ａと底面３ｄの複数の基体表面に渡り形成されている。
【００１３】
このような表面実装型ディスクモノポールアンテナ１においては、例えば通信機の回路基板等の基板５における設定のアンテナ搭載領域に基体３が表面実装され、これにより、放射電極２が給電端子電極４を介して例えば通信機の通信用の高周波回路６に接続される。このような状態で、例えば高周波回路６から給電端子電極４を介して無線送信用の信号が放射電極２に供給されると、放射電極２が励振して信号が無線送信される。なお、図１中において、符号１０は固定用電極を示している。この固定用電極１０は、基体３を基板５に実装する際に基体３と基板５を接合する例えば半田の下地電極となるものである。
【００１４】
この第１実施形態例では、ディスクモノポールアンテナとして機能する放射電極２を基体３に形成して表面実装型ディスクモノポールアンテナとしたので、基板５への放射電極２の配設が非常に容易となる。また、放射電極２はその全体が基体３に支持固定された状態で基板５上に配設されることとなるので、放射電極２は非常に安定した状態で基板５上に設置される。これにより、ディスクモノポールアンテナ１の電気的特性を安定化させることができる。
【００１５】
さらに、この第１実施形態例では、放射電極２を誘電体の基体３上に形成したので、例えば図１２（ａ）、（ｂ）に示される放射電極２０のように基体上に設けられていない場合に比べて、放射電極２の直径は、誘電体による波長短縮効果により短くて済む。つまり、放射電極２の小型化を図ることができる。
【００１６】
さらにまた、放射電極２全体を基体３の上面３ｂに形成するとした場合には、基体３の横Ｗおよび縦Ｌは、円形状の放射電極２の直径以上の長さが必要であるのに対して、この第１実施形態例では、放射電極２を基体３の上面３ｂと側面３ａの複数の面に渡って形成するので、基体３の縦の長さＬ（基体周回方向に沿う基体３の幅）を放射電極２の直径よりも短くすることができる。このことから、基体３の小型化（つまり、表面実装型ディスクモノポールアンテナ１の小型化）を図ることができる。
【００１７】
よって、この第１実施形態例の構成を備えることにより、図１２（ａ）、（ｂ）に示されるようなディスクモノポールアンテナに比べて、基板５への配設が容易で、しかも、電気的特性が安定した小型なディスクモノポールアンテナ１を提供することができる。
【００１８】
なお、この第１実施形態例では、放射電極２は、基体周回方向に連続した基体上面３ｂと側面３ａの２面に渡って基体３上に形成されていたが、例えば、図２に示されるように、円盤状の放射電極２が、基体３の基体周回方向に連続した側面３ａと上面３ｂと側面３ｃの３面に倣って折り曲げられて、それら３面に渡り形成される構成としてもよい。この場合には、基体３の縦の長さＬを図１に図示したものよりも、短くすることができるので、基体３の更なる小型化（表面実装型ディスクモノポールアンテナ１の小型化）を図ることができる。
【００１９】
また、図３に示されるように、円盤状の放射電極２が、基体３の基体周回方向に連続した側面３ａと上面３ｂと側面３ｃと底面３ｄの４面に倣って折り曲げられて、それら４面に渡って放射電極２が形成される構成としてもよい。この場合には、基体３の縦の長さＬをより一層短くすることができるので、さらに基体３の小型化（表面実装型ディスクモノポールアンテナ１の小型化）を図ることができる。
【００２０】
以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００２１】
この第２実施形態例のディスクモノポールアンテナも第１実施形態例と同様に、放射電極２が基体３上に形成されて成る表面実装型ディスクモノポールアンテナと成している。この第２実施形態例では、図４（ａ）の展開図に示されるように、放射電極２は、基体３の基体周回方向（図４の例では、第１実施形態例と同様に基体側面３ａと上面３ｂと側面３ｃと底面３ｄを順に通る方向）に連続した側面３ａと上面３ｂと側面３ｃの３面に倣って折り曲げられ、それら３面に渡って形成されると共に、当該放射電極２は、基体周回方向に交差する方向の横側の側面３ｆにも倣って折り曲げられ当該側面３ｆにも形成されている。
【００２２】
この第２実施形態例では、基体３の基体周回方向に連続した複数の面に渡って放射電極２を形成すると共に、その基体周回方向に交差する方向の横側の側面にも放射電極２を張り出して形成するので、基体３の縦の長さＬを放射電極２の直径よりも短くすることができる上に、基体３の横の長さＷも放射電極２の直径よりも短くすることができる。このため、より一層の基体３の小型化が容易となる。もちろん、この第２実施形態例の構成にあっても、第１実施形態例と同様に、放射電極２を基板５に配設することが容易になるという効果や、放射電極２の設置の安定化によってディスクモノポールアンテナ１の電気的特性が安定化するという効果を得ることができるものである。
【００２３】
なお、この第２実施形態例においても第１実施形態例と同様に放射電極２は円形状であるが、この第２実施形態例では、図４（ｂ）に示されるように、放射電極２は、平面状に展開したときに、側面３ａと側面３ｆから成る角部と、側面３ｃと側面３ｆから成る角部とにそれぞれ位置する部分に、切り欠き７（７ａ，７ｂ）が設けられた形状となる。このように円形状の放射電極２に切り欠き７が設けられていても、この切り欠き７が有る放射電極２を前記の如く基体３に倣って形成することにより、例えば切り欠き７ａにおける基体側面３ａの端縁に対応する端縁７ａと、基体側面３ｆの端縁に対応する端縁７ｆとは連通して切り欠き７が無い状態になる。このため、その切り欠き７が有る放射電極２は、切り欠き７が無い例えば図１（ｃ）に示されるような放射電極２と同等の電気的性能を持つことができる。
【００２４】
また、この第２実施形態例では、放射電極２は、基体側面３ａと上面３ｂと側面３ｃとの基体周回方向に連続した３面に渡って形成されると共に、横側の側面３ｆにも放射電極２が張り出して形成されている構成であったが、例えば、図５（ａ）に示されるように、放射電極２が、基体側面３ａと上面３ｂと側面３ｃと底面３ｄとの基体周回方向に連続した４面に渡って形成されると共に、横側の側面３ｆにも放射電極２が張り出して形成されている構成としてもよい。
【００２５】
さらに、例えば、図６（ａ）に示されるように、放射電極２が、基体側面３ａと上面３ｂと側面３ｃとの基体周回方向に連続した３面に渡って形成されると共に、横側の側面３ｅと側面３ｆの２面にも放射電極２が張り出して形成されている構成としてもよい。さらに、図７（ａ）に示されるように、放射電極２が、基体側面３ａと上面３ｂと側面３ｃと底面３ｄとの基体周回方向に連続した４面に渡って形成されると共に、横側の側面３ｅと側面３ｆの２面にも放射電極２が張り出して形成されている構成としてもよい。つまり、基体３の６面全面に放射電極２を形成する構成としてもよい。
【００２６】
図５（ａ）や図６（ａ）や図７（ａ）に示される場合においても、放射電極２は円形状であるが、それら図示のように基体３の基体周回方向に連続した複数の面に渡って放射電極２を形成すると共に、基体周回方向に交差する方向の横側の側面にも放射電極２を張り出し形成する場合には、その放射電極２は、図５（ｂ）や図６（ｂ）や図７（ｂ）に示されるように平面状に展開したときに、基体３の側部の角に位置する部分に切り欠き７が設けられた形状となる。このように切り欠き７が有っても、前述したように、放射電極２は、切り欠き７が無い場合と同等の電気的性能を有することができる。
【００２７】
以下に、第３実施形態例を説明する。なお、この第３実施形態例の説明において第１や第２の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００２８】
この第３実施形態例では、図８（ｂ）や図９（ｂ）に示されるように、円形状の放射電極２には、周端縁部を避けた位置に、非電極部８が形成されている。この構成以外のディスクモノポールアンテナ１の構成は第１又は第２の実施形態例と同様であり、例えば図８（ａ）や図９（ａ）に示されるように、放射電極２は、基体３の複数の面に倣って折り曲げられ、基体３の複数の面に渡って形成されている。なお、図８（ａ）や図９（ａ）に示される例は、図２に示される放射電極２に代えて、非電極部８を有する放射電極２を基体３に設けたものであるが、もちろん、図１や図３や図４（ａ）や図５（ａ）や図６（ａ）や図７（ａ）に示される放射電極２に代えて、非電極部８を有する放射電極２を基体３に設けてもよいものである。
【００２９】
この第３実施形態例では、放射電極２の周端縁部を避けた位置に非電極部８を形成した。ディスクモノポールアンテナとして機能する円形状の放射電極２においては、電流は放射電極２の周端縁部に集中して通電する。このため、そのように、放射電極２の周端縁部を避けた位置に非電極部８を形成しても、その非電極部８が放射電極２の通電電流に大きな悪影響を及ぼすことはなく、また、非電極部８の大きさや形成位置や形成数などを可変することによって、放射電極２の電気的特性を容易に可変することが可能となる。
【００３０】
以下に、第４実施形態例を説明する。この第４実施形態例は通信機に関するものである。この第４実施形態例の通信機では、第１〜第３の各実施形態例に示した表面実装型ディスクモノポールアンテナ１のうちの何れか１つが設けられている。そのアンテナに関する構成以外の通信機の構成には様々な構成があり、ここでは、そのアンテナ以外の通信機の構成は何れの構成を用いてもよく、その説明は省略する。
【００３１】
この第４実施形態例では、第１〜第３の各実施形態例に示した表面実装型ディスクモノポールアンテナ１のうちの何れか１つが設けられているので、そのディスクモノポールアンテナ１の小型化によって通信機の小型化を図ることができ、また、ディスクモノポールアンテナ１の電気的特性の安定によって通信の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
なお、この発明は第１〜第４の各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１〜第４の各実施形態例では、放射電極２は円形状であったが、例えば、図１０（ｂ）に示されるように、円形状の放射電極２に代えて、多角形状の放射電極２を設けてもよい。また、図１１（ｂ）に示されるような菱形状の放射電極２を設けてもよい。このように、円形状の放射電極２に代えて、他の形状の放射電極２を設けてもよい。この場合にも、第１〜第４の各実施形態例と同様に、例えば図１０（ａ）や図１１（ａ）に示されるように、放射電極２は、基体３の複数の面に倣って折り曲げられ、基体３の複数の面に渡って形成される。なお、図１０（ａ）や図１１（ａ）に示される例は、図２に示される放射電極２に代えて、円形状以外の形状の放射電極２を基体３に設けたものであるが、もちろん、図１や図３や図４（ａ）や図５（ａ）や図６（ａ）や図７（ａ）や図８（ａ）や図９（ａ）に示される放射電極２に代えて、円形状以外の形状を持つ放射電極２を基体３に設けてもよいものである。ただし、その円形状に代わる放射電極形状は、給電端子電極４に接続する給電部位から基体周回方向に進むに従って放射電極２の幅が広がっていき放射電極２の中央部を越えた後には放射電極２の幅が狭くなっていく形状を持つものとする。これにより、放射電極２は、ディスクモノポールアンテナとして機能することができる。
【００３３】
また、第１〜第４の各実施形態例では、基体３は直方体状であったが、例えば、基体３は円柱状や多角柱状等というような直方体状以外の形状であってもよい。さらに、第１〜第４の各実施形態例では、放射電極２は導体板により構成されていたが、例えば、基体３上に蒸着やスパッタ等により形成した導体膜によって放射電極２を構成してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
この発明によれば、ディスクモノポールアンテナとして機能する放射電極を基体上に配設して表面実装型ディスクモノポールアンテナを構成したので、放射電極を例えば通信機の回路基板に設置したときに、その放射電極は全体が基体に支持固定されて回路基板に配設されることとなり、当該放射電極は非常に安定した状態で回路基板に設けられる。このため、ディスクモノポールアンテナ（放射電極）の電気的特性を安定化させることができる。
【００３５】
また、基体を誘電体により構成することにより、その誘電体基体による波長短縮効果によって放射電極を小型化することが可能となる。
【００３６】
さらに、この発明では、放射電極は、基体の上面を通る基体周回方向に連続した少なくとも基体上面を含む複数の面に渡って形成されているので、前記基体周回方向に沿う基体の幅を放射電極の直径よりも短くすることができることとなり、基体の小型化（つまり、表面実装型ディスクモノポールアンテナの小型化）を図ることができる。
【００３７】
このような本発明のディスクモノポールアンテナは、アンテナの性能を低下させることなく、通信機の回路基板におけるアンテナ占有面積を削減することが可能となるので、通信機の小型化に寄与することができるものである。すなわち、この発明のディスクモノポールアンテナを設けた通信機にあっては、ディスクモノポールアンテナの小型化に伴って通信機の小型化が容易となるし、また、ディスクモノポールアンテナの電気的特性の安定化によって通信機の通信の信頼性を高めることができる。
【００３８】
放射電極が基体上面を通る基体周回方向に連続した少なくとも基体上面を含む複数の面に渡って形成されると共に、基体周回方向に交差する方向の横側の基体側面にも放射電極が基体上面から張り出し形成されているものにあっては、基体周回方向に沿う基体の幅だけでなく、基体の横方向の幅をも、放射電極の直径よりも短くすることが可能となり、さらに、基体３の小型化を図ることができる。
【００３９】
さらに、円形状の放射電極に代えて、ディスクモノポールアンテナとして機能する菱形状又は多角形状の放射電極が形成されているものにあっても、上記同様の優れた効果を得ることができる。
【００４０】
さらにまた、放射電極の周端縁部を避けた位置に非電極部が形成されているものにあっては、放射電極に通電する電流に大きな悪影響を及ぼすことなく、非電極部の形成位置や形成数や大きさ等を可変設定することで、放射電極（ディスクモノポールアンテナ）の電気的特性を容易に可変することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例の表面実装型ディスクモノポールアンテナを説明するための図である。
【図２】第１実施形態例の表面実装型ディスクモノポールアンテナの変形例を説明するための図である。
【図３】第１実施形態例の表面実装型ディスクモノポールアンテナの別の変形例を説明するための図である。
【図４】第２実施形態例の表面実装型ディスクモノポールアンテナを説明するための図である。
【図５】第２実施形態例の表面実装型ディスクモノポールアンテナの変形例を説明するための図である。
【図６】第２実施形態例の表面実装型ディスクモノポールアンテナの別の変形例を説明するための図である。
【図７】第２実施形態例の表面実装型ディスクモノポールアンテナのさらに別の変形例を説明するための図である。
【図８】第３実施形態例の表面実装型ディスクモノポールアンテナを説明するための図である。
【図９】図８とは別の第３実施形態例の表面実装型ディスクモノポールアンテナを示した図である。
【図１０】多角形状の放射電極を設けた表面実装型ディスクモノポールアンテナを表した図である。
【図１１】菱形状の放射電極を設けた表面実装型ディスクモノポールアンテナを表した図である。
【図１２】特許文献１に記載されているアンテナの構成例を示した図である。
【符号の説明】
１  表面実装型ディスクモノポールアンテナ
２  放射電極
３  基体
５  基板
８  非電極部
【図１】
2004328062.tif 000003
【図２】
2004328062.tif 000004
【図３】
2004328062.tif 000005
【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】
2004328062.tif 000012
【図１１】
2004328062.tif 000013
【図１２】
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