(57)【要約】【課題】複数のパターンアンテナ中の所定のパターンアンテナを共振周波数を任意に設定可能なチップアンテナを得る。【解決手段】積層構造の基体１１の複数層に形成され、少なくともパターンの一部が積層方向に対して相互に重なり合っていない複数のパターンアンテナＡ１，Ａ２と、基体１１の表面に形成され、パターンアンテナＡ１，Ａ２に接続される給電端子１２と、を有する構造のチップアンテナ１０とする。【選択図】        図２
2004186730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体または磁性体で構成され、積層構造を有する基体と、
前記基体の複数層に形成され、少なくともパターンの一部が積層方向に対して相互に重なり合っていない複数のパターンアンテナと、
前記基体の表面に形成され、前記パターンアンテナに接続される給電端子と、を有することを特徴とするチップアンテナ。
【請求項２】
実装基板と、
前記実装基板上に搭載され、誘電体または磁性体で構成された基体と、
前記基体に形成されたパターンアンテナと、
前記基体の表面に形成され、前記パターンアンテナに接続される給電端子と、
前記基体の表面に形成され、前記パターンアンテナに接続される固定端子と、
前記実装基板に形成され、前記固定端子と接続されて前記基体を前記実装基板に固定する導体からなる固定部とを有し、
前記固定部の面積で周波数特性を調整することを特徴とするチップアンテナユニット。
【請求項３】
実装基板と、
前記実装基板上に搭載され、誘電体または磁性体で構成されて積層構造を有する基体と、
前記基体の複数層に形成され、少なくともパターンの一部が積層方向に対して相互に重なり合っていない複数のパターンアンテナと、
前記基体の表面に形成され、前記パターンアンテナに接続される給電端子と、
前記基体の表面に形成され、前記パターンアンテナに接続される固定端子と、
前記実装基板に形成され、前記固定端子と接続されて前記基体を前記実装基板に固定する導体からなる固定部とを有し、
前記固定部の面積で周波数特性を調整することを特徴とするチップアンテナユニット。
【請求項４】
請求項１に記載のチップアンテナまたは請求項２または３に記載のチップアンテナユニットが用いられていることを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信装置である携帯電話機や移動端末の内蔵アンテナ等として用いられるチップアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機などの移動端末に用いられるチップアンテナとしては、複数の周波数帯域で使用可能なダイバーシチ受信用の小型チップアンテナが特開平１１−３１９１３号公報に開示されている。また、特開２００２−１１１３４４号公報では、チップアンテナと基板上に構成されたパターンアンテナとで２共振を得る技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３１９１３号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１１３４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１１−３１９１３号公報に記載の技術によれば、２共振を得ることはできるが、構造が複雑になったり、トラップ回路の抵抗によりアンテナ効率が劣化する。また、特開２００２−１１１３４４号公報に記載の技術によれば、基板上に導体線路パターンでアンテナを作製するので、アンテナ部分は非常に大きくなってしまい、小型化の要請に反する。
【０００５】
このような問題を解決するためには、アンテナ素子を積層構造にして複数のパターンアンテナを積層配置すれば、複数共振をもつチップアンテナを簡易な構造で小型化することができる。
【０００６】
しかしながら、一方のパターンアンテナの形状を変えて周波数特性を調整すると、他方のパターンアンテナの周波数特性までもが変わってしまう。これでは、任意の共振周波数に設定することが困難になる。
【０００７】
ところで、チップアンテナを実装基板に搭載したときに、線路のパターンなどの影響を受けてアンテナの周波数特性が僅かながら変化することがある。
【０００８】
この場合、既存のチップアンテナでは周波数特性を微調整することができないためにアンテナ自体を取り替えなければならない。そして、周波数特性が僅かに異なるアンテナを何種類も用意しておかなくてはならない。これでは、生産性が甚だしく悪化してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、他方のパターンアンテナの周波数特性に影響を与えることなく所定のパターンアンテナを任意の共振周波数に設定することのできるチップアンテナを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、周波数特性を簡便に調整することのできるチップアンテナを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るチップアンテナは、誘電体または磁性体で構成され、積層構造を有する基体と、基体の複数層に形成され、少なくともパターンの一部が積層方向に対して相互に重なり合っていない複数のパターンアンテナと、基体の表面に形成され、パターンアンテナに接続される給電端子と、を有することを特徴とする。
【００１２】
このようにパターン相互間が積層方向に対して重なり合っていないことにより、他方のパターンアンテナの周波数特性に影響を与えることなく、所定のパターンアンテナを任意の共振周波数に設定することが可能になる。
【００１３】
また、上記課題を解決するため、本発明に係るチップアンテナユニットは、実装基板と、実装基板上に搭載され、誘電体または磁性体で構成された基体と、基体に形成されたパターンアンテナと、基体の表面に形成され、パターンアンテナに接続される給電端子と、基体の表面に形成され、パターンアンテナに接続される固定端子と、実装基板に形成され、固定端子と接続されて基体を実装基板に固定する導体からなる固定部とを有することを特徴とする。
【００１４】
これによれば、固定部の面積を調整することによって共振周波数の微調整ができるので、周波数特性を簡便に調整することが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、発明の実施の形態は、本発明が実施される特に有用な形態としてのものであり、本発明がその実施の形態に限定されるものではない。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態であるチップアンテナユニットを示す斜視図、図２は図１のチップアンテナユニットにおけるチップアンテナを示す分解斜視図、図３は図１のチップアンテナユニットにおけるチップアンテナを示す断面図、図４は図１のチップアンテナユニットの固定部の面積の広狭におけるＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【００１７】
図１、図２および図３に示すように、本実施の形態のチップアンテナ１０は、例えば比誘電率εｒ＝１０程度の高周波用セラミック誘電体材料で形成された積層構造からなる矩形形状の基体１１を有している。なお、基体１１は磁性体で構成することもできる。
【００１８】
基体１１の複数層にはパターンアンテナが形成されており、図示する場合には、第１のパターン層１０ａにはミアンダ状の第１のパターンを有するパターンアンテナＡ１が、第２のパターン層１０ｂには第１のパターンとは異なるミアンダ状の第２のパターンを有するパターンアンテナＡ２が、それぞれ形成されている。なお、本実施の形態では、パターンアンテナＡ１，Ａ２はミアンダ状のパターンとなっているが、たとえば円形や矩形、あるいは複数層にわたる三次元的なヘリカル状のパターンなど、ミアンダ状の場合もリアクタンス容量確保のための複数層の形状にするなど、種々のパターンとすることができる。
【００１９】
基体１１の底面より１つの側面を通って上面に至り、給電端子１２が形成されている。また、基体１１の対向する２つの側面およびその周囲の隣接面には、固定端子１６ａ，１６ｂが形成されている。図２に詳しく示すように、このようにして基体１１の表面に形成された給電端子１２は２つのパターンアンテナＡ１，Ａ２の一端に、固定端子１６ａはパターンアンテナＡ１の他端に、固定端子１６ｂはパターンアンテナＡ２の他端に、それぞれ接続されている。
【００２０】
図１に示すように、チップアンテナ１０は実装基板１３に搭載されており、チップアンテナ１０と実装基板１３とによってチップアンテナユニットが構成されている。実装基板１３には、接地電極１４と、回路のインピーダンスである例えば５０Ωに整合して信号源（図示せず）からの信号を給電端子１２に供給する給電線路１５、および固定端子１６ａ，１６ｂと接続されて基体１１を実装基板１３に固定する導体からなる固定部１７ａ，１７ｂとを備えている。
【００２１】
なお、本実施の形態においては、固定端子１６ａ，１６ｂおよび固定部１７ａ，１７ｂはそれぞれ２カ所に形成されているが、１カ所ずつであってもよい。
【００２２】
パターンアンテナＡ１，Ａ２、給電端子１２、接地電極１４、給電線路１５、固定端子１６ａ，１６ｂおよび固定部１７ａ，１７ｂは、銅や銀などの金属導体層をパターニングして形成されている。具体的には、たとえば銀等の金属ペーストをパターン印刷して焼き付ける方法、金属パターン層をメッキで形成する方法、薄い金属膜をエッチングによりパターニングする方法などにより形成されている。
【００２３】
ここで、図２に示すように、第１のパターンを有するパターンアンテナＡ１と第２のパターンを有するパターンアンテナＡ２とは、積層方向に対しては重なり合っていない。
【００２４】
すなわち、本実施の形態のチップアンテナ１０では、パターンアンテナＡ１で第１の共振周波数が得られる。また、パターンアンテナＡ２で第１の共振周波数とは異なる第２の共振周波数が得られる。したがって、パターンアンテナＡ１とパターンアンテナＡ２の積層方向に対する重なり合いが避けられている。
【００２５】
このようにすれば、一方のパターンアンテナ（例えばパターンアンテナＡ１）の形状を変えて周波数特性を調整しても、他方のパターンアンテナ（例えばパターンアンテナＡ２）の周波数特性に対する影響が殆どなくなる。したがって、他方のパターンアンテナ（例えばパターンアンテナＡ２）の周波数特性に影響を与えることなく、所定のパターンアンテナ（例えばパターンアンテナＡ１）を任意の共振周波数に設定することが可能になる。
【００２６】
これにより、それぞれのパターンアンテナの共振周波数が相互に独立しているので、アンテナ設計も容易になる。
【００２７】
ここで、給電端子１２とつながる部分や当該部分の近傍は、パターンアンテナＡ１とパターンアンテナＡ２とは構造上から不可避的に重なり合うことになる。したがって、本明細書において重なり合っていないとは、これらの箇所を除いた部分が重なり合っていないことをいう。
【００２８】
なお、パターンの一部が重なり合っていてもよいが、積層方向への重なり合いの割合が大きくなればなるほど、一方のパターンアンテナの共振周波数調整時における他方のパターンアンテナの周波数特性の変動が大きくなってしまう。したがって、前述した不可避的部分を除いた以外の箇所は、重なり合っていないのが望ましい。
【００２９】
また、本実施の形態では相互に重なり合っていない２つのパターンアンテナＡ１，Ａ２が示されているが、さらに他のパターンアンテナを形成することもできる。この場合、全てのパターンアンテナが重なり合わないようにしてもよく、一部のパターンアンテナは相互に重なり合っていてもよい。つまり、少なくとも一部のパターンアンテナが積層方向に対して相互に重なり合っていなければよい。
【００３０】
さらに、パターンアンテナは少なくとも２つ形成されていれば、つまり複数形成されていればよい。
【００３１】
さて、チップアンテナ１０を実装基板１３に搭載すると、給電線路８のパターンや他の電子部品などの影響を受けてアンテナの周波数特性が僅かながら変化することがある。
【００３２】
このような場合、本チップアンテナ１０では、アンテナ実装時に、固定部１７ａ，１７ｂの面積を変化させることにより、つまり固定部１７ａ，１７ｂの一部を削ったり広げたりすることにより、周波数特性が調整できるようになっている。
【００３３】
つまり、図４に示すように、固定部１７ａ，１７ｂの面積が広いと共振周波数が低域側に移行し、逆に狭いと高域側に移行する。そこで、実装状態においてチップアンテナ１０の共振周波数が予定した数値よりも低い場合には、固定部１７ａ，１７ｂを削ってこれを高域側に移行させる。逆に高い場合には、固定部１７ａ，１７ｂの面積を広げて低域側に移行させる。
【００３４】
このように、固定部１７ａ，１７ｂの面積を調整することによって共振周波数の微調整ができるので、周波数特性を簡便に調整することが可能になる。これにより、実装基板１３に実装してチップアンテナ１０の周波数特性が変わってもアンテナ自体を取り替える必要がなくなる。
【００３５】
そして、このようにアンテナ自体を取り替えなくてもよいことから、チップアンテナ１０は所定の周波数特性を有する１種類だけで足り、周波数特性が僅かに異なるチップアンテナを何種類も用意しておく必要がなくなる。
【００３６】
本実施の形態では、複数のパターンアンテナのパターン相互間の積層方向の重なり合いをなくした構造と、固定部１７ａ，１７ｂの面積を調整して共振周波数の微調整を行う構造の、２つの構造が採用されているが、それぞれ独立して採用することもできる。そして、固定部１７ａ，１７ｂの面積を調整する構造を採用した場合、パターンアンテナは基体の表面あるいは内部、または表面および内部の何れにも形成されていても、つまりパターンアンテナは１つであっても複数であってもよく、したがって基体は積層構造でなくてもよい。
【００３７】
なお、本発明のチップアンテナは、たとえば、携帯電話機、移動端末、無線ＬＡＮカードの内蔵アンテナ等、様々な無線通信装置に用いることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば以下の効果を奏することができる。
【００３９】
すなわち、パターン相互間が積層方向に対して重なり合っていないことにより、他方のパターンアンテナの周波数特性に影響を与えることなく、所定のパターンアンテナを任意の共振周波数に設定することが可能になる。
【００４０】
また、固定部の面積を調整することによって共振周波数の微調整ができるので、周波数特性を簡便に調整することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるチップアンテナユニットを示す斜視図である。
【図２】図１のチップアンテナユニットにおけるチップアンテナを示す分解斜視図である。
【図３】図１のチップアンテナユニットにおけるチップアンテナを示す平面図である。
【図４】図１のチップアンテナユニットの固定部の面積の広狭におけるＶＳＷＲの周波数特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  チップアンテナ
１０ａ  第１のパターン層
１０ｂ  第２のパターン層
１１  基体
１２  給電端子
１３  実装基板
１４  接地電極
１５  給電線路
１６ａ，１６ｂ  固定端子
１７ａ，１７ｂ  固定部
Ａ１，Ａ２  パターンアンテナ
【図１】
2004186730.tif 000003
【図２】
2004186730.tif 000004
【図３】
2004186730.tif 000005
【図４】
2004186730.tif 000006