(57)【要約】【課題】  表面実装型アンテナにおいて、作製が容易であると共に、良好な放射特性と広いパターン面積とを得ることができ、さらには複数のバンドに対応すること。【解決手段】  外形が長尺ブロック状であると共に長尺方向に軸線を有する貫通孔２が形成された誘電体基体３と、誘電体基体３の外表面に形成された外表面導体パターン４と、を備えている。また、貫通孔２に誘電体挿入部材８が挿入される。さらに、誘電体挿入部材８の外表面に挿入導体パターン１０が形成されている。【選択図】      図１
2007043432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形が長尺ブロック状であると共に長尺方向に軸線を有する貫通孔が形成された誘電体基体と、
前記誘電体基体の外表面に形成された外表面導体パターンと、を備えていることを特徴とする表面実装型アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載の表面実装型アンテナにおいて、
前記貫通孔に誘電体挿入部材が挿入されていることを特徴とする表面実装型アンテナ。
【請求項３】
請求項２に記載の表面実装型アンテナにおいて、
前記誘電体挿入部材の外表面に挿入導体パターンが形成されていることを特徴とする表面実装型アンテナ。
【請求項４】
請求項３に記載の表面実装型アンテナにおいて、
前記外表面導体パターンが、逆Ｆアンテナパターンであり、
前記挿入導体パターンが、ヘリカルアンテナパターンであることを特徴とする表面実装型アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型通信機器等に搭載される表面実装型アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等の通信機器の小型化等に伴って、通信機の筐体の外部に取り付けられていたヘリカルアンテナ等の線状アンテナに代えて、筐体内部に収納されたブロック状又はチップ状の表面実装型アンテナが多く採用されるようになってきた。この表面実装型アンテナとしては、例えば特許文献１に、携帯電話等の移動通信用のヘリカルアンテナとして、誘電体基体の内部に空洞を設け、この空洞の内表面に沿って螺旋状に導体を巻回するように形成したものが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３１６７２５号公報（段落番号００３０、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、従来の特許文献１に記載の技術では、誘電体基体の空洞における内表面に螺旋状の導体を形成しているが、空洞の内表面に導体のパターニングを高精度に施すことは通常のパターニング技術では難しく、実際に作製することは非常に困難であった。また、従来、積層構造により内部に導体パターンが形成されたチップアンテナも提案されているが、この場合も複数の積層を繰り返す必要があり、製造工程が複雑であり、高コストであった。また、特許文献１に記載の技術では、誘電体基体の内側に導体が形成されているために、効率的な電波の放射特性を得難いと共に、パターン面積も小さくならざる負えないというデメリットがあった。さらに、従来の表面実装型アンテナは、一つのバンドに対応したものであり、帯域の離れた複数のバンドに対応することができなかった。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、作製が容易であると共に、良好な放射特性と広いパターン面積とを得ることができ、さらには複数のバンドに対応することも可能にする表面実装型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】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の表面実装型アンテナは、外形が長尺ブロック状であると共に長尺方向に軸線を有する貫通孔が形成された誘電体基体と、前記誘電体基体の外表面に形成された外表面導体パターンと、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この表面実装型アンテナでは、貫通孔を有する誘電体基体の外表面に外表面導体パターンが形成されているので、貫通孔の内径に応じた大きさの中空領域が形成され見かけの誘電率（全体の誘電率）が低くなり、周波数特性を高くすることができる。また、長尺ブロック状の誘電体基体の外表面に導体パターンを形成するので、貫通孔の内面に形成する場合に比べて面積的に広く、形成面積を最大限広く設定することができると共に、パターン形成が容易で、特に長い導体パターンの形成が可能で、良好な放射特性を得ることができる。
さらに、中空の貫通孔により表面実装型アンテナ全体の軽量化が可能になると共に、熱容量が低減されることによりハンダ付け、特に自動実装におけるハンダ付けではハンダ溶融の時間短縮が可能になって、スループットを向上させることができる。
上述した中空の貫通孔による軽量化や熱容量の低減効果は小さくなるが、貫通孔内に磁性体や抵抗体等を挿入することで、アンテナ機能以外の機能を有する複合機能型アンテナとすることも可能になる。
【０００８】
また、本発明の表面実装型アンテナは、前記貫通孔に誘電体挿入部材が挿入されていることを特徴とする。すなわち、この表面実装型アンテナでは、貫通孔に誘電体挿入部材が挿入されているので、見かけの誘電率を誘電体挿入部材によって調整可能で、周波数特性を容易に調整することができる。例えば、誘電体基体よりも誘電率が高い材料で形成された誘電体挿入部材を挿入することで、見かけの誘電率が高くなり、周波数特性を下げることができる。また、貫通孔に対する誘電体挿入部材の挿入位置や挿入長を調整することでも、周波数特性を調整することができる。
【０００９】
また、本発明の表面実装型アンテナは、前記誘電体挿入部材の外表面に挿入導体パターンが形成されていることを特徴とする。すなわち、この表面実装型アンテナでは、誘電体挿入部材の外表面に挿入導体パターンが形成されているので、外表面導体パターンによって得られるアンテナ特性の他に、挿入導体パターンによって得られる別のバンドに対応したアンテナ特性を有することができる。したがって、外表面導体パターンによるアンテナ特性とは異なるバンドに対応した挿入導体パターンによるアンテナ特性を設定することで、２つのバンドに対応したアンテナ特性を得ることができる。
【００１０】
さらに、本発明の表面実装型アンテナは、前記外表面導体パターンが、逆Ｆアンテナパターンであり、前記挿入導体パターンが、ヘリカルアンテナパターンであることを特徴とする。すなわち、この表面実装型アンテナでは、逆Ｆアンテナパターンの外表面導体パターンとヘリカルアンテナパターンの挿入導体パターンとで、それぞれのパターン特有の放射特性等を別々に得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る表面実装型アンテナによれば、外形が長尺ブロック状であると共に長尺方向に軸線を有する貫通孔が形成された誘電体基体と、誘電体基体の外表面に形成された外表面導体パターンと、を備えているので、貫通孔の内径に応じて見かけの誘電率が低くなり、周波数特性を高くすることができるだけでなく、容易にかつ広面積に外表面導体パターンを形成することができる。したがって、周波数特性を貫通孔の内径で設定可能であると共に、製造コストが低く、良好な放射特性を得ることができる。さらには、貫通孔に誘電体挿入部材を挿入することで、周波数特性を大きく変更できると共に、別のアンテナ特性を持たせることも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る表面実装型アンテナの一実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。
【００１３】
本実施形態の表面実装型アンテナ１は、図１から図３に示すように、外形が長尺ブロック状であると共に長尺方向に軸線を有する貫通孔２が形成された誘電体基体３と、誘電体基体３の外表面に形成された外表面導体パターン４と、を備えている。
上記誘電体基体３は、例えばアルミナ等のセラミックスで形成されている。また、上記貫通孔２は、所定の内径で断面円形状に形成されている。
【００１４】
また、上記外表面導体パターン４は、銅膜等の金属膜をエッチング、めっき、印刷又はレーザ加工等でパターニングしたものであり、逆Ｆアンテナパターンとされている。すなわち、外表面導体パターン４は、誘電体基体３の一側面に形成され下端が逆Ｆアンテナ用給電点となる逆Ｆアンテナ用給電部５と、上面に逆Ｆアンテナ用給電点に基端が接続され長尺方向に延在した直線状パターン６と、逆Ｆアンテナ用給電部５から分岐して下端がグランドに接続される接地点となる分岐部７と、から構成されている。
【００１５】
この表面実装型アンテナ１では、貫通孔２を有する誘電体基体３の外表面に外表面導体パターン４が形成されているので、貫通孔２の内径に応じた大きさの中空領域が形成され見かけの誘電率（全体の誘電率）が低くなり、周波数特性を高くすることができる。
また、長尺ブロック状の誘電体基体３の外表面に導体パターンを形成するので、貫通孔２の内面に形成する場合に比べて面積的に広く、形成面積を最大限広く設定することができると共に、パターン形成が容易で、特に長い導体パターンの形成が可能で、良好な放射特性を得ることができる。
さらに、中空の貫通孔２により表面実装型アンテナ１全体の軽量化が可能になると共に、熱容量が低減されることによりハンダ付け、特に自動実装ではハンダ溶融の時間短縮が可能になって、スループットを向上させることができる。
【００１６】
上記表面実装型アンテナ１は、貫通孔２が中空状態であるが、全体としての見かけの誘電率を変えて周波数特性を調整するため、貫通孔２に、図１及び図２に示すように、誘電体挿入部材８を挿入しても構わない。この誘電体挿入部材８は、誘電体基体３と異なる誘電率材料であるチタン酸バリウム系等のセラミックス材料で円柱状に形成された挿入基体９と、該挿入基体９の外周面に形成されたヘリカルアンテナパターンの挿入導体パターン１０と、挿入基体９の両端部に設けられ挿入導体パターン１０の両端に接続された金属キャップ１１と、で構成されている。
【００１７】
この挿入導体パターン１０は、銅膜等の金属膜をレーザ加工、エッチング、めっき、印刷等で螺旋状にパターニングしたものである。このように、外表面導体パターン４によるアンテナが第１のアンテナとすると、挿入導体パターン１０によるアンテナが第２のアンテナとなり、表面実装型アンテナ１が特性の異なる２つのアンテナを備えることになる。
【００１８】
上記誘電体挿入部材８の取り付け方法は、まず、誘電体挿入部材８を貫通孔２内に挿入した後、耐熱性接着剤やガラスペースト等の絶縁性接着剤で誘電体基体３に固定する。さらに、誘電体基体３の端面に、貫通孔２の開口端に位置した金属キャップ１１に上端を接続させ下端がヘリカルアンテナ用給電点となるヘリカルアンテナ用給電部１２をパターン形成する。
なお、本実施形態では、外表面導体パターン４による逆Ｆアンテナ特性は、例えば無線ＬＡＮで使用される５ＧＨｚ帯に対応した周波数特性に設定されていると共に、挿入導体パターン１０によるヘリカルアンテナ特性は、２．４ＧＨｚ帯に対応した周波数特性に設定されている。
【００１９】
このように本実施形態では、貫通孔２に誘電体挿入部材８が挿入されているので、見かけの誘電率を誘電体挿入部材８によって調整可能で、周波数特性を容易に調整することができる。すなわち、アルミナの誘電体基体３よりも誘電率が高いチタン酸バリウム系のセラミックス材料で形成された誘電体挿入部材８を挿入することで、見かけの誘電率が高くなり、周波数特性を下げることができる。また、貫通孔２に対する誘電体挿入部材８の挿入位置や挿入長を調整することでも、周波数特性を調整することができる。
【００２０】
また、誘電体挿入部材８の外表面に挿入導体パターン１０が形成されているので、外表面導体パターン４によって得られるアンテナ特性の他に、挿入導体パターン１０によって得られる別のバンドに対応したアンテナ特性を有することができ、２つのバンドに対応したアンテナ特性を得ることができる。特に、本実施形態では、逆Ｆアンテナパターンの外表面導体パターン４とヘリカルアンテナパターンの挿入導体パターン１０とで、それぞれのパターン特有の放射特性等を別々に得ることができる。
【００２１】
このように、外表面導体パターン４と挿入導体パターン１０との異なるパターンや誘電体基体３と挿入基体９との異なる誘電体材料の組み合わせにより、種々の異なるアンテナ特性の組み合わせが可能になる。すなわち、誘電体挿入部材８の挿入により、上述した中空の貫通孔２による軽量化や熱容量の低減効果は小さくなるが、周波数特性の調整やデュアルバンドの対応が可能になる等の種々の利点がある。
【００２２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態の他の例として、図４に示すように、断面矩形状の貫通孔１２が形成された誘電体基体１３を採用しても構わない。
【００２３】
また、上記実装形態では、誘電体挿入部材８の外周面に挿入導体パターン１０を形成して第２のアンテナとしたが、誘電体挿入部材８ではなく、磁性体や抵抗体等で形成されアンテナ機能以外の機能部となる挿入部材を作製しておき、これを誘電体基体内に挿入することでアンテナ部と他の機能部との複合機能型アンテナとしても構わない。
また、上記実施形態では、誘電体基体３と異なる誘電率材料であるチタン酸バリウム系等のセラミックス材料で誘電体挿入部材８の挿入基体９が形成されているが、誘電体基体３と同じ材料で挿入基体を構成しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る一実施形態の表面実装型アンテナにおいて、誘電体挿入部材の挿入前の状態を示す斜視図である。
【図２】本実施形態の表面実装型アンテナにおいて、誘電体挿入部材の挿入後の状態を示す斜視図である。
【図３】本実施形態の表面実装型アンテナにおいて、誘電体基体を示す斜視図及び正面図である。
【図４】本実施形態の表面実装型アンテナの他の例において、誘電体基体を示す斜視図及び正面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…表面実装型アンテナ、２、１２…貫通孔、３、１３…誘電体基体、４…外表面導体パターン、８…誘電体挿入部材、１０…挿入導体パターン
【図１】
2007043432.tif 000003
【図２】
2007043432.tif 000004
【図３】
2007043432.tif 000005
【図４】
2007043432.tif 000006