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JP3232895B2 - 表面実装型アンテナ及びその周波数調整方法 - Google Patents

表面実装型アンテナ及びその周波数調整方法

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JP3232895B2
JP3232895B2 JP18493494A JP18493494A JP3232895B2 JP 3232895 B2 JP3232895 B2 JP 3232895B2 JP 18493494 A JP18493494 A JP 18493494A JP 18493494 A JP18493494 A JP 18493494A JP 3232895 B2 JP3232895 B2 JP 3232895B2
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輝久 鶴
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0442—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular tuning means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
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  • Details Of Aerials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動体通信機器等に用
いられる表面実装型アンテナ及びその周波数調整方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】移動体通信機器等に用いられるアンテナ
として、特願平６−８１６５２号により図５乃至図７に
示すような表面実装型のアンテナを提案した。図５にお
いて、アンテナ１は、複数の誘電体シートが積層された
誘電体基板２と、誘電体基板２の上部に空間２ａが設け
られるとともに、誘電体基板２の側面で固定された低導
体損の材料からなる放射体３とで構成されている。
【０００３】このうち、誘電体基板２は、図６に示すよ
うに、セラミックスや樹脂からなる複数の誘電体シート
が積層され、その長辺側の両側面にグランド電極４ａ，
４ｂが形成され、短辺側の両側面に接続電極５ａ，５ｂ
が形成されている。また、誘電体基板２の内部の上層部
には、接続電極５ａと接続されるコンデンサパターン６
が形成され、下層部にはグランド電極４ａ，４ｂと接続
されるグランドパターン７が形成され、コンデンサパタ
ーン６とグランドパターン７との間でコンデンサＣ１が
形成されている。
【０００４】一方、放射体３は、図７に示すように、例
えば銅又は銅合金のような低導体損の材料で構成され、
平面形状が長方形の放射部１１と、放射部１１の短辺側
の両側面から下方に折り曲げられた固定部１２，１３が
対向して形成されている。このうち、固定部１２の先端
には、給電端子１４及びグランド端子１５が形成されて
いる。
【０００５】また、固定部１２，１３の両側に、固定部
１２，１３が放射部１１から折り曲げられている位置よ
り内側から下方に、空間保持手段として係止片１６〜１
９が折り曲げられて形成されている。この係止片１６〜
１９は、誘電体基板２と放射体３とを固定する際に、係
止片１６〜１９の先端が誘電体基板２の上面に当接し、
放射部１１の内側主面と誘電体基板２の上面との間に所
定の高さの空間２ａを確実に形成するために設けられた
ものである。
【０００６】そして、誘電体基板２を放射体３に挿入
し、誘電体基板２の上面と放射体３の係止片１６〜１９
とを当接するとともに、誘電体基板２の接続電極５ａと
放射体３の固定部１３、及び、接続電極５ｂと放射体３
の固定部１２とをはんだで接続して、アンテナ１が構成
されている。
【０００７】このように構成されたアンテナ１は、配線
電極パターンを備えたプリント基板（図示せず）に対し
て、給電端子１４，グランド端子１５及びグランド電極
４ａ，４ｂが配線電極パターンにはんだ付けされ表面実
装される。
【０００８】また、アンテナ１の等価回路は、図８に示
すように、放射体３の放射部１１の分布インダクタンス
Ｌ１とコンデンサＣ１との直列回路に、放射体３の給電
端子１４とグランド端子１５との間の分布インダクタン
スＬ２が並列に接続されたものになり、アンテナの共振
周波数ｆ0 は、次式で表される。
【０００９】
【数１】
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のアン
テナ１においては、一般に移動体通信機器等に用いられ
るホイップアンテナと比較して、最大長が約1/6 に小型
化され表面実装することができるものであるが、帯域幅
は比較的狭くなっていた。そのため、製造工程におい
て、共振周波数が所定の値より移動した場合、アンテナ
の利得が大幅に低下することになり、共振周波数を所定
の値に調整する必要があった。この共振周波数の調整
は、コンデンサＣ１の静電容量を変更することで可能で
あるが、上記アンテナ１の構造では、コンデンサＣ１が
誘電体基板２の内部に形成されており、その静電容量を
容易に変更することができなかった。
【００１１】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、誘電体基板の側面に、接続電極
と絶縁して第二のグランド電極を並設し、接続電極又は
第二のグランド電極をトリミングして共振周波数を調整
することができる、表面実装型アンテナ及びその周波数
調整方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、誘電体基板と、該誘電体基板
の側面又は底面に形成した第一のグランド電極と、前記
誘電体基板の少なくとも一側面に形成した接続電極と、
前記第一のグランド電極と接続電極との間に形成したコ
ンデンサと、前記接続電極と絶縁して並設した第二のグ
ランド電極と、前記誘電体基板上に配置され、主面の側
縁から前記誘電体基板側に延設した、先端に給電端子と
グランド端子とを備えた第一の固定部及び第二の固定部
を有する低導体損の材料よりなる放射体とを備え、前記
放射体の一方主面が、前記誘電体基板の一方主面に対向
し、前記放射体の第一及び第二の固定部を前記誘電体基
板の側面に固定するとともに、前記放射体の第二の固定
部と前記誘電体基板の接続電極とを接続したことを特徴
とするものである。
【００１３】また、前記誘電体基板の接続電極又は第二
のグランド電極をトリミングして、共振周波数を調整す
ることを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】上記の構成によれば、誘電体基板の側面に、接
続電極と絶縁して第二のグランド電極を並設し、接続電
極と第二のグランド電極との間に、コンデンサと並列に
接続される分布容量を設け、接続電極又は第二のグラン
ド電極をトリミングして分布容量を変化させ、アンテナ
の共振周波数を調整することができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明による表面実装型アンテナの実
施例を図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明に
よるアンテナの斜視図であり、図２はその分解斜視図で
ある。なお、従来例と同一若しくは相当する部分には、
同一符号を付しその説明を省略する。本発明は、誘電体
基板の側面に、接続電極と絶縁して第二のグランド電極
を並設し、接続電極と第二のグランド電極との間に分布
容量を設け、接続電極又は第二のグランド電極をトリミ
ングして分布容量を変化させアンテナの共振周波数を調
整することを特徴とするものである。
【００１６】即ち、図１及び図２に示すように、誘電体
基板２の側面の接続電極５ａの両側に、誘電体基板２の
内部のグランドパターン７に接続し、接続電極５ａと絶
縁した第二のグランド電極２１ａ，２１ｂを並設して、
アンテナ２２を構成する。なお、放射体３の固定部１３
は、接続電極５ａの中央部のみに接続するように、その
先端は細幅に形成される。
【００１７】このように構成したアンテナ２２は、誘電
体基板２の側面の接続電極５ａとグランド電極２１ａ，
２１ｂとの間に分布容量ＣＸが形成され、その等価回路
は、図３に示すように、コンデンサＣ１に並列に分布容
量ＣＸが接続されたものとなる。この場合のアンテナの
共振周波数ｆ0 は次式で表される。
【００１８】
【数２】
【００１９】そして、接続電極５ａ又はグランド電極２
１ａ，２１ｂをトリミングし、分布容量ＣＸを変化させ
ることにより、アンテナ２２の共振周波数を調整するこ
とができる。
【００２０】具体例として、アンテナ２２の長さが１０
ｍｍ、幅が６．３ｍｍ、高さが４ｍｍのもので、グラン
ド電極２１ａ，２１ｂの有無による共振周波数の変化を
図４に示す。図４は反射損失特性を示すもので、破線は
グランド電極２１ａ，２１ｂを形成していないものであ
り、実線はグランド電極２１ａ，２１ｂを形成したもの
である。
【００２１】図４より、グランド電極２１ａ，２１ｂを
形成していないものの共振周波数が１．７３２ＧＨｚに
対し、グランド電極２１ａ，２１ｂを形成したものの共
振周波数は１．７１３ＧＨｚとなり、１９ＭＨｚ変化し
ていることが判る。
【００２２】なお、グランド電極２１ａ，２１ｂは、ど
ちらか一方のみでも実施可能であり、また、その接続
は、グランドパターン７以外に、誘電体基板２の底面又
は側面を介してグランド電極４ａ，４ｂに接続するか、
若しくは、グランド電極２１ａ，２１ｂを独立して形成
し、アンテナ２２をプリント基板（図示せず）に実装す
る際にプリント基板上のグランドパターン（図示せず）
と接続してもよい。また、グランド電極４ａ，４ｂは、
誘電体基板２の底面に形成される場合もある。
【００２３】アンテナ２２の他の効果として、放射体３
の放射部１１の分布インダクタンスＬ１と、放射体３の
給電端子１４とグランド端子１５との間の分布インダク
タンスＬ２とを有するため、給電端子１４とグランド端
子１５との距離を変更して、分布インダクタンスＬ２を
変え、分布インダクタンスＬ１，Ｌ２の比を調整して、
アンテナ２２のインピーダンスを変えることにより、外
部回路とのインピーダンス整合を図ることができる。さ
らに、電波を放射する放射部１１に金属を用いているた
め、アンテナ２２の抵抗成分が小さくなるとともに、熱
容量が大きくなってジュール損が減少し、アンテナ２２
の利得を高める効果も有する。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる表
面実装型アンテナ及びその周波数調整方法によれば、誘
電体基板の側面の接続電極と第二のグランド電極との間
に、誘電体基板に形成したコンデンサと並列に分布容量
を形成することができる。そして接続電極又は第二のグ
ランド電極をトリミングすることにより分布容量を変化
させて、アンテナの共振周波数を所定の値に調整するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による表面実装型アンテナの斜
視図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】図１の等価回路図である。
【図４】図１の反射損失特性である。
【図５】従来のアンテナの斜視図である。
【図６】図４の誘電体共振器の斜視図である。
【図７】図４の放射体の斜視図である。
【図８】図４の等価回路図である。
【符号の説明】
２ 誘電体基板 ３ 放射体 ４ａ，４ｂ グランド電極 ２１ａ，２１ｂ グランド電極 ５ａ，５ｂ 接続電極 ６ コンデンサパターン ７ グランドパターン １１ 放射部 １２，１３ 固定部 １４ 給電端子 １５ グランド端子 ２２ アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 13/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 誘電体基板と、該誘電体基板の側面又は
    底面に形成した第一のグランド電極と、前記誘電体基板
    の少なくとも一側面に形成した接続電極と、前記第一の
    グランド電極と接続電極との間に形成したコンデンサ
    と、前記接続電極と絶縁して並設した第二のグランド電
    極と、 前記誘電体基板上に配置され、主面の側縁から前記誘電
    体基板側に延設した、先端に給電端子とグランド端子と
    を備えた第一の固定部及び第二の固定部を有する低導体
    損の材料よりなる放射体とを備え、 前記放射体の一方主面が、前記誘電体基板の一方主面に
    対向し、前記放射体の第一及び第二の固定部を前記誘電
    体基板の側面に固定するとともに、前記放射体の第二の
    固定部と前記誘電体基板の接続電極とを接続したことを
    特徴とする表面実装型アンテナ。
  2. 【請求項２】 前記誘電体基板の接続電極又は第二のグ
    ランド電極をトリミングして、共振周波数を調整するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の表面実装型アンテナの
    周波数調整方法。
JP18493494A 1994-08-05 1994-08-05 表面実装型アンテナ及びその周波数調整方法 Expired - Fee Related JP3232895B2 (ja)

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