【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型電話機や携
帯型無線通信機に用いられる誘電体アンテナに関し、特
に回路基板上の実装密度の向上を図れると共に製造工程
の簡易化を図れる誘電体アンテナに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric antenna used in a mobile phone or a mobile radio communication device, and in particular, it is possible to improve the mounting density on a circuit board and simplify the manufacturing process. It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、携帯型電話機や携帯型無線通信機
の普及が進むにつれ、その小型軽量化が要求されてい
る。半導体集積回路を初めとした各種電子部品の小型化
は急速に進んでいるが、無線通信機器に関して小型化の
妨げになるのはアンテナである。周知のようにアンテナ
は電磁波の出入り口であり、使用する周波数に共振して
いないと効率が極端に低下する。通常のダイポールアン
テナの場合、使用周波数の１／２波長の長さを必要とす
るため、小型化が非常に困難である。このためアンテナ
の小型化に関する様々な工夫が提案されている。2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of portable telephones and portable wireless communication devices, reduction in size and weight has been required. Although miniaturization of various electronic components such as semiconductor integrated circuits is rapidly progressing, antennas are obstacles to miniaturization of wireless communication devices. As is well known, the antenna is the entrance / exit of electromagnetic waves, and unless it resonates at the frequency used, the efficiency is extremely reduced. In the case of an ordinary dipole antenna, it is very difficult to miniaturize it because it requires a half wavelength of the used frequency. For this reason, various measures for miniaturizing the antenna have been proposed.
【０００３】例えば、特開平１０−１３１３５号公報に
開示されるアンテナでは、アンテナエレメントを長尺方
向に沿って実質的に平行になるように折り返すことによ
ってアンテナの形状を小型にすると共に２つの周波数帯
に共振するように構成している。For example, in the antenna disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 10-13135, the antenna element is folded back so as to be substantially parallel to each other along the lengthwise direction, thereby reducing the size of the antenna and providing two frequencies. It is configured to resonate with the band.
【０００４】また、特開平１０−２２９３０４号公報に
開示されるアンテナでは、誘電体基板の表面にアンテナ
エレメントを形成することにより、さらなる小型化を図
ると共に簡単に回路基板に実装して用いることができる
ように工夫している。Further, in the antenna disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-229304, by forming an antenna element on the surface of a dielectric substrate, further miniaturization can be achieved and the antenna can be easily mounted on a circuit board for use. I am devising so that I can do it.
【０００５】しかしながら、携帯型電話機や携帯型無線
通信機の小型化及び集積化が進み、回路基板上に実装す
るときに、回路基板に形成されている接地導体パターン
の近傍に配置しなければならいことが多々生じる。この
場合、従来のアンテナを接地導体パターンの近傍に配置
するとアンテナの共振周波数が変化して通信に用いる周
波数帯域におけるＶＳＷＲが上昇してしまい、効率が大
幅に低下するという問題点があった。However, as portable telephones and portable wireless communication devices have become smaller and more integrated, they must be arranged near the ground conductor pattern formed on the circuit board when they are mounted on the circuit board. Often happens. In this case, if the conventional antenna is arranged in the vicinity of the ground conductor pattern, the resonance frequency of the antenna changes, VSWR in the frequency band used for communication rises, and there is a problem in that the efficiency drops significantly.
【０００６】例えば、直方体形状をなす２．４ＧＨｚ帯
用の誘電体アンテナの場合、上記小型化及び集積化が進
み、上記誘電体アンテナを回路基板の接地導体に近づけ
て配置しなければならないとき、誘電体アンテナと接地
導体との間の距離を３ｍｍ以上離さなければ、アンテナ
として使用可能なＶＳＷＲを得ることはできなかった。[0006] For example, in the case of a rectangular parallelepiped dielectric antenna for the 2.4 GHz band, when the miniaturization and integration are advanced and the dielectric antenna must be arranged close to the ground conductor of the circuit board, If the distance between the dielectric antenna and the ground conductor is not less than 3 mm, a VSWR usable as an antenna cannot be obtained.
【０００７】このため本願出願人は、特願2001−313847
号によって、回路基板に実装する際に接地導体パターン
の近傍に配置しても使用周波数帯域において良好なＶＳ
ＷＲ特性が得られる小型の誘電体アンテナを提案した。Therefore, the applicant of the present invention filed Japanese Patent Application No. 2001-313847.
According to the No. 1, even if it is placed in the vicinity of the ground conductor pattern when it is mounted on a circuit board, it has a good VS in the frequency band used.
We proposed a compact dielectric antenna that can obtain WR characteristics.
【０００８】この誘電体アンテナの一例を図２２乃至図
２４に示す。図２２は誘電体アンテナを示す透視斜視
図、図２３は第１アンテナエレメントを示す平面図、図
２４は第２アンテナエレメントを示す平面図である。An example of this dielectric antenna is shown in FIGS. 22 is a perspective view showing a dielectric antenna, FIG. 23 is a plan view showing a first antenna element, and FIG. 24 is a plan view showing a second antenna element.
【０００９】図において、１０は誘電体アンテナで、誘
電体セラミック材料からなる絶縁性の平板状基板（以
下、単に基板と称する）１１ａ，１１ｂ，１１ｃを積層
したセラミック素体１１を有し、その一側面に外部端子
１２ａ，１２ｂが設けられている。また、中間層の基板
１１ｂとその下層の基板１１ｃのそれぞれの上面には、
第１或いは第２アンテナエレメント１３，１４を形成す
る導電体が設けられている。また、最下層の基板１１ｃ
の裏面には回路基板１への実装時に安定して半田付け固
定できるようにダミー電極１６ａ〜１６ｃが成されてい
る。上記セラミック素体１１の大きさは、長さＬ１が１
０ｍｍ、幅Ｗが４ｍｍ、厚さＤが１ｍｍである。In the figure, reference numeral 10 denotes a dielectric antenna, which has a ceramic body 11 in which insulating flat plate-like substrates (hereinafter simply referred to as substrates) 11a, 11b and 11c made of a dielectric ceramic material are laminated. External terminals 12a and 12b are provided on one side surface. Further, on the upper surfaces of the intermediate layer substrate 11b and the lower layer substrate 11c,
A conductor forming the first or second antenna element 13, 14 is provided. Also, the lowermost substrate 11c
Dummy electrodes 16a to 16c are formed on the back surface of the so as to be stably soldered and fixed when mounted on the circuit board 1. The size of the ceramic body 11 is such that the length L1 is 1
The width is 0 mm, the width W is 4 mm, and the thickness D is 1 mm.
【００１０】基板１１ｂの上面に形成された第１アンテ
ナエレメント１３は、帯状の導電体１３ａ〜１３ｏから
なり、一般に逆Ｆ型アンテナと称されているエレメント
で、例えば共振周波数が２．４ＧＨｚに設定され、給電
点インピーダンスが例えば約１００Ωに設定されてい
る。給電点となる外部端子１２ｂに一端が接続された導
電体１３ａの他端には導電体１３ｂ〜１３ｋが記述の順
に蛇行するように折り返して連結されて矩形波形状をな
している。The first antenna element 13 formed on the upper surface of the substrate 11b is composed of strip-shaped conductors 13a to 13o and is generally called an inverted F-type antenna. For example, the resonance frequency is set to 2.4 GHz. And the feeding point impedance is set to, for example, about 100Ω. At the other end of the conductor 13a, one end of which is connected to the external terminal 12b serving as a power feeding point, conductors 13b to 13k are folded back and connected so as to meander in the order of description to form a rectangular wave shape.
【００１１】さらに、第１アンテナエレメント１３の先
端部にある導電体１３ｋの幅は、先端部直前の導電体１
３ｊの幅よりも大きく形成され、導電体１３ｋの面積を
大きくすることによって、導電体１３ｋとその周辺の接
地導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によっ
て第１アンテナエレメント１３はヘッドキャパシティ型
のアンテナを構成する。これにより、２．４ＧＨｚに共
振する第１アンテナエレメント１３の長さが短縮され
る。Further, the width of the conductor 13k at the tip of the first antenna element 13 is such that the conductor 1 just before the tip is
By forming the conductor 13k to be larger than the width of 3j and increasing the area of the conductor 13k, a capacitance is generated between the conductor 13k and the ground conductor around the conductor 13k. Constitutes a head capacity type antenna. As a result, the length of the first antenna element 13 that resonates at 2.4 GHz is shortened.
【００１２】また、導電体１３ａを境にして導電体１３
ｂ〜１３ｋが配置された側とは反対側に導電体１３ｌ〜
１３ｏが設けられ、導電体１３ｌの一端は導電体１３ａ
の長手方向中間部に直角に接続されている。さらに導電
体１３ｌの他端には導電体１３ｍの一端が直角に接続さ
れ、導電体１３ｍの他端に導電体１３ｎの一端が直角に
接続され、導電体１３ｎの他端は導電体１３ｏを介して
接地端子となる外部端子１２ａに接続されている。In addition, the conductor 13 is separated by the conductor 13a.
On the side opposite to the side where b to 13k are arranged, conductors 13l to
13o is provided, and one end of the conductor 13l has a conductor 13a.
Is connected to the middle portion in the longitudinal direction at a right angle. Further, one end of the conductor 13m is connected to the other end of the conductor 13l at a right angle, one end of the conductor 13n is connected to the other end of the conductor 13m at a right angle, and the other end of the conductor 13n is connected via the conductor 13o. Is connected to an external terminal 12a that serves as a ground terminal.
【００１３】基板１１ｃの上面に形成された第２アンテ
ナエレメント１４は、帯状の導電体１４ａ〜１４ｇから
なり、例えば共振周波数は２．５ＧＨｚに設定され、給
電点インピーダンスが例えば約１００Ωに設定されてい
る。給電点となる外部端子１２ｂに一端が接続された導
電体１４ａの他端には導電体１４ｂ〜１４ｇが記述の順
に蛇行するように折り返して連結され、矩形波形状をな
している。これらの導電体１４ｂ〜１４ｇは第１アンテ
ナエレメント１３を構成する導電体１３ｌ〜１３ｏが配
置されている側に配置されている。The second antenna element 14 formed on the upper surface of the substrate 11c is composed of strip-shaped conductors 14a to 14g, the resonance frequency is set to 2.5 GHz, and the feeding point impedance is set to about 100Ω, for example. There is. Conductors 14b to 14g are folded and connected to the other end of the conductor 14a, one end of which is connected to the external terminal 12b, which serves as a feeding point, so as to meander in the order described, thereby forming a rectangular wave shape. These conductors 14b to 14g are arranged on the side where the conductors 13l to 13o forming the first antenna element 13 are arranged.
【００１４】さらに、第２アンテナエレメント１４の先
端部にある導電体１４ｇの幅は、先端部直前の導電体１
４ｆの幅よりも大きく形成され、導電体１４ｇの面積を
大きくすることによって、導電体１４ｇとその周辺の接
地導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によっ
て第２アンテナエレメント１４はヘッドキャパシティ型
のアンテナを構成する。これにより、２．５ＧＨｚに共
振する第２アンテナエレメント１４の長さが短縮され
る。Further, the width of the conductor 14g at the tip of the second antenna element 14 is set to the width of the conductor 1 immediately before the tip.
By forming the conductor 14g larger than the width of 4f and increasing the area of the conductor 14g, an electrostatic capacitance is generated between the conductor 14g and the ground conductor around the conductor 14g. Constitutes a head capacity type antenna. As a result, the length of the second antenna element 14 that resonates at 2.5 GHz is shortened.
【００１５】また、導電体１４ａを境にして反対側に
は、長方形の導電体からなるオープンスタブ１５が設け
られ、オープンスタブ１５の一端は導電体１４ａの長手
方向中間部に直角に接続されている。また、オープンス
タブ１５は、長さＬstが約２ｍｍ、幅Ｗstが０．３ｍｍ
に設定されると共に、オープンスタブ１５と導電体１４
ａとの接続位置と給電点（給電用外部端子１２ｂ）との
間の距離Ｌ３が約２ｍｍに設定され、基板１１ｂを挟ん
で第１アンテナエレメント１３と複数箇所で容量結合す
るように配置されている。An open stub 15 made of a rectangular conductor is provided on the opposite side of the conductor 14a, and one end of the open stub 15 is connected at a right angle to the longitudinal middle portion of the conductor 14a. There is. The open stub 15 has a length Lst of about 2 mm and a width Wst of 0.3 mm.
And the open stub 15 and the conductor 14 are set to
The distance L3 between the connection position with a and the feeding point (external terminal 12b for feeding) is set to about 2 mm, and the first antenna element 13 and the first antenna element 13 are arranged so as to be capacitively coupled to each other with the substrate 11b interposed therebetween. There is.
【００１６】使用時において、誘電体アンテナ１０は回
路基板１に実装され、回路基板１上に形成された接地導
体３の接続用ランド３ａに接地用の外部端子１２ａが接
続され、給電用の外部端子１２ｂが給電用ランド２に接
続される。In use, the dielectric antenna 10 is mounted on the circuit board 1, and the grounding external terminal 12a is connected to the connection land 3a of the grounding conductor 3 formed on the circuit board 1 to supply external power. The terminal 12b is connected to the power feeding land 2.
【００１７】上記構成よりなる誘電体アンテナ１０は、
オープンスタブ１５を設けることにより、図２５及び図
２６に示すような周波数特性を有したものとなり、第１
及び第２アンテナエレメント１３，１４の長さが、使用
周波数の波長によって決まる通常の長さよりも短い長さ
で使用周波数に共振可能となり、さらに、回路基板１に
実装する際に接地導体パターンの近傍に配置しても使用
周波数帯域において良好なＶＳＷＲ特性が得られる周波
数帯域幅が拡大された。The dielectric antenna 10 having the above structure is
By providing the open stub 15, the frequency characteristic as shown in FIG. 25 and FIG. 26 is obtained.
Also, the length of the second antenna elements 13 and 14 can resonate at the operating frequency with a length shorter than the normal length determined by the wavelength of the operating frequency, and further, when mounted on the circuit board 1, in the vicinity of the ground conductor pattern. The frequency band width in which a good VSWR characteristic can be obtained in the used frequency band is expanded even when the frequency band is arranged at.
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記誘
電体アンテナ１０の構成においては、外部端子１２ａ，
１２ｂと固定用のダミー電極１６ａ〜１６ｃの形成位置
に偏りがあり、方向性を有する電子部品となっている。
このため、誘電体アンテナ１０の製造工程においては、
外部端子１２ａ，１２ｂを印刷マスクとダミー電極１６
ａ〜１６ｃ用の印刷マスクを用意しなければならない。
さらに、これらの外部端子１２ａ，１２ｂとダミー電極
１６ａ〜１６ｃを印刷する際には、セラミック素体１１
の方向を選別した上で、複数のセラミック素体１１を整
列させて、外部端子１２ａ，１２ｂとダミー電極１６ａ
〜１６ｃを印刷しなければならず、非常に手間がかかり
生産コストの低減を図る障害になっていた。However, in the structure of the dielectric antenna 10, the external terminal 12a,
12b and the dummy electrodes 16a to 16c for fixing are unevenly formed, and the electronic component is directional.
Therefore, in the manufacturing process of the dielectric antenna 10,
The external terminals 12a and 12b are used as a print mask and a dummy electrode 16
Print masks for a-16c must be prepared.
Furthermore, when printing these external terminals 12a and 12b and the dummy electrodes 16a to 16c, the ceramic body 11
, The plurality of ceramic elements 11 are aligned, and the external terminals 12a and 12b and the dummy electrode 16a are aligned.
16 to 16c must be printed, which is very troublesome and has been an obstacle to reducing the production cost.
【００１９】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、回路
基板に実装する際に接地導体パターンの近傍に配置して
も使用周波数帯域において良好なＶＳＷＲ特性が得ら
れ、且つ製造の簡略化を図れる小型の誘電体アンテナを
提供することである。In view of the above problems, it is an object of the present invention to obtain good VSWR characteristics in the frequency band used even when the circuit board is mounted in the vicinity of the ground conductor pattern when it is mounted on a circuit board, and to simplify manufacturing. An object of the present invention is to provide a small dielectric antenna that can be achieved.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、表面に導電体が設けられた１つ以上の誘
電体層からなる直方体形状のセラミック素体と、該セラ
ミック素体の外表面に設けられた複数の外部端子とから
なり、前記セラミック素体に設けられた導電体によって
形成され、共振周波数が第１周波数に設定されている第
１アンテナエレメントと、前記セラミック素体に設けら
れた導電体によって形成され、共振周波数が前記第１周
波数と同一周波数帯域内であり且つ第１周波数とは異な
る第２周波数に設定されている第２アンテナエレメント
と、前記第１及び第２アンテナエレメントの給電点に接
続された給電用外部端子と、前記第２アンテナエレメン
トの給電点近傍に接続されているオープンスタブとを備
え、前記誘電体層の表面内で該面における中心点を通り
且つ各外表面に平行な仮想直線に対して、前記複数の外
部端子が互いに線対称な位置に配置されていると共に、
前記第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメント
の少なくとも前記給電点側の部分は、前記給電点用外部
端子を除く他の外部端子に対する結合容量が小さくなる
ように、該外部端子から所定距離だけ離れた位置に配置
されている誘電体アンテナを提案する。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a rectangular parallelepiped-shaped ceramic body composed of one or more dielectric layers having a conductor on the surface thereof, and the ceramic body. A plurality of external terminals provided on the outer surface of the ceramic element body, the first antenna element being formed of a conductor provided on the ceramic element body and having a resonance frequency set to a first frequency; and the ceramic element body. A second antenna element that is formed of a conductor provided in the second antenna element and has a resonance frequency within the same frequency band as the first frequency and that is set to a second frequency different from the first frequency; A two-antenna element, a feeding external terminal connected to a feeding point, and an open stub connected to the feeding point of the second antenna element, and the dielectric layer. In the center point of said surface with respect to street and Kakusoto imaginary straight line parallel to the surface at the surface, with the plurality of external terminals are arranged in mutually line-symmetrical positions,
At least a portion of the first antenna element and the second antenna element on the side of the feeding point is separated from the external terminal by a predetermined distance so that the coupling capacitance with other external terminals except the feeding point external terminal becomes small. We propose a dielectric antenna arranged in a position.
【００２１】該誘電体アンテナは、前記オープンスタブ
を設けることにより、前記第１及び第２アンテナエレメ
ントの長さが、使用周波数の波長によって決まる通常の
長さよりも短い長さで使用周波数に共振可能となり、さ
らに、回路基板に実装する際に接地導体パターンの近傍
に配置しても使用周波数帯域において良好なＶＳＷＲ特
性が得られる周波数帯域幅が拡大される。In the dielectric antenna, by providing the open stub, the first and second antenna elements can resonate at the operating frequency with a length shorter than the normal length determined by the wavelength of the operating frequency. In addition, when mounted on a circuit board, the frequency band width in which a good VSWR characteristic is obtained in the used frequency band can be expanded even if it is arranged near the ground conductor pattern.
【００２２】また、前記誘電体層の表面内で該面におけ
る中心点を通り且つ各外表面に平行な仮想直線に対し
て、前記複数の外部端子が互いに線対称な位置に配置さ
れているので、製造時の外部端子形成時において前記セ
ラミック素体の方向性を選別する必要が無く、さらに前
記外部端子が形成されている一側面に対応する印刷マス
クによって双方の側面の外部端子を印刷することができ
る。Further, since the plurality of external terminals are arranged line-symmetrically to each other with respect to an imaginary straight line that passes through the center point of the surface of the dielectric layer and is parallel to each outer surface. It is not necessary to select the directionality of the ceramic body during the formation of external terminals during manufacturing, and the external terminals on both sides are printed by a print mask corresponding to one side on which the external terminals are formed. You can
【００２３】さらに、前記第１アンテナエレメントと第
２アンテナエレメントの少なくとも前記給電点側の部分
すなわちエレメントに流れている高周波電流の値が大き
い部分は、前記給電点用外部端子を除く他の外部端子に
対する結合容量が小さくなるように、該外部端子から所
定距離だけ離れた位置に配置されているので、前記外部
端子が前記第１及び第２アンテナエレメントに与える電
気的影響が低減される。Further, at least a portion of the first antenna element and the second antenna element on the side of the feeding point, that is, a portion where a high frequency current flowing through the element is large, is an external terminal other than the external terminal for the feeding point. Since it is arranged at a position separated from the external terminal by a predetermined distance so that the coupling capacitance with respect to the external terminal is reduced, the electrical influence of the external terminal on the first and second antenna elements is reduced.
【００２４】また、本発明の誘電体アンテナは、前記第
１及び第２アンテナエレメントは誘電体層を挟んで異な
る層に設けることにより前記セラミック素体の形状を小
型化すると共に、前記オープンスタブを前記誘電体層を
挟んで前記第１アンテナエレメントの一部に重なるよう
に配置することにより、前記第１アンテナエレメントと
オープンスタブとの間に容量性結合を生じさせ且つオー
プンスタブのインダクタンス成分が第１アンテナエレメ
ントの一部に並列接続された状態となし、第１アンテナ
エレメントの長さをさらに短縮している。Further, in the dielectric antenna of the present invention, the first and second antenna elements are provided in different layers with a dielectric layer sandwiched therebetween, thereby reducing the size of the ceramic body and reducing the size of the open stub. By disposing the dielectric layer so as to overlap a portion of the first antenna element with the dielectric layer interposed therebetween, capacitive coupling is generated between the first antenna element and the open stub, and the inductance component of the open stub is reduced to the first value. It is not connected in parallel to a part of one antenna element, and the length of the first antenna element is further shortened.
【００２５】また、本発明の誘電体アンテナは、前記外
部端子は前記セラミック素体の互いに平行な２つの側面
のそれぞれに設けることにより、回路基板への実装時の
安定性を高めた。さらに、前記第１アンテナエレメント
と第２アンテナエレメントを、誘電体層の面内で、前記
外部端子が形成された側面間を往復するように折り返さ
れて蛇行しする形状となし、前記第１アンテナエレメン
トと第２アンテナエレメントの少なくとも前記給電点側
の部分を、前記給電点用外部端子に対して線対称に配置
された他方の側面側の外部端子に対する結合容量が小さ
くなるように、該外部端子から所定距離だけ離れた位置
に配置した。Further, in the dielectric antenna of the present invention, the external terminal is provided on each of the two side surfaces of the ceramic element body which are parallel to each other, whereby the stability at the time of mounting on the circuit board is enhanced. Further, the first antenna element and the second antenna element are formed in a shape that is folded back and meandered so as to reciprocate between the side surfaces on which the external terminals are formed in the plane of the dielectric layer, and the first antenna is provided. At least the portion of the element and the second antenna element on the side of the feeding point is coupled to the external terminal on the other side face which is arranged line-symmetrically with respect to the external terminal for the feeding point so that the coupling capacitance becomes small. It was placed at a predetermined distance from.
【００２６】また、本発明の誘電体アンテナは、前記第
１アンテナエレメントと前記オープンスタブとが重なる
部分を複数箇所設定している。Further, in the dielectric antenna of the present invention, a plurality of portions where the first antenna element and the open stub overlap are set.
【００２７】さらに、本発明の誘電体アンテナは、前記
第１アンテナエレメントの給電点側の所定位置と接地用
外部端子との間に接続された帯状の導電体を設けること
によって、前記第１アンテナエレメントを、一般に逆Ｆ
型と称されるアンテナとしている。Further, in the dielectric antenna of the present invention, by providing a strip-shaped conductor connected between a predetermined position on the feeding point side of the first antenna element and an external terminal for grounding, the first antenna is provided. Element is generally inverted F
The antenna is called a type.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
一実施形態を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２９】図１は本発明の第１実施形態における誘電
体アンテナを示す透視斜視図、図２は第１アンテナエレ
メントを示す平面図、図３は第２アンテナエレメントを
示す平面図である。第１の実施形態では、現在、携帯通
信に用いられている２．４ＧＨｚ帯用の誘電体アンテナ
の一例を説明する。FIG. 1 is a perspective view showing a dielectric antenna according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a first antenna element, and FIG. 3 is a plan view showing a second antenna element. In the first embodiment, an example of a 2.4 GHz band dielectric antenna currently used for mobile communication will be described.
【００３０】図１乃至図３において、110は誘電体アン
テナで、誘電体セラミック材料からなる絶縁性の平板状
基板（以下、単に基板と称する）111a，111b，111cを積
層したセラミック素体111を有し、互いに平行な２つの
側面のそれぞれに外部端子112a〜112hが設けられてい
る。これにより、回路基板への実装時の安定性を向上さ
せることができる。これらの外部端子112a〜112hは、基
板111a〜111cの表面内で該面における中心点を通り且つ
各外表面に平行な仮想直線に対して線対称な位置に配置
されている。即ち、誘電体アンテナ110には外部端子112
a〜112hの配置に関する外観上の方向性が無い。尚、図
示していないが、給電用外部端子の位置或いは第１番目
の外部端子の位置を示すマークが誘電体アンテナ110の
上面に設けられており、このマークによって回路基板へ
の実装時の位置合わせを行えるようになっている。1 to 3, reference numeral 110 denotes a dielectric antenna, which is a ceramic element body 111 in which insulating flat plate-like substrates (hereinafter simply referred to as substrates) 111a, 111b, 111c made of a dielectric ceramic material are laminated. External terminals 112a to 112h are provided on each of two side surfaces that are parallel to each other. As a result, the stability at the time of mounting on the circuit board can be improved. These external terminals 112a to 112h are arranged in positions that are line-symmetric with respect to virtual straight lines that pass through the center points of the surfaces of the substrates 111a to 111c and that are parallel to the outer surfaces. That is, the external terminal 112 is attached to the dielectric antenna 110.
There is no external directionality regarding the arrangement of a to 112h. Although not shown, a mark indicating the position of the power feeding external terminal or the position of the first external terminal is provided on the upper surface of the dielectric antenna 110, and the mark indicates the position when mounted on the circuit board. It can be adjusted.
【００３１】また、中間層の基板111bとその下層の基板
111cのそれぞれの上面には、第１或いは第２アンテナエ
レメント（以下、単にアンテナエレメントと称する）11
3，114を形成する導電体が設けられている。The intermediate layer substrate 111b and the underlying substrate
The first or second antenna element (hereinafter simply referred to as an antenna element) 11 is provided on the upper surface of each 111c.
Electrical conductors forming 3,114 are provided.
【００３２】上記セラミック素体111の大きさは、長さ
Ｌ１が１０ｍｍ、幅Ｗが４ｍｍ、厚さＤが１ｍｍであ
る。また、図２，３においては、各部の寸法比が実物の
寸法比とほぼ等しくなるように描いてある。The ceramic body 111 has a length L1 of 10 mm, a width W of 4 mm and a thickness D of 1 mm. Further, in FIGS. 2 and 3, the dimensional ratios of the respective parts are drawn to be substantially equal to the dimensional ratios of the actual products.
【００３３】基板111bの上面に形成された第１アンテナ
エレメント113は、帯状の導電体113a〜113oからなり、
一般に逆Ｆ型アンテナと称されているエレメントで、例
えば共振周波数が２．４ＧＨｚに設定され、給電点イン
ピーダンスが例えば約１００Ωに設定されている。給電
点となる外部端子112bに一端が接続された導電体113aの
他端には導電体113b〜113kが記述の順に蛇行するように
折り返して連結されて矩形波形状をなしている。The first antenna element 113 formed on the upper surface of the substrate 111b is composed of strip-shaped conductors 113a to 113o.
An element generally called an inverted F-type antenna has a resonance frequency set to 2.4 GHz and a feeding point impedance set to about 100Ω, for example. The conductor 113a, one end of which is connected to the external terminal 112b serving as a power feeding point, is folded and connected to the other end of the conductor 113b to 113k so as to meander in the order described, thereby forming a rectangular wave shape.
【００３４】さらに、アンテナエレメント113の先端部
にある導電体113kの幅は、先端部直前の導電体113jの幅
よりも大きく形成され、導電体113kの面積を大きくする
ことによって、導電体113kとその周辺の接地導体との間
に静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエ
レメント113はヘッドキャパシティ型のアンテナを構成
する。これにより、２．４ＧＨｚに共振するアンテナエ
レメント113の長さが短縮される。Further, the width of the conductor 113k at the tip of the antenna element 113 is formed larger than the width of the conductor 113j immediately before the tip, and the area of the conductor 113k is increased so that the conductor 113k becomes A capacitance is generated between the surrounding ground conductor and the capacitance, and the antenna element 113 constitutes a head capacity type antenna. As a result, the length of the antenna element 113 that resonates at 2.4 GHz is shortened.
【００３５】また、導電体113aを境にして導電体113b〜
113kが配置された側とは反対側に導電体113l〜113oが設
けられ、導電体113lの一端は導電体113aの長手方向中間
部に直角に接続されている。さらに導電体113lの他端に
は導電体113mの一端が直角に接続され、導電体113mの他
端に導電体113nの一端が直角に接続され、導電体113nの
他端は導電体113oを介して接地端子となる外部端子112a
に接続されている。Further, with the conductor 113a as a boundary, the conductors 113b to 113b ...
Conductors 113l to 113o are provided on the side opposite to the side on which 113k is arranged, and one end of the conductor 113l is connected at a right angle to the longitudinal intermediate portion of the conductor 113a. Further, one end of the conductor 113m is connected to the other end of the conductor 113l at a right angle, one end of the conductor 113n is connected to the other end of the conductor 113m at a right angle, and the other end of the conductor 113n is connected via the conductor 113o. External terminal 112a that serves as a ground terminal
It is connected to the.
【００３６】尚、上記アンテナエレメント113の配置に
おいて、従来例との相違部分は、アンテナエレメント11
3の最初の折り返し部分すなわち導電体113bと外部端子1
12gとの間に生ずる結合容量が小さくなるように、導電
体113bが外部端子112gから所定距離Ｌａだけ、例えば従
来例の距離の３倍以上の距離だけ離れた位置に配置され
ていることである。さらに、導電体113bを外部端子112g
から距離Ｌａだけ離して配置したことによる導電体113
a,113cの短縮分の長さだけ先端部の導電体113kが長く形
成され、アンテナエレメント113の全長は共振周波数が
２．４ＧＨｚになるように設定されている。In the arrangement of the antenna element 113, the difference from the conventional example is that the antenna element 11
The first folded portion of 3, that is, the conductor 113b and the external terminal 1
That is, the conductor 113b is disposed at a position separated from the external terminal 112g by a predetermined distance La, for example, a distance three times or more the distance of the conventional example so that the coupling capacitance generated between the conductor 12b and 12g becomes small. . In addition, connect the conductor 113b to the external terminal 112g.
Conductor 113 due to being placed at a distance La from
The conductor 113k at the tip is formed longer by the length corresponding to the shortened lengths of a and 113c, and the total length of the antenna element 113 is set so that the resonance frequency is 2.4 GHz.
【００３７】基板111cの上面に形成されたアンテナエレ
メント114は、帯状の導電体114a〜114gからなり、例え
ば共振周波数は２．５ＧＨｚに設定され、給電点インピ
ーダンスが例えば約１００Ωに設定されている。給電点
となる外部端子112bに一端が接続された導電体114aの他
端には導電体114b〜114gが記述の順に蛇行するように折
り返して連結され、矩形波形状をなしている。これらの
導電体114b〜114gは上記アンテナエレメント113を構成
する導電体113l〜113oが配置されている側に配置されて
いる。The antenna element 114 formed on the upper surface of the substrate 111c is composed of strip-shaped conductors 114a to 114g, and the resonance frequency is set to 2.5 GHz and the feeding point impedance is set to about 100Ω, for example. Conductors 114b to 114g are folded back and connected to the other end of a conductor 114a, one end of which is connected to an external terminal 112b serving as a power feeding point, in a meandering order in the order described, thereby forming a rectangular wave shape. These conductors 114b to 114g are arranged on the side where the conductors 113l to 113o forming the antenna element 113 are arranged.
【００３８】さらに、アンテナエレメント114の先端部
にある導電体114gの幅は、先端部直前の導電体114fの幅
よりも大きく形成され、導電体114gの面積を大きくする
ことによって、導電体114ｇとその周辺の接地導体との
間に静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナ
エレメント114はヘッドキャパシティ型のアンテナを構
成する。これにより、２．５ＧＨｚに共振するアンテナ
エレメント114の長さが短縮される。Further, the width of the conductor 114g at the tip of the antenna element 114 is made larger than the width of the conductor 114f immediately before the tip. By increasing the area of the conductor 114g, the conductor 114g becomes Capacitance is generated between the surrounding ground conductor and the antenna element 114 constitutes a head capacity type antenna by this capacitance. As a result, the length of the antenna element 114 that resonates at 2.5 GHz is shortened.
【００３９】また、導電体114aを境にして反対側には、
長方形の導電体からなるオープンスタブ115が設けら
れ、オープンスタブ115の一端は導電体114aの長手方向
中間部に直角に接続されている。また、オープンスタブ
115は、長さＬstが約２ｍｍ、幅Ｗstが０．３ｍｍに設
定されると共に、オープンスタブ115と導電体114aとの
接続位置と給電点（外部端子112b）との間の距離Ｌ３が
約２ｍｍに設定され、基板111bを挟んでアンテナエレメ
ント113と複数箇所で容量結合するように配置されてい
る。On the opposite side of the conductor 114a,
An open stub 115 made of a rectangular conductor is provided, and one end of the open stub 115 is connected at a right angle to an intermediate portion in the longitudinal direction of the conductor 114a. Also open stub
115 has a length Lst set to about 2 mm and a width Wst set to 0.3 mm, and a distance L3 between the connection position between the open stub 115 and the conductor 114a and the feeding point (external terminal 112b) is set to about 2 mm. And is arranged so as to be capacitively coupled to the antenna element 113 at a plurality of positions with the substrate 111b interposed therebetween.
【００４０】尚、上記アンテナエレメント114の配置に
おいて、従来例との相違部分は、アンテナエレメント11
4の最初の折り返し部分すなわち導電体114bと外部端子1
12g,112hとの間に生ずる結合容量が小さくなるように、
導電体114bが外部端子112g,112hから所定距離Ｌａだ
け、例えば従来例の距離の３倍以上の距離だけ離れた位
置に配置されていることである。さらに、導電体114bを
外部端子112g,112hから距離Ｌａだけ離して配置したこ
とによる導電体114a,114cの短縮分の長さだけ先端部の
導電体114gが長く形成され、アンテナエレメント114の
全長は共振周波数が２．５ＧＨｚになるように設定され
ている。In the arrangement of the antenna element 114, the difference from the conventional example is the antenna element 11
First folded part of 4, namely conductor 114b and external terminal 1
In order to reduce the coupling capacitance generated between 12g and 112h,
That is, the conductor 114b is arranged at a position separated from the external terminals 112g and 112h by a predetermined distance La, for example, a distance three times or more the distance of the conventional example. Furthermore, the conductor 114g at the tip is formed longer by the length corresponding to the shortening of the conductors 114a and 114c due to the conductor 114b being spaced apart from the external terminals 112g and 112h by the distance La, and the total length of the antenna element 114 is The resonance frequency is set to 2.5 GHz.
【００４１】使用時において、誘電体アンテナ110は回
路基板１に実装され、回路基板１上に形成された接地導
体３の接続用ランド３aに接地用の外部端子112aが接続
され、給電用の外部端子112bが給電用ランド２に接続さ
れる。In use, the dielectric antenna 110 is mounted on the circuit board 1, the grounding external terminal 112a is connected to the connection land 3a of the grounding conductor 3 formed on the circuit board 1, and the grounding external terminal 112a is connected. The terminal 112b is connected to the power feeding land 2.
【００４２】上記構成よりなる誘電体アンテナ110は、
オープンスタブ115を設けたことにより、誘電体アンテ
ナ110を回路基板１上に実装するとき、回路基板１に形
成されている接地導体３との距離Ｌ２を従来よりも短く
することができる。本実施形態の誘電体アンテナ110で
は、接地導体３との間の距離Ｌ２を１ｍｍに設定しても
良好な特性を得ることができた。さらに、形状も従来よ
り小型にすることができた。The dielectric antenna 110 having the above structure is
By providing the open stub 115, when the dielectric antenna 110 is mounted on the circuit board 1, the distance L2 from the ground conductor 3 formed on the circuit board 1 can be made shorter than before. In the dielectric antenna 110 of this embodiment, good characteristics could be obtained even if the distance L2 between the dielectric antenna 110 and the ground conductor 3 was set to 1 mm. Further, the shape can be made smaller than before.
【００４３】即ち、誘電体アンテナ110は、図４に示す
ように２つのアンテナエレメント113，114の給電点が同
一の外部端子112bに接続されているので、外部端子112b
における給電点インピーダンスは一般に高周波送受信回
路の高周波入出力インピーダンスに設定されている５０
Ωになる。That is, in the dielectric antenna 110, the feeding points of the two antenna elements 113 and 114 are connected to the same external terminal 112b as shown in FIG.
The impedance at the feeding point is generally set to the high frequency input / output impedance of the high frequency transmitting / receiving circuit.
Becomes Ω.
【００４４】さらに、オープンスタブ115が、基板111b
を挟んでアンテナエレメント113と複数箇所で容量結合
するように配置されているため、図４に示したように、
アンテナエレメント113とオープンスタブ115との間に容
量性結合を生じさせ且つオープンスタブ115のインダク
タンス成分がアンテナエレメント113の一部に並列接続
された状態となり、アンテナエレメント113の長さがさ
らに短縮される。Further, the open stub 115 is attached to the substrate 111b.
Since the antenna element 113 is arranged so as to be capacitively coupled at a plurality of positions with the antenna element 113 interposed therebetween, as shown in FIG.
The capacitive coupling is generated between the antenna element 113 and the open stub 115, and the inductance component of the open stub 115 is connected in parallel to a part of the antenna element 113, and the length of the antenna element 113 is further shortened. .
【００４５】また、前述のようにアンテナエレメント11
3，114の先端部の導電体113ｋ、114gとその周辺の接地
導体との間に静電容量が発生し、この静電容量によって
アンテナエレメント113，114はヘッドキャパシティ型の
アンテナを構成するので、アンテナエレメント113，114
の長さがさらに短縮される。Further, as described above, the antenna element 11
Capacitance is generated between the conductors 113k and 114g at the tips of 3 and 114 and the ground conductors around the conductors 113k and 114g, and the antenna elements 113 and 114 constitute a head capacity type antenna due to the capacitance. , Antenna elements 113 and 114
Is shortened further.
【００４６】また、誘電体アンテナ110のＶＳＷＲは、
図５に示すように、個々のアンテナエレメント113，114
のＶＳＷＲを合成したものとなる。このため、個々のア
ンテナエレメント113，114を単独で用いた場合に比べ
て、低いＶＳＷＲを示す周波数帯域幅が広がり、広帯域
での使用が可能になる。図５に示すＶＳＷＲ特性では、
２．１５〜２．６８ＧＨｚでＶＳＷＲが３以下となり、
２．２５ＧＨｚでＶＳＷＲが１．１、２．５０ＧＨｚで
ＶＳＷＲが１．４という低い良好な値を示している。こ
のように、本実施形態の誘電体アンテナ110によれば特
性曲線に示されるように使用対象となる周波数帯におい
て良好に使用可能な帯域幅を拡大することができる。The VSWR of the dielectric antenna 110 is
As shown in FIG. 5, the individual antenna elements 113, 114
It is a composite of VSWR. Therefore, as compared with the case where the individual antenna elements 113 and 114 are used alone, the frequency bandwidth exhibiting a low VSWR is widened, and it is possible to use in a wide band. With the VSWR characteristics shown in FIG.
VSWR becomes 3 or less at 2.15 to 2.68 GHz,
VSWR is 1.1 at 2.25 GHz, and VSWR is 1.4 at 2.50 GHz, which are low values. As described above, according to the dielectric antenna 110 of the present embodiment, as shown by the characteristic curve, it is possible to expand the usable bandwidth in the target frequency band.
【００４７】さらに、誘電体アンテナ110は、図６に示
すようなゲイン特性を有している。この特性によれば、
２．３ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚの周波数、特に２．２ＧＨ
ｚ付近では０ｄＢであるのに対して、２．６ＧＨｚ以上
の周波数では周波数の増加に伴って徐々にゲインが低下
し、２．２ＧＨｚ付近の周波数では−１０ｄＢ以下を示
す。これにより、使用周波数帯域外において１０ｄＢ以
上の減衰を得ることができ、帯域外周波数の信号による
混変調を防止することができる。Further, the dielectric antenna 110 has a gain characteristic as shown in FIG. According to this characteristic,
Frequencies between 2.3 GHz and 2.6 GHz, especially 2.2 GH
While it is 0 dB in the vicinity of z, the gain gradually decreases with the increase of the frequency in the frequency of 2.6 GHz or more, and shows -10 dB or less in the frequency of 2.2 GHz. As a result, it is possible to obtain an attenuation of 10 dB or more outside the used frequency band, and prevent intermodulation due to the signal of the out-of-band frequency.
【００４８】また、誘電体アンテナ110に対してＸＹＺ
座標を図７に示すように設定したときの放射ビームパタ
ーンを図８乃至図１０に示す。ここでは、誘電体アンテ
ナ110の幅Ｗ方向にＸ軸を、厚さＤ方向にＹ軸を、長さ
Ｌ１方向にＺ軸を設定した。Further, with respect to the dielectric antenna 110, XYZ
The radiation beam patterns when the coordinates are set as shown in FIG. 7 are shown in FIGS. Here, the X axis is set in the width W direction of the dielectric antenna 110, the Y axis is set in the thickness D direction, and the Z axis is set in the length L1 direction.
【００４９】図８は、ＹＺ平面における主偏波（実線）
と交差偏波（破線）を表しているが、主偏波はほぼ円形
に近い状態になっている。図９はＸＹ平面における主偏
波（実線）と交差偏波（破線）を表し、図１０はＸＺ平
面における主偏波（実線）と交差偏波（破線）を表して
いる。このように良好な放射ビームパターンを得ること
ができる。FIG. 8 shows the main polarization (solid line) in the YZ plane.
Cross polarization (dashed line) is shown, but the main polarization is almost circular. 9 shows the main polarization (solid line) and cross polarization (broken line) on the XY plane, and FIG. 10 shows the main polarization (solid line) and cross polarization (broken line) on the XZ plane. Thus, a good radiation beam pattern can be obtained.
【００５０】従って、本実施形態の誘電体アンテナ110
を用いることにより、誘電体アンテナ110を回路基板１
上に実装するときに、回路基板１に形成されている接地
導体３との距離Ｌ２を従来よりも短くすることができる
ので、携帯型電話機や携帯型無線通信機の小型化および
集積化に大いに貢献することができる。Therefore, the dielectric antenna 110 of the present embodiment.
By using the dielectric antenna 110 as the circuit board 1
When mounted on the circuit board, the distance L2 to the ground conductor 3 formed on the circuit board 1 can be made shorter than before, which greatly contributes to miniaturization and integration of a mobile phone or a mobile wireless communication device. You can contribute.
【００５１】さらに、前述したように各外部端子112a〜
112hが、基板111a〜111cの表面内で該面における中心点
を通り且つ各外表面に平行な仮想直線に対して線対称な
位置に配置されているので、製造時の外部端子形成時に
おいてセラミック素体111の方向性を選別する必要が無
く、さらに一方の側面に外部端子112a〜112dを形成する
ための印刷マスクによって他方の側面の外部端子112e〜
112hを形成することができ、双方の側面の外部端子を１
つの印刷マスクを用いて印刷することができる。このた
め、製造工程を大幅に簡略化することができ、製造コス
トの低減を図ることができる。Further, as described above, each external terminal 112a ...
Since 112h is arranged in the surface of the substrates 111a to 111c at a position symmetrical with respect to an imaginary straight line which passes through the center point of the surface and is parallel to each outer surface, the ceramic is formed at the time of forming external terminals during manufacturing. It is not necessary to select the directionality of the element body 111, and the external terminals 112e to 112e on the other side surface are formed by a print mask for forming the external terminals 112a to 112d on the one side surface.
112h can be formed and the external terminals on both sides can be 1
It can be printed using one print mask. Therefore, the manufacturing process can be greatly simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
【００５２】図１１，１２，１３に比較例を示す。図１
１は第１アンテナエレメントの平面図、図１２は第２ア
ンテナエレメントの平面図、図１３はＶＳＷＲ特性を示
す図である。この比較例は、前述した従来例の誘電体ア
ンテナ１０からダミー電極１６ａ〜１６ｃを除去して、
８つの外部端子１２ａ〜１２ｈを第１実施形態と同様に
線対称な位置に設けたものである。また、図１３に示す
ＶＳＷＲ特性は、第１実施形態と同様に、誘電体アンテ
ナを回路基板１の接地導体３から距離Ｌ２（１ｍｍ）離
して回路基板１に実装したときのものである。Comparative examples are shown in FIGS. Figure 1
1 is a plan view of the first antenna element, FIG. 12 is a plan view of the second antenna element, and FIG. 13 is a diagram showing VSWR characteristics. In this comparative example, the dummy electrodes 16a to 16c are removed from the above-described conventional dielectric antenna 10,
The eight external terminals 12a to 12h are provided at line-symmetrical positions as in the first embodiment. The VSWR characteristics shown in FIG. 13 are obtained when the dielectric antenna is mounted on the circuit board 1 at a distance L2 (1 mm) from the ground conductor 3 of the circuit board 1, as in the first embodiment.
【００５３】このように、線対称な位置に配置された外
部端子１２ａ〜１２ｈを単に設けただけの場合、図１３
に示すように、２．０６〜２．２０ＧＨｚ及び２．３０
〜２．６４ＧＨｚでＶＳＷＲが３以下となり、２．１２
ＧＨｚでＶＳＷＲが１．５、２．４７ＧＨｚでＶＳＷＲ
が１．６という低い値を示しているが、第１実施形態に
比べると全体的に高いＶＳＷＲ値を示している。As described above, in the case where the external terminals 12a to 12h arranged in line-symmetrical positions are simply provided, as shown in FIG.
, 2.06 to 2.20 GHz and 2.30.
VSWR becomes 3 or less at ~ 2.64 GHz, 2.12
VSWR is 1.5 at GHz, VSWR is at 2.47 GHz
Shows a low value of 1.6, but shows a higher VSWR value as a whole as compared with the first embodiment.
【００５４】尚、第１実施形態の誘電体アンテナ110
は、オープンスタブ115を設けることにより、実際は、
共振周波数を合わせるだけでなく、結合状態を含むイン
ピーダンスも制御できるため、短縮率６％の効果だけで
はなく、それ以上の効果が得られている。The dielectric antenna 110 of the first embodiment is
By installing the open stub 115,
Since not only the resonance frequency can be adjusted but also the impedance including the coupling state can be controlled, not only the effect of the shortening rate of 6% but also the effect more than that is obtained.
【００５５】また、オープンスタブ115の長さＬstや幅
Ｗstを変化させたり或いはオープンスタブ115と導電体1
14aとの接続位置を変えることにより、共振周波数及び
給電点インピーダンスを変化させることができる。Further, the length Lst and the width Wst of the open stub 115 are changed, or the open stub 115 and the conductor 1 are changed.
The resonance frequency and the feeding point impedance can be changed by changing the connection position with 14a.
【００５６】また、アンテナエレメント113，114の先端
部の導電体113k，114gの長さや面積、及びアンテナエレ
メント113における給電点と接地端とを結ぶ導電体113l
〜113oの全体の長さや面積を変えることによっても、共
振周波数及び給電点インピーダンスを変化させることが
できる。Further, the length and area of the conductors 113k and 114g at the tips of the antenna elements 113 and 114, and the conductor 113l connecting the feeding point and the ground end of the antenna element 113.
The resonance frequency and the feeding point impedance can also be changed by changing the entire length or area of ~ 113o.
【００５７】次に、本発明の第２実施形態の誘電体アン
テナに関して説明する。Next, the dielectric antenna according to the second embodiment of the present invention will be described.
【００５８】第２実施形態では、２ＧＨｚ帯のＷ−ＣＤ
ＭＡ用の誘電体アンテナを構成した。図１４は本発明の
第２実施形態における誘電体アンテナを示す透視斜視
図、図１５は第１アンテナエレメントの平面図、図１６
は第２アンテナエレメントの平面図である。In the second embodiment, the 2 GHz band W-CD is used.
A dielectric antenna for MA was constructed. FIG. 14 is a perspective view showing a dielectric antenna according to a second embodiment of the present invention, FIG. 15 is a plan view of a first antenna element, and FIG.
FIG. 4 is a plan view of a second antenna element.
【００５９】図において、120は誘電体アンテナで、誘
電体セラミック材料からなる絶縁性の平板状基板（以
下、単に基板と称する）121a，121b，121cを積層したセ
ラミック素体121を有し、互いに平行な２つの側面のそ
れぞれに外部端子122a〜122hが設けられている。これら
の外部端子122a〜122hは、基板121a〜121cの表面内で該
面における中心点を通り且つ各外表面に平行な仮想直線
に対して線対称な位置に配置されている。即ち、誘電体
アンテナ120には外部端子122a〜122hの配置に関する外
観上の方向性が無い。尚、図示していないが、給電用外
部端子の位置或いは第１番目の外部端子の位置を示すマ
ークが誘電体アンテナ120の上面に設けられており、こ
のマークによって回路基板への実装時の位置合わせを行
えるようになっている。In the figure, reference numeral 120 denotes a dielectric antenna, which has a ceramic body 121 in which insulating flat plate-like substrates (hereinafter simply referred to as substrates) 121a, 121b, 121c made of a dielectric ceramic material are laminated, External terminals 122a to 122h are provided on each of the two parallel side surfaces. These external terminals 122a to 122h are arranged in the positions of line symmetry with respect to virtual straight lines that pass through the center points of the surfaces of the substrates 121a to 121c and are parallel to the outer surfaces. That is, the dielectric antenna 120 has no external directionality regarding the arrangement of the external terminals 122a to 122h. Although not shown, a mark indicating the position of the power supply external terminal or the position of the first external terminal is provided on the upper surface of the dielectric antenna 120, and the mark indicates the position when mounted on the circuit board. It can be adjusted.
【００６０】また、中間層の基板121bとその下層の基板
121cのそれぞれの上面には、アンテナエレメント123，1
24を形成する導電体が設けられている。The intermediate substrate 121b and the underlying substrate 121b
On top of each of the 121c, antenna elements 123, 1
A conductor forming 24 is provided.
【００６１】上記セラミック素体121の大きさは、長さ
Ｌ１が１２ｍｍ、幅Ｗが４ｍｍ、厚さＤが１ｍｍであ
る。また、図１５，１６においては、各部の寸法比が実
物の寸法比とほぼ等しくなるように描いてある。Regarding the size of the ceramic body 121, the length L1 is 12 mm, the width W is 4 mm, and the thickness D is 1 mm. Further, in FIGS. 15 and 16, the dimensional ratio of each part is drawn to be substantially equal to the dimensional ratio of the actual product.
【００６２】基板121bの上面に形成されたアンテナエレ
メント123は、帯状の導電体123a〜123oからなり、一般
に逆Ｆ型アンテナと称されているエレメントで、例えば
共振周波数が１．９ＧＨｚに設定され、給電点インピー
ダンスが例えば約１００Ωに設定されている。給電点と
なる外部端子122bに一端が接続された導電体123aの他端
には導電体123b〜123kが記述の順に蛇行するように折り
返して連結されて矩形波形状をなしている。The antenna element 123 formed on the upper surface of the substrate 121b is composed of strip-shaped conductors 123a to 123o, is an element generally called an inverted F-type antenna, and has a resonance frequency set to 1.9 GHz, for example. The feeding point impedance is set to about 100Ω, for example. Conductors 123b to 123k are folded back and connected so as to meander in the order of description at the other end of a conductor 123a, one end of which is connected to an external terminal 122b serving as a feeding point, to form a rectangular wave shape.
【００６３】また、導電体123aを境にして導電体123b〜
123kが配置された側とは反対側に導電体123l〜123oが設
けられ、導電体123lの一端は導電体123aの長手方向中間
部に直角に接続されている。さらに導電体123lの他端に
は導電体123mの一端が直角に接続され、導電体123mの他
端に導電体123nの一端が直角に接続され、導電体123nの
他端は導電体123oを介して接地端子となる外部端子122a
に接続されている。Further, with the conductor 123a as a boundary, the conductors 123b to
Conductors 123l to 123o are provided on the side opposite to the side on which 123k is arranged, and one end of the conductor 123l is connected at a right angle to the longitudinal middle portion of the conductor 123a. Further, one end of the conductor 123m is connected to the other end of the conductor 123l at a right angle, one end of the conductor 123n is connected to the other end of the conductor 123m at a right angle, and the other end of the conductor 123n is connected via the conductor 123o. External terminal 122a
It is connected to the.
【００６４】また、上記アンテナエレメント123の配置
において、アンテナエレメント123の最初の折り返し部
分すなわち導電体123bと外部端子122gとの間に生ずる結
合容量が小さくなるように、導電体123bが外部端子122g
から所定距離Ｌａだけ離れた位置に配置されている。In the arrangement of the antenna element 123, the conductor 123b is connected to the external terminal 122g so that the coupling capacitance generated between the first folded portion of the antenna element 123, that is, the conductor 123b and the external terminal 122g becomes small.
Is arranged at a position separated by a predetermined distance La from.
【００６５】基板121cの上面に形成されたアンテナエレ
メント124は、帯状の導電体124a〜124gからなり、例え
ば共振周波数は２．２ＧＨｚに設定され、給電点インピ
ーダンスが例えば約１００Ωに設定されている。給電点
となる外部端子122bに一端が接続された導電体124aの他
端には導電体124b〜124gが記述の順に蛇行するように折
り返して連結され、矩形波形状をなしている。これらの
導電体124b〜124gは上記アンテナエレメント123を構成
する導電体123l〜123oが配置されている側に配置されて
いる。The antenna element 124 formed on the upper surface of the substrate 121c is composed of strip-shaped conductors 124a to 124g, the resonance frequency is set to 2.2 GHz, and the feeding point impedance is set to about 100Ω, for example. Conductors 124b to 124g are folded back and connected in a meandering order in the order of description to the other end of a conductor 124a, one end of which is connected to an external terminal 122b serving as a power feeding point, to form a rectangular wave shape. These conductors 124b to 124g are arranged on the side where the conductors 123l to 123o forming the antenna element 123 are arranged.
【００６６】また、導電体124aを境にして反対側には、
長方形の導電体からなるオープンスタブ125が設けら
れ、オープンスタブ125の一端は導電体124aの長手方向
中央よりも給電点側（外部端子122b側）で直角に接続さ
れている。また、オープンスタブ125は、長さＬstが
４．００ｍｍ、幅Ｗstが０．５ｍｍに設定されると共
に、オープンスタブ125と導電体124aとの接続位置と給
電点（外部端子122b）との間の距離Ｌ３が０．２ｍｍに
設定され、基板121bを挟んでアンテナエレメント123と
複数箇所で容量結合するように配置されている。On the opposite side of the conductor 124a,
An open stub 125 made of a rectangular conductor is provided, and one end of the open stub 125 is connected at a right angle on the feeding point side (external terminal 122b side) with respect to the longitudinal center of the conductor 124a. In addition, the open stub 125 has a length Lst set to 4.00 mm and a width Wst set to 0.5 mm, and is provided between the connection position between the open stub 125 and the conductor 124a and the feeding point (external terminal 122b). The distance L3 is set to 0.2 mm, and it is arranged so as to be capacitively coupled to the antenna element 123 at a plurality of positions with the substrate 121b interposed therebetween.
【００６７】また、上記アンテナエレメント124の配置
において、アンテナエレメント124の最初の折り返し部
分すなわち導電体124bと外部端子122g,122hとの間に生
ずる結合容量が小さくなるように、導電体124bが外部端
子122g,122hから所定距離Ｌａだけ離れた位置に配置さ
れている。In the arrangement of the antenna element 124, the conductor 124b is connected to the external terminal so that the coupling capacitance generated between the first folded portion of the antenna element 124, that is, the conductor 124b and the external terminals 122g and 122h becomes small. It is arranged at a position separated by a predetermined distance La from 122g and 122h.
【００６８】誘電体アンテナ120の給電点インピーダン
スは、上記と同様に、２つのアンテナエレメント123，1
24の給電点が同一の外部端子122bに接続されているの
で、一般に高周波送受信回路の高周波入出力インピーダ
ンスに設定されている５０Ωになる。The impedance of the feeding point of the dielectric antenna 120 is equal to that of the two antenna elements 123, 1 as described above.
Since 24 feeding points are connected to the same external terminal 122b, the impedance is 50Ω which is generally set to the high frequency input / output impedance of the high frequency transmitting / receiving circuit.
【００６９】使用時において、誘電体アンテナ120は回
路基板１に実装され、回路基板１上に形成された接地導
体３の接続用ランド３aに接地用の外部端子122aが接続
され、給電用の外部端子122bが給電用ランド２に接続さ
れる。In use, the dielectric antenna 120 is mounted on the circuit board 1, the grounding external terminal 122a is connected to the connection land 3a of the grounding conductor 3 formed on the circuit board 1, and an external power feeding terminal is formed. The terminal 122b is connected to the power feeding land 2.
【００７０】上記構成よりなる誘電体アンテナ120も第
１実施形態と同様の効果が得られる。即ち、オープンス
タブ125を設けたことにより、誘電体アンテナ120を回路
基板１上に実装するとき、回路基板１に形成されている
接地導体３との距離Ｌ２を従来よりも短くすることがで
きる。本実施形態の誘電体アンテナ120では、接地導体
３との間の距離Ｌ２を２ｍｍに設定しても良好な特性を
得ることができた。さらに、形状も従来より小型にする
ことができた。The dielectric antenna 120 having the above structure can also obtain the same effect as that of the first embodiment. That is, by providing the open stub 125, when the dielectric antenna 120 is mounted on the circuit board 1, the distance L2 to the ground conductor 3 formed on the circuit board 1 can be made shorter than before. In the dielectric antenna 120 of the present embodiment, good characteristics could be obtained even if the distance L2 between the dielectric antenna 120 and the ground conductor 3 was set to 2 mm. Further, the shape can be made smaller than before.
【００７１】さらに、オープンスタブ125が、基板121b
を挟んでアンテナエレメント123と複数箇所で容量結合
するように配置されているため、アンテナエレメント12
3とオープンスタブ125との間に容量性結合を生じさせ且
つオープンスタブ125のインダクタンス成分がアンテナ
エレメント123の一部に並列接続された状態となり、ア
ンテナエレメント123の長さがさらに短縮される。Further, the open stub 125 is attached to the substrate 121b.
Since the antenna element 123 and the antenna element 123 are arranged so as to be capacitively coupled at a plurality of positions, the antenna element 12
The capacitive coupling is generated between the open stub 125 and the open stub 125, and the inductance component of the open stub 125 is connected in parallel to a part of the antenna element 123, and the length of the antenna element 123 is further shortened.
【００７２】また、誘電体アンテナ110のＶＳＷＲは、
図１７に示すように、個々のアンテナエレメント123，1
24のＶＳＷＲを合成したものとなる。このため、個々の
アンテナエレメント123，124を単独で用いた場合に比べ
て、低いＶＳＷＲを示す周波数帯域幅が広がり、広帯域
での使用が可能になる。図１７に示すＶＳＷＲ特性で
は、Ｗ−ＣＤＭＡにおける送信周波数帯域１．９２〜
１．９８ＧＨｚの内の１．９２〜１．９６５ＧＨｚでＶ
ＳＷＲが２以下が得られ、１．９８ＧＨｚにおいてもＶ
ＳＷＲが２．４であった。また、Ｗ−ＣＤＭＡにおける
受信周波数帯域２．１１〜２．１７ＧＨｚでは１．８以
下のＶＳＷＲを示している。このように送信周波数帯域
及び受信周波数帯域のそれぞれにおいて６０ＭＨｚにわ
たる帯域幅内で良好なＶＳＷＲが得られた。The VSWR of the dielectric antenna 110 is
As shown in FIG. 17, the individual antenna elements 123, 1
It is a composite of 24 VSWRs. Therefore, as compared with the case where the individual antenna elements 123 and 124 are used alone, the frequency bandwidth exhibiting a low VSWR is widened, and it is possible to use in a wide band. In the VSWR characteristics shown in FIG. 17, the transmission frequency band in W-CDMA is from 1.92 to
V at 1.92 to 1.965 GHz within 1.98 GHz
SWR of 2 or less is obtained, and V is maintained even at 1.98 GHz.
The SWR was 2.4. Further, in the reception frequency band of 2.11 to 2.17 GHz in W-CDMA, VSWR of 1.8 or less is shown. Thus, good VSWR was obtained within the bandwidth over 60 MHz in each of the transmission frequency band and the reception frequency band.
【００７３】従って、本実施形態の誘電体アンテナ120
を用いることにより、誘電体アンテナ120を回路基板１
上に実装するときに、回路基板１に形成されている接地
導体３との距離Ｌ２を従来よりも短くすることができる
ので、携帯型電話機や携帯型無線通信機の小型化および
集積化に大いに貢献することができる。Therefore, the dielectric antenna 120 of the present embodiment.
By using the dielectric antenna 120 to the circuit board 1
When mounted on the circuit board, the distance L2 to the ground conductor 3 formed on the circuit board 1 can be made shorter than before, which greatly contributes to miniaturization and integration of a mobile phone or a mobile wireless communication device. You can contribute.
【００７４】さらに、前述したように各外部端子122a〜
122hが、基板121a〜121cの表面内で該面における中心点
を通り且つ各外表面に平行な仮想直線に対して線対称な
位置に配置されているので、製造時の外部端子形成時に
おいてセラミック素体121の方向性を選別する必要が無
く、さらに一方の側面に外部端子122a〜122dを形成する
ための印刷マスクによって他方の側面の外部端子122e〜
122hを形成することができ、双方の側面の外部端子を１
つの印刷マスクを用いて印刷することができる。このた
め、製造工程を大幅に簡略化することができ、製造コス
トの低減を図ることができる。Further, as described above, each external terminal 122a ...
Since 122h is arranged in the surface of the substrates 121a to 121c at a position symmetrical with respect to an imaginary straight line which passes through the center point of the surface and is parallel to each outer surface, the ceramic is used at the time of forming external terminals during manufacturing. It is not necessary to select the directionality of the element body 121, and a printing mask for forming external terminals 122a to 122d on one side surface further forms an external terminal 122e to the other side surface.
122h can be formed, and the external terminals on both sides are 1
It can be printed using one print mask. Therefore, the manufacturing process can be greatly simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
【００７５】尚、オープンスタブ125の長さＬstや幅Ｗs
t、オープンスタブ125と導電体124aとの接続位置、アン
テナエレメント123，124の先端部の導電体123k，124gの
長さや面積、アンテナエレメント123における給電点と
接地端とを結ぶ導電体123l〜123oの全体の長さや面積の
うちの何れかを変えることによって、共振周波数及び給
電点インピーダンスを変化させることができる。The length Lst and width Ws of the open stub 125 are
t, the connection position of the open stub 125 and the conductor 124a, the lengths and areas of the conductors 123k and 124g at the tips of the antenna elements 123 and 124, and the conductors 123l to 123o connecting the feeding point and the ground end of the antenna element 123. The resonance frequency and the impedance of the feeding point can be changed by changing any one of the total length and the area.
【００７６】次に、本発明の第３実施形態を説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described.
【００７７】第３実施形態は、第１実施形態と同様に、
現在携帯電話に用いられている２．４ＧＨｚ帯用の誘電
体アンテナの一例を説明する。第３実施形態では、前述
したと同様のオープンスタブを設けると共にアンテナエ
レメントの先端部を分岐させることにより、第１実施形
態よりもさらに小型化を可能にした。The third embodiment is similar to the first embodiment,
An example of a 2.4 GHz band dielectric antenna currently used in a mobile phone will be described. In the third embodiment, by providing the same open stub as described above and branching the tip of the antenna element, it is possible to further reduce the size as compared with the first embodiment.
【００７８】図１８は第３実施形態における誘電体アン
テナを示す透視斜視図、図１９は第１アンテナエレメン
トの平面図、図２０は第２アンテナエレメントの平面図
である。FIG. 18 is a perspective view showing a dielectric antenna according to the third embodiment, FIG. 19 is a plan view of a first antenna element, and FIG. 20 is a plan view of a second antenna element.
【００７９】これらの図において、130は誘電体アンテ
ナで、誘電体セラミック材料からなる絶縁性の平板状基
板（以下、単に基板と称する）131a，131b，131cを積層
したセラミック素体131を有し、互いに平行な２つの側
面のそれぞれに外部端子132a〜132hが設けられている。
これらの外部端子132a〜132hは、基板131a〜131cの表面
内で該面における中心点を通り且つ各外表面に平行な仮
想直線に対して線対称な位置に配置されている。即ち、
誘電体アンテナ130には外部端子132a〜132hの配置に関
する外観上の方向性が無い。尚、図示していないが、給
電用外部端子の位置或いは第１番目の外部端子の位置を
示すマークが誘電体アンテナ130の上面に設けられてお
り、このマークによって回路基板への実装時の位置合わ
せを行えるようになっている。In these drawings, reference numeral 130 denotes a dielectric antenna, which has a ceramic body 131 in which insulating flat plate-like substrates (hereinafter simply referred to as substrates) 131a, 131b, 131c made of a dielectric ceramic material are laminated. External terminals 132a to 132h are provided on each of two parallel side surfaces.
These external terminals 132a to 132h are arranged on the surfaces of the substrates 131a to 131c at positions that are line-symmetric with respect to virtual lines that pass through the center points of the surfaces and are parallel to the outer surfaces. That is,
The dielectric antenna 130 has no external directionality regarding the arrangement of the external terminals 132a to 132h. Although not shown, a mark indicating the position of the power supply external terminal or the position of the first external terminal is provided on the upper surface of the dielectric antenna 130, and the mark indicates the position when mounted on the circuit board. It can be adjusted.
【００８０】また、中間層の基板131bとその下層の基板
131cのそれぞれの上面には、アンテナエレメント133，1
34を形成する導電体が設けられている。Also, the intermediate layer substrate 131b and the underlying substrate
On top of each of the 131c, antenna elements 133, 1
A conductor forming 34 is provided.
【００８１】上記セラミック素体131の大きさは、長さ
Ｌ１が１０ｍｍ、幅Ｗが３ｍｍ、厚さＤが１ｍｍであ
る。また、図１９，２０においては、各部の寸法比が実
物の寸法比とほぼ等しくなるように描いてある。The ceramic body 131 has a length L1 of 10 mm, a width W of 3 mm and a thickness D of 1 mm. Further, in FIGS. 19 and 20, the dimensional ratio of each part is drawn to be substantially equal to the dimensional ratio of the actual product.
【００８２】基板131bの上面に形成されたアンテナエレ
メント133は、帯状の導電体133a〜133ｔからなり、一般
に逆Ｆ型アンテナと称されているエレメントで、例えば
共振周波数が２．４ＧＨｚに設定され、給電点インピー
ダンスが例えば約１００Ωに設定されている。給電点と
なる外部端子132bに一端が接続された導電体133aの他端
には導電体133b〜133iが記述の順に蛇行するように折り
返して連結されて矩形波形状をなしている。さらに、導
電体133iの先端には導電体133j，133kがそれぞれ異なる
方向に分岐するように接続されている。導電体133kは、
導電体133iと直交する方向に延ばされ、導電体133kの先
端には導電体133lが直交するように接続されている。ま
た、導電体133jの先端にはセラミック素体131の側面に
設けられた導電体133mが接続され、この導電体133mを介
して基板131cに設けられた導電体133nの一端に接続され
ている。導電体133nの他端には前記導電体133kに対して
平行に配置された導電体133oの一端が直交するように接
続されている。さらに、導電体133oの他端には導電体13
3pの一端が直交するように接続されている。The antenna element 133 formed on the upper surface of the substrate 131b is composed of strip-shaped conductors 133a to 133t, is an element generally called an inverted F-type antenna, and its resonance frequency is set to 2.4 GHz, for example. The feeding point impedance is set to about 100Ω, for example. Conductors 133b to 133i are folded back and connected in a meandering order in the order described to form a rectangular wave shape at the other end of a conductor 133a, one end of which is connected to an external terminal 132b serving as a feeding point. Further, conductors 133j and 133k are connected to the tip of the conductor 133i so as to branch in different directions. The conductor 133k is
A conductor 133i extends in a direction orthogonal to the conductor 133i, and a conductor 133l is connected to the tip of the conductor 133k so as to be orthogonal thereto. Further, a conductor 133m provided on the side surface of the ceramic body 131 is connected to the tip of the conductor 133j, and is connected to one end of a conductor 133n provided on the substrate 131c via the conductor 133m. The other end of the conductor 133n is connected to one end of a conductor 133o arranged in parallel with the conductor 133k so as to be orthogonal thereto. Further, the conductor 13o is attached to the other end of the conductor 133o.
One end of 3p is connected so as to be orthogonal.
【００８３】また、上記導電体133a，133c，133e，133
g，133i，133l，133pは互いに平行に配置され、アンテ
ナエレメント133の先端部の分岐枝である導電体133lと
導電体133pとの間隔は０．５５ｍｍに設定され、導電体
133iと導電体133pとの間隔は０．６ｍｍに設定されてい
る。また、導電体133l，133pの幅は共に０．２ｍｍに設
定され、導電体133lの長さが２．４ｍｍ、導電体133pの
長さが２．２ｍｍにそれぞれ設定されている。Further, the conductors 133a, 133c, 133e, 133
g, 133i, 133l, and 133p are arranged in parallel with each other, and the distance between the conductor 133l and the conductor 133p, which are branched branches at the tip of the antenna element 133, is set to 0.55 mm.
The interval between 133i and the conductor 133p is set to 0.6 mm. The widths of the conductors 133l and 133p are both set to 0.2 mm, the length of the conductor 133l is set to 2.4 mm, and the length of the conductor 133p is set to 2.2 mm.
【００８４】従って、アンテナエレメント133の先端部
は導電体133k，133lからなる分岐枝と導電体133j，133m
〜133pからなる分岐枝の２つに分岐している。これによ
り、これら２つの分岐枝とその周辺の接地導体との間に
静電容量が発生し、この静電容量によってアンテナエレ
メント133はヘッドキャパシティ型のアンテナを構成す
る。これにより、２．４ＧＨｚに共振するアンテナエレ
メント133の長さが短縮される。Therefore, the tip of the antenna element 133 has a branch formed of conductors 133k and 133l and conductors 133j and 133m.
It branches into two of the branch branches consisting of ~ 133p. As a result, an electrostatic capacitance is generated between these two branched branches and the ground conductor around the branch, and the antenna element 133 constitutes a head capacity type antenna by this electrostatic capacitance. As a result, the length of the antenna element 133 that resonates at 2.4 GHz is shortened.
【００８５】また、導電体133aを境にして導電体133b〜
133pが配置された側とは反対側に導電体133q〜133tが設
けられ、導電体133qの一端は導電体133aの長手方向中間
部に直角に接続されている。さらに導電体133qの他端に
は導電体133rの一端が直角に接続され、導電体133rの他
端に導電体133sの一端が直角に接続され、導電体133sの
他端は導電体133tを介して接地端子となる外部端子132a
に接続されている。In addition, with the conductor 133a as a boundary, the conductors 133b ...
Conductors 133q to 133t are provided on the side opposite to the side on which 133p is arranged, and one end of the conductor 133q is connected to the middle portion of the conductor 133a in the longitudinal direction at a right angle. Further, one end of the conductor 133r is connected to the other end of the conductor 133q at a right angle, one end of the conductor 133s is connected to the other end of the conductor 133r at a right angle, and the other end of the conductor 133s is connected via the conductor 133t. External terminal 132a that serves as a ground terminal
It is connected to the.
【００８６】また、上記アンテナエレメント133の配置
において、アンテナエレメント133の最初の折り返し部
分すなわち導電体133bと外部端子132gとの間に生ずる結
合容量が小さくなるように、導電体133bが外部端子132g
から所定距離Ｌａだけ離れた位置に配置されている。In the arrangement of the antenna element 133, the conductor 133b is connected to the external terminal 132g so that the coupling capacitance generated between the first folded portion of the antenna element 133, that is, the conductor 133b and the external terminal 132g becomes small.
Is arranged at a position separated by a predetermined distance La from.
【００８７】基板131cの上面に形成されたアンテナエレ
メント134は、帯状の導電体134a〜134iからなり、例え
ば共振周波数は２．５ＧＨｚに設定され、給電点インピ
ーダンスが例えば約１００Ωに設定されている。給電点
となる外部端子132bに一端が接続された導電体134aの他
端には導電体134b〜134fが記述の順に蛇行するように折
り返して連結されて矩形波形状をなしている。The antenna element 134 formed on the upper surface of the substrate 131c is composed of strip-shaped conductors 134a to 134i, the resonance frequency is set to 2.5 GHz, and the feeding point impedance is set to about 100Ω, for example. Conductors 134b to 134f are folded back and connected in a meandering order in the order described to form a rectangular wave shape at the other end of a conductor 134a, one end of which is connected to an external terminal 132b which is a feeding point.
【００８８】さらに、導電体134fの先端には導電体134
g，134hがそれぞれ異なる方向に分岐するように接続さ
れ、導電体134hの先端には導電体134iが直角に接続され
ている。Further, the conductor 134f is attached to the tip of the conductor 134f.
g and 134h are connected so as to branch in different directions, and a conductor 134i is connected to the tip of the conductor 134h at a right angle.
【００８９】これらの導電体134b〜134gは上記アンテナ
エレメント133を構成する導電体133o〜133rが配置され
ている側に配置され、上記導電体134a，134c，134e，13
4g，134iは互いに平行に配置されている。The conductors 134b to 134g are arranged on the side where the conductors 133o to 133r forming the antenna element 133 are arranged, and the conductors 134a, 134c, 134e, 13 are arranged.
4g and 134i are arranged parallel to each other.
【００９０】さらに、アンテナエレメント134の先端部
の分岐枝である導電体134gと導電体134iとの間隔は０．
５ｍｍに設定され、導電体134gと導電体134eとの間隔は
０．６５ｍｍに設定されている。また、導電体134g，13
4iの幅は共に０．２ｍｍに設定され、導電体134g，134i
の長さが共に２．４ｍｍに設定されている。Further, the distance between the conductors 134g and the conductors 134i, which are branched branches at the tip of the antenna element 134, is 0.
The distance between the conductor 134g and the conductor 134e is set to 0.65 mm. In addition, conductors 134g, 13
Both widths of 4i are set to 0.2mm, and conductors 134g, 134i
Are both set to 2.4 mm.
【００９１】また、上記アンテナエレメント134の配置
において、アンテナエレメント134の最初の折り返し部
分すなわち導電体134bと外部端子132g,132hとの間に生
ずる結合容量が小さくなるように、導電体134bが外部端
子132g,132hから所定距離Ｌａだけ離れた位置に配置さ
れている。In the arrangement of the antenna element 134, the conductor 134b is connected to the external terminal so that the coupling capacitance generated between the first folded portion of the antenna element 134, that is, the conductor 134b and the external terminals 132g and 132h becomes small. It is arranged at a position separated by a predetermined distance La from 132g and 132h.
【００９２】従って、アンテナエレメント134の先端部
は２つに分岐している。これにより、導電体134g，134i
とその周辺の接地導体との間に静電容量が発生し、この
静電容量によってアンテナエレメント133はヘッドキャ
パシティ型のアンテナを構成する。これにより、２．５
ＧＨｚに共振するアンテナエレメント134の長さが短縮
される。Therefore, the tip of the antenna element 134 is branched into two. This allows the conductors 134g, 134i
Capacitance is generated between the conductor and the ground conductor around it, and the antenna element 133 constitutes a head capacity type antenna by this capacitance. This gives 2.5
The length of the antenna element 134 that resonates at GHz is shortened.
【００９３】また、導電体134aを境にして反対側には、
長方形の導電体からなるオープンスタブ135が設けら
れ、オープンスタブ135の一端は導電体134aの長手方向
中間部に直角に接続されている。また、オープンスタブ
135は、長さＬstが２．７５ｍｍ、幅Ｗstが０．３ｍｍ
に設定されると共に、オープンスタブ135と導電体134a
との接続位置と給電点（外部端子132b）との間の距離Ｌ
３が０．９ｍｍに設定され、基板131bを挟んでアンテナ
エレメント133と複数箇所で容量結合するように配置さ
れている。On the opposite side of the conductor 134a,
An open stub 135 made of a rectangular conductor is provided, and one end of the open stub 135 is connected to the middle of the conductor 134a in the longitudinal direction at a right angle. Also open stub
135 has a length Lst of 2.75 mm and a width Wst of 0.3 mm
Is set to the open stub 135 and the conductor 134a.
Distance L between the connection position with and the feeding point (external terminal 132b)
3 is set to 0.9 mm and is arranged so as to be capacitively coupled to the antenna element 133 at a plurality of positions with the substrate 131b interposed therebetween.
【００９４】また、誘電体アンテナ130の給電点インピ
ーダンスは、上記と同様に、２つのアンテナエレメント
133，134の給電点が同一の外部端子132bに接続されてい
るので、一般に高周波送受信回路の高周波入出力インピ
ーダンスに設定されている５０Ωになる。Further, the feeding point impedance of the dielectric antenna 130 is equal to that of the two antenna elements as described above.
Since the feeding points of 133 and 134 are connected to the same external terminal 132b, the impedance is 50Ω which is generally set to the high frequency input / output impedance of the high frequency transmitting / receiving circuit.
【００９５】使用時において、誘電体アンテナ130は回
路基板１に実装され、回路基板１上に形成された接地導
体３の接続用ランド３ａに接地用の外部端子132aが接続
され、給電用の外部端子132bが給電用ランド２に接続さ
れる。In use, the dielectric antenna 130 is mounted on the circuit board 1, and the grounding external terminal 132a is connected to the connection land 3a of the grounding conductor 3 formed on the circuit board 1 to supply external power. The terminal 132b is connected to the power feeding land 2.
【００９６】上記構成よりなる誘電体アンテナ130は、
オープンスタブ135を設けたことにより、誘電体アンテ
ナ130を回路基板１上に実装するとき、回路基板１に形
成されている接地導体３との距離Ｌ２を従来よりも短く
することができる。本実施形態の誘電体アンテナ130で
は、接地導体３との間の距離Ｌ２を１ｍｍに設定しても
良好な特性を得ることができた。The dielectric antenna 130 having the above structure is
By providing the open stub 135, when the dielectric antenna 130 is mounted on the circuit board 1, the distance L2 from the ground conductor 3 formed on the circuit board 1 can be made shorter than before. In the dielectric antenna 130 of the present embodiment, good characteristics could be obtained even if the distance L2 to the ground conductor 3 was set to 1 mm.
【００９７】さらに、第３実施形態ではアンテナエレメ
ント133，134の先端部を分岐させたことによって、第１
実施形態よりもさらにアンテナエレメントを小型にし且
つ良好な特性を得ることができた。Furthermore, in the third embodiment, the first ends of the antenna elements 133 and 134 are branched so that the first
The antenna element can be further downsized and excellent characteristics can be obtained as compared with the embodiment.
【００９８】即ち、オープンスタブ135が、基板131bを
挟んでアンテナエレメント133と複数箇所で容量結合す
るように配置されているため、アンテナエレメント133
とオープンスタブ135との間に容量性結合を生じさせ且
つオープンスタブ135のインダクタンス成分がアンテナ
エレメント133の一部に並列接続された状態となり、ア
ンテナエレメント133の長さがさらに短縮される。That is, since the open stub 135 is arranged so as to be capacitively coupled to the antenna element 133 at a plurality of positions with the substrate 131b interposed therebetween, the antenna element 133 is arranged.
And the open stub 135 are capacitively coupled, and the inductance component of the open stub 135 is connected in parallel to a part of the antenna element 133, and the length of the antenna element 133 is further shortened.
【００９９】また、前述のようにアンテナエレメント13
3，134の先端部が分岐しているので、分岐した導電体の
それぞれとその周辺の接地導体との間に静電容量が発生
し、この静電容量によってアンテナエレメント133，134
はヘッドキャパシティ型のアンテナを構成するので、ア
ンテナエレメント133，134の長さがさらに短縮される。As described above, the antenna element 13
Since the tip ends of 3 and 134 are branched, an electrostatic capacitance is generated between each of the branched conductors and the ground conductor in the periphery thereof, and this electrostatic capacitance causes the antenna elements 133 and 134.
Constitutes a head capacity type antenna, the length of the antenna elements 133 and 134 is further shortened.
【０１００】また、誘電体アンテナ130のＶＳＷＲは、
図２１に示すように、個々のアンテナエレメント133，1
34のＶＳＷＲを合成したものとなる。このため、個々の
アンテナエレメント133，134を単独で用いた場合に比べ
て、低いＶＳＷＲを示す周波数帯域幅が広がり、広帯域
での使用が可能になる。図２１に示すＶＳＷＲ特性で
は、２．１５〜２．６６ＧＨｚでＶＳＷＲが３以下とな
り、２．２５ＧＨｚでＶＳＷＲが１．４、２．４８ＧＨ
ｚでＶＳＷＲが１．１という低い良好な値を示してい
る。このように、本実施形態の誘電体アンテナ130によ
れば特性曲線に示されるように使用対象となる周波数帯
において良好に使用可能な帯域幅を拡大することができ
る。The VSWR of the dielectric antenna 130 is
As shown in FIG. 21, the individual antenna elements 133, 1
It is a composite of 34 VSWRs. Therefore, as compared with the case where the individual antenna elements 133 and 134 are used alone, the frequency bandwidth exhibiting a low VSWR is widened, and it is possible to use in a wide band. In the VSWR characteristic shown in FIG. 21, VSWR is 3 or less at 2.15 to 2.66 GHz, and VSWR is 1.4 and 2.48 GH at 2.25 GHz.
In z, VSWR shows a low and favorable value of 1.1. As described above, according to the dielectric antenna 130 of the present embodiment, as shown in the characteristic curve, it is possible to expand the usable bandwidth in the target frequency band.
【０１０１】従って、本実施形態の誘電体アンテナ130
を用いることにより、誘電体アンテナ130を回路基板１
上に実装するときに、回路基板１に形成されている接地
導体３との距離Ｌ２を従来よりも短くすることができる
ので、携帯型電話機や携帯型無線通信機の小型化および
集積化に大いに貢献することができる。Therefore, the dielectric antenna 130 of the present embodiment.
By using the dielectric antenna 130 as the circuit board 1
When mounted on the circuit board, the distance L2 to the ground conductor 3 formed on the circuit board 1 can be made shorter than before, which greatly contributes to miniaturization and integration of a mobile phone or a mobile wireless communication device. You can contribute.
【０１０２】さらに、前述したように各外部端子132a〜
132hが、基板131a〜131cの表面内で該面における中心点
を通り且つ各外表面に平行な仮想直線に対して線対称な
位置に配置されているので、製造時の外部端子形成時に
おいてセラミック素体131の方向性を選別する必要が無
く、さらに一方の側面に外部端子132a〜132dを形成する
ための印刷マスクによって他方の側面の外部端子132e〜
132hを形成することができ、双方の側面の外部端子を１
つの印刷マスクを用いて印刷することができる。このた
め、製造工程を大幅に簡略化することができ、製造コス
トの低減を図ることができる。Further, as described above, the external terminals 132a ...
Since 132h is arranged in the surface of each of the substrates 131a to 131c at a position symmetrical with respect to an imaginary straight line that passes through the center point of the surface and is parallel to each outer surface, ceramics are formed at the time of forming external terminals during manufacturing. It is not necessary to select the directionality of the element body 131, and a printing mask for forming external terminals 132a to 132d on one side surface is used to form the external terminals 132e to 132e on the other side surface.
132h can be formed, and the external terminals on both sides are 1
It can be printed using one print mask. Therefore, the manufacturing process can be greatly simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
【０１０３】また、上記第１及び第２実施形態と同様
に、オープンスタブ135の長さＬstや幅Ｗst、オープン
スタブ135と導電体134aとの接続位置、アンテナエレメ
ント133，134の先端部の分岐導電体133j〜133p，134g，
134iの長さや面積、アンテナエレメント133における給
電点と接地端とを結ぶ導電体133q〜133tの全体の長さや
面積のうちの何れかを変えることによって、共振周波数
及び給電点インピーダンスを変化させることができる。Further, similar to the first and second embodiments, the length Lst and width Wst of the open stub 135, the connection position between the open stub 135 and the conductor 134a, and the branching of the tip end portions of the antenna elements 133 and 134. Conductors 133j ~ 133p, 134g,
It is possible to change the resonance frequency and the feeding point impedance by changing any one of the length and area of 134i and the entire length and area of the conductors 133q to 133t connecting the feeding point and the ground end in the antenna element 133. it can.
【０１０４】尚、上記第１乃至第３実施形態は、本願発
明の一具体例に過ぎず、本願発明がこれらの実施形態の
み限定されることはない。例えば、本実施形では積層構
造を有するセラミック素体を用いたが、積層構造を有さ
ないセラミック素体を用いても良い。The first to third embodiments are merely specific examples of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments. For example, although the ceramic body having the laminated structure is used in this embodiment, a ceramic body having no laminated structure may be used.
【０１０５】[0105]
【発明の効果】以上説明したように本発明の誘電体アン
テナによれば、オープンスタブを設けることにより、第
１及び第２アンテナエレメントの長さが、使用周波数の
波長によって決まる通常の長さよりも短い長さで使用周
波数に共振可能となり、さらに、回路基板に実装する際
に接地導体パターンの近傍に配置しても使用周波数帯域
において良好なＶＳＷＲ特性が得られる周波数帯域幅が
拡大されるので、回路基板上に実装するときに、回路基
板に形成されている接地導体との距離を従来よりも短く
設定することができるため、携帯型電話機や携帯型無線
通信機の小型化および集積化に大いに貢献することがで
きる。As described above, according to the dielectric antenna of the present invention, by providing the open stub, the lengths of the first and second antenna elements are longer than the normal length determined by the wavelength of the used frequency. It becomes possible to resonate at a used frequency with a short length, and further, even when it is arranged in the vicinity of the ground conductor pattern when mounted on a circuit board, the frequency bandwidth in which a good VSWR characteristic is obtained in the used frequency band is expanded, When mounted on a circuit board, the distance from the ground conductor formed on the circuit board can be set shorter than before, which greatly contributes to the miniaturization and integration of mobile phones and portable wireless communication devices. You can contribute.
【０１０６】さらに、各外部端子が誘電体層の表面内で
該面における中心点を通り且つ各外表面に平行な仮想直
線に対して線対称な位置に配置されているので、製造時
の外部端子形成時においてセラミック素体の方向性を選
別する必要無く、回路基板に安定して固定できる各側面
の外部端子を１つの印刷マスクを用いて印刷することが
できる。このため、製造工程を大幅に簡略化することが
でき、製造コストの低減を図ることができる。Further, since each external terminal is arranged in the surface of the dielectric layer at a position symmetrical with respect to an imaginary straight line which passes through the center point of the surface and is parallel to each outer surface, the external terminals at the time of manufacturing The external terminals on each side that can be stably fixed to the circuit board can be printed using one print mask without having to select the directionality of the ceramic body when forming the terminals. Therefore, the manufacturing process can be greatly simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
【図１】本発明の第１実施形態における誘電体アンテナ
を示す透視斜視図FIG. 1 is a perspective view showing a dielectric antenna according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施形態における第１アンテナエ
レメントを示す平面図FIG. 2 is a plan view showing a first antenna element according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１実施形態における第２アンテナエ
レメントを示す平面図FIG. 3 is a plan view showing a second antenna element according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第１実施形態におけるオープンスタブ
の作用を説明する図FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of the open stub according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第１実施形態におけるＶＳＷＲ特性を
示す図FIG. 5 is a diagram showing VSWR characteristics in the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第１実施形態における相対利得特性を
示す図FIG. 6 is a diagram showing a relative gain characteristic in the first embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第１実施形態における放射ビームパタ
ーン測定におけるＸＹＺ座標を示す図FIG. 7 is a diagram showing XYZ coordinates in radiation beam pattern measurement according to the first embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第１実施形態におけるＹＺ平面におけ
る放射ビームパターンを示す図FIG. 8 is a diagram showing a radiation beam pattern on a YZ plane according to the first embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第１実施形態におけるＸＹ平面におけ
る放射ビームパターンを示す図FIG. 9 is a diagram showing a radiation beam pattern on an XY plane according to the first embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第１実施形態におけるＸＺ平面にお
ける放射ビームパターンを示す図FIG. 10 is a diagram showing a radiation beam pattern on an XZ plane according to the first embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第１実施形態における比較例の第１
アンテナエレメントを示す平面図FIG. 11 is a first comparative example in the first embodiment of the present invention.
Plan view showing the antenna element
【図１２】本発明の第１実施形態における比較例の第２
アンテナエレメントを示す平面図FIG. 12 is a second comparative example according to the first embodiment of the present invention.
Plan view showing the antenna element
【図１３】本発明の第１実施形態における比較例のＶＳ
ＷＲ特性を示す図FIG. 13 is a VS of a comparative example in the first embodiment of the present invention.
Diagram showing WR characteristics
【図１４】本発明の第２実施形態における誘電体アンテ
ナを示す透視斜視図FIG. 14 is a perspective view showing a dielectric antenna according to a second embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の第２実施形態における第１アンテナ
エレメントを示す平面図FIG. 15 is a plan view showing a first antenna element according to the second embodiment of the present invention.
【図１６】本発明の第２実施形態における第２アンテナ
エレメントを示す平面図FIG. 16 is a plan view showing a second antenna element according to the second embodiment of the present invention.
【図１７】本発明の第２実施形態におけるＶＳＷＲ特性
を示す図FIG. 17 is a diagram showing VSWR characteristics according to the second embodiment of the present invention.
【図１８】本発明の第３実施形態における誘電体アンテ
ナを示す透視斜視図FIG. 18 is a perspective view showing a dielectric antenna according to a third embodiment of the present invention.
【図１９】本発明の第３実施形態における第１アンテナ
エレメントを示す平面図FIG. 19 is a plan view showing a first antenna element according to the third embodiment of the present invention.
【図２０】本発明の第３実施形態における第２アンテナ
エレメントを示す平面図FIG. 20 is a plan view showing a second antenna element according to the third embodiment of the present invention.
【図２１】本発明の第３実施形態におけるＶＳＷＲ特性
を示す図FIG. 21 is a diagram showing VSWR characteristics in the third embodiment of the present invention.
【図２２】従来例の誘電体アンテナを示す透視斜視図FIG. 22 is a perspective view showing a conventional dielectric antenna.
【図２３】従来例における第１アンテナエレメントを示
す平面図FIG. 23 is a plan view showing a first antenna element in a conventional example.
【図２４】従来例における第２アンテナエレメントを示
す平面図FIG. 24 is a plan view showing a second antenna element in a conventional example.
【図２５】従来例におけるＶＳＷＲ特性を示す図FIG. 25 is a diagram showing VSWR characteristics in a conventional example.
【図２６】従来例における相対利得特性を示す図FIG. 26 is a diagram showing a relative gain characteristic in a conventional example.
１…回路基板、２…給電用ランド、３…接地導体、３ａ
…接地用ランド、110，120，130…誘電体アンテナ、11
1，121，131…セラミック素体、111a，111b，111c，121
a，121b，121c，131a，131b，131c…基板、112a，122
a，132a…接地用外部端子、112b，122b，132b…給電用
外部端子、113，123，133…第１アンテナエレメント、1
14，124，134…第２アンテナエレメント、113a〜113o,1
14a〜114g,123a〜123o,124a〜124g,133a〜133t,134a〜1
34i…導電体、115，125，135…オープンスタブ。1 ... Circuit board, 2 ... Power feeding land, 3 ... Ground conductor, 3a
… Grounding land, 110,120,130… Dielectric antenna, 11
1, 121, 131 ... Ceramic body, 111a, 111b, 111c, 121
a, 121b, 121c, 131a, 131b, 131c ... substrate, 112a, 122
a, 132a ... External terminal for grounding, 112b, 122b, 132b ... External terminal for feeding, 113, 123, 133 ... First antenna element, 1
14,124,134 ... Second antenna element, 113a to 113o, 1
14a ~ 114g, 123a ~ 123o, 124a ~ 124g, 133a ~ 133t, 134a ~ 1
34i ... Conductor, 115, 125, 135 ... Open stub.
─────────────────────────────────────────────────────フロントページの続き (72)発明者 今泉 達也 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内(72)発明者 岡戸 広則 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内Ｆターム(参考） 5J046 AA02 AA04 AA07 AB06 AB13 PA04 PA07 5J047 AA02 AA04 AA07 AB06 AB13 FD01 ─────────────────────────────────────────────────── ───Continued front page (72) Inventor Tatsuya Imaizumi 6-16-20 Ueno, Taito-ku, Tokyo Sun invitation Denden Co., Ltd.(72) Inventor Hironori Okado 6-16-20 Ueno, Taito-ku, Tokyo Sun invitation Denden Co., Ltd.F term (reference) 5J046 AA02 AA04 AA07 AB06 AB13 PA04 PA07 5J047 AA02 AA04 AA07 AB06 AB13 FD01
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