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JP2008252158A - Antenna block, antenna device, and radio communication equipment - Google Patents

Antenna block, antenna device, and radio communication equipment Download PDF

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JP2008252158A
JP2008252158A JP2007087014A JP2007087014A JP2008252158A JP 2008252158 A JP2008252158 A JP 2008252158A JP 2007087014 A JP2007087014 A JP 2007087014A JP 2007087014 A JP2007087014 A JP 2007087014A JP 2008252158 A JP2008252158 A JP 2008252158A
Authority
JP
Japan
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antenna
base
ground pattern
conductor
pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007087014A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Shibata
哲也 柴田
Hideaki Shimoda
秀昭 下田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact and efficient antenna device capable of reducing an influence of a surrounding ground pattern. <P>SOLUTION: A first pad electrode 121 of an antenna block 100 is connected to a first land pattern 212, and a second pad electrode 122 is connected to a second land pattern 213. A first radiation conductor 123 formed on the first side of a substrate 110 is formed vertically to a ground surface at the farthest position from a third edge line 220c of the ground pattern in an antenna mount region 211, thus minimizing an influence to the first radiation conductor from the ground pattern 220. A recess 117 is formed on a bottom surface 112 at the side of a second side 114 in the substrate 110, and air having low permittivity is interposed between the first radiation conductor 123 and the third edge line 220c of the ground pattern, thus further suppressing deterioration in antenna characteristics caused by the influence of the grand pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、アンテナブロック及びこれを用いたアンテナ装置に関し、特に、表面実装型のアンテナ装置の導体パターン形状に関するものである。また、本発明は、そのようなアンテナ装置を用いて構成された無線通信機器に関するものである。   The present invention relates to an antenna block and an antenna device using the same, and more particularly to a conductor pattern shape of a surface mount type antenna device. The present invention also relates to a wireless communication device configured using such an antenna device.

携帯電話等の小型無線通信機器に内蔵される小型のアンテナ装置が注目されている。この種のアンテナ装置には、できるだけ小さく、しかもアンテナ利得が高いことが要求され、そのための種々の構造が提案されている。例えば、特許文献1には、直方体状の基体の底面に形成された放射電極の給電端側部位と基体の上面に形成された開放端側部位とを非対向に配置形成したアンテナ装置が提案されている。このアンテナ装置によれば、放射電極の給電端側部位と開放端側部位との間の間隔を広げることができ、それら放射電極の給電側部位と開放端側部位との間の結合を抑制することができるため、基体の小型化を図りながら、放射電極の給電端側部位と開放端側部位との間の結合強に起因したアンテナ利得の低下(アンテナ特性の劣化)を防止することができる。
特許第3788306号公報
A small antenna device built in a small wireless communication device such as a cellular phone has attracted attention. This type of antenna device is required to be as small as possible and have a high antenna gain, and various structures have been proposed. For example, Patent Document 1 proposes an antenna device in which a feeding end side portion of a radiation electrode formed on the bottom surface of a rectangular parallelepiped base and an open end side portion formed on the top surface of the base are arranged to face each other. ing. According to this antenna device, the distance between the feeding end side portion and the open end side portion of the radiation electrode can be widened, and the coupling between the feeding side portion and the open end side portion of the radiation electrode is suppressed. Therefore, it is possible to prevent a decrease in antenna gain (deterioration of antenna characteristics) due to the coupling strength between the feeding end side portion and the open end side portion of the radiation electrode while reducing the size of the base. .
Japanese Patent No. 3788306

一般に、この種のアンテナ装置は周囲のグランドパターンの影響を受けやすいため、その影響をできるだけ少なくしてアンテナ利得の低下を防止することが必要である。しかしながら、上述した従来のアンテナ装置は、放射電極の給電端側部位と開放端側部位とが非対称構造となっており、いずれか一方の部位が必ずグランドパターンに近接するため、グランドパターンの影響を受けてアンテナ特性が劣化するという問題がある。   In general, this type of antenna device is susceptible to the influence of the surrounding ground pattern. Therefore, it is necessary to reduce the influence as much as possible to prevent a decrease in antenna gain. However, in the conventional antenna device described above, the feeding end side portion and the open end side portion of the radiation electrode have an asymmetric structure, and either one portion is always close to the ground pattern, so that the influence of the ground pattern is not affected. There is a problem that the antenna characteristics deteriorate.

本発明は、上記課題を解決するべくなされたものであり、周囲のグランドパターンの影響を低減することができ、小型で高効率なアンテナ装置を提供することを目的とする。また、本発明は、そのようなアンテナ装置を用いて構成された小型で高性能な無線通信機器を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a small and highly efficient antenna device that can reduce the influence of the surrounding ground pattern. It is another object of the present invention to provide a small and high-performance wireless communication device configured using such an antenna device.

本発明の上記目的は、誘電体又は磁性体からなる基体と、基体の底面の長手方向の両端部に形成された第1及び第2のパッド電極と、長手方向と平行な基体の第1の側面に形成され、両端がそれぞれ第1及び第2のパッド電極に接続された第1の放射導体と、第1の側面と対向する基体の第2の側面又は上面の少なくとも一方に形成され、一端が第2のパッド電極に接続された第2の放射導体とを備えることを特徴とするアンテナブロックによって達成される。   The object of the present invention is to provide a base made of a dielectric or magnetic material, first and second pad electrodes formed at both ends in the longitudinal direction of the bottom surface of the base, and a first of the base parallel to the longitudinal direction. Formed on at least one of the first radiating conductor formed on the side surface and having both ends connected to the first and second pad electrodes, respectively, and the second side surface or the upper surface of the substrate facing the first side surface, And a second radiating conductor connected to the second pad electrode.

本発明によれば、電波の放射に最も寄与する部分である第1の放射導体が基体の側面に形成されていることから、アンテナ装置を適切な向きで実装した場合には第1の放射導体をプリント基板上のグランドパターンから遠ざけることができ、グランドパターンの影響によるアンテナ特性の劣化を抑制することができる。   According to the present invention, the first radiation conductor, which is the part most contributing to the emission of radio waves, is formed on the side surface of the base. Therefore, when the antenna device is mounted in an appropriate direction, the first radiation conductor Can be kept away from the ground pattern on the printed circuit board, and deterioration of antenna characteristics due to the influence of the ground pattern can be suppressed.

すなわち、本発明の上記目的は、アンテナブロックと、アンテナブロックの実装領域を有するプリント基板とを備え、アンテナブロックは、誘電体又は磁性体からなる基体と、基体の底面の長手方向の両端部に形成された第1及び第2のパッド電極と、長手方向と平行な基体の第1の側面に形成され、両端がそれぞれ第1及び第2のパッド電極に接続された第1の放射導体と、第1の側面と対向する基体の第2の側面又は上面の少なくとも一方に形成され、一端が第2のパッド電極に接続された第2の放射導体とを備え、プリント基板は、第1のパッド電極に接続された給電ラインと、アンテナブロックの実装領域の周囲に設けられたグランドパターンを備え、前記アンテナブロックの実装領域の周囲の少なくとも一方向には前記グランドパターンが存在しない開放領域が設けられており、第1の放射導体は、開放領域側を向いていることを特徴とするアンテナ装置によっても達成される。   That is, the above-described object of the present invention includes an antenna block and a printed circuit board having an antenna block mounting area. The antenna block is formed on a base made of a dielectric material or a magnetic material, and at both longitudinal ends of the bottom surface of the base. A first radiating conductor formed on the first side surface of the base parallel to the longitudinal direction and having both ends connected to the first and second pad electrodes, respectively, A printed circuit board comprising: a second radiating conductor formed on at least one of the second side surface or the upper surface of the base opposite to the first side surface and having one end connected to the second pad electrode; A power supply line connected to the electrode and a ground pattern provided around the antenna block mounting area, and the ground pattern is arranged in at least one direction around the antenna block mounting area. It is provided with an open area where the over down absent, the first radiation conductor is also achieved by an antenna apparatus characterized by facing the open region side.

このように、本発明によれば、主放射導体である第1の放射導体がグランドパターンから遠ざけられ、しかもグランド面と垂直に配置されていることから、グランドパターンの影響によるアンテナ特性の劣化を抑えることができ、小型で高効率なアンテナ装置を実現することができる。   Thus, according to the present invention, the first radiating conductor, which is the main radiating conductor, is disposed away from the ground pattern and is disposed perpendicular to the ground plane. Thus, a small and highly efficient antenna device can be realized.

本発明において、アンテナブロックは、基体の第2の側面側の底面の一部に形成された凹部をさらに備えることが好ましい。これによれば、第1の放射導体とグランドパターンとの間に低誘電率の空気が介在することになるため、グランドパターンの影響によるアンテナ特性の劣化をさらに抑制することができる。   In the present invention, the antenna block preferably further includes a recess formed in a part of the bottom surface on the second side surface side of the base. According to this, since the low dielectric constant air is interposed between the first radiation conductor and the ground pattern, it is possible to further suppress the deterioration of the antenna characteristics due to the influence of the ground pattern.

本発明の上記目的はまた、上記特徴を有するアンテナ装置を備えることを特徴とする無線通信機器によっても達成される。   The above object of the present invention is also achieved by a wireless communication device comprising the antenna device having the above characteristics.

このように、本発明によれば、周囲のグランドパターンの影響を低減することができ、小型で高効率なアンテナブロック及びアンテナ装置を提供することを目的とする。また、本発明によれば、そのようなアンテナ装置を用いて構成された小型で高性能な無線通信機器を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the influence of the surrounding ground pattern, and to provide a small and highly efficient antenna block and antenna device. In addition, according to the present invention, a small and high-performance wireless communication device configured using such an antenna device can be provided.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の好ましい実施形態によるアンテナブロック100の構成を示す略斜視図であり、図2はアンテナブロック100の展開図である。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of an antenna block 100 according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a development view of the antenna block 100.

図1及び図2に示すように、アンテナブロック100は、誘電体からなる基体110と、基体110の表面に設けられた複数の導体パターンによって構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the antenna block 100 includes a base 110 made of a dielectric and a plurality of conductor patterns provided on the surface of the base 110.

基体110は、A方向を長手方向とし、B方向を幅方向する略直方体状を有しており、A方向及びB方向の両方と平行な上面111及び底面112と、A方向と平行でありB方向と直交する第1の側面113及び第2の側面114と、A方向と直交しB方向と平行な第3の側面115及び第4の側面116とを有している。基体110の大きさは、目的とするアンテナ特性に応じて適宜設定すればよい。   The base 110 has a substantially rectangular parallelepiped shape in which the A direction is the longitudinal direction and the B direction is the width direction. The top surface 111 and the bottom surface 112 are parallel to both the A direction and the B direction, and are parallel to the A direction. The first side surface 113 and the second side surface 114 are orthogonal to the direction, and the third side surface 115 and the fourth side surface 116 are orthogonal to the A direction and parallel to the B direction. The size of the base 110 may be appropriately set according to the target antenna characteristics.

基体110の材料としては、特に限定されるものではないが、Ba−Nd−Ti系材料(比誘電率80〜120)、Nd−Al−Ca−Ti系材料(比誘電率43〜46)、Li−Al−Sr−Ti(比誘電率38〜41)、Ba−Ti系材料(比誘電率34〜36)、Ba−Mg−W系材料(比誘電率20〜22)、Mg−Ca−Ti系材料(比誘電率19〜21)、サファイヤ(比誘電率9〜10)、アルミナセラミックス(比誘電率9〜10)、コージライトセラミックス(比誘電率4〜6)などを用いることができる。基体110は、型枠を用いてこれらの材料を焼成することによって作製される。   Although it does not specifically limit as a material of the base | substrate 110, Ba-Nd-Ti type material (relative dielectric constant 80-120), Nd-Al-Ca-Ti type material (relative dielectric constant 43-46), Li—Al—Sr—Ti (relative permittivity 38 to 41), Ba—Ti based material (relative permittivity 34 to 36), Ba—Mg—W based material (relative permittivity 20 to 22), Mg—Ca— Ti-based materials (relative permittivity 19 to 21), sapphire (relative permittivity 9 to 10), alumina ceramics (relative permittivity 9 to 10), cordierite ceramics (relative permittivity 4 to 6), and the like can be used. . The base 110 is produced by firing these materials using a mold.

誘電体材料は、目的とする周波数に応じて適宜選択すればよい。比誘電率εが大きくなるほど大きな波長短縮効果が得られるので、放射導体の長さをより短くすることができるが、必ずしも比誘電率εが大きければよいという分けではなく、適切な値が存在する。したがって、例えば、目的とする周波数が1.575GHzである場合、比誘電率εが20〜25程度の材料を用いることが好ましい。これによれば、十分な利得を確保しつつ放射導体の小型化を図ることができる。比誘電率εが20〜25程度である材料としては、Mg−Ca−Ti系誘電体セラミックを好ましく挙げることができる。Mg−Ca−Ti系誘電体セラミックとしては、TiO、MgO、CaO、MnO、SiOを含有するMg−Ca−Ti系誘電体セラミックを用いることが特に好ましい。 What is necessary is just to select a dielectric material suitably according to the target frequency. As the relative dielectric constant ε r increases, a greater wavelength shortening effect can be obtained, so that the length of the radiation conductor can be shortened. However, this is not necessarily the case where the relative dielectric constant ε r is large, and an appropriate value is obtained. Exists. Therefore, for example, when the target frequency is 1.575 GHz, it is preferable to use a material having a relative dielectric constant ε r of about 20 to 25. According to this, the radiation conductor can be reduced in size while securing a sufficient gain. Preferred examples of the material having a relative dielectric constant ε r of about 20 to 25 include Mg—Ca—Ti dielectric ceramics. As the Mg—Ca—Ti dielectric ceramic, it is particularly preferable to use a Mg—Ca—Ti dielectric ceramic containing TiO 2 , MgO, CaO, MnO, and SiO 2 .

基体110には、第2の側面114側の底面112の一部がくり貫かれて形成された凹部117が設けられている。詳細は後述するが、この凹部117は、アンテナ特性の向上を図るために形成されるものであり、基体110上の導体パターンを避けた領域に設けられている。なお、「くり貫かれて形成された」とは、凹部形状をわかりやすく表現したものであって、加工方法を限定する趣旨ではない。したがって、例えば、粉体成形によって最初から凹部117を形成することも可能である。   The base body 110 is provided with a concave portion 117 formed by hollowing out a part of the bottom surface 112 on the second side surface 114 side. Although details will be described later, the recess 117 is formed in order to improve the antenna characteristics, and is provided in a region on the base 110 where the conductor pattern is avoided. Note that “formed by being cut through” expresses the shape of the recess in an easy-to-understand manner, and does not intend to limit the processing method. Therefore, for example, the recess 117 can be formed from the beginning by powder molding.

基体110上の導体パターンは、基体110の底面112に形成された第1及び第2のパッド電極121、122と、基体110の第1の側面113に形成された第1の放射導体123と、第1の側面113と対向する第2の側面114及び上面111に形成された第2の放射導体124とを備えている。これらの導体パターンは、電極用ペースト材をスクリーン印刷や転写などの方法によって塗布した後、所定の温度条件下で焼き付けを行うことによって形成することができる。電極用ペースト材としては、銀、銀−パラジウム、銀−白金、銅などを用いることができる。なお、本実施形態においては、基体110の第3及び第4の側面115、116には導体パターンが形成されていないが、必要に応じて形成してもかまわない。   The conductor pattern on the substrate 110 includes first and second pad electrodes 121 and 122 formed on the bottom surface 112 of the substrate 110, a first radiation conductor 123 formed on the first side surface 113 of the substrate 110, and A second side surface 114 facing the first side surface 113 and a second radiation conductor 124 formed on the upper surface 111 are provided. These conductor patterns can be formed by applying an electrode paste material by a method such as screen printing or transfer and then baking under a predetermined temperature condition. Silver, silver-palladium, silver-platinum, copper, or the like can be used as the electrode paste material. In the present embodiment, the conductor pattern is not formed on the third and fourth side surfaces 115 and 116 of the base 110, but may be formed as necessary.

第1及び第2のパッド電極121、122は、アンテナブロック100をプリント基板上に電気的かつ機械的に接続するための導体パターンであり、基体110の長手方向の両端部にそれぞれ形成されている。第1及び第2のパッド電極121、122は共に、幅方向の全面にわたって形成され、これにより後述する第1の放射導体123及び第2の放射導体124との接続が可能となっている。そのため、第1及び第2のパッド電極121、122もアンテナ特性に寄与し、放射導体の一部として機能する。詳細は後述するが、アンテナブロック100を実装したとき、第1のパッド電極121は給電ラインに接続される。   The first and second pad electrodes 121 and 122 are conductor patterns for electrically and mechanically connecting the antenna block 100 to the printed circuit board, and are formed at both ends of the base 110 in the longitudinal direction. . Both the first and second pad electrodes 121 and 122 are formed over the entire surface in the width direction, thereby enabling connection with a first radiating conductor 123 and a second radiating conductor 124 described later. Therefore, the first and second pad electrodes 121 and 122 also contribute to antenna characteristics and function as part of the radiation conductor. Although details will be described later, when the antenna block 100 is mounted, the first pad electrode 121 is connected to the power supply line.

第1の放射導体123は、基体110の露出面に形成された導体パターンの中で給電点に最も近い部分であり、電波の放射に最も寄与する部分である。第1の放射導体123は、基体110の第1の側面113の全面に形成されている。これにより、第1の放射導体123の一端は第1のパッド電極121に接続されており、他端は第2のパッド電極122に接続されている。このように、第1の放射導体123が基体110の側面に形成されていることから、アンテナブロック100を適切な向きで実装した場合には第1の放射導体123をプリント基板上のグランドパターンから遠ざけることができ、グランドパターンの影響によるアンテナ特性の劣化を抑制することができる。アンテナを構成する一本の導体パターンの電流経路   The first radiating conductor 123 is the portion closest to the feeding point in the conductor pattern formed on the exposed surface of the base 110, and is the portion most contributing to radio wave radiation. The first radiation conductor 123 is formed on the entire surface of the first side surface 113 of the base 110. Thereby, one end of the first radiation conductor 123 is connected to the first pad electrode 121, and the other end is connected to the second pad electrode 122. As described above, since the first radiating conductor 123 is formed on the side surface of the base 110, when the antenna block 100 is mounted in an appropriate direction, the first radiating conductor 123 is removed from the ground pattern on the printed circuit board. The antenna characteristics can be kept away from each other, and deterioration of the antenna characteristics due to the influence of the ground pattern can be suppressed. Current path of one conductor pattern constituting the antenna

第2の放射導体124は、基体110の長手方向に延設された導体パターンである。第2の放射導体124の一端は第2のパッド電極122に接続されており、他端は開放されている。第2の放射導体124は、基体110の第2の側面114に形成された第1の導体部124aと、基体の上面111に形成された第2の導体部124bを有している。第2の導体部124bの幅は、アンテナ設計を容易にするため、第1の放射導体123の幅と略等しいことが好ましい。   The second radiation conductor 124 is a conductor pattern extending in the longitudinal direction of the base 110. One end of the second radiation conductor 124 is connected to the second pad electrode 122, and the other end is open. The second radiating conductor 124 has a first conductor portion 124a formed on the second side surface 114 of the base 110 and a second conductor portion 124b formed on the upper surface 111 of the base body. The width of the second conductor portion 124b is preferably substantially equal to the width of the first radiation conductor 123 in order to facilitate antenna design.

以上の構成により、第1のパッド電極121、第1の放射導体123、第2のパッド電極122、及び第2の放射導体124は、連続する一本の導体パターンを構成している。   With the above configuration, the first pad electrode 121, the first radiating conductor 123, the second pad electrode 122, and the second radiating conductor 124 constitute one continuous conductor pattern.

図3は、アンテナブロック100が実装されるプリント基板200のパターンレイアウトの一例を示す略斜視図である。   FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of a pattern layout of the printed circuit board 200 on which the antenna block 100 is mounted.

図3に示すように、プリント基板200の表面には、基板の外周付近に設けられた絶縁領域であるクリアランス領域210と、クリアランス領域210内に設けられたアンテナ実装領域211と、クリアランス領域210の外側に設けられたグランドパターン220と、アンテナ実装領域211の長手方向の両端にそれぞれ設けられた第1及び第2のランドパターン212、213と、第1のランドパターン212に接続された給電ライン214が設けられている。また、プリント基板200の裏面には、表面側のクリアランス領域210とほぼ同一範囲をカバーするクリアランス領域230が設けられている。さらに、プリント基板200の表面及び裏面の適所には、無線通信機器を構成する各種回路部品が実装されている。   As shown in FIG. 3, on the surface of the printed circuit board 200, there are a clearance area 210 that is an insulating area provided near the outer periphery of the board, an antenna mounting area 211 provided in the clearance area 210, and a clearance area 210. A ground pattern 220 provided on the outside, first and second land patterns 212 and 213 provided on both ends of the antenna mounting region 211 in the longitudinal direction, and a feed line 214 connected to the first land pattern 212, respectively. Is provided. Further, a clearance area 230 that covers substantially the same area as the clearance area 210 on the front surface side is provided on the back surface of the printed circuit board 200. Further, various circuit components constituting the wireless communication device are mounted at appropriate positions on the front and back surfaces of the printed circuit board 200.

本実施形態において、アンテナ実装領域211の周囲三方向はグランドパターン220に囲まれている。つまり、アンテナ実装領域211は、その長手方向と直交するグランドパターンの第1及び第2のエッジライン220a、220bと、当該長手方向と平行なグランドパターンの第3のエッジライン220cに囲まれている。残りの一方向はプリント基板200の端部であり、グランドパターンが存在しない領域(開放領域240)である。   In the present embodiment, three directions around the antenna mounting region 211 are surrounded by the ground pattern 220. That is, the antenna mounting area 211 is surrounded by the first and second edge lines 220a and 220b of the ground pattern orthogonal to the longitudinal direction and the third edge line 220c of the ground pattern parallel to the longitudinal direction. . The remaining one direction is an end of the printed circuit board 200, which is an area where no ground pattern exists (open area 240).

第1及び第2のランドパターン212、213は、アンテナブロック100の第1及び第2のパッド電極121、122に対応してそれぞれ設けられた導体パターンである。第1のランドパターンはグランドパターンの第1のエッジライン220a側に設けられており、第2のランドパターンは第2のエッジライン220b側に設けられている。第1のランドパターン212には給電ライン214が接続されており、給電ライン214上には直列インダクタ215a及び並列インダクタ215bからなる整合回路215が挿入されている。この整合回路215の素子値を調整することでアンテナ周波数の調整が可能となっている。   The first and second land patterns 212 and 213 are conductor patterns provided corresponding to the first and second pad electrodes 121 and 122 of the antenna block 100, respectively. The first land pattern is provided on the first edge line 220a side of the ground pattern, and the second land pattern is provided on the second edge line 220b side. A power supply line 214 is connected to the first land pattern 212, and a matching circuit 215 including a series inductor 215 a and a parallel inductor 215 b is inserted on the power supply line 214. The antenna frequency can be adjusted by adjusting the element value of the matching circuit 215.

アンテナ実装領域211とグランドパターンの第3のエッジライン220cの間隔は、所望のアンテナ特性が得られる限りにおいてできるだけ狭いほうが好ましい。この幅が狭いほどアンテナ占有面積をできるだけ小さくすることができ、無線通信機器全体を小型化できるからである。   The distance between the antenna mounting area 211 and the third edge line 220c of the ground pattern is preferably as narrow as possible as long as desired antenna characteristics can be obtained. This is because the smaller the width, the smaller the area occupied by the antenna, and the smaller the entire wireless communication device.

図4は、本発明の好ましい実施形態に係るアンテナ装置10の構成を示す略斜視図であり、本実施形態によるアンテナ装置10を用いた無線通信機器の一部を示している。   FIG. 4 is a schematic perspective view showing a configuration of the antenna device 10 according to a preferred embodiment of the present invention, and shows a part of a wireless communication device using the antenna device 10 according to the present embodiment.

図4に示すように、アンテナ装置10は、プリント基板200上にアンテナブロック100が実装されたものであり、アンテナブロック100の第1及び第2のパッド電極121、122はそれぞれ第1及び第2のランドパターン212、123に接続されている。このとき、アンテナブロック100は、第1の放射導体123が開放領域240側を向くように配置される。すなわち、基体110の第1の側面に形成された第1の放射導体123は、アンテナ実装領域211内において、これと平行なグランドパターンの第3のエッジライン220c側とは反対側を向いている。このように、第1の放射導体123は、グランドパターンの第3のエッジライン220cから最も離れた位置においてグランド面と垂直に形成されていることから、グランドパターン220が第1の放射導体123に与える影響を最小限に抑えることができる。また、基体110の第2の側面114側の底面112には凹部117が形成されており、第1の放射導体123とグランドパターンの第3のエッジライン220cとの間に低誘電率の空気が介在することから、グランドパターン220の影響によるアンテナ特性の劣化をさらに抑制することができる。   As shown in FIG. 4, the antenna device 10 has the antenna block 100 mounted on a printed circuit board 200, and the first and second pad electrodes 121 and 122 of the antenna block 100 are first and second, respectively. The land patterns 212 and 123 are connected. At this time, the antenna block 100 is arranged such that the first radiation conductor 123 faces the open region 240 side. That is, the first radiating conductor 123 formed on the first side surface of the base body 110 faces the side opposite to the third edge line 220c side of the ground pattern parallel to the first radiating conductor 123 in the antenna mounting region 211. . Thus, since the first radiation conductor 123 is formed perpendicular to the ground plane at the position farthest from the third edge line 220c of the ground pattern, the ground pattern 220 becomes the first radiation conductor 123. The influence that it has can be minimized. In addition, a recess 117 is formed in the bottom surface 112 on the second side surface 114 side of the base 110, and air with a low dielectric constant is provided between the first radiation conductor 123 and the third edge line 220c of the ground pattern. Therefore, the deterioration of the antenna characteristics due to the influence of the ground pattern 220 can be further suppressed.

以上説明したように、本実施形態によれば、電波の放射に最も寄与する部分である第1の放射導体123が基体110の側面に形成されており、第1の放射導体123は、当該第1の放射導体123と平行なグランドパターンのエッジライン220cから十分に引き離され、グランドパターン220からできるだけ逃げたレイアウトになっていることから、小型で高効率なアンテナ装置を実現することができる。   As described above, according to the present embodiment, the first radiation conductor 123, which is the portion most contributing to radio wave radiation, is formed on the side surface of the base 110, and the first radiation conductor 123 is Since the layout is sufficiently separated from the edge line 220c of the ground pattern parallel to one radiation conductor 123 and escapes from the ground pattern 220 as much as possible, a small and highly efficient antenna device can be realized.

また、例えば、第1の放射導体123がグランド面と平行な場合には、同じ導体パターン内にグランドパターンから遠い部分と近い部分が存在することになり、第1の放射導体123全体をグランドパターンから遠ざけることは難しい。しかし、本実施形態のように第1の放射導体123がグランド面と垂直であれば、第1の放射導体123全体をグランド面から遠ざけることができる。したがって、グランドパターンが第1の放射導体123に与える影響を最小限に抑えることができる。   Further, for example, when the first radiating conductor 123 is parallel to the ground plane, a portion far from the ground pattern and a portion close to the ground pattern are present in the same conductor pattern, and the entire first radiating conductor 123 is placed in the ground pattern. It is difficult to keep away from. However, if the first radiating conductor 123 is perpendicular to the ground plane as in the present embodiment, the entire first radiating conductor 123 can be moved away from the ground plane. Therefore, the influence of the ground pattern on the first radiation conductor 123 can be minimized.

また、本実施形態によれば、基体110の第2の側面114側の底面112の一部をくり貫いて形成された凹部117が設けられており、第1の放射導体123とグランドパターン220との間に低誘電率の空気が介在することから、グランドパターン220の影響によるアンテナ特性の劣化をさらに抑制することができる。   In addition, according to the present embodiment, the concave portion 117 formed by cutting a part of the bottom surface 112 on the second side surface 114 side of the base 110 is provided, and the first radiation conductor 123, the ground pattern 220, and the like are provided. Since air with a low dielectric constant is interposed between them, deterioration of antenna characteristics due to the influence of the ground pattern 220 can be further suppressed.

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、それらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。   Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, these are also included in the scope of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、第1の放射導体123が基体110の第1の側面113の全面に形成されている場合について説明したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、第1の側面113に部分的に形成されたものであってもかまわない。また、第2の放射導体124は、基体110の第2の側面114に形成された第1の導体部124aと、基体の上面111に形成された第2の導体部124bを有しているが、長手方向に延設された導体パターンが上面111にのみ設けられていてもよく、第2の側面114にのみ設けられていてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the case where the first radiation conductor 123 is formed on the entire surface of the first side surface 113 of the base 110 has been described. However, the present invention is not limited to such a case. Alternatively, it may be partially formed on the first side surface 113. The second radiating conductor 124 includes a first conductor portion 124a formed on the second side surface 114 of the base 110 and a second conductor portion 124b formed on the upper surface 111 of the base body. The conductor pattern extending in the longitudinal direction may be provided only on the upper surface 111, or may be provided only on the second side surface 114.

また、上記各実施形態におけるアンテナ装置は、基体110が直方体形状を有しているが、厳密な直方体であることは必須でなく、例えば、直方体の角部にその向きを特定するためのテーパーが設けられていても構わない。   In the antenna device in each of the above embodiments, the base 110 has a rectangular parallelepiped shape, but it is not essential that the base 110 is a strict rectangular parallelepiped. For example, a taper for specifying the direction of the corner of the rectangular parallelepiped is provided. It may be provided.

また、上記実施形態においては、アンテナ実装領域211の周囲三方向がグランドパターン220に囲まれている場合について説明したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、例えばアンテナ実装領域211がプリント基板200の角部に設けられることにより、アンテナ実装領域211の二方向がグランドパターン220に囲まれていてもよい。この場合、他の二方向はプリント基板200の端部であり、グランドパターンが存在しない開放領域となる。グランドパターンがこのような形状であったとしても、第1の放射導体123がアンテナ実装領域211内においてこれと平行なグランドパターンのエッジラインから最も離れた位置に形成されていれば、アンテナ特性を良好にすることができる。   Further, in the above embodiment, the case where the three directions around the antenna mounting area 211 are surrounded by the ground pattern 220 has been described. However, the present invention is not limited to such a case. For example, the antenna mounting area The two directions of the antenna mounting region 211 may be surrounded by the ground pattern 220 by providing 211 at the corners of the printed circuit board 200. In this case, the other two directions are the end portions of the printed circuit board 200, which are open areas where no ground pattern exists. Even if the ground pattern has such a shape, if the first radiating conductor 123 is formed at a position farthest from the edge line of the ground pattern parallel to the first radiating conductor 123, the antenna characteristics are reduced. Can be good.

また、上記実施形態においては、基体110の底面112に設けられた凹部117が1個のみで構成されているが、複数個に分割されていてもよい。また、基体110の第2の側面114側に設けるのではなく、基体110の底面112の略中央部に設けてもかまわない。   Moreover, in the said embodiment, although the recessed part 117 provided in the bottom face 112 of the base | substrate 110 is comprised only by one piece, you may divide | segment into plurality. Further, instead of being provided on the second side surface 114 side of the base body 110, it may be provided at a substantially central portion of the bottom surface 112 of the base body 110.

また、上記実施形態においては、基体110の材料として誘電体を用いているが、誘電体以外に誘電性を有する磁性体を用いてもよい。この場合、1/{(ε×μ)1/2}の波長短縮効果が得られるので、透磁率μの高い磁性体を用いることによって、大きな波長短縮効果を得ることができる。また、μ/εが電極のインピーダンスを決定するため、μの高い磁性体を用いることによってインピーダンスを高めることができる。これにより、高すぎるアンテナのQを低下させて、広帯域特性を得ることができる。 In the above embodiment, a dielectric is used as the material of the base 110. However, a magnetic material having dielectricity may be used in addition to the dielectric. In this case, since a wavelength shortening effect of 1 / {(ε × μ) 1/2 } is obtained, a large wavelength shortening effect can be obtained by using a magnetic material having a high magnetic permeability μ. Moreover, since μ / ε determines the impedance of the electrode, the impedance can be increased by using a magnetic material having a high μ. As a result, the Q of the antenna that is too high can be reduced to obtain wideband characteristics.

図1は、本発明の第1の実施形態によるアンテナブロック100の構成を示す略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of an antenna block 100 according to a first embodiment of the present invention. 図2は、アンテナブロック100の構成を示す略斜視図であり、FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the antenna block 100. 図3は、アンテナブロック100が実装されるプリント基板200のパターンレイアウトの一例を示す略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of a pattern layout of the printed circuit board 200 on which the antenna block 100 is mounted. 図4は、本発明の好ましい実施形態によるアンテナ装置10の構成を示す略斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view showing the configuration of the antenna device 10 according to a preferred embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 アンテナ装置
110 基体
111 基体の上面
112 基体の底面
113 基体の第1の側面
114 基体の第2の側面
115 基体の第3の側面
116 基体の第4の側面
117 凹部
121 第1のパッド電極
122 第2のパッド電極
123 第1の放射導体
124 第2の放射導体
124a 側面導体部
124b 上面導体部
200 プリント基板
210 クリアランス領域
211 アンテナ実装領域
212 第1のランドパターン
213 第2のランドパターン
214 給電ライン
215 整合回路
215a 直列インダクタ
215b 並列インダクタ
220 グランドパターン
220a グランドパターンの第1のエッジライン
220b グランドパターンの第2のエッジライン
220c グランドパターンの第3のエッジライン
230 クリアランス領域
240 開放領域
100 antenna device 110 base 111 upper surface 112 base bottom 113 base first side 114 base second side 115 base third side 116 base fourth side 117 recess 121 first pad electrode 122 2nd pad electrode 123 1st radiation conductor 124 2nd radiation conductor 124a Side surface conductor part 124b Upper surface conductor part 200 Printed circuit board 210 Clearance area 211 Antenna mounting area 212 1st land pattern 213 2nd land pattern 214 Feed line 215 Matching circuit 215a Series inductor 215b Parallel inductor 220 Ground pattern 220a Ground pattern first edge line 220b Ground pattern second edge line 220c Ground pattern third edge line 230 Clearance region 24 Open area

Claims (4)

誘電体又は磁性体からなる基体と、
前記基体の底面の長手方向の両端部に形成された第1及び第2のパッド電極と、
前記長手方向と平行な前記基体の第1の側面に形成され、両端がそれぞれ前記第1及び第2のパッド電極に接続された第1の放射導体と、
前記第1の側面と対向する前記基体の第2の側面又は上面の少なくとも一方に形成され、一端が前記第2のパッド電極に接続された第2の放射導体とを備えることを特徴とするアンテナブロック。
A substrate made of a dielectric or magnetic material;
First and second pad electrodes formed at both longitudinal ends of the bottom surface of the substrate;
A first radiating conductor formed on a first side surface of the base parallel to the longitudinal direction and having both ends connected to the first and second pad electrodes, respectively;
An antenna comprising: a second radiation conductor formed on at least one of the second side surface or the upper surface of the base opposite to the first side surface, and having one end connected to the second pad electrode. block.
アンテナブロックと、前記アンテナブロックの実装領域を有するプリント基板とを備え、
前記アンテナブロックは、
誘電体又は磁性体からなる基体と、
前記基体の底面の長手方向の両端部に形成された第1及び第2のパッド電極と、
前記長手方向と平行な前記基体の第1の側面に形成され、両端がそれぞれ前記第1及び第2のパッド電極に接続された第1の放射導体と、
前記第1の側面と対向する前記基体の第2の側面又は上面の少なくとも一方に形成され、一端が前記第2のパッド電極に接続された第2の放射導体とを備え、
前記プリント基板は、
前記第1のパッド電極に接続された給電ラインと、
前記アンテナブロックの実装領域の周囲に設けられたグランドパターンを備え、
前記アンテナブロックの実装領域の周囲の少なくとも一方向には前記グランドパターンが存在しない開放領域が設けられており、
前記第1の放射導体は、前記開放領域側を向いていることを特徴とするアンテナ装置。
An antenna block, and a printed circuit board having a mounting area of the antenna block,
The antenna block is
A substrate made of a dielectric or magnetic material;
First and second pad electrodes formed at both longitudinal ends of the bottom surface of the substrate;
A first radiating conductor formed on a first side surface of the base parallel to the longitudinal direction and having both ends connected to the first and second pad electrodes, respectively;
A second radiation conductor formed on at least one of the second side surface or the upper surface of the base opposite to the first side surface and having one end connected to the second pad electrode;
The printed circuit board is
A power supply line connected to the first pad electrode;
A ground pattern provided around the mounting area of the antenna block,
An open area in which the ground pattern does not exist is provided in at least one direction around the antenna block mounting area;
The antenna device according to claim 1, wherein the first radiating conductor faces the open region side.
前記基体の前記第2の側面側の底面の一部に形成された凹部をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 2, further comprising a recess formed in a part of a bottom surface of the base on the second side surface side. 請求項2又は3に記載のアンテナ装置を備えることを特徴とする無線通信機器。   A wireless communication device comprising the antenna device according to claim 2.
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