專利名稱：一種芯片天線、天線裝置及通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備通信功能的電子設(shè)備，特別是在手機(jī)、便攜式終端裝置等通信設(shè)備上使用的芯片天線，并且涉及使用上述芯片天線的天線裝置以及裝備有上述天線裝置的通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
手機(jī)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等通信設(shè)備使用的頻率帶寬從數(shù)百M(fèi)Hz到數(shù)GHz，在上述帶寬上要求通信設(shè)備寬頻帶且效率高。因此，在上述通信設(shè)備上使用的天線還需在該頻帶中具備高增益的功能，以此為前提，還特別要求其使用形態(tài)小型化并且低背化。再加上近年開始的地面數(shù)字廣播要適應(yīng)全波道的情形下，作為使用的天線就需要覆蓋例如在日本國(guó)內(nèi)電視廣播帶寬470MHz～770MHz這樣的寬頻帶。此外，作為數(shù)字廣播例如韓國(guó)使用180MHz～210MHz頻帶，歐洲則使用470MHz～890MHz頻帶。所以，需要可在上述180MHz以上的頻帶寬上使用，并可裝備到便攜式終端裝置等通信設(shè)備上的小型天線。
現(xiàn)有的適合移動(dòng)通信設(shè)備使用的小型天線為使用電介質(zhì)陶瓷制成的芯片天線(例如專利文獻(xiàn)1)。當(dāng)頻率一定時(shí)，通過(guò)使用介電常數(shù)更高的電介質(zhì)可實(shí)現(xiàn)芯片天線的小型化。在專利文獻(xiàn)1中，設(shè)置了蛇形電極以實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的縮短。另外，還申請(qǐng)了除了電容率εr以外、使用相對(duì)磁導(dǎo)率μr大的磁性體，通過(guò)將波長(zhǎng)縮短到1/(εr·μr)1/2倍以實(shí)現(xiàn)更小型化的天線(專利文獻(xiàn)2)。
此外，作為電視、收音機(jī)中使用的接收用天線，如在小型液晶電視等中一般利用使用了金屬棒的鞭狀天線，上述方式在裝載電視功能的手機(jī)上也開始了應(yīng)用。另外，還有利用作為在手機(jī)上使用的耳機(jī)一部分的電線作為收音機(jī)和電視接收用天線的例子。
特開平10-145123號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開昭49-40046號(hào)公報(bào)上述電介質(zhì)芯片天線，在實(shí)現(xiàn)小型·低背化上比較有利，但是在寬帶化方面存在以下問(wèn)題。例如使用螺旋型輻射電極作為電極的情形下，繞線數(shù)增加則線間電容增加，Q值變高。結(jié)果帶寬變窄，使得在要求寬帶幅的地面數(shù)字廣播等方面的應(yīng)用變得困難。此外，不僅是螺旋電極，當(dāng)形成蛇形電極等圖形電極的情形，以及在基體內(nèi)部、外部，電極部分多的情形等，在電極間形成了電容，還是存在不能形成足夠帶寬的問(wèn)題。即便是如專利文獻(xiàn)2所述的利用了磁性材料的天線，如不能控制電容成分的形成、并且形成可有效產(chǎn)生電感成分的構(gòu)造，就不能很好地實(shí)現(xiàn)天線的小型化與寬帶化。
并且因?yàn)樯鲜霰逘钐炀€體積大，所以為了設(shè)置在手機(jī)等小型設(shè)備上需復(fù)雜的裝置，當(dāng)機(jī)體掉落時(shí)有容易折斷的問(wèn)題。還有，上述耳機(jī)型天線在收音機(jī)、電視視聽時(shí)由于重復(fù)摘戴，天線的可靠性降低，此外，由于作為天線部的電線與人體接觸，會(huì)產(chǎn)生增益與靈敏度的顯著退化問(wèn)題。
因此，本發(fā)明意在提供一種適于小型化和頻帶寬帶化的芯片天線、天線裝置，以及通信設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供適合小型化與寬帶化的芯片天線、天線裝置及通信設(shè)備。
本發(fā)明的芯片天線為，線狀導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫通前述磁性基體的芯片天線，其特征在于，在垂直于前述磁性基體的前述縱向的斷面上外徑R與內(nèi)徑r的比r/R在0.1以上。所謂磁性基體的縱向指的是，若是長(zhǎng)方體、圓柱體則為其最大邊方向、圓柱軸方向，若是圓弧狀等則為沿其圓弧的方向。通過(guò)線狀導(dǎo)體在所述方向上貫穿，電容成分不易形成，且可使磁性體部分作為電感成分有效發(fā)揮機(jī)能，所以有助于天線的寬帶化、小型化。此外，通過(guò)使在與磁性基體的前述縱向垂直的斷面上外徑R與內(nèi)徑r的比r/R在0.1以上，可發(fā)揮高的平均增益。優(yōu)選前述比值r/R在0.5以下。在此，外形、貫通孔形為四方形的方形的情形下，外徑、內(nèi)徑指四方形的一邊；外形、貫通孔形為圓形的情形下，外徑、貫通孔的直徑相當(dāng)于前述外徑、內(nèi)徑。也就是說(shuō)將最小徑部分作為內(nèi)徑。并且，前述芯片天線優(yōu)選直線狀導(dǎo)體貫通磁性基體。在上述構(gòu)造中，因?yàn)樵诨w內(nèi)部實(shí)質(zhì)上沒有形成該導(dǎo)體的對(duì)置部分，所以特別不易形成電容成分，且可使磁性體部分作為電感成分有效發(fā)揮機(jī)能，因此有助于天線的寬帶化、小型化。
本發(fā)明的另一芯片天線為，線狀導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫通前述磁性基體的芯片天線，其特征在于，在垂直于前述磁性基體前述縱向的斷面上，前述導(dǎo)體的斷面積s與前述磁性基體的斷面積S之比s/S在0.029以上。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)可有效將天線內(nèi)部損失抑制得很低。此外，為抑制諧振頻率的偏移，優(yōu)選前述比s/S在0.125以下。
本發(fā)明的另一芯片天線為，線狀導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫通前述磁性基體的芯片天線，其特征在于，平均增益的全面平均在-7dBi以上的頻帶寬在220MHz以上。使用所述結(jié)構(gòu)的天線，一只芯片天線可覆蓋寬頻帶，例如對(duì)使用470MHz～770MHz寬頻帶的地面數(shù)字廣播也使用兩個(gè)以下的芯片天線就可覆蓋。并且，平均增益的全面平均是指對(duì)XY平面、YZ平面以及ZX平面上的平均增益取得的平均值。
本發(fā)明的另一芯片天線為，線狀導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫通前述磁性基體的芯片天線，其特征在于，前述磁性基體為Y型鐵氧體的燒結(jié)體。因?yàn)閅型鐵氧體在直到高頻區(qū)域保持著磁導(dǎo)率，且損失系數(shù)低，所以使用Y型鐵氧體的燒結(jié)體有利于生產(chǎn)在高頻區(qū)域可發(fā)揮功能的芯片天線。并且，Y型鐵氧體磁性基體不限于Y型鐵氧體單相，還包括含有Z型和W型等其他相的磁性基體。而且優(yōu)選前述Y型鐵氧體的燒結(jié)體密度在4.8×103kg/m3以上。上述結(jié)構(gòu)適用于容易承受掉落等較大沖擊的便攜式設(shè)備。而且，優(yōu)選前述Y型鐵氧體在1GHz的初始磁導(dǎo)率在2以上，損失系數(shù)在0.05以下。通過(guò)前述鐵氧體的使用可以實(shí)現(xiàn)在高頻帶區(qū)域天線性能的提高。
另外，在前述芯片天線中，優(yōu)選前述磁性基體的長(zhǎng)度為30mm以下，寬度為10mm以下，高度為5mm以下。使用磁性基體的根據(jù)本發(fā)明的芯片天線，有利于小型化，即使在數(shù)百M(fèi)Hz的頻帶中使用時(shí)也可維持小尺寸。通過(guò)使磁性基體的長(zhǎng)度為30mm以下，寬度為10mm以下，高度為5mm以下，使上述芯片天線適用于手機(jī)等安裝空間有限的攜帶式設(shè)備。
另外，在前述芯片天線中，前述磁性基體具有長(zhǎng)方體形狀，優(yōu)選在位于與所述長(zhǎng)方體形狀的縱向垂直的方向上的棱角部分上設(shè)置倒角。采用有利于穩(wěn)定組裝的長(zhǎng)方體形狀，通過(guò)在位于與長(zhǎng)方體形狀的縱向垂直的方向上的角，即沿縱向延伸的角的部分上設(shè)置倒角，可防止翻轉(zhuǎn)的發(fā)生，可提供優(yōu)質(zhì)的芯片天線。
此外，前述芯片天線優(yōu)選設(shè)置在外殼中。通過(guò)所述結(jié)構(gòu)可降低使用時(shí)與其他構(gòu)件接觸的危險(xiǎn)，還因?yàn)閷?duì)抗外力變強(qiáng)，所以可靠性變高。并且，前述外殼優(yōu)選在其外側(cè)面設(shè)置導(dǎo)體構(gòu)件。所述導(dǎo)體構(gòu)件與安裝芯片天線的基板等導(dǎo)體部分通過(guò)焊錫等連接，可連同外殼一起將芯片天線固定在基板等上。所述導(dǎo)體構(gòu)件優(yōu)選至少與前述芯片天線的一端進(jìn)行電連接?；宓扰c芯片天線之間可兼?zhèn)潆娺B接和機(jī)械性連接。
另外，本發(fā)明的天線裝置，其特征在于應(yīng)用上述芯片天線，上述導(dǎo)體的一端構(gòu)成開放端，另一端與供電電路連接。通過(guò)使用電容成分少的上述芯片天線來(lái)構(gòu)成天線裝置，可生產(chǎn)出寬帶天線裝置。
另外，在上述天線裝置中具有安裝上述芯片天線的基板，在上述基板上形成有接地電極以及與該接地電極分設(shè)的固定電極，優(yōu)選前述導(dǎo)體的前述一端與所述固定電極相連。在上述結(jié)構(gòu)中，接地電極與固定電極之間形成電容成分，可進(jìn)行電容的調(diào)整。與調(diào)整芯片天線自身電容成分的方法相比，上述調(diào)整電容方法更容易進(jìn)行電容成分的調(diào)整。在上述天線裝置中，優(yōu)選平均增益的全面平均為-7dBi以上的帶寬為220MHz以上。所述的擁有寬帶特性的天線裝置，適用于使用頻帶寬的用途，例如地面數(shù)字廣播。也就是說(shuō)，在470MHz～770MHz的頻帶中，如果是具有上述帶寬的裝置，地面數(shù)字廣播的使用帶寬用兩個(gè)以下的天線裝置就可覆蓋。
并且，在上述芯片天線與上述供電線路之間，具有調(diào)整天線裝置諧振頻率的匹配電路，優(yōu)選通過(guò)對(duì)所述匹配電路的切換來(lái)移動(dòng)諧振頻率。通過(guò)所述結(jié)構(gòu)，可產(chǎn)生在一個(gè)芯片天線具有的頻率特性所不能滿足的寬頻帶上發(fā)揮機(jī)能的天線裝置。而且，不必增加過(guò)多的芯片天線數(shù)就可覆蓋寬頻帶。另外，優(yōu)選在470MHz～770MHz頻帶上平均增益的全面平均為-7dBi以上。通過(guò)賦予阻抗匹配電路對(duì)諧振頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)的功能，可在不增加芯片天線數(shù)的情況下，將天線裝置適用于如國(guó)內(nèi)地面數(shù)字廣播那樣的使用470MHz～770MHz頻帶的用途中。
另外，本發(fā)明的其他的天線裝置，具有線狀導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫穿上述磁性基體的芯片天線，以及安裝有前述芯片天線的基板，上述導(dǎo)體的兩端突出于上述磁性基體，其特征在于，上述導(dǎo)體的兩端部在上述磁性基體外發(fā)生彎曲而與前述基板上形成的電極部連接。通過(guò)所述結(jié)構(gòu)，因?yàn)闆]有必要在基體上形成別的電極，在連接的基板側(cè)進(jìn)行別的處置，所以連接工藝變得簡(jiǎn)易。
另外，作為本發(fā)明的其他天線裝置，具有線狀導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫穿上述磁性基體的芯片天線，以及安裝有前述芯片天線的基板，上述導(dǎo)體的兩端突出于上述磁性基體，在上述基板上設(shè)有切口部或開口部，將上述芯片天線的基體插入切口部或開口部，也可將上述導(dǎo)體的兩端部連接到在上述基板上形成的電極部上。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵诨宓那锌诓炕蜷_口部插入了基體的一部分，所以安裝后基體的高度可以降低，有利于天線裝置的低背化。還有，因?yàn)椴粡澢鷮?dǎo)體就可以與基板一側(cè)的電極連接，所以工序得到了簡(jiǎn)化。
此外，上述天線裝置優(yōu)選作為地面數(shù)字廣播用天線裝置。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的前述天線裝置實(shí)現(xiàn)了小型化、寬帶化，所以非常適合于使用像例如470MHz～770MHz頻帶這樣的寬頻帶的地面數(shù)字廣播中。
另外，本發(fā)明通信設(shè)備的特征在于裝備了上述天線裝置。由于上述天線裝置可在寬頻帶中發(fā)揮機(jī)能，所以裝載了所述天線裝置的通信設(shè)備也可在寬頻帶使用。特別是，構(gòu)成裝備了上述天線裝置的地面數(shù)字廣播用便攜式終端或手機(jī)、數(shù)字收音機(jī)等通信設(shè)備時(shí)，有利于所述設(shè)備的便攜性、可靠性的提高。
并且，可對(duì)上述芯片天線、上述天線裝置及上述通信設(shè)備的構(gòu)成進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可提供適用于小型化及寬帶化的芯片天線。特別是使用高磁導(dǎo)率、低損失系數(shù)的Y型鐵氧體作為芯片天線的磁性基體的情形下，可提供在高頻帶上可得到高增益這一點(diǎn)上有利的芯片天線。另外，通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的芯片天線，可得到可使用的寬頻帶的天線裝置、通信設(shè)備。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的芯片天線示意圖。
圖2是本發(fā)明其他實(shí)施例的芯片天線示意圖。
圖3是本發(fā)明其他實(shí)施例的芯片天線示意圖。
圖4是本發(fā)明其他實(shí)施例的芯片天線示意圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的天線裝置示意圖。
圖6是本發(fā)明其他實(shí)施例的天線裝置示意圖。
圖7是本發(fā)明其他實(shí)施例的天線裝置示意圖。
圖8是本發(fā)明其他實(shí)施例的天線裝置示意圖。
圖9是本發(fā)明天線裝置實(shí)施例中使用的匹配電路示例圖。
圖10是作為本發(fā)明的通信設(shè)備實(shí)施例的手機(jī)示意圖。
圖11是作為本發(fā)明通信設(shè)備的其他實(shí)施例的手機(jī)示意圖。
圖12是本發(fā)明其他實(shí)施例的芯片天線示意圖。
圖13是作為本發(fā)明通信設(shè)備的其他實(shí)施例的手機(jī)示意圖。
圖14是電容率與天線內(nèi)部損失的關(guān)系示意圖。
圖15是匹配電路示例圖。
圖16是天線內(nèi)部損失與諧振頻率的導(dǎo)體寬度依賴性的示意圖。
圖17是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)a)與比較結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)b)中，天線內(nèi)部損失與損失系數(shù)tanδ的關(guān)系示意圖。
圖18是天線內(nèi)部損失與損失系數(shù)tanδ的關(guān)系示意圖。
圖19是本發(fā)明其他實(shí)施例的芯片天線示意圖。
圖20是本發(fā)明其他實(shí)施例的芯片天線示意圖。
圖21是本發(fā)明其他實(shí)施例的芯片天線示意圖。
圖22是進(jìn)行匹配電路切換的電路示例圖。
圖23是根據(jù)本發(fā)明的天線裝置的天線特性示意圖。
圖24是磁性基體的內(nèi)外形狀比與平均增益的關(guān)系示意圖。
(符號(hào)說(shuō)明)1、33、35磁性基體 2、34、36導(dǎo)體 3導(dǎo)體的一端 4導(dǎo)體的另一端5固定電極 6供電電極 7供電電路 8基板 9接地電極10芯片天線 11、12、13、14、15磁性構(gòu)件 21切口部 22匹配電路23顯示部件 24操作部件 25手機(jī) 26無(wú)線模件 27基板28芯片天線 29接收器 30、37外殼 31、38突起部39A、39B導(dǎo)體構(gòu)件具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。并且，對(duì)于相同的構(gòu)件標(biāo)注了相同的附圖標(biāo)記。
(芯片天線的構(gòu)造)
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明芯片天線的一個(gè)實(shí)施例。圖1的芯片天線是使用磁性體陶瓷作為基體的磁性體芯片天線。所述芯片天線可安裝在基板上。圖1的(a)為立體圖、(b)為包含導(dǎo)體的縱向剖面圖、(c)為垂直于縱向的方向上的剖面圖。線狀的導(dǎo)體2沿磁性基體1的縱向貫通上述磁性基體1。圖1中，線狀的導(dǎo)體2為直線狀。即直線狀導(dǎo)體2，沿長(zhǎng)方體的側(cè)面或圓柱的外周面等圍繞導(dǎo)體2的磁性基體1的外側(cè)面設(shè)置，并貫穿磁性基體1縱向的兩個(gè)端面。在圖1的結(jié)構(gòu)中，上述導(dǎo)體2的兩端、即導(dǎo)體的一端3與另一端4突出于磁性基體1。上述導(dǎo)體的一端3構(gòu)成開放端，另一端4與供電電路等控制電路(圖中未顯示)相連，構(gòu)成天線裝置。在磁性基體1內(nèi)部，因?yàn)橹淮嬖谧鳛閷?dǎo)體部分的直線狀的實(shí)心導(dǎo)體2，所以為降低電容成分的理想構(gòu)造。因?yàn)槠疠椛鋵?dǎo)體作用的直線狀導(dǎo)體2為一線貫通型構(gòu)造，所述導(dǎo)體在基體內(nèi)部實(shí)質(zhì)上不存在對(duì)置部分，所以對(duì)降低電容成分特別有效。從上述觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選貫穿磁性基體1的導(dǎo)體為一條。但是，在保持有足夠間隔對(duì)電容成分影響小等情形下，在一條貫穿導(dǎo)體以外再貫穿或埋設(shè)其他的導(dǎo)體的構(gòu)造也是可行的。在圖14中，顯示了使用了上述芯片天線構(gòu)成的結(jié)構(gòu)如圖8所示的天線裝置(細(xì)節(jié)后述)的天線內(nèi)部損失與諧振頻率的電容率依賴性的評(píng)價(jià)結(jié)果。其中所謂的天線內(nèi)部損失為將基體的材料損失與導(dǎo)體損失的合計(jì)值換算成天線增益的換算值。磁性基體1的尺寸為長(zhǎng)30mm、寬3mm、高3mm，初始磁導(dǎo)率為3，損失系數(shù)為0.5，貫穿磁性基體1中心的導(dǎo)體為0.5mm倒角的銅。并且，磁性基體1與接地電極9之間的間隔為11mm。匹配電路使用圖15所示的電路，電容C1為0.5pF，電感L1為56nH，電感L3為15nh。如圖14所示，天線的內(nèi)部損失相對(duì)于電容率基本不變。上述現(xiàn)象的原因是，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不易形成電容成分，所以即使電容率稍微增大一些，也認(rèn)為天線的內(nèi)部損失的增加受到了控制。從損失的角度看優(yōu)選電容率低，但是在根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中天線的內(nèi)部損失不易受電容率的影響，即對(duì)于電容率相當(dāng)不敏感。所以，例如如圖14所示的為了抑制諧振頻率的偏移，優(yōu)選使用電容率大的材料。上述情況下，優(yōu)選電容率為8以上，更優(yōu)選為10以上。
另外，因?yàn)閷?dǎo)體2為貫穿磁性基體1的構(gòu)造，所以相對(duì)于導(dǎo)體未貫穿的構(gòu)造，當(dāng)保證磁性基體內(nèi)的導(dǎo)體長(zhǎng)度相同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)芯片天線全體的小型化。并且，由于導(dǎo)體2貫穿磁性基體1，所以在導(dǎo)體2的兩端有可能與其他電路元件或電極電連接，設(shè)計(jì)自由度較高。直線狀的導(dǎo)體，優(yōu)選與長(zhǎng)方體的側(cè)面和圓柱外周面等圍繞導(dǎo)體的基體外側(cè)面保持一定距離貫穿基體。圖1所示的結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)體2在磁性基體1的縱向上，在所述磁性基體的約中心部貫穿基體。即在垂直于磁性基體1縱向的斷面上，導(dǎo)體2大約位于中心部。并且，如圖12所示，作為芯片天線的結(jié)構(gòu)，如果是線狀導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫通上述磁性基體，則不局限于長(zhǎng)方體，也可為圓弧狀(拱形)。圖12的(a)為立體圖，(b)為包含導(dǎo)體部分的剖面圖，(c)為組裝在基板8上的狀態(tài)下從基板的面方向看的正視圖。在線狀導(dǎo)體沿磁性基體縱向的結(jié)構(gòu)中，在基體中導(dǎo)體不構(gòu)成線圈和蛇形電極。優(yōu)選相對(duì)于縱向沒有彎曲部分。在圖12的結(jié)構(gòu)中，線狀導(dǎo)體2沿圓弧貫通圓弧狀的基體1。即線狀導(dǎo)體，沿長(zhǎng)方體的側(cè)面或圓柱外周面等圍繞導(dǎo)體的基體的外側(cè)面設(shè)置，并貫穿基體縱向的兩個(gè)端面。上述情況下，優(yōu)選與圍繞導(dǎo)體的基體外側(cè)面保持一定距離的情況下貫穿基體。圖12中，導(dǎo)體位于圓弧狀基體的剖面的中心位置。圖12的結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)體的兩端，即導(dǎo)體的一端3與另一端4突出于磁性基體1。除了磁性基體和導(dǎo)體為圓弧狀外，其他的部分與圖1一樣構(gòu)成天線裝置與通信設(shè)備。圖12的(c)中，導(dǎo)體的一端3與另一端4從磁性基體1中分離出來(lái)的部分彎曲，固定在基板8上的固定電極及供電電極(圖中未顯示)上。通過(guò)使導(dǎo)體在從磁性基體中分離出來(lái)的部分彎曲，可防止伴隨彎曲的導(dǎo)體及磁性基體的損傷，同時(shí)成為有利于降低電容成分的結(jié)構(gòu)。
為實(shí)現(xiàn)寬帶化有必要降低天線的Q值。Q值用(C/L)1/2來(lái)表示，在這里L(fēng)代表電感、C代表電容。因此，在提高L的同時(shí)，有必要降低C。當(dāng)用電介質(zhì)作為基體時(shí)，為了提高電感L需要增加導(dǎo)體的繞線數(shù)，由于繞線數(shù)的增加會(huì)導(dǎo)致線電容的增加，因而不能有效降低天線的Q值。針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明中用磁性體作為基體，所以不通過(guò)增加繞線數(shù)而通過(guò)磁導(dǎo)率提高電感L。因此回避了由于繞數(shù)增加導(dǎo)致線電容增加的問(wèn)題，能夠降低Q值，能夠?qū)崿F(xiàn)天線的寬帶化。特別是本發(fā)明中，因?yàn)椴捎昧巳缟纤龅囊钥捎行Ы档碗娙莩煞值?、直線狀的導(dǎo)體貫通磁性基體的結(jié)構(gòu)，所以在芯片天線寬帶化方面發(fā)揮了特別顯著的效果。上述情況下，因?yàn)榇怕穱@導(dǎo)體2在磁性基體內(nèi)部形成，所以構(gòu)成閉合磁路。上述結(jié)構(gòu)下得到的電感成分L依賴于覆蓋導(dǎo)體2的磁性基體部分的長(zhǎng)度和剖面面積。因此，直線狀導(dǎo)體不貫通磁性基體1的情況下，增加了對(duì)電感成分L無(wú)助的部分，不必要地導(dǎo)致芯片天線的大型化。針對(duì)上述情況，通過(guò)使導(dǎo)體2貫通磁性基體1的結(jié)構(gòu)，能夠有效地保證L成分，實(shí)現(xiàn)芯片天線的小型化。
(導(dǎo)體的端部結(jié)構(gòu))
在磁性基體1外部的導(dǎo)體的連接處理，由在磁性基體1上形成印刷電極來(lái)進(jìn)行，通過(guò)軟釬焊在該印刷電極上進(jìn)行固定，但是從簡(jiǎn)化制造工序、且抑制電容增加的角度來(lái)考慮，優(yōu)選在導(dǎo)體2的突出的端部上進(jìn)行軟釬焊等連接處理。而且，由印刷電極在磁性基體的外部進(jìn)行連接處理時(shí)，優(yōu)選盡可能縮小該印刷電極的面積以及對(duì)置部分。如圖1所示的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體2的兩端突出的情況下，因?yàn)榭稍趯?dǎo)體2的一端(以下稱第1端部)與另一端(以下稱第2端部)兩處進(jìn)行芯片天線10的焊接固定，所以可進(jìn)行可靠的組裝。采用上述結(jié)構(gòu)時(shí)，不需要為了組裝而另外在基體上設(shè)置電極，因此可實(shí)現(xiàn)組裝天線裝置時(shí)的工序的簡(jiǎn)化。突出的端部也可以不是直線狀，也可以像圖2的實(shí)施例所示進(jìn)行彎曲。圖2所示的結(jié)構(gòu)中，為了便于在基板上組裝，導(dǎo)體2從磁性基體1兩側(cè)突出的部分，在與磁性基體1隔開的部分上做彎曲處理，其前端部分平行于作為磁性基體1的一個(gè)端面的底面，更具體的說(shuō)與上述底面約在同一個(gè)平面上。將由磁性基體1的兩側(cè)突出的導(dǎo)體部分彎曲約90°，也可插入到在基板上設(shè)置的通孔中進(jìn)行軟釬焊。并且，為了更結(jié)實(shí)的固定，在芯片天線的磁性基體上設(shè)置另外通過(guò)軟釬焊等與上述導(dǎo)體固定用的電極，也可構(gòu)成利用上述電極固定芯片天線的天線裝置。
在突出的端部上進(jìn)行導(dǎo)體的連接處理時(shí)，無(wú)論何種情況，都沒有在磁性基體1的表面上形成電極的必要，所以可以抑制電容成分的增加。在突出部分為直線狀的圖1的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)橹本€上的導(dǎo)體2在磁性基體的內(nèi)部以及表面上都不存在對(duì)置部分，所以對(duì)降低電容成分非常有效。
(導(dǎo)體的材質(zhì))對(duì)于導(dǎo)體的材質(zhì)沒有特別的限定，例如Cu、Ag、Ni、Pt、Au、Al等金屬以外，還可以使用42號(hào)合金、科瓦鐵鎳鈷合金、磷青銅、黃銅、科森系銅合金等合金。其中Cu等硬度低的導(dǎo)體材料適合于彎曲兩端來(lái)使用的情形，42號(hào)合金、科瓦鐵鎳鈷合金、磷青銅、科森系銅合金等硬度高的導(dǎo)體材料適合于堅(jiān)固地支撐磁性基體的情形，或者不彎曲兩端按直線的原狀使用的情況。另外，導(dǎo)體上也可設(shè)置聚氨酯或瓷漆等絕緣包皮。通過(guò)使用體積電阻率高，例如1×105Ω·m以上的磁性基體也可以確保絕緣，但通過(guò)設(shè)置絕緣包皮可以得到非常高的絕緣性能。上述情形下，優(yōu)選絕緣包皮的厚度為25μm以下。如果所述包皮過(guò)厚則磁性基體與導(dǎo)體間的間隔會(huì)加大，電感成分會(huì)減少。
(磁性基體的形狀與尺寸)
對(duì)磁性基體的形狀沒有特別的限定，可以為長(zhǎng)方體、圓柱等形狀。在實(shí)現(xiàn)可靠的組裝方面優(yōu)選長(zhǎng)方體形狀。另外，采用長(zhǎng)方體形狀時(shí)，優(yōu)選在位于縱向的垂直方向上的角部分處設(shè)置倒角。采用長(zhǎng)方體形狀有利于穩(wěn)定組裝，但在角的部分處容易發(fā)生翻轉(zhuǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題，通過(guò)設(shè)置倒角，除了使磁通不易泄露外，還可防止翻轉(zhuǎn)等不合適的發(fā)生。位于長(zhǎng)方體縱向的垂直方向上的角，存在4個(gè)縱向延伸的角部分。盡管只要在上述角中的至少1個(gè)角上做倒角即可發(fā)揮作用，但從可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選在上述4個(gè)角上都設(shè)置倒角。此外，還可以在磁性基體縱向端部的角上設(shè)置倒角。倒角的做法可為倒成直線狀，也可以設(shè)置成半徑即圓弧形狀。另外，倒角可用磨削等機(jī)械加工、滾磨、用設(shè)置倒角部分的模具成型等方法來(lái)設(shè)置。但是，從防止給磁性基體帶來(lái)新的缺陷以及工序簡(jiǎn)化的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選用設(shè)置倒角的模具成型，特別是通過(guò)擠出成型來(lái)形成倒角部分。上述情況下，因?yàn)榈菇遣糠质怯蔁Y(jié)表面構(gòu)成的，所以不容易發(fā)生缺陷。為了發(fā)揮其實(shí)質(zhì)性的效果，倒角的寬幅d(磁性基體的側(cè)面上由于倒角部分損失的長(zhǎng)度)優(yōu)選為0.2mm以上。另一方面，因?yàn)榈菇亲兇髸r(shí)即便是長(zhǎng)方體形狀也會(huì)使穩(wěn)定的組裝變得困難，所以優(yōu)選在1mm以下(磁性基體寬度或高度的1/3以下)。磁性基體的長(zhǎng)度、寬度、高度增大后諧振頻率會(huì)降低。優(yōu)選基體的長(zhǎng)度在30mm以下，寬度在10mm以下，高度在5mm以下?；w的尺寸若超過(guò)上述尺寸就會(huì)使表面安裝型芯片天線大型化。例如，為了要在地面數(shù)字廣播帶寬470MHz～770MHz上使用，將諧振頻率設(shè)置在550MHz附近，優(yōu)選磁性基體的長(zhǎng)度為25～30mm，寬度為3～5mm，高度為3～5mm。另外如圖12所示，基體也可由具有例如拱形形狀等曲面的形狀來(lái)構(gòu)成。此時(shí)，不僅能進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)性能，還可以得到提高對(duì)終端機(jī)體掉落時(shí)天線基體所承受沖擊的耐沖擊性的效果。這是因?yàn)椋话銇?lái)說(shuō)天線都搭載在終端的端部上，所以通過(guò)將拱形形狀的外側(cè)曲面對(duì)著端部方向，對(duì)外力的耐受性變高。并且，拱形的天線也可發(fā)揮如下的其他效果。由于天線與周圍的金屬部分(揚(yáng)聲器、受話器以及液晶顯示部件等)之間的間隔變大，從天線輻射出來(lái)的電磁波的一部分不易流動(dòng)到金屬部分上，所以提高了天線的增益與靈敏度的同時(shí)，抑制了源于金屬部分的電磁波輻射，從而降低了指向性的紊亂。
(導(dǎo)體與磁性基體的剖面形狀的關(guān)系)另外，對(duì)于導(dǎo)體的剖面形狀沒有特殊的限定，例如可以使用圓形、長(zhǎng)方形、正方形等形狀的導(dǎo)體。即也可使用線狀、帶狀的導(dǎo)體。優(yōu)選導(dǎo)體的剖面形狀與磁性基體的剖面形狀基本近似，因?yàn)檫@樣圍繞導(dǎo)體的磁性基體的厚度一定，可形成均勻性高的磁路。上述剖面指的是與前述磁性基體的縱向垂直的斷面。例如，直線狀的導(dǎo)體貫穿長(zhǎng)方體、圓柱磁性基體縱向時(shí)，所述縱向的垂直剖面為磁性基體包圍導(dǎo)體的斷面。并且，磁性基體為如圓弧狀(拱形)等曲線狀時(shí)，所述剖面為垂直于圓弧的圓周方向，即在圓弧的徑向上剖開的剖面。上述情況下，所述斷面也為磁性基體包圍導(dǎo)體的斷面。并且，磁性基體的斷面面積為除去配置了導(dǎo)體的貫通孔部分后的剖面面積。本文中，在圖24上顯示了磁性基體的剖面上磁性基體的外徑為R、內(nèi)徑為r時(shí)，相對(duì)于r/R的芯片天線的平均增益的變化。圖24所示的是導(dǎo)體為方柱形、圓柱形電極的情形，即貫通孔的斷面形狀為四方形、圓形時(shí)的情況。外形、貫通孔的形狀為四方形的方形時(shí)，外徑、內(nèi)徑指的是四方形的一條邊；當(dāng)外形、貫通孔的形狀為圓形時(shí)，外徑、貫通孔的直徑相當(dāng)于上述外徑、內(nèi)徑。另外，磁性基體1的尺寸為長(zhǎng)度30mm，寬度3mm，高度3mm，初始磁導(dǎo)率3，損失系數(shù)0.02。r/R增大時(shí)平均增益可為一定值，r/R達(dá)到0.1以上時(shí)，可將平均增益控制在上述一定值起0.2dBi以內(nèi)的范圍內(nèi)。更優(yōu)選讓r/R達(dá)到0.15以上，可將平均增益控制在上述一定值起0.1dBi以內(nèi)的范圍內(nèi)。更優(yōu)選的是r/R達(dá)到0.2以上。另外，考慮導(dǎo)體的剖面形狀尺寸與天線的內(nèi)部損失之間的關(guān)系，當(dāng)導(dǎo)體為四方形時(shí)優(yōu)選r/R為0.5以下。r/R過(guò)大時(shí)磁性基體部分相對(duì)變薄，除了會(huì)使芯片天線的強(qiáng)度下降以外，由于磁性基體的體積降低使得充分維持磁性體芯片天線的性能變得困難。
(剖面面積的比s/S)圖16顯示了改變導(dǎo)體的剖面積s對(duì)磁性基體的剖面積S的比的例子。除了改變導(dǎo)體的剖面形狀以外，與圖14顯示的評(píng)價(jià)天線內(nèi)部損失等的介電常數(shù)依賴性評(píng)價(jià)的情形相同。圖16的例子中，磁性基體的剖面為3×3mm的正方形，改變正方形的導(dǎo)體的寬度則剖面面積改變。導(dǎo)體的寬度、剖面面積增大則導(dǎo)體的剖面面積s對(duì)磁性基體的剖面面積S的比s/S增大時(shí)，天線內(nèi)部損失降低，導(dǎo)體的寬度達(dá)到0.5mm以上，剖面面積到0.25mm2以上時(shí)，剖面面積比s/S達(dá)到0.029以上后基本維持不變。所以，優(yōu)選導(dǎo)體的剖面面積s對(duì)磁性基體的剖面面積S的比s/S為0.029以上(導(dǎo)體的寬度為0.5mm以上，剖面面積0.25mm2以上)。所述情況下，導(dǎo)體的寬度w對(duì)磁性基體的寬度W的比w/W為0.17以上。當(dāng)導(dǎo)體的寬度為0.7mm以上、剖面面積為0.49mm2以上，剖面面積比s/S達(dá)0.058以上(w/W為0.23以上)時(shí)，天線內(nèi)部損失達(dá)到0.5dB以下，所以更優(yōu)選剖面面積比s/S、導(dǎo)體的寬度、剖面面積以及寬度的比w/W滿足上述條件。另一方面，由于w/W未滿1，導(dǎo)體的寬度增大則磁路變窄、電感成分降低，諧振頻率也會(huì)變高。當(dāng)導(dǎo)體的寬度超過(guò)1.0mm，磁性基體的厚度不滿1.0mm，w/W超過(guò)0.33，剖面面積比s/S超過(guò)0.125時(shí)，諧振頻率會(huì)從地面數(shù)字廣播帶寬470MHz～770MHz的中心偏移10％以上。所以，上述條件下優(yōu)選寬度w為1.0mm以下(剖面面積1.0mm2以下)，即剖面面積比在0.125以下(w/W為0.33以下)。所述W為磁性基體縱向上直角方向的最小尺寸，w為導(dǎo)體的縱向上直角方向的最小尺寸。即剖面為正方形時(shí)是正方形的邊長(zhǎng)。
(磁性基體的材質(zhì))上述磁性基體可采用以Ni-Zn系鐵氧體、Li系鐵氧體為代表的尖晶石型鐵氧體、被稱為平面的Z型、Y型等六方晶鐵氧體，以及含有前述鐵氧體材料的復(fù)合材料等，但優(yōu)選使用鐵氧體的燒結(jié)體、特別優(yōu)選使用是Y型鐵氧體的燒結(jié)體。鐵氧體燒結(jié)體的體積電阻率高，便于實(shí)現(xiàn)與導(dǎo)體的絕緣。使用高體積電阻率的鐵氧體燒結(jié)體，就沒有必要在基體與導(dǎo)體之間設(shè)置絕緣包皮。Y型鐵氧體在直到1GHz以上的高頻都能保持磁導(dǎo)率，且在直到1GHz的頻帶中磁損小，所以適合于在超過(guò)400MHz的高頻帶用途，例如在使用470～770MHz頻帶的地面數(shù)字廣播用的芯片天線上使用。上述情形下，Y型鐵氧體的燒結(jié)體可作為磁性基體使用。Y型鐵氧體的燒結(jié)體，不限于Y型鐵氧體單相，也可含有Z型及W型等其他的相。作為磁性材料的燒結(jié)體在燒結(jié)后如果有十分精確的尺寸就不必加工了，但是優(yōu)選對(duì)貼合面進(jìn)行研磨加工，以確保平整度。
當(dāng)前述Y型鐵氧體在1GHz的初始磁導(dǎo)率為2以上、損失系數(shù)在0.05以下時(shí)，有助于獲得寬頻帶、高增益的芯片天線。如初始磁導(dǎo)率過(guò)低，將難于實(shí)現(xiàn)寬帶化。并且，損失系數(shù)，即磁損失增大后芯片天線的增益就會(huì)降低。在圖17中，應(yīng)用圖8所示結(jié)構(gòu)的天線裝置顯示了天線內(nèi)部損失的損失系數(shù)tanδ依賴性的評(píng)價(jià)結(jié)果。磁性基體1的尺寸等損失系數(shù)以外的條件，與上述評(píng)價(jià)天線內(nèi)部損失等的磁導(dǎo)率依賴性的情形相同。并且為便于比較，一并顯示了使用導(dǎo)體寬度0.8mm、匝數(shù)12的擁有螺旋形結(jié)構(gòu)電極的芯片天線(結(jié)構(gòu)b)時(shí)的評(píng)價(jià)結(jié)果。如圖17所示，損失系數(shù)越小天線內(nèi)部損失越小，但當(dāng)在相同損失系數(shù)條件下比較時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)a)比具有螺旋形結(jié)構(gòu)電極的情形更能大幅度控制天線的內(nèi)部損失。例如圖17中損失系數(shù)tanδ為0.05以下時(shí)，天線內(nèi)部損失就可維持在0.5dB以下的低水平上。天線內(nèi)部損失0.5dB相當(dāng)于發(fā)射電力的10％，作為僅僅是基體的損失處于完全可以接受的水平。另外，圖18顯示了改變初始磁導(dǎo)率μ’時(shí)天線內(nèi)部損失的損失系數(shù)tanδ依賴性?？梢钥闯龀跏即艑?dǎo)率μ’增大時(shí)天線內(nèi)部損失有增大的傾向，但在初始磁導(dǎo)率μ’在2～3的范圍內(nèi)時(shí)，如損失系數(shù)tanδ為0.05以下，天線內(nèi)部損失就可維持在0.5dB以下。并且如損失系數(shù)為0.04以下，初始磁導(dǎo)率μ’可為4以下，天線內(nèi)部損失就可維持在0.5dB以下，如損失系數(shù)為0.03以下，則初始磁導(dǎo)率μ’也可為5以下，天線內(nèi)部損失也可維持在0.5dB以下。為使芯片天線獲得-7dBi以上的平均增益，優(yōu)選損失系數(shù)為0.05以下。通過(guò)將損失系數(shù)降低到0.03以下，可以得到增益特別高的芯片天線。損失系數(shù)隨著頻率的增高而增大。所以，上述Y型鐵氧體在1GHz下的初始磁導(dǎo)率μ’為2以上且損失系數(shù)為0.05以下時(shí)，就可得到在數(shù)百M(fèi)Hz，即到1GHz為止的全部頻帶上都有著良好平均增益的芯片天線，但如果在使用的各頻帶上損失系數(shù)能滿足前述范圍的話就可得到高增益的芯片天線。例如在470MHz、770MHz上初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)為0.05以下時(shí)，就可以適用于使用470～770MHz頻帶的地面數(shù)字廣播。并且，在180MHz下初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)為0.05以下時(shí)，就可以適用于使用180MHz以上的頻帶，例如180～210MHz頻帶的地面數(shù)字廣播。
(Y型鐵氧體材料)就Y型鐵氧體做進(jìn)一步說(shuō)明。所謂的Y型鐵氧體是以例如Ba2Co2Fe12O22(即Co2Y)分子式所表示的六方晶系軟磁鐵酸鹽。上述Y型鐵氧體以MlO(Ml為Ba、Sr之中的至少一種)、CoO以及Fe2O3為主要成分，也包括以Sr置換上述分子式的Ba的材料。因?yàn)锽a與Sr的離子半徑大小比較接近，所以用Sr替換Ba的材料也與使用Ba同樣構(gòu)成Y型鐵氧體，并顯示類似特性，所述材料都能在直到高頻帶下保持磁導(dǎo)率。所述材料的比率中，以Y型鐵氧體為主相為好，例如優(yōu)選BaO為20～23mol％、CoO17～21mol％，其余為Fe2O3，更為理想的是BaO為20～20.5mol％、CoO20～20.5mol％，其余為Fe2O3。以Y型鐵氧體為主相指的是，在X射線衍射的峰值中，Y型鐵氧體的主峰值強(qiáng)度最大。優(yōu)選Y型鐵氧體為Y型單相，但有時(shí)也生成了Z型、W型等其他六方晶鐵氧體以及BaFe2O4等異相。所以，Y型鐵氧體也容許包含上述異相。但是，為使在直到高頻率時(shí)維持磁導(dǎo)率，實(shí)現(xiàn)低損失，所以優(yōu)選Y型鐵氧體的比率為85％以上，更優(yōu)選為92％以上。上述Y型鐵酸鹽的比率指的是，相對(duì)于構(gòu)成本發(fā)明Y型鐵酸鹽各相的X光衍射主峰值(峰值強(qiáng)度最高的峰值)的強(qiáng)度和，Y型鐵酸鹽的主峰值強(qiáng)度所占比率。
優(yōu)選上述Y型鐵氧體含有微量的Cu、Zn。現(xiàn)有技術(shù)中，已知使用Cu或Zn替代Co的Cu2Y、Zn2Y等作為Y型鐵氧體。上述Cu、Zn的置換主要目的是為了與Ag同時(shí)燒成即低溫?zé)Y(jié)化，以及提高磁導(dǎo)率，但是，相對(duì)于Co需要置換多達(dá)百分之幾十以上的Cu、Zn，因此上述條件下體積電阻率降低，且損失系數(shù)、介電常數(shù)也容易變大。針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明使Y型鐵氧體含有微量的Cu、Zn。通過(guò)含有微量的Cu、Zn，抑制了損失系數(shù)并維持著高體積電阻率，可以提高燒結(jié)體的密度。另外，通過(guò)添加微量的Cu、Zn，磁導(dǎo)率也會(huì)上升。使Cu的含有量以CuO換算為0.1～1.5重量份，Zn的含有量以ZnO換算為0.1～1.0重量份，就可以達(dá)到4.8×103kg/m3以上的燒結(jié)體密度。特別是如將Cu、Zn的含有量控制在上述微量范圍內(nèi)，在頻率1GHz下的損失系數(shù)tanδ為0.05以下，可以進(jìn)一步將體積電阻率保證在1×105Ω·m以上。Cu、Zn的含有量更優(yōu)選是以氧化物換算為0.1～0.6重量份，在上述范圍內(nèi)時(shí)，體積電阻率可達(dá)到1×106Ω·m以上。具有高密度的磁性基體有利于提高使用在手機(jī)等通信機(jī)器上使用的芯片天線的強(qiáng)度。另外，由于在構(gòu)成芯片天線時(shí)，若體積電阻率未滿1×105Ω·m會(huì)大幅降低天線的增益，所以優(yōu)選體積電阻率為1×105Ω·m以上，特別優(yōu)選為1×106Ω·m以上。同時(shí)，上述材料也可以復(fù)合含有Cu和Zn。
另外，除了Cu、Zn，上述材料也可以含有Si、Na、Li、Mn等。Si可以帶來(lái)增加燒結(jié)體的密度·磁導(dǎo)率的效果，但如以SiO2換算不滿0.1重量份則不能發(fā)揮實(shí)質(zhì)性的效力，上述含有量增大時(shí)損失系數(shù)將增大，故優(yōu)選所述換算值為0.1～0.4重量份。還有，Na顯示了降低損失系數(shù)的效果，但以Na2CO3換算不滿0.1重量份時(shí)，不能發(fā)揮實(shí)質(zhì)性的效力，超過(guò)0.4重量份則體積電阻率會(huì)產(chǎn)生下降。故優(yōu)選以Na2CO3換算為0.1～0.4重量份。還有，Li顯示了增加燒結(jié)體的密度·磁導(dǎo)率的效果，但Li的含有量以Li2CO3換算不滿0.1重量份則不能發(fā)揮實(shí)質(zhì)性的效力，而超過(guò)0.6重量份則磁導(dǎo)率及體積電阻率會(huì)產(chǎn)生下降。所以，優(yōu)選以Li2CO3換算為0.1～0.6重量份。另外，Mn有降低損失系數(shù)的效果，但不滿0.1則不能發(fā)揮實(shí)質(zhì)性的效力，而超過(guò)1.0重量份體積電阻率會(huì)產(chǎn)生下降。故優(yōu)選以Mn3O4換算為0.1～1.0重量份。
還有，作為不可避免的雜質(zhì)，也可含有0.001質(zhì)量％以下的B、0.005質(zhì)量％以下的Na、0.01質(zhì)量％以下的Si、0.005質(zhì)量％以下的P、0.05質(zhì)量％以下的S、及0.001質(zhì)量％以下的Ca。
(Y型鐵氧體的制造方法)磁性基體由Y型鐵氧體的燒結(jié)體構(gòu)成時(shí)，所述Y型鐵氧體可應(yīng)用現(xiàn)有的軟磁鐵氧體制造中使用的粉末冶金方法來(lái)制造。按所需比率將稱好的BaCO3、Co3O4、Fe2O3等主原料與CuO、ZnO等微量成分混合。并且，CuO、ZnO等微量成分也可以在預(yù)燒后的粉碎工序中添加。對(duì)于混合方法沒有特別限定，例如用球磨機(jī)等，以純水為介質(zhì)進(jìn)行濕式混合(例如4～20小時(shí))。將得到的混合粉末用電爐、回轉(zhuǎn)爐等在一定的溫度下預(yù)燒得到預(yù)燒粉末。預(yù)燒溫度、保持時(shí)間分別優(yōu)選為900～1300℃、1～3小時(shí)。預(yù)燒溫度、保持時(shí)間不足時(shí)反應(yīng)不完全，反之超過(guò)上述范圍會(huì)使粉碎的效率下降。優(yōu)選預(yù)燒的氣氛是大氣中或氧氣中存在氧氣的氣氛。將得到的預(yù)燒粉用混合研磨機(jī)、球磨機(jī)等進(jìn)行濕式粉碎，添加PVA等粘結(jié)劑后，用噴霧干燥器等進(jìn)行造粒得到造粒粉。優(yōu)選粉碎顆粒的平均直徑為0.5～5μm。得到的造粒粉用壓床成型，用電爐等在例如1200℃下的溫度下在氧氣氣氛中進(jìn)行1～5小時(shí)燒制就可以得到六方晶鐵氧體。優(yōu)選燒制溫度為1100～1300℃。不足1100℃燒制不徹底，得不到高燒結(jié)體密度，超過(guò)1300℃會(huì)產(chǎn)生粗大粒等過(guò)燒結(jié)現(xiàn)象。另外，燒結(jié)時(shí)間短的話燒結(jié)就不徹底，反過(guò)來(lái)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易產(chǎn)生過(guò)燒，所以優(yōu)選為1～5小時(shí)。另外，為了得到高燒結(jié)體密度，優(yōu)選燒結(jié)在存在氧氣下進(jìn)行，更優(yōu)選在氧氣中進(jìn)行。對(duì)得到的燒結(jié)體，根據(jù)需要進(jìn)行切斷、研磨、開槽等加工。
(天線的實(shí)施例1)以下對(duì)天線的具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。首先，對(duì)圖1所示天線進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。上述天線由直線狀的導(dǎo)體貫穿磁性基體構(gòu)成，但磁性基體也可以與導(dǎo)體形成一體。例如，可以應(yīng)用如在特開平10-1145123號(hào)公報(bào)中公開的方法，即在磁性體粉末中埋入導(dǎo)線的狀態(tài)下進(jìn)行壓縮成型，然后進(jìn)行燒結(jié)的方法。燒結(jié)時(shí)，除了通常的加熱燒結(jié)以外，還可采用微波燒結(jié)的方法，因?yàn)槲⒉Y(jié)加熱時(shí)間短，所以可抑制導(dǎo)體與磁性粉末之間的反應(yīng)。另外，作為磁性基體與導(dǎo)體一體成形的方法，也可以采用層生片的層壓工藝。將磁性體粉末與粘結(jié)劑、增塑劑的混合物以刮片法等進(jìn)行片成型得到生片，將上述生片層壓后得到層壓體。通過(guò)在位于上述層壓體中心部分的生片上直線狀印刷Ag、Ag-Pd、Pt等的導(dǎo)體漿料，可得到貫通有直線狀導(dǎo)體的磁性基體。但是，由于上述條件下為了將直線狀導(dǎo)體貫通磁性基體并引到所述磁性基體的外部，需要通過(guò)印刷、烘烤等方法在磁性基體的表面形成表面電極。
(天線的實(shí)施例2)另一方面，磁性基體與導(dǎo)體也可單獨(dú)形成。上述情況下，芯片天線由在磁性基體上設(shè)置貫通孔，在上述貫通孔中設(shè)置導(dǎo)體來(lái)構(gòu)成。磁性基體與導(dǎo)體單獨(dú)形成的情況下，可以排除磁性基體與導(dǎo)體之間的反應(yīng)的影響，同時(shí)可提高設(shè)計(jì)自由度并提高導(dǎo)體部分的精度。上述情況下，磁性基體如為鐵氧體燒結(jié)體，則所述磁性基體可用通常的粉末冶金的方法來(lái)制造。作為在磁性基體上設(shè)置貫通孔的方法，有在燒結(jié)體中通過(guò)機(jī)械加工形成貫通孔的方法，通過(guò)壓縮成形法或擠出成形法形成具有貫通孔的成形體的方法、燒結(jié)法等。制造長(zhǎng)尺寸的部件時(shí)，可以將貫通孔彼此對(duì)置、用多個(gè)短尺寸部件疊加而成。圖12所示的由曲面構(gòu)成的基體，也可以用壓縮成形法或擠出成形法制作。另外在燒結(jié)體上加工以外，也可以在成形體狀態(tài)下進(jìn)行加工、整形。
貫通孔的剖面形狀沒有特別限定，例如圓形、四方形等都可以。為了使導(dǎo)體容易插入，減小磁性基體與導(dǎo)體之間的縫隙，貫通孔的剖面形狀應(yīng)為與導(dǎo)體剖面形狀相似的形狀。磁性基體與導(dǎo)體之間也可以有間隙，但間隙的存在會(huì)使電感成分受到損失，所以希望上述間隙相對(duì)于磁性基體的厚度非常小。優(yōu)選上述間隙在單側(cè)上為50μm以下。優(yōu)選的狀態(tài)是，貫通孔的剖面形狀與導(dǎo)體剖面形狀在可插入導(dǎo)體的范圍內(nèi)大致相同。上述情況并不依賴于貫通孔的成形方法。貫通孔的剖面形狀為圓形時(shí)，優(yōu)選圓筒度(最大直徑與最小直徑的差)為50μm以下。在磁性基體的貫通孔中插入導(dǎo)體時(shí)，圓筒度變大則相對(duì)于作為正圓設(shè)定的直徑，最小直徑變小導(dǎo)致導(dǎo)體插入困難，因此需要將直徑設(shè)定的大一些以留出余地。上述條件下，間隙變大使電感成分受到損失。優(yōu)選將間隙設(shè)為10μm以下。另一方面，在直線狀的導(dǎo)體貫通磁性基體的結(jié)構(gòu)中，為了插入導(dǎo)體，優(yōu)選磁性基體的貫通孔的直線度(貫通孔縱向上貫通孔剖面的偏離值)在貫通孔的直徑以下。
有關(guān)圖1所示的直線狀的導(dǎo)體貫通磁性基體的結(jié)構(gòu)，在圖3中顯示了磁性基體與導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)分別成形的一例。圖3示例為長(zhǎng)方體狀的磁性基體由多個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，貫通孔是由上多個(gè)構(gòu)件組合形成的實(shí)施例。圖3(a)中，磁性基體由為了插入導(dǎo)體設(shè)置有溝槽的磁性構(gòu)件12，以及夾持上述溝槽與上述磁性構(gòu)件12貼合的磁性構(gòu)件11構(gòu)成。在磁性構(gòu)件12的溝槽中插入導(dǎo)體2，再與磁性構(gòu)件11貼合固定成為芯片天線(圖3(b))。也可以在磁性構(gòu)件12與磁性構(gòu)件11貼合后形成的貫通孔中插入導(dǎo)體。無(wú)論何種情況，通過(guò)磁性構(gòu)件12與磁性構(gòu)件11貼合而形成貫通孔。溝槽若采用刻模加工，可形成較高精度。因?yàn)閳D3例是由簡(jiǎn)單的溝槽加工與部件貼合組裝成基體的，所以可以非常容易地形成貫通孔。溝槽的剖面形狀應(yīng)對(duì)應(yīng)于可以插入的導(dǎo)體的剖面形狀。即溝槽的深度設(shè)定使導(dǎo)體不會(huì)超出溝槽的上面。圖3例為在一個(gè)磁性構(gòu)件上設(shè)置溝槽的情況，但也可以在兩個(gè)的磁性構(gòu)件上設(shè)置溝槽，使所述溝槽相對(duì)貼合形成貫通孔。上述情況下，插入的導(dǎo)體還可以發(fā)揮決定兩個(gè)磁性構(gòu)件位置的作用。
(天線的實(shí)施例3)圖4是磁性基體由多個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，貫通孔由上述多個(gè)部件組合形成的另外的實(shí)施例。圖4為垂直于縱向的方向的剖面圖。磁性基體為長(zhǎng)方體狀，由磁性構(gòu)件13及14夾持磁性構(gòu)件15構(gòu)成。磁性構(gòu)件13、14及15都是長(zhǎng)方體。兩個(gè)磁性構(gòu)件15保持一定間隔形成貫通孔，兩個(gè)磁性構(gòu)件15的間隔及厚度決定了貫通孔的形狀、大小。具體的組裝順序是，例如在磁性構(gòu)件14上夾持著導(dǎo)體2配置磁性構(gòu)件15，再蓋上磁性構(gòu)件13，使磁性構(gòu)件14與導(dǎo)體2在磁性構(gòu)件13和14的夾持狀態(tài)下固定即可。圖4的結(jié)構(gòu)不需要溝槽加工，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工就可以制造出磁性構(gòu)件、形成貫通孔，所以適合于芯片天線的簡(jiǎn)易制造。
(天線的實(shí)施例4)磁性基體與導(dǎo)體、磁性構(gòu)件與磁性構(gòu)件之間雖然可以用夾具固定，但是為使固定可靠?jī)?yōu)選采用粘合的方法。例如磁性基體與導(dǎo)體之間的固定可在磁性基體與導(dǎo)體的間隙中涂抹粘結(jié)劑粘合。磁性構(gòu)件之間的固定可在貼合面上涂抹進(jìn)行粘合。如粘結(jié)劑過(guò)厚則磁間隙加大，故優(yōu)選粘結(jié)劑厚度在50μm以下。更優(yōu)選是10μm以下。為了抑制磁間隙的形成，也可在貼合面以外的部位涂抹粘結(jié)劑進(jìn)行粘合。例如在側(cè)面上，跨越磁性構(gòu)件貼合的部位涂抹粘結(jié)劑。粘結(jié)劑可使用熱硬化型、紫外線硬化型等樹脂及無(wú)機(jī)粘結(jié)劑等。樹脂也可以含有氧化物磁性體等的磁性體填料?？紤]到芯片天線焊接固定的情況，優(yōu)選使用耐熱性高的粘結(jié)劑。特別是，當(dāng)應(yīng)用于加熱芯片天線全體的回流時(shí)，優(yōu)選有300℃以上的耐熱性。并且，當(dāng)磁性基體與導(dǎo)體之間的間隙較小，設(shè)置在磁性基體貫通孔中的導(dǎo)體的移動(dòng)被磁性基體牢牢控制住時(shí)，磁性基體與導(dǎo)體之間則不一定需要設(shè)置固定手段。
(天線的實(shí)施例5)下面，圖19顯示了直線狀的導(dǎo)體貫穿磁性基體的結(jié)構(gòu)中，磁性基體與導(dǎo)體分別成形的其他實(shí)施例。圖19(a)為沿縱向包含導(dǎo)體的剖面圖，(b)為垂直于縱向的方向上剖面圖。圖19所示為長(zhǎng)方體狀的磁性基體33由一體的構(gòu)件成形，在上述磁性基體33的貫通孔中貫穿插入剖面為圓形的導(dǎo)體34的實(shí)施例。由于一體成形的磁性基體不含結(jié)合部分，所以為有利于確保芯片天線的機(jī)械強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)。上述磁性基體適合于通過(guò)擠出成形獲得。通過(guò)擠出成形，可以制作長(zhǎng)度尺寸大的磁性基體，特別是在縱向上有貫穿孔的磁性基體。因?yàn)閿D出成形是將混煉后的原料連續(xù)地?cái)D出，所以像將造粒粉壓縮成形時(shí)一樣，在燒結(jié)體上不遺留造粒粉之間邊界的痕跡。所以，即使是例如本發(fā)明中使用的長(zhǎng)尺寸的，且有貫通孔的磁性基體，也可以具備很高的機(jī)械強(qiáng)度。特別是，因?yàn)樵跀D出成形時(shí)形成貫通孔后可進(jìn)行燒結(jié)，所以磁性基體的貫通孔內(nèi)壁面由燒結(jié)表面構(gòu)成，可抑制缺陷的發(fā)生。上述結(jié)構(gòu)，適合像手機(jī)等很容易因?yàn)榈袈涞臎_擊而承受外力的攜帶式機(jī)器使用。擠出成形是連續(xù)擠出對(duì)應(yīng)圖19(b)所示形狀的剖面形狀的成形體進(jìn)行的，將上述成形體按規(guī)定的長(zhǎng)度切斷、燒結(jié)。圖19示例中，在位于垂直于長(zhǎng)方體形狀的縱向的方向上的角上設(shè)置了作為倒角部分的弧形面，倒角的寬度由d顯示。上述結(jié)構(gòu)是在成形時(shí)，通過(guò)在模具的角上設(shè)置弧形面來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
(天線的實(shí)施例6)接下來(lái)，圖20為根據(jù)本發(fā)明芯片天線的其他的實(shí)施例的圖示。圖20示例為收納在外殼中的芯片天線。圖20(a)為樹脂制的外殼30以及收納在上述外殼30中的芯片天線的平面示意圖。圖20(b)為圖20(a)從A方向上看的側(cè)面示意圖，圖20(c)為圖20(a)上沿B-B’線的剖面圖。外殼30具有可收納芯片天線的縱深向空間，在兩個(gè)側(cè)面上，從側(cè)面上面到略靠中央的部位設(shè)有可將剖面為圓形的導(dǎo)體36從外殼內(nèi)部取出到外部的窄縫。另外，代替上述窄縫也可采用貫通孔。并且，上述窄縫或貫通孔不一定設(shè)置在兩個(gè)側(cè)面上，也可只在一個(gè)側(cè)面上設(shè)置。芯片天線被約束在外殼內(nèi)側(cè)的端面之間。此外，沿芯片天線的縱向的兩個(gè)點(diǎn)上，在外殼內(nèi)壁上設(shè)有限制芯片天線在垂直于縱向上的移動(dòng)的突起部31。圖20的例子中，上述突起部31沿縱深方向形成為柱狀，用線來(lái)限制芯片天線。柱狀突起部的剖面形狀沒有特殊的限制，例如三角形、半圓狀等都行。突起部也可以為點(diǎn)狀的突起，以點(diǎn)來(lái)約束。另外，代替設(shè)置突起部，也可以設(shè)置與芯片天線的形狀大約一致的空間，通過(guò)在上述空間中嵌插芯片天線來(lái)約束芯片天線的移動(dòng)。外殼的深度沒有特別的限定，但考慮到保護(hù)磁性基體35，優(yōu)選使上述深度大于磁性基體的厚度，使磁性基體不突出于外殼上表面。芯片天線也可以用粘結(jié)劑固定在外殼上。
(天線的實(shí)施例7)圖21為本發(fā)明所述芯片天線收納在外殼中的其他的實(shí)施例。突起部38的結(jié)構(gòu)與圖20示例的實(shí)施例相同。圖21的(b)以及(c)分別為圖21(a)中的C1以及C2虛線部分的剖面圖。在圖21示例中，在外殼37的外側(cè)面設(shè)置有導(dǎo)體構(gòu)件。具體的說(shuō)，在外殼37的兩側(cè)面的中央下端到底面?zhèn)榷瞬吭O(shè)有導(dǎo)體構(gòu)件39B?？梢杂蒙鲜鰧?dǎo)體構(gòu)件使基板等的導(dǎo)體部分與外殼連接，來(lái)固定芯片天線。圖21所示結(jié)構(gòu)為，導(dǎo)體部件39B從外殼側(cè)面進(jìn)而延伸設(shè)置到外殼內(nèi)部，在外殼內(nèi)部形成導(dǎo)體部件39A。即導(dǎo)體39A與39B成為電連通的一體。導(dǎo)體部件39A與39B的末端內(nèi)插在樹脂外殼的內(nèi)部。上述外殼，可以用樹脂模制如磷青銅制的導(dǎo)體構(gòu)件來(lái)形成。圖21的示例中，將與設(shè)置在外殼外面的導(dǎo)體構(gòu)件39B導(dǎo)通的導(dǎo)體構(gòu)件39A，設(shè)置在外殼內(nèi)部的底面的兩端，在上述導(dǎo)體構(gòu)件39A與芯片天線的導(dǎo)體用焊接方式(圖中未顯示)連接。上述結(jié)構(gòu)可以利用前述導(dǎo)體構(gòu)件39B，實(shí)現(xiàn)芯片天線的固定，以及芯片天線與其他的電路等的電連接。并且，圖21的示例中，導(dǎo)體構(gòu)件39B是沿外殼37的外側(cè)面設(shè)置的，但是上述導(dǎo)體構(gòu)件也可以作為電極銷構(gòu)造從外殼上突出設(shè)置。
另外，從外殼底面上設(shè)置上方開有狹縫的金屬板，上述金屬板可以形成為在前述狹縫中對(duì)突出于磁性基體的線狀導(dǎo)體進(jìn)行夾持的結(jié)構(gòu)，從而代替導(dǎo)體構(gòu)件39A。上述情況下，優(yōu)選所述金屬板應(yīng)與前述導(dǎo)體構(gòu)件39B成為一體，或進(jìn)行電連接。如使上述狹縫的寬度小于上述線狀導(dǎo)體的寬度或直徑時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)芯片天線的固定和電連接。狹縫的寬幅也可沿縱深方向逐漸減小。還可以使狹縫上端的寬度小于插入導(dǎo)體的中間部分的寬度，作成線狀導(dǎo)體的卡止結(jié)構(gòu)。另外，外殼內(nèi)部的導(dǎo)體構(gòu)件39A也并非不可或缺，只要在外殼的側(cè)面或底面等外側(cè)面上設(shè)置導(dǎo)體構(gòu)件，就可以與基板等的導(dǎo)體部分連接安裝收納在外殼內(nèi)的芯片天線。上述情況下，使突出于磁性基體的導(dǎo)體部延伸到外殼之外，與外殼外的電極等進(jìn)行電連接即可。還可以在外殼上部設(shè)置蓋部件。蓋部件既可由粘結(jié)劑進(jìn)行粘結(jié)固定，也可采用將蓋部件卡止在外殼上的結(jié)構(gòu)。通過(guò)設(shè)置蓋部件可保護(hù)整個(gè)芯片天線。另外，也可以在形成上述突起部的基礎(chǔ)上，或者取而代之，使用前述蓋部件來(lái)約束芯片天線的動(dòng)作。上述實(shí)施例是利用外殼固定、保護(hù)芯片天線的實(shí)施例，也可以取代外殼，采用將芯片天線用樹脂模制的結(jié)構(gòu)。
(天線裝置的實(shí)施例1)以下對(duì)天線裝置進(jìn)行說(shuō)明。如使用圖1中的芯片天線，上述導(dǎo)體的一端3構(gòu)成開放端，另一端4連接在供電電路等控制電路(圖中未顯示)上，就構(gòu)成了天線裝置。作為開放端一側(cè)的導(dǎo)體的一端不一定也固定在電極等上，但是為了安裝的可靠性以及調(diào)整諧振頻率，優(yōu)選開放端一側(cè)也固定在電極等上。圖5為將圖2的芯片天線安裝在基板上的天線裝置的實(shí)施例示意圖，(a)為從垂直于基板面的方向上看的俯視圖，(b)為從平行于基板面的方向看的后視圖。圖5的(b)省略了基板上的電極圖示。天線裝置具有直線狀的導(dǎo)體2貫通磁性基體1、在上述導(dǎo)體的兩端，即導(dǎo)體的一端3與導(dǎo)體的另一端4突出于前述導(dǎo)體的芯片天線，以及安裝上述芯片天線的基板8。將導(dǎo)體的兩端部分在上述磁性基體之外彎曲，與作為在基板8上形成的電極部的固定電極5以及供電電極6焊接連接。供電電極與供電電路等相連。芯片天線10配置為使導(dǎo)體2的縱向平行于基板平面，故可實(shí)現(xiàn)低背且可靠的安裝。在這一點(diǎn)上，與后述其他實(shí)施例的天線裝置相同。芯片天線10因?yàn)閷?dǎo)體兩端焊接固定所以十分堅(jiān)固地固定，也可以再使用粘結(jié)劑等固定。圖5的結(jié)構(gòu)中，使導(dǎo)體兩端彎曲從而實(shí)現(xiàn)了與基板側(cè)電極的接觸，但也可以不彎曲導(dǎo)體兩端，加厚基板側(cè)的固定電極5與供電電極6以實(shí)現(xiàn)接觸。天線裝置可作為接收天線，發(fā)射天線以及收發(fā)天線等任一形式使用。
(天線裝置的實(shí)施例2)圖6顯示了本發(fā)明天線裝置的其他實(shí)施例。圖6為將圖1的芯片天線安裝在基板上的的天線裝置的實(shí)施例示意圖，(a)為從垂直于基板的方向上看的俯視圖，(b)為從平行于基板的方向上看的后視圖。圖6的(b)省略了基板上的電極圖示。圖6所示的天線裝置具有直線狀的導(dǎo)體2貫通磁性基體1、在上述導(dǎo)體的兩端，即導(dǎo)體的一端3與導(dǎo)體的另一端4突出于前述磁性基體1的芯片天線10，和安裝上述芯片天線10的基體8。另外，在基板8上設(shè)有切口部21，上述芯片天線10的基體插入前述切口部，導(dǎo)體的兩端(導(dǎo)體的一端3，導(dǎo)體的另一端4)通過(guò)焊接連接在上述基板上形成的電極部上?？梢允箤?dǎo)體2的兩端彎曲，但是優(yōu)選保持直線狀。圖6的實(shí)施例中，突出的導(dǎo)體2的兩端仍保持直線狀。在基板上設(shè)有切口部的圖6的實(shí)施例中，因?yàn)橥怀龅膶?dǎo)體2的兩端可以保持直線狀來(lái)安裝芯片天線，所以省略了彎曲導(dǎo)體2兩端的工序，簡(jiǎn)化了制造工序。從后視圖(b)也可看出，基體的厚度方向的一部分可以收納在基板的切口部中，所以可實(shí)現(xiàn)天線裝置的低背化。上述情況下，導(dǎo)體2使用有很高硬度、強(qiáng)度的材料以支撐芯片天線。具體的材質(zhì)可使用例如42號(hào)合金、科瓦鐵鎳鈷合金、磷青銅、科森系銅合金等。另外，圖6的實(shí)施例中，在基板端部上設(shè)有插入基體的部分來(lái)構(gòu)成切口部，但也可在基板上設(shè)置開口部，即孔，將上述部分作為基體的插入部分。上述條件下，與設(shè)置切口可得到相同效果。
(天線裝置的實(shí)施例3)以下，利用圖7對(duì)本發(fā)明天線裝置的其他實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖7所示的天線裝置，具有圖2所示的芯片天線以及安裝上述芯片天線的基板8?；?上形成有接地電極9及與上述接地電極分隔設(shè)置的固定用電極5，芯片天線10的導(dǎo)體的一端3與上述固定電極5相連。另外，導(dǎo)體的另一端4與供電電極焊接連接，供電電極連接在供電電路等上。固定用電極5在垂直于芯片天線10導(dǎo)體的縱向的方向上延伸，固定用電極5的端部與接地電極9的端部相隔一定距離，相對(duì)構(gòu)成平行線。圖7的實(shí)施例中，芯片天線10，固定用電極5，接地電極9以及供電電極6設(shè)置為“口”字狀。由于在芯片天線10的開放端側(cè)的固定用電極5與接地電極9形成了間隔，所述電極間形成了電容成分。根據(jù)本發(fā)明的芯片天線具有大幅抑制電容成分的構(gòu)造，但相對(duì)于理想的天線特性電容成分不足時(shí)，可用上述方法附加電容成分來(lái)調(diào)整天線的特性。與調(diào)整芯片天線自身的電容成分相比，上述方法更能夠簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)電容成分的調(diào)整。作為調(diào)整天線諧振頻率的具體例子，可以采用在固定用電極5與接地電極9之間至少連接一個(gè)電容器和開關(guān)來(lái)進(jìn)行切換，或連接可變電容二極管(變?nèi)荻O管)，依靠所述外加電壓來(lái)改變靜電容量調(diào)整到所需諧振頻率等方法。
(天線裝置的寬帶化)根據(jù)本發(fā)明的芯片天線以磁性體作為基體，所以具有很大的縮短波長(zhǎng)的效果，易于小型化，在高頻段天線也容易實(shí)現(xiàn)寬頻帶。所以，上述芯片天線非常適合作為韓國(guó)的地面數(shù)字廣播使用的180MHz以上，甚而400MHz以上的頻帶中使用的芯片天線。通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的芯片天線來(lái)構(gòu)成天線裝置，可實(shí)現(xiàn)天線裝置運(yùn)行頻帶的寬帶化。也可得到平均增益-7dBi以上頻帶寬220MHz以上的性能。并且，通過(guò)諧振頻率適當(dāng)化等可得到300MHz以上的頻帶寬。在400MHz以上的高頻帶中，上述擁有寬頻帶特性的天線裝置，非常適合于使用頻帶較寬的用途，例如國(guó)內(nèi)的地面數(shù)字廣播。針對(duì)使用470MHz～770MHz頻帶的地面數(shù)字廣播這樣的，天線使用頻帶幅度很寬的情況，可用多個(gè)不同頻帶的天線裝置來(lái)覆蓋全部使用頻帶。使用多個(gè)天線裝置時(shí)，安裝面積、安裝空間將會(huì)增加，但如果天線裝置的頻帶幅度很寬就可減少天線裝置的數(shù)量。天線裝置達(dá)到3個(gè)以上時(shí)安裝面積、安裝空間將會(huì)大幅增加。所以，便攜式機(jī)器等安裝面積有限的條件下天線裝置的數(shù)量?jī)?yōu)選在2個(gè)以下，更優(yōu)選為1個(gè)。使用擁有上述帶寬的天線裝置，用2個(gè)以下的天線裝置就可以覆蓋470MHz～770MHz的頻帶。天線裝置的平均增益優(yōu)選在-7dBi以上，更優(yōu)選在-5dBi以上則更佳。
(天線裝置的實(shí)施例4)另一方面，為了覆蓋寬頻帶，在如圖8所示的芯片天線與供電電路之間，設(shè)置了調(diào)整天線裝置諧振頻率的匹配電路22，通過(guò)切換所述匹配電路22，可以移動(dòng)天線裝置的諧振頻率，也可以改變工作頻帶。為了使阻抗匹配，匹配電路擁有調(diào)整天線裝置的諧振頻率的功能。匹配電路22例如使用如圖9所示的裝置。圖9的示例中，一端接地的電容器C1、電感應(yīng)L1的另一端之間連接有電感器L2構(gòu)成匹配電路。電容器C1的另一端連接有芯片天線的導(dǎo)體，電感器L2的另一端連接有供電電路。設(shè)置電感器L2的電感值不同的多個(gè)匹配電路，使所述匹配電路可互相切換。上述多個(gè)匹配電路之中的一個(gè)也可以是電感器L2的電感值為0，即不具備電感器L2的匹配電路。另外，作為匹配電路的切換方法，使用半導(dǎo)體的開關(guān)及二極管有利于電路的小型集約化并降低損失。圖22為對(duì)匹配電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電路示例。通過(guò)調(diào)整控制電壓(Control Voltage)，高頻帶用匹配電路和低頻帶用匹配電路可相互轉(zhuǎn)換。圖22的例子中，控制電壓為0V時(shí)可切換到低頻帶用匹配電路，控制電壓為+1.5V時(shí)可切換到高頻帶用匹配電路。通過(guò)切換多個(gè)整合電路，一個(gè)天線裝置可實(shí)現(xiàn)諧振頻率，即頻帶不同的多個(gè)狀態(tài)。另外，不限于切換匹配電路全體，也可只切換電感器L2等特定的電路元件。通過(guò)切換匹配電路，至少在470MHz～770MHz頻帶上可得到-7dBi以上的平均增益，成為特別適合于地面數(shù)字廣播的天線裝置。更優(yōu)選在-5dBi以上。匹配電路的切換數(shù)量增加，則相應(yīng)的需要更多的安裝面積、部件數(shù)目，控制也變復(fù)雜了，所以采用匹配電路的情形下，其數(shù)量?jī)?yōu)選2個(gè)以下，切換數(shù)優(yōu)選為1個(gè)。平均增益的全面平均在-7dBi以上的頻帶寬幅在220MHz以上的天線裝置中，如果通過(guò)上述的匹配電路附加切換功能，那么470MHz～770MHz頻帶上只用一個(gè)切換數(shù)就可以覆蓋。
(通信設(shè)備的實(shí)施例)上述芯片天線以及應(yīng)用上述芯片天線構(gòu)成的前述天線裝置應(yīng)用在通信設(shè)備上。例如，上述芯片天線以及天線裝置，可以應(yīng)用在手機(jī)、無(wú)線網(wǎng)、個(gè)人電腦、地面數(shù)字廣播相關(guān)設(shè)備等通信設(shè)備上，有利于使用所述設(shè)備的通信實(shí)現(xiàn)寬帶化。因?yàn)榈孛鏀?shù)字廣播使用的頻帶較寬，所以應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的天線裝置的通信設(shè)備非常適合上述用途。特別是，通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明的天線裝置，因?yàn)榭梢种瓢惭b面積、安裝空間的增加，所以非常適合接發(fā)地面數(shù)字廣播的手機(jī)、便攜式終端等。圖10、圖11分別顯示了用手機(jī)作為通信設(shè)備的例子。打開狀態(tài)的手機(jī)的外觀示意圖10(b)及圖11(b)中，用虛線標(biāo)示出內(nèi)藏芯片天線的位置。如圖10(a)、圖11(a)的剖面圖所示，手機(jī)25中，芯片天線10安裝在基板27上，與無(wú)線模件26相連。芯片天線10的設(shè)置不僅限于圖10、或圖11的形態(tài)。芯片天線10可設(shè)置在操作部件24的相反的端部側(cè)，也可設(shè)置在顯示部件23上。另外，圖13顯示了使用弧形芯片天線的例子。圖13中，用虛線指示出了內(nèi)藏芯片天線28與接收器29的位置。圖13示例的結(jié)構(gòu)中，弧形芯片天線設(shè)置在手機(jī)25的顯示部件23的前端，弧形的外側(cè)曲面配合顯示部件前端的形狀設(shè)置。上述結(jié)構(gòu)，與使用長(zhǎng)方體形狀的芯片天線相比，可加大與接收器之間的距離。另外，如手機(jī)的寬度一定時(shí)，與長(zhǎng)方體形狀的芯片天線相比，芯片天線的長(zhǎng)度可以更大。
(實(shí)施例)以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做更具體地說(shuō)明，但是本發(fā)明并不局限于此。
(實(shí)施例1)本實(shí)施例的磁性基體的制造中，首先將主成分Fe2O3、BaO(使用BaCO3)、CoO(使用Co3O4)按60mol％、20mol％、20mol％的摩爾比配好，相對(duì)于主成分100重量份添加表1所示的CuO或ZnO，用水為介質(zhì)在濕式球磨機(jī)上混合16小時(shí)(No1～12)。另外，No13的材料為主成分Fe2O3、BaO(使用BaCO3)、CoO(使用Co3O4)按70.6mol％、17.6mol％、11.8mol％的摩爾比配好，用水為介質(zhì)在濕式球磨機(jī)上混合16小時(shí)。
然后，將上述混合粉干燥后，將No1～12的材料在大氣中進(jìn)行1000℃、2小時(shí)，將No13的材料在大氣中進(jìn)行1100℃、2小時(shí)的預(yù)燒。而后，將上述預(yù)燒粉用水為介質(zhì)在濕式球磨機(jī)上粉碎18小時(shí)。在得到的粉碎粉中加入1％粘結(jié)劑(PVA)進(jìn)行造粒。造粒后壓縮成形環(huán)狀或長(zhǎng)方體狀，然后將No1～12的材料在氧氣氛中進(jìn)行1200℃、3小時(shí)，將No13的材料在氧氣氛中進(jìn)行1300℃、3小時(shí)的燒結(jié)。測(cè)定所得到的外徑7.0mm、內(nèi)徑3.5mm、高3.0mm的環(huán)狀燒結(jié)體的燒結(jié)密度和25℃時(shí)的初始磁導(dǎo)率μ及損失系數(shù)tanδ。
體積電阻率、燒結(jié)體密度、頻率1GHz的初始磁導(dǎo)率μi及損失系數(shù)tanδ的評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示，頻率180MHz、470MHz、770MGHz的初始磁導(dǎo)率μi及損失系數(shù)tanδ的評(píng)價(jià)結(jié)果如表2所示。另外，密度測(cè)定是用水中置換法測(cè)定，初始磁導(dǎo)率μ及損失系數(shù)tanδ用阻抗增益相分析儀(Yokogawa·Hewlett·Packard公司4291B型)測(cè)定。另外，一部分的試驗(yàn)材料也是用上述阻抗增益相分析儀來(lái)測(cè)定介電常數(shù)。介電常數(shù)即為電容率。
表1

表2

進(jìn)行X射線衍射的結(jié)果，No1～12的材料中，主峰強(qiáng)度最大的構(gòu)成相為Y型鐵氧體，Y型鐵氧體為主相。另一方面，No13的材料中，主峰強(qiáng)度最大的構(gòu)成相為Z型鐵氧體，Z型鐵氧體為主相。如表1所示，添加CuO 0.1～1.5wt％的Y型鐵氧體與添加ZnO0.1～1.0wt％的Y型鐵氧體，在1GHz的初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)0.05以下。另外，體積電阻率1×105Ω·m以上，燒結(jié)體密度也在4.8×103kg/m3以上，數(shù)值都很良好。上述材料中，特別是添加CuO 0.6～1.0wt％的Y型鐵氧體，有著高達(dá)2.7以上的初始磁導(dǎo)率，0.03以下的低損失系數(shù)，4.84×103kg/m3以上的高密度。另一方面，Z相為主相的No13材料中，不僅損失系數(shù)很大而且燒結(jié)體密度也很低。另外，No4的材料在測(cè)定電容率時(shí)電容率為14。另外，如表2所示，CuO的添加量在0.1～2.0wt％的范圍的鐵氧體，470MHz～770MHz頻帶上的初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)0.05以下，適于在470MHz～770MHz頻帶的芯片天線上使用。并且，在180MHz下，可以看出，不管添加了Cu的材料還是添加了Zn的材料，初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)為0.05以下，適于在180MHz以上頻帶的芯片天線上使用。Y型鐵氧體燒結(jié)體，不限于1GHz，在470MHz～770MHz頻帶上與Z型鐵氧體相比，損失系數(shù)小，作為芯片天線的材料十分優(yōu)秀。
使用上述No4材料的燒結(jié)體如下所述制作了圖3的芯片天線(天線1)。用燒結(jié)體經(jīng)機(jī)械加工得到30×3×1.25mm與30×3×1.75mm的長(zhǎng)方體磁性構(gòu)件。在30×3×1.75mm的磁性構(gòu)件上，在30×3mm面的寬度方向的中央處，縱向形成寬0.5、深0.5mm的溝槽。上述溝槽中插入作為導(dǎo)體的寬0.5mm、長(zhǎng)40mm的銅線后，用環(huán)氧樹脂系粘結(jié)劑(阿萊姆克公司阿萊姆克粘結(jié)劑570)粘結(jié)到30×3×1.25mm的磁性構(gòu)件上。粘結(jié)劑涂抹在磁性構(gòu)件的貼合面上。通過(guò)上述磁性部件的結(jié)構(gòu)形成了長(zhǎng)0.5、寬0.5mm的貫通孔，通過(guò)粘結(jié)得到的基體為30×3×3mm。突出的導(dǎo)體的兩端在基體之外彎曲，形成如圖2所示的導(dǎo)體形狀。并且，為了與電介質(zhì)天線相比較，如下制作了電介質(zhì)天線。將電容率為21的電介質(zhì)的燒結(jié)體通過(guò)機(jī)械加工得到30×3×3mm的長(zhǎng)方體部件。在上述的長(zhǎng)方體部件表面上進(jìn)行Ag-Pt漿料的印刷、烘烤，形成電極寬0.8mm、表3所示繞線數(shù)的螺旋形構(gòu)造的電極，制作了芯片天線(天線2)。
在裝有供電電極的基板上分別安裝天線1以及天線2，電極的一端與供電電極連接構(gòu)成了天線裝置(分別為天線裝置1以及天線裝置2)。天線裝置1為圖8所示結(jié)構(gòu)的天線裝置。即在印刷電路底板上，設(shè)置供電電極、接地電極、與該接地電極分離開的固定電極。固定電極的寬是4mm、長(zhǎng)是13mm。上述固定電極縱向上的端部與接地電極的間隙為1mm。接地電極與全體芯片天線相對(duì)設(shè)置，與芯片天線的間隔為11mm。設(shè)置了與圖9的示例相同結(jié)構(gòu)的匹配電路。C1為1pF，L1為12nH，L2為18nH。將上述天線裝置與測(cè)定用天線(設(shè)置在圖8的天線裝置的右側(cè)(圖中未顯示))間隔3m，通過(guò)50Ω的同軸電纜連接在天線增益評(píng)價(jià)裝置網(wǎng)絡(luò)分析儀上，評(píng)價(jià)天線特性(天線增益、諧振頻率(顯示增益最大的頻率))。另外，將圖8中的芯片天線的縱向作為X方向，與上述方向成直角的方向作為Y方向，與上述兩個(gè)方向垂直的方向即與基板面垂直的方向作為Z方向。ZX面(H平面)的垂直偏振波測(cè)定結(jié)果如表3所示。平均增益帶寬以及最大增益帶寬，分別為平均增益以及最大增益為一定值以上的帶寬。表3上顯示了-7dBi以上的帶寬與-5dBi以上帶寬。如表3所示，與使用了電容率超過(guò)20的電介質(zhì)的天線裝置2相比，使用了介電常數(shù)為20以下且在1GHz的初始磁導(dǎo)率為2以上、損失系數(shù)為0.05以下的Y型鐵氧體的天線裝置1，帶寬大幅上升，上述Y型鐵氧體在天線裝置上的應(yīng)用效果可以得到肯定。天線裝置1的平均增益為-7dBi以上的帶寬達(dá)到260MHz以上。并且，表3只顯示了470MHz～770MHz頻帶上的評(píng)價(jià)結(jié)果，達(dá)到-7dBi以上以及-5dBi以上的頻帶實(shí)際上也進(jìn)入了不滿470MHz的頻帶，所以實(shí)際的帶寬要比表3所顯示的帶寬還要寬。
隨后，將上述天線裝置1的芯片天線的磁性基體，與對(duì)面的接地電極之間的間隔分別調(diào)整為4mm、6mm、8mm、11mm，評(píng)價(jià)了天線的特性。當(dāng)時(shí)匹配電路的L1、L2、C1分別為22nH、27nH、0.5pF(4mm)，27nH、27nH、0.5pF(6mm)，27nH、27nH、0.5pF(8mm)，27nH、22nH、0.5pF(11mm)。隨著芯片天線的磁性基體與對(duì)面的接地電極之間的間隔加大到4mm、6mm、8mm、11mm，平均增益的最大值分別為-3.7dBi、-1.7dBi、-1.8dBi、-2.0dBi，可以看出特別是到6mm以上時(shí)可獲得較高的平均增益。
表3

(實(shí)施例2)下面，用天線1構(gòu)成另外的天線裝置3，與用相同的No4號(hào)材料作成的螺旋形電極構(gòu)造的天線裝置4進(jìn)行比較。天線裝置3使用天線1構(gòu)成如圖8的結(jié)構(gòu)。在印刷電路底板上，設(shè)置供電電極、接地電極、與該接地電極分離開的固定電極。固定電極的寬3.5mm、長(zhǎng)13mm。上述固定電極縱向上的端部與接地電極的間隙為1mm。接地電極與全體芯片天線相對(duì)設(shè)置，與芯片天線的間隔為11mm。設(shè)置了低通用和高通用2種匹配電路。匹配電路的結(jié)構(gòu)與圖9的示例相同，低通用的C1為1pF、L1為12nH、L2為18nH，高通用的C1為1pF，L1為12nH，L2為0Nh(不連接電感器)。將相當(dāng)于電感器L2另一端的部分，通過(guò)50Ω的同軸電纜連接在天線增益評(píng)價(jià)裝置網(wǎng)絡(luò)分析儀上，進(jìn)行供電。另一方面，天線裝置4用No4號(hào)材料作成。除了螺旋形電極的數(shù)為12次以外，與天線裝置2同樣制成芯片天線。天線裝置4的基板上的配置與天線裝置3相同。芯片天線與接地電極的間隔為11mm。但是，不設(shè)置固定電極，也不附加匹配電路。將上述天線裝置3、4與測(cè)定用天線(設(shè)置在圖8的天線裝置的右側(cè)(圖中未顯示))間隔3m，通過(guò)上述天線增益評(píng)價(jià)裝置評(píng)價(jià)天線特性(平均增益、諧振頻率)。切換匹配電路的評(píng)價(jià)結(jié)果如表4所示。并且，表4中的平均增益帶寬，與上述表3同樣為平均增益-7dBi以上的帶寬與-5dBi以上的帶寬。在表4中，顯示了ZX面(H平面)的垂直偏振波的平均增益，以及XY面(E2平面)、YZ面(E1平面)、ZX面(H平面)的3個(gè)全面平均的平均增益的評(píng)價(jià)結(jié)果。
如表4所示，使用天線1的天線裝置4的-7dBi以上的帶寬，不依靠匹配電路在ZX面上達(dá)250MHz以上，全面平均也為220MHz以上。即通過(guò)切換匹配電路，在470MHz～770MHz頻帶上，可達(dá)到-7dBi以上的全面平均的平均增益。具體的說(shuō)，依據(jù)表4的結(jié)果，使用天線1的天線裝置4的-5dBi以上的帶寬，不依靠匹配電路，全面平均的平均增益也為180MHz以上。所以，即使當(dāng)全面平均的平均增益的目標(biāo)值在-5dBi以上時(shí)，也可依靠切換匹配電路，滿足470MHz～770MHz頻帶的需要。另外，表4只顯示了470MHz～770MHz頻帶上的評(píng)價(jià)結(jié)果，在-7dBi以上的范圍可達(dá)到不滿470MHz的頻帶，或者超過(guò)770MHz的頻帶，所以實(shí)際的帶寬要比表4所顯示的帶寬還要寬。例如，在天線裝置3中，使用高通用匹配電路的在770MHz下的全面平均的平均增益為-2.0dBi，使用低通用匹配電路的在470MHz下的全面平均的平均增益也可達(dá)到-3.4dBi的高增益。所以，通過(guò)調(diào)整匹配電路來(lái)控制諧振頻率，在一個(gè)芯片天線上不用切換匹配電路就可滿足470MHz～770MHz頻帶的需要。
表4

(實(shí)施例3)下面，用天線1按圖8所示的結(jié)構(gòu)制作了天線裝置5。在印刷電路底板上，設(shè)置供電電極、接地電極、與該接地電極分離開的固定電極。固定電極寬3.5mm、長(zhǎng)13mm。上述固定電極縱向上的端部與接地電極的間隙為1mm。但是，接地電極不是與全體芯片天線相對(duì)設(shè)置，而是設(shè)置在固定電極的對(duì)面部分。設(shè)置了低通用和高通用2種匹配電路。匹配電路的結(jié)構(gòu)與圖9的示例相同，低通用的C1為0.5pF、L1為15nH、L2為15nH，高通用的C1為0.5pF，代替L1設(shè)置C2為2pF，L2為0Nh(不連接電感器)。將上述天線裝置安裝到手機(jī)上。如概要圖11所示，安裝位置在手機(jī)顯示部件的頂端。芯片天線設(shè)置在平行于顯示部件的頂端線，并與揚(yáng)聲器等組成的接收器保持12mm間隔的位置上。為評(píng)價(jià)天線的特性，將相當(dāng)于電感器L2另一端的部分，通過(guò)50Ω的同軸電纜連接在天線增益評(píng)價(jià)裝置網(wǎng)絡(luò)分析儀上，進(jìn)行供電。切換匹配電路，評(píng)價(jià)結(jié)果如表5所示。表5顯示了全面平均的平均增益的評(píng)價(jià)結(jié)果。即使在安裝到手機(jī)上的狀態(tài)下，不依靠匹配電路也可確保頻帶寬幅在220MHz以上。并且，通過(guò)切換匹配電路，在470MHz～770MHz頻帶上達(dá)到了-7dBi。另外，表5只顯示了470MHz～770MHz頻帶上的評(píng)價(jià)結(jié)果，在低頻側(cè)-7dBi以上的范圍可達(dá)到不滿470MHz的頻帶，或者超過(guò)770MHz的頻帶。還有，在-5dBi以上的范圍也可達(dá)到不滿470MHz的頻帶。即，實(shí)際的帶寬要比表5所顯示的帶寬還要寬。因此，通過(guò)對(duì)低通用的匹配電路及高通用匹配電路繼續(xù)微調(diào)，在超過(guò)470MHz～770MHz的頻帶上也可達(dá)到-5dBi以上。另外，當(dāng)使接收器與芯片天線的間隔發(fā)生變化時(shí)，可以看出加大上述間隔增益則變大，帶寬有擴(kuò)展的趨勢(shì)。當(dāng)上述間隔低于4mm時(shí)帶寬的減小變大，因此優(yōu)選所述間隔為4mm以上。
表5

(實(shí)施例4)和表1的No4材料同樣，將主成分Fe2O3、BaO(使用BaCO3)、CoO(使用Co3O4)按60mol％、20mol％、20mol％的摩爾比配好，相對(duì)于主成分100重量份添加CuO 0.6重量份，用水為介質(zhì)在濕式球磨機(jī)上混合。然后，將上述混合粉干燥后，在大氣中進(jìn)行1100℃、1.5小時(shí)的預(yù)燒。而后，將上述預(yù)燒粉用水為介質(zhì)在濕式球磨機(jī)上粉碎10小時(shí)。在得到的粉碎粉中加入粘結(jié)劑、潤(rùn)滑劑及增塑劑，進(jìn)行擠出成型。將得到的成型體干燥后，在大氣中進(jìn)行1150℃、3小時(shí)的燒結(jié)，得到30mm×3mm×3mm的長(zhǎng)方體形狀的燒結(jié)體。在上述燒結(jié)體的中心上，縱向形成直徑大約0.6mm的圓形剖面貫通孔，在位于垂直于上述縱向的方向上的4個(gè)角的部分上，形成倒角寬0.5mm的圓弧。另外，測(cè)定多個(gè)燒結(jié)體的貫通孔的圓筒度(最大直徑與最小直徑的差)時(shí)，差為10μm以下。并且，當(dāng)改變擠出成型條件制作出圓筒度為48～149μm的部件時(shí)，導(dǎo)體的插入變得困難。上述情況下，往往貫通孔在正方形剖面一邊上長(zhǎng)，而在與前述方向成直角方向上的另一邊上短。
用得到的燒結(jié)體作為磁性基體，插入直徑為0.6mm的銅線，使其貫穿構(gòu)成芯片天線。貫通孔的最大直徑與銅線的直徑的差為22～45μm。進(jìn)而用上述芯片天線按圖8的結(jié)構(gòu)制作了天線裝置6。在寬40mm的印刷電路底板上，設(shè)置供電電極、接地電極、與該接地電極分離開的固定電極。接地電極設(shè)置在印刷電路底板的正、反面上都與安裝芯片天線的頂端離開15mm以上的位置上。固定電極5寬3.5mm，供電電極6寬1mm、長(zhǎng)13mm。上述固定電極縱向上的端部與接地電極的間隙為1mm。固定電極5的寬度比供電電極6的寬度大的理由是，通過(guò)增大固定電極5的端部與接地電極之間的靜電容量，可以使天線諧振頻率降低實(shí)現(xiàn)小型化。接地電極與全體芯片天線相對(duì)設(shè)置，與芯片天線的間隔為11mm。設(shè)置了低通用和高通用2種匹配電路。匹配電路的結(jié)構(gòu)與圖15的示例相同，C1為0.5pF、L1為68nH、L3為18nH。與實(shí)施例2同樣作法，評(píng)價(jià)了天線的特性。圖23顯示了全面平均的平均增益的評(píng)價(jià)結(jié)果，-7dBi以上的帶寬為330MHz(475～800MHz)，-5dBi以上的帶寬為275MHz(503～778MHz)，得到了寬頻帶的天線。在上述330MHz的帶寬上可以看到，一個(gè)天線裝置中通過(guò)匹配電路等的調(diào)整，不切換匹配電路也可以覆蓋470MHz～770MHz的頻帶。
而后，對(duì)擠出成型的燒結(jié)體進(jìn)行加工，測(cè)定了三點(diǎn)彎曲的抗彎強(qiáng)度。另外，對(duì)實(shí)施例1中制作的No 4材料的燒結(jié)體也進(jìn)行了同樣的加工，并測(cè)定了抗彎強(qiáng)度。取10個(gè)實(shí)驗(yàn)片的平均值作為抗彎強(qiáng)度。實(shí)施例1中制作的燒結(jié)體的抗彎強(qiáng)度為200MPa，擠出成型的燒結(jié)體的抗彎強(qiáng)度為217MPa，抗彎強(qiáng)度約提高了10％。即可以說(shuō)通過(guò)使用擠出成型的磁性基體，芯片天線的機(jī)械強(qiáng)度得到了提高?？箯潖?qiáng)度為210MPa以上的磁性基體適于在承受高沖擊的便攜式機(jī)器上使用。另外，實(shí)施例1中制作的燒結(jié)體，與擠出成型的燒結(jié)體的含碳量水平相同，同為0.01質(zhì)量％。
將上述擠出成型的燒結(jié)體和實(shí)施例1中制作的No 4材料的燒結(jié)體的斷面用SEM觀察，前者大孔徑的孔洞較多，后者小孔徑的孔洞較多。上述1mm2上1μm以上的孔洞分別為約1800個(gè)、約9000個(gè)。并且，將鏡面研磨后的上述燒結(jié)體蝕刻后用光學(xué)顯微鏡來(lái)觀察組織結(jié)構(gòu)。統(tǒng)計(jì)處在相當(dāng)于200μm線上的粒子數(shù)N，用N去除200μm計(jì)算出燒結(jié)體的平均晶粒直徑，結(jié)果，擠出成型的燒結(jié)體的平均晶粒直徑為2.5μm，實(shí)施例1中制作的No4材料的燒結(jié)體的平均晶粒直徑為2.0μm。即每1mm2面積上平均晶粒直徑為2.8μm以下、1μm以上的孔洞為2％以上，可以得到上述機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良的芯片天線。
權(quán)利要求
1.一種芯片天線，是線狀的導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫通所述磁性基體的芯片天線，其特征在于所述磁性基體的垂直于所述縱向剖面上的外徑R和內(nèi)徑r的比r/R為0.1以上。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片天線，其特征在于所述比值r/R為0.5以下。
3.一種芯片天線，是線狀的導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫通所述磁性基體的芯片天線，其特征在于前述導(dǎo)體的剖面面積s相對(duì)于所述磁性基體的垂直于所述縱向的剖面上的所述磁性基體剖面面積S的比s/S為0.029以上。
4.如權(quán)利要求3所述的芯片天線，其特征在于所述比值s/S為0.125以下。
5.如權(quán)利要求1所述的芯片天線，其特征在于平均增益的全面平均為-7dBi以上的帶寬在220MHz以上。
6.如權(quán)利要求2所述的芯片天線，其特征在于平均增益的全面平均為-7dBi以上的帶寬在220MHz以上。
7.如權(quán)利要求3所述的芯片天線，其特征在于平均增益的全面平均為-7dBi以上的帶寬在220MHz以上。
8.如權(quán)利要求4所述的芯片天線，其特征在于平均增益的全面平均為-7dBi以上的帶寬在220MHz以上。
9.如權(quán)利要求1所述的芯片天線，其特征在于所述磁性基體為Y型鐵氧體的燒結(jié)體。
10.如權(quán)利要求2所述的芯片天線，其特征在于所述磁性基體為Y型鐵氧體的燒結(jié)體。
11.如權(quán)利要求3所述的芯片天線，其特征在于所述磁性基體為Y型鐵氧體的燒結(jié)體。
12.如權(quán)利要求4所述的芯片天線，其特征在于所述磁性基體為Y型鐵氧體的燒結(jié)體。
13.如權(quán)利要求9所述的芯片天線，其特征在于所述Y型鐵氧體的燒結(jié)體密度為4.8×103kg/m3以上。
14.如權(quán)利要求10所述的芯片天線，其特征在于所述Y型鐵氧體的燒結(jié)體密度為4.8×103kg/m3以上。
15.如權(quán)利要求11所述的芯片天線，其特征在于所述Y型鐵氧體的燒結(jié)體密度為4.8×103kg/m3以上。
16.如權(quán)利要求12所述的芯片天線，其特征在于所述Y型鐵氧體的燒結(jié)體密度為4.8×103kg/m3以上。
17.如權(quán)利要求9所述的芯片天線，其特征在于所述Y型鐵氧體在1GHz的初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)為0.05以下。
18.如權(quán)利要求10所述的芯片天線，其特征在于所述Y型鐵氧體在1GHz的初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)為0.05以下。
19.如權(quán)利要求11所述的芯片天線，其特征在于所述Y型鐵氧體在1GHz的初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)為0.05以下。
20.如權(quán)利要求12所述的芯片天線，其特征在于所述Y型鐵氧體在1GHz的初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)為0.05以下。
21.如權(quán)利要求13所述的芯片天線，其特征在于所述Y型鐵氧體在1GHz的初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)為0.05以下。
22.如權(quán)利要求14所述的芯片天線，其特征在于所述Y型鐵氧體在1GHz的初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)為0.05以下。
23.如權(quán)利要求15所述的芯片天線，其特征在于所述Y型鐵氧體在1GHz的初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)為0.05以下。
24.如權(quán)利要求16所述的芯片天線，其特征在于所述Y型鐵氧體在1GHz的初始磁導(dǎo)率為2以上，損失系數(shù)為0.05以下。
25.如權(quán)利要求1所述的芯片天線，其特征在于所述磁性基體的長(zhǎng)度為30mm以下，寬度為10mm以下，高度為5mm以下。
26.如權(quán)利要求2所述的芯片天線，其特征在于所述磁性基體的長(zhǎng)度為30mm以下，寬度為10mm以下，高度為5mm以下。
27.如權(quán)利要求3所述的芯片天線，其特征在于所述磁性基體的長(zhǎng)度為30mm以下，寬度為10mm以下，高度為5mm以下。
28.如權(quán)利要求4所述的芯片天線，其特征在于所述磁性基體的長(zhǎng)度為30mm以下，寬度為10mm以下，高度為5mm以下。
29.如權(quán)利要求1所述的芯片天線，其特征在于所述磁性基體具有長(zhǎng)方體形狀，在垂直于該長(zhǎng)方體形狀的縱向上的角部分處設(shè)有倒角。
30.如權(quán)利要求2所述的芯片天線，其特征在于所述磁性基體具有長(zhǎng)方體形狀，在垂直于該長(zhǎng)方體形狀的縱向上的角部分處設(shè)有倒角。
31.如權(quán)利要求3所述的芯片天線，其特征在于所述磁性基體具有長(zhǎng)方體形狀，在垂直于該長(zhǎng)方體形狀的縱向上的角部分處設(shè)有倒角。
32.如權(quán)利要求4所述的芯片天線，其特征在于所述磁性基體具有長(zhǎng)方體形狀，在垂直于該長(zhǎng)方體形狀的縱向上的角部分處設(shè)有倒角。
33.如權(quán)利要求1所述的芯片天線，其特征在于所述芯片天線收納在外殼中。
34.如權(quán)利要求2所述的芯片天線，其特征在于所述芯片天線收納在外殼中。
35.如權(quán)利要求3所述的芯片天線，其特征在于所述芯片天線收納在外殼中。
36.如權(quán)利要求4所述的芯片天線，其特征在于所述芯片天線收納在外殼中。
37.一種天線裝置，其特征在于使用權(quán)利要求1所述的芯片天線，所述導(dǎo)體的一端構(gòu)成開放端，另一端連接在供電電路上。
38.一種天線裝置，其特征在于使用權(quán)利要求2所述的芯片天線，所述導(dǎo)體的一端構(gòu)成開放端，另一端連接在供電電路上。
39.一種天線裝置，其特征在于使用權(quán)利要求3所述的芯片天線，所述導(dǎo)體的一端構(gòu)成開放端，另一端連接在供電電路上。
40.一種天線裝置，其特征在于使用權(quán)利要求4所述的芯片天線，所述導(dǎo)體的一端構(gòu)成開放端，另一端連接在供電電路上。
41.如權(quán)利要求37所述的天線裝置，其特征在于所述天線裝置擁有安裝了所述芯片天線的基板，在所述基板上形成了接地電極和與該接地電極分開的固定電極，所述導(dǎo)體的所述一端連接在所述固定電極上。
42.如權(quán)利要求38所述的天線裝置，其特征在于所述天線裝置擁有安裝了所述芯片天線的基板，在所述基板上形成了接地電極和與該接地電極分開的固定電極，所述導(dǎo)體的所述一端連接在所述固定電極上。
43.如權(quán)利要求39所述的天線裝置，其特征在于所述天線裝置擁有安裝了所述芯片天線的基板，在所述基板上形成了接地電極和與該接地電極分開的固定電極，所述導(dǎo)體的所述一端連接在所述固定電極上。
44.如權(quán)利要求40所述的天線裝置，其特征在于所述天線裝置擁有安裝了所述芯片天線的基板，在所述基板上形成了接地電極和與該接地電極分開的固定電極，所述導(dǎo)體的所述一端連接在所述固定電極上。
45.如權(quán)利要求37所述的天線裝置，其特征在于在所述芯片天線和所述供電電路之間，具備調(diào)整天線裝置的諧振頻率的匹配電路，通過(guò)切換所述匹配電路移動(dòng)諧振頻率。
46.如權(quán)利要求38所述的天線裝置，其特征在于在所述芯片天線和所述供電電路之間，具備調(diào)整天線裝置的諧振頻率的匹配電路，通過(guò)切換所述匹配電路移動(dòng)諧振頻率。
47.如權(quán)利要求39所述的天線裝置，其特征在于在所述芯片天線和所述供電電路之間，具備調(diào)整天線裝置的諧振頻率的匹配電路，通過(guò)切換所述匹配電路移動(dòng)諧振頻率。
48.如權(quán)利要求40所述的天線裝置，其特征在于在所述芯片天線和所述供電電路之間，具備調(diào)整天線裝置的諧振頻率的匹配電路，通過(guò)切換所述匹配電路移動(dòng)諧振頻率。
49.一種天線裝置，其特征在于具有線狀的導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫通所述磁性基體的芯片天線，和安裝有所述芯片天線的基板，所述導(dǎo)體的兩端從所述磁性基體上突出出來(lái)，所述導(dǎo)體的兩端部在所述磁性基體的外部彎曲并和形成在所述基板上的電極部相連接。
50.一種天線裝置，其特征在于具有線狀的導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫通所述磁性基體的芯片天線，和安裝有所述芯片天線的基板，所述導(dǎo)體的兩端從所述磁性基體上突出出來(lái)，在所述基板上設(shè)有切槽部或開口部，所述芯片天線的基體插入所述切槽部或開口部，所述導(dǎo)體的兩端部和形成在所述基板上的電極部相連接。
51.使用權(quán)利要求37所述的天線裝置的地面數(shù)字廣播用天線裝置。
52.使用權(quán)利要求38所述的天線裝置的地面數(shù)字廣播用天線裝置。
53.使用權(quán)利要求39所述的天線裝置的地面數(shù)字廣播用天線裝置。
54.使用權(quán)利要求40所述的天線裝置的地面數(shù)字廣播用天線裝置。
55.裝備了權(quán)利要求37所述的天線裝置的通信設(shè)備。
56.裝備了權(quán)利要求38所述的天線裝置的通信設(shè)備。
57.裝備了權(quán)利要求39所述的天線裝置的通信設(shè)備。
58.裝備了權(quán)利要求40所述的天線裝置的通信設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明的內(nèi)容為提供適于小型化及寬帶化的芯片天線、天線裝置以及通信設(shè)備。一種由線狀的導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫通上述磁性基體的芯片天線，其特征在于上述磁性基體的垂直于前述縱向的剖面上的外徑R和內(nèi)徑r的比r/R為0.1以上。并且，一種由線狀的導(dǎo)體沿磁性基體的縱向貫通上述磁性基體的芯片天線，其特征在于上述磁性基體為Y型鐵氧體的燒結(jié)體。
文檔編號(hào)H01Q9/30GK101093910SQ200710086878
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2007年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者青山博志, 權(quán)田正幸, 藤井重雄, 高野秀一 申請(qǐng)人:日立金屬株式會(huì)社