2000年11月21日
日立金属株式会社
占有面積世界最小のブルートゥース用チップアンテナの開発
日立金属は、この度、ブルートゥース搭載機器への内蔵用アンテナとして、占有面積を世界最小サイズに抑えられ、実装が容易な小型高性能のチップアンテナを開発しましたので、お知らせいたします。なお、すでにサンプル出荷を始めており、顧客の評価も好評であり、量産体制の整備に着手しております。
1．ブルートゥース用チップアンテナとは
次世代の無線データ通信技術として、免許不要で利用可能な2.4ＧＨｚ帯を使用するブルートゥースが注目を浴びています。今後、携帯電話やノート型ＰＣをはじめとするモバイル機器に搭載され、大きく普及が進むと期待されています。
ブルートゥースに用いられるアンテナや無線モジュールなどの回路部品には小型、軽量化が必要とされます。チップアンテナはモジュール近くに実装されるため、チップ自体の小型化はもちろん、アンテナ実装部の占有面積が小さいことが特に重要です。さらにはアンテナの実装場所や周辺部品の配置によって、アンテナ性能が劣化しないといった使い易さが求められています。
2．開発の背景
当社は、高周波特性に優れた独自のセラミックス材料をもとに、携帯電話のＲＦ回路に用いられるアンテナスイッチモジュールやアイソレータ等の部品を開発、量産中です。これらの開発で長年培ってきた材料技術、部品設計技術を応用した小型チップアンテナの開発を進め、これまでに携帯電話、無線ＬＡＮ、車載システム等の内蔵アンテナを開発してきました。
この度、ブルートゥース用途に適した当社独自の「Ｅ型電極構造」を発明し、小型(15ｍｍ×3ｍｍ×2ｍｍ厚)で機器実装時の占有面積が世界最小で周辺部品の配置による影響を受けにくい、使い易さに優れた高性能ブルートゥース用チップアンテナを開発いたしました。
3．「Ｅ型電極構造」について
従来、アンテナの構造には逆Ｆ型モノポールアンテナ、パッチアンテナの2方式があります。
逆Ｆ型では、片側開放、片側アースの電極構造で小型化に適しますが、開放部が周囲のアース電極に影響されやすく、決められた空間でアンテナ特性を発揮させようとすると占有面積が大きくなり、周囲に配置する部品にも設計上、注意が必要です。
また、パッチアンテナは高利得(高感度)ですが、小型化が難しく、強い指向性を有することから、無指向性を要求されるブルートゥース用には適しません。
今回、当社が開発したアンテナは、逆Ｆ型の構造を発展させた両側アース電極、中央テーパ型電極を有する独特の構造です。すなわち、小型化を維持しつつ、周辺のアース電極の影響を受けにくい新しい「Ｅ型電極構造」を発明しました。
4．特長
| (1) |
実装時のアンテナ部の占有面積最小 |
| (2) |
「Ｅ型電極構造」による設計の柔軟性
1)基板別の周波数調整不要
2)自由な部品配置が可能 |
| (3) |
無指向性、高利得(高感度) |
5．用途
| (1) |
動作周波数範囲 |
2400 〜 2483．5ＭＨｚ |
| (2) |
帯域幅 |
100ＭＨｚ Ｍｉｎ． |
| (3) |
平均利得 |
−3ｄBｉ Typ. |
| (4) |
入力インピーダンス |
50Ω Typ. |
| (5) |
ＶＳＷＲ |
3以下 |
6．特許
関連特許 10件出願済み(日米欧他)
7．生産体制
鳥取工場(鳥取県)に50万個／月の量産設備を2001年4月に完成予定。
ブルートゥース市場の立上りに即応できる体制を整えております。
8．販売計画
| 2001年度 |
100万個／月 |
| 2002年度 |
200万個／月
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7．製造および販売
製造：鳥取工場(鳥取県)
販売：磁材情報部品事業部
(用語解説)
1．ブルートゥース(Bluetooth)
2.4GHz帯を使用した免許不要の無線伝送規格。スウェーデンのエリクソンを中心とした5社が基本規格を策定した。およそ10メートル以内の範囲でデータ信号の授受ができ、今後、携帯電話、ノート型パソコン、携帯情報端末、デジタルカメラなどさまざまな機器への採用が期待されている。
2．アンテナ構造
| (1) |
逆Ｆ型モノポールアンテナ |
| 構造： |
平板状導体からなる放射素子を、逆Ｆ字型に折り曲げた構造 |
| 用途： |
携帯電話の受信専用アンテナ |
| 特長： |
比較的小型で広帯域特性が得られる。 |
| (2) |
パッチアンテナ |
| 構造： |
平面アンテナの一種。パッチ状導体と誘電体で構成される。 |
| 用途： |
カーナビゲーション用GPS(Global Positioning System)アンテナ |
| 特長： |
主放射面に指向性を有するため、高利得が得られ易い。 |
3．利得
アンテナから放射される電力強度の最大値を、基準アンテナからの放射電力強度の最大値で規格化した値。
4．インピーダンス
直流に対する電流の流れにくさを抵抗で表すのに相当して、交流に対する電流の流れにくさを表した値。
5．ＶＳＷＲ(Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比)
反射の大きさを表す指数。最も反射が小さい場合が1で、最も大きい場合は無限大。
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