チップアンテナはどのように機能しますか？

バランの有無にかかわらず、チップアンテナを使用するための多くのガイドがありますが、PCBレイアウトの考慮事項などがありますが、基本的なレベルでのチップアンテナの動作と製造方法に関する情報を見つけることができませんでした。

誰でも洞察や詳細情報へのリンクを提供できますか？

一般にチップと呼ばれる誘電体共振器アンテナは、特定の周波数の電界の定在波を作成することによって機能します。技術的には、導電性表面間の空洞がセラミックコアで満たされている空洞共振器です。実際の発振モードは、アンテナの形状によって定義されます。最も単純な場合、ジオメトリは、誘電体の（は誘電率）の間隔で2つの平行なプレートになり、1つの定在波に対応します。$\dfrac{\lambda} {\sqrt{\epsilon}}$$\epsilon$

このような共振器は、従来のダイポールアンテナと同様の特性を備えています。典型的なチップアンテナの放射パターン（右側は、ソース）（左、上のダイポールのパターンと実質的に同一であるソース）：

（両方のアンテナは垂直に向けられ、放射パターンセクションも同様です）

違いは、金属構造の代わりに、チップアンテナの定在波が誘電率の高い誘電体チップ内で作成されることです。これには2つの主な利点があります。

• 高誘電率により、同じ波長のアンテナのサイズが小さくなります
• 金属構造は、周波数が高くなるにつれて損失が大きくなりますが、誘電体共振器はこれらの損失の影響を受けません

これらの特性のため、チップアンテナは、GPSや2,4 GHz無線などのモバイルおよび高周波アプリケーションでよく使用されます。

さらに読むために、3つの異なるチップアンテナを含む多くの異なるPCBアンテナ設計について説明するこのTIアプリケーションノートをお勧めします。

チップアンテナの製造と構造について説明するには、まず、明らかなメタライゼーションパターンのあるアンテナの画像をいくつか検討します。

三菱マテリアルAM11DP-ST01 *から：

これらのアンテナには、幅広いアプリケーション動作または狭いアプリケーション動作のための目に見える外部メタライゼーションを備えたラインがあります。最小のAM03DG-ST01は、長さが約3.2mmになります。

これらのアンテナのコアは、アンテナ製品ラインのマーケティング用語で次のように説明されている独自のセラミック化合物です。

表面実装可能な誘電体チップアンテナは、最先端のRF設計技術とともに、高周波用途向けのセラミック材料とプロセス技術における長年の経験を調和させた結果です。

ただし、これらのアンテナは、硬質のセラミックベースで構築する必要はありません。たとえば、「LCP-LDS、Vectra E840ILDS、40％ミネラル充填LDSグレード」を主要な構造/誘電材料として使用したMolex 47948-0001：

ここでは、レーザー直接構造化として知られるプロセスで、アンテナのメタライゼーションがミネラル充填ポリマーに追加されます。このプロセス（PDFプレゼンテーションのダウンロード）では、射出成形された材料にレーザーでマークを付け、マークされた領域に導電性材料を取り付けることにより、精密な形状が定義されます。この導電性材料により、銅/ニッケル/金の無電解めっきが可能になり、アンテナ構造の完全なメタライゼーションが形成されます。さらに、このアンテナは、グランドプレーンのクリアランスを必要としないように設計されているため、PCBの内部グランドプレーンによってシールドされた反対側のコンポーネントに取り付けることができます。

セラミックチップアンテナとしてより容易に認識される可能性がある神秘的な材料のチップのトピックについては、商用デザインが内部金属構造のデザインを公開することはほとんどありません。これらのセラミック片の内側を見るには、焼結前に材料の内側に堆積した繊細な金属膜のデザインを公開する必要があります。そのための場所：研究雑誌。

デュアルバンド900MHzおよび2100MHz動作向けの使い慣れた直角プリズム設計から始めます。

セラミックキャリア内でメタライゼーションを使用するUMTS（1920-2170MHz）動作の別のそのような設計：

デュアルバンド2.4GHzおよび5GHz WiFiアプリケーション向けの表面メタライゼーションを備えた円筒形のセラミック設計もあります。

2.4GHz ISM動作用のセラミック誘電体の直角プリズムへの表面堆積に基づいた最終表面メタライゼーション設計：

$\epsilon_r$$f = 300MHz$$\lambda = 100 cm$$f = 5GHz$$\lambda = 6 cm$