(57)【要約】【課題】ヘリカルアンテナの製造時間を短くすることができ、製造コストを低くすることができるようにする。【解決手段】中心貫通孔１１１、第１円環面１１２及び第２円環面１１３を備え、第１円環面１１２及び第２円環面１１３が互いに対向させられ、かつ、中心貫通孔１１１が第１円環面１１２と第２円環面１１３との間に形成されるセラミック円柱１１０を形成するステップと、外側に延在させられる金属フィードストリップ１３３を備えたフレキシブルプリント回路板を形成するステップと、フレキシブルプリント回路板をセラミック円柱１１０の円周面に渦を巻いて付着させるステップとを有する。従来のセラミック円柱の上部の金属層に銅芯を湾曲させて溶接する必要がないので、製造時間を短くすることができ、作業を簡素化することができる。【選択図】図１
2006157902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）中心貫通孔、第１円環面及び第２円環面を備え、前記第１円環面及び第２円環面が互いに対向させられ、かつ、前記中心貫通孔が前記第１円環面と前記第２円環面との間に形成されるセラミック円柱を形成するステップと、
（ｂ）外側に延在させられる金属フィードストリップを備えたフレキシブルプリント回路板を形成するステップと、
（ｃ）前記フレキシブルプリント回路板を前記セラミック円柱の円周面に渦を巻いて付着させるステップとを有することを特徴とするヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項２】
前記金属フィードストリップを、前記セラミック円柱の前記中心貫通孔の前記第１円環面から前記第２円環面に向けて貫通させるステップを有する請求項１に記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項３】
前記フレキシブルプリント回路板は、その外側に延在させて形成される接地金属ストリップを更に有する請求項２に記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項４】
前記接地金属ストリップを、前記セラミック円柱の前記中心貫通孔の前記第１円環面から前記第２円環面に向けて貫通させるステップを更に有する請求項３に記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項５】
（ａ）前記フレキシブルプリント回路板の長さは、前記セラミック円柱の円周と等しく、
（ｂ）前記フレキシブルプリント回路板の幅は、前記セラミック円柱の高さと等しくされる請求項３に記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項６】
（ａ）前記フレキシブルプリント回路板は、少なくとも一つの第１の金属ストリップ、及び該第１の金属ストリップと平行に形成された少なくとも一つの第２の金属ストリップを更に有し、
（ｂ）前記第１、第２の金属ストリップは、特定の角度で前記フレキシブルプリント回路板の一端側に対して傾斜させられ、
（ｃ）前記金属フィードストリップは前記第１の金属ストリップに接続され、
（ｄ）前記接地金属ストリップは前記第２の金属ストリップに接続される請求項５に記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項７】
前記第１、第２の金属ストリップは、前記フレキシブルプリント回路板の上に電気メッキによって形成される請求項６に記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項８】
前記第１、第２の金属ストリップは、前記フレキシブルプリント回路板の上に印刷されることによって形成される請求項６に記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項９】
前記フレキシブルプリント回路板は、インピーダンス整合の特定値を提供する請求項１に記載のヘリカルアンテナの製造方法。
【請求項１０】
（ａ）中心貫通孔、第１円環面及び第２円環面を備え、前記第１円環面及び第２円環面が互いに対向させられ、前記中心貫通孔が前記第１円環面と第２円環面との間に形成されるセラミック円柱と、
（ｂ）該セラミック円柱の円周面に渦を巻いて付着させられ、前記第１円環面から第２円環面に向けて前記中心貫通孔を貫通して、その外側に延在させて形成される金属フィードストリップを備えたフレキシブルプリント回路板とを有することを特徴とするヘリカルアンテナ。
【請求項１１】
前記フレキシブルプリント回路板は、前記第１円環面から第２円環面に向けて前記中心貫通孔を貫通して、その外側に延在させて形成される接地金属ストリップを有する請求項１０に記載のヘリカルアンテナ。
【請求項１２】
（ａ）前記フレキシブルプリント回路板の長さは、前記セラミック円柱の円周と等しく、
（ｂ）前記フレキシブルプリント回路板の幅は、前記セラミック円柱の高さと等しくされる請求項１１に記載のヘリカルアンテナ。
【請求項１３】
（ａ）前記フレキシブルプリント回路板は、少なくとも一つの第１の金属ストリップ、及び該第１の金属ストリップと平行に形成された少なくとも一つの第２の金属ストリップを更に有し、
（ｂ）前記第１、第２の金属ストリップは、特定の角度で前記フレキシブルプリント回路板の一端側に対して傾斜させられ、
（ｃ）前記金属フィードストリップは前記第１の金属ストリップに接続され、
（ｄ）前記接地金属ストリップは前記第２の金属ストリップに接続される請求項１２に記載のヘリカルアンテナ。
【請求項１４】
前記第１、第２の金属ストリップは、前記フレキシブルプリント回路板の上に電気メッキによって形成される請求項１３に記載のヘリカルアンテナ。
【請求項１５】
前記第１、第２の金属ストリップは、前記フレキシブルプリント回路板の上に印刷されることによって形成される請求項１３に記載のヘリカルアンテナ。
【請求項１６】
前記フレキシブルプリント回路板は、インピーダンス整合の特定値を提供する請求項１０に記載のヘリカルアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリカルアンテナ及びその製造方法に関し、特に、製造コストを低くすることができるようにしたヘリカルアンテナの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、２００〔ＭＨｚ〕を越える周波数の円偏光放射（ｃｉｒｃｕｌａｒｌｙ  ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）を行うヘリカルアンテナの製造方法が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図２は従来のヘリカルアンテナの製造方法を示す第１の図、図３は従来のヘリカルアンテナの製造方法を示す第２の図、図４は従来のヘリカルアンテナの製造方法を示す第３の図、図５は従来のヘリカルアンテナの製造方法を示す第４の図である。
【０００４】
図２に示されるように、まず、中心貫通孔３が形成された固体のセラミック円柱１の表面に金属（銅）層２がコーティングされる。続いて、金属層２は、図示されないレーザエッチングシステムによってエッチングされると、図３に示されるように、特定の形状を有するようになる。
【０００５】
次に、図４に示されるように、銅芯４１を露出させた同軸ケーブル４が中心貫通孔３に挿入され、銅芯４１は、先端が湾曲させられて、セラミック円柱１の上部の金属層２に溶接される。したがって、同軸ケーブル４と金属層２との間が電気的に接続される。この時点において、銅芯４１は、フィーダ（ｆｅｅｄｅｒ）として機能する。
【０００６】
ところで、セラミック円柱１が立体であるので、金属層２を、レーザエッチングシステムによって精密にエッチングしても、正確に特定の形状にすることができない。したがって、例えば、ラジオ周波数（ＲＦ）とインピーダンス整合させる場合のように、ヘリカルアンテナのいくつかのパラメータについては、要求どおりに取得することができない。その結果、ヘリカルアンテナのパラメータを微調整するために、図示されないテスト調整装置が必要になる。
【０００７】
次に、ヘリカルアンテナのパラメータを微調整する方法について説明する。
【０００８】
ヘリカルアンテナはテスト調整装置に接続され、テスト調整装置の複数の探針がヘリカルアンテナに接続され、ヘリカルアンテナのいくつかの特定された位置において、相対位相の大きさ及び電流の振幅がテスト調整装置によって検出される。探針による検出に基づいて、レーザエッチングシステムは、セラミック円柱１の上部の金属層２をエッチングすることによって、図５に示されるような複数の開口２１を形成する。特に、ヘリカルアンテナのインダクタンスを微調整する場合には、開口２１の位置、形状及びサイズを注意深くアレンジする必要がある。その結果、２００〔ＭＨｚ〕を越える周波数の円偏光放射を行うヘリカルアンテナを提供する。
【特許文献１】特開２００１−１６８６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来のヘリカルアンテナの製造方法においては、セラミック円柱１の上部の金属層２に銅芯４１を湾曲させて溶接する必要があるので、ヘリカルアンテナの製造時間が長くなり、作業が煩わしい。また、レーザエッチングシステムは、価格が極めて高く、しかも、レーザエッチングシステムに使用されるレーザヘッドは、使用が開始された後、１５００時間が経過すると、交換する必要が生じる。したがって、ヘリカルアンテナの製造コストが高くなってしまう。
【００１０】
また、金属層２をレーザエッチングシステムによってエッチングするのに必要な時間は、極めて長い。さらに、レーザエッチングシステムによって金属層２をエッチングして特定の形状にする際に、エラーが生じることがあるので、テスト調整装置及びレーザエッチングシステムによってヘリカルアンテナを微調整する必要がある。すなわち、セラミック円柱１の上部の金属層２をエッチングし、開口２１を形成する必要がある。したがって、ヘリカルアンテナを微調整するプロセスの分だけ製造時間が長くなり、ヘリカルアンテナの製造コストが更に高くなってしまう。
【００１１】
本発明は、前記従来のヘリカルアンテナの製造方法の問題点を解決して、ヘリカルアンテナの製造時間を短くすることができ、製造コストを低くすることができるヘリカルアンテナ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そのために、本発明のヘリカルアンテナの製造方法においては、中心貫通孔、第１円環面及び第２円環面を備え、前記第１円環面及び第２円環面が互いに対向させられ、かつ、前記中心貫通孔が前記第１円環面と前記第２円環面との間に形成されるセラミック円柱を形成するステップと、外側に延在させられる金属フィードストリップを備えたフレキシブルプリント回路板を形成するステップと、前記フレキシブルプリント回路板を前記セラミック円柱の円周面に渦を巻いて付着させるステップとを有する。
【００１３】
本発明の他のヘリカルアンテナの製造方法においては、さらに、前記金属フィードストリップを、前記セラミック円柱の前記中心貫通孔の前記第１円環面から前記第２円環面に向けて貫通させるステップを有する。
【００１４】
本発明の更に他のヘリカルアンテナの製造方法においては、さらに、前記フレキシブルプリント回路板は、その外側に延在させて形成される接地金属ストリップを更に有する。
【００１５】
本発明の更に他のヘリカルアンテナの製造方法においては、さらに、前記接地金属ストリップを、前記セラミック円柱の前記中心貫通孔の前記第１円環面から前記第２円環面に向けて貫通させるステップを更に有する。
【００１６】
本発明の更に他のヘリカルアンテナの製造方法においては、さらに、前記フレキシブルプリント回路板の長さは、前記セラミック円柱の円周と等しく、前記フレキシブルプリント回路板の幅は、前記セラミック円柱の高さと等しくされる。
【００１７】
本発明の更に他のヘリカルアンテナの製造方法においては、さらに、前記フレキシブルプリント回路板は、少なくとも一つの第１の金属ストリップ、及び該第１の金属ストリップと平行に形成された少なくとも一つの第２の金属ストリップを更に有する。
【００１８】
そして、前記第１、第２の金属ストリップは、特定の角度で前記フレキシブルプリント回路板の一端側に対して傾斜させられ、前記金属フィードストリップは前記第１の金属ストリップに接続され、前記接地金属ストリップは前記第２の金属ストリップに接続される。
【００１９】
本発明の更に他のヘリカルアンテナの製造方法においては、さらに、前記第１、第２の金属ストリップは、前記フレキシブルプリント回路板の上に電気メッキによって形成される。
【００２０】
本発明の更に他のヘリカルアンテナの製造方法においては、さらに、前記第１、第２の金属ストリップは、前記フレキシブルプリント回路板の上に印刷されることによって形成される。
【００２１】
本発明の更に他のヘリカルアンテナの製造方法においては、さらに、前記フレキシブルプリント回路板は、インピーダンス整合の特定値を提供する。
【００２２】
本発明のヘリカルアンテナにおいては、中心貫通孔、第１円環面及び第２円環面を備え、前記第１円環面及び第２円環面が互いに対向させられ、前記中心貫通孔が前記第１円環面と第２円環面との間に形成されるセラミック円柱と、該セラミック円柱の円周面に渦を巻いて付着させられ、前記第１円環面から第２円環面に向けて前記中心貫通孔を貫通して、その外側に延在させて形成される金属フィードストリップを備えたフレキシブルプリント回路板とを有する。
【００２３】
本発明の他のヘリカルアンテナにおいては、さらに、前記フレキシブルプリント回路板は、前記第１円環面から第２円環面に向けて前記中心貫通孔を貫通して、その外側に延在させて形成される接地金属ストリップを有する。
【００２４】
本発明の更に他のヘリカルアンテナにおいては、さらに、前記フレキシブルプリント回路板の長さは、前記セラミック円柱の円周と等しく、前記フレキシブルプリント回路板の幅は、前記セラミック円柱の高さと等しくされる。
【００２５】
本発明の更に他のヘリカルアンテナにおいては、さらに、前記フレキシブルプリント回路板は、少なくとも一つの第１の金属ストリップ、及び該第１の金属ストリップと平行に形成された少なくとも一つの第２の金属ストリップを更に有する。
【００２６】
そして、前記第１、第２の金属ストリップは、特定の角度で前記フレキシブルプリント回路板の一端側に対して傾斜させられ、前記金属フィードストリップは前記第１の金属ストリップに接続され、前記接地金属ストリップは前記第２の金属ストリップに接続される。
【００２７】
本発明の更に他のヘリカルアンテナにおいては、さらに、前記第１、第２の金属ストリップは、前記フレキシブルプリント回路板の上に電気メッキによって形成される。
【００２８】
本発明の更に他のヘリカルアンテナにおいては、さらに、前記第１、第２の金属ストリップは、前記フレキシブルプリント回路板の上に印刷されることによって形成される。
【００２９】
本発明の更に他のヘリカルアンテナにおいては、さらに、前記フレキシブルプリント回路板は、インピーダンス整合の特定値を提供する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ヘリカルアンテナの製造方法においては、従来のセラミック円柱の上部の金属層に銅芯を湾曲させて溶接する必要がないので、製造時間を短くすることができ、作業を簡素化することができる。また、レーザエッチングシステム及びテスト調整装置が必要ないので、ヘリカルアンテナの製造コストを低くすることができる。
【００３１】
そして、フレキシブルプリント回路板がセラミック円柱の円周面に渦を巻いて付着される前に、フレキシブルプリント回路板の重要なパラメータが微調整されるので、ヘリカルアンテナの製造時間を一層短くすることができ、作業を一層簡素化することができる。
【００３２】
また、フレキシブルプリント回路板が単一性を有するので、ヘリカルアンテナの大量生産が可能となり、生産性を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
図１は本発明の実施の形態におけるヘリカルアンテナの斜視図、図６は本発明の実施の形態におけるヘリカルアンテナの製造方法を示す第１の図、図７は本発明の実施の形態におけるヘリカルアンテナの製造方法を示す第２の図、図８は本発明の実施の形態におけるヘリカルアンテナの製造方法を示す第３の図である。
【００３５】
図６において、１１０は円柱体としてのセラミック円柱であり、該セラミック円柱１１０は、第１のステップで形成され、中央を貫通させて形成された中心貫通孔（スルーホール）１１１を有する。前記セラミック円柱１１０の一方の端面に第１円環面１１２が、他方の端面に第２円環面１１３が形成され、第１円環面１１２と第２円環面１１３とが互いに対向させられる。そして、前記中心貫通孔１１１は、第１円環面１１２と第２円環面１１３の間に形成される。
【００３６】
図７において、１２０は、パラメータが微調整され、特定値が提供された可撓（とう）性を有するプリント回路板、すなわち、フレキシブルプリント回路板（ＦＰＣＢ）であり、該フレキシブルプリント回路板１２０は、第２のステップで形成される。そして、フレキシブルプリント回路板１２０においては、例えば、ラジオ周波数とインピーダンス整合させるためのパラメータのような、いくつかのパラメータがフレキシブルプリント回路板１２０において微調整され、特定値が提供される。本実施の形態において、フレキシブルプリント回路板１２０のインピーダンス整合においては、受信した信号の周波数が１５７５. ４２〔ＭＨｚ〕であるときに５０〔Ω〕にされる。
【００３７】
図７に示されるように、フレキシブルプリント回路板１２０の長さＬは、セラミック円柱１１０、第１円環面１１２又は第２円環面１１３の円周と等しくされ、フレキシブルプリント回路板１２０の幅Ｗは、セラミック円柱１１０の高さと等しくされる。
【００３８】
フレキシブルプリント回路板１２０は、導体片から成る２本の第１の金属ストリップ１３１、導体片から成る２本の第２の金属ストリップ１３２、導体片から成るフィード部としての金属フィードストリップ１３３、及び導体片から成る接地部としての接地金属ストリップ１３４を有する。
【００３９】
各第１の金属ストリップ１３１は、互いに平行に形成され、一端側でフレキシブルプリント回路板１２０の帯状のスリーブ部１２０ａに接続され、他端側で連接部１２０ｂによって連結される。また、各第２の金属ストリップ１３２は、互いに平行に形成され、一端側で前記スリーブ部１２０ａに接続され、他端側で連接部１２０ｃによって連結される。そして、第１の金属ストリップ１３１と第２の金属ストリップ１３２とは互いに平行に形成される。特に、第１、第２の金属ストリップ１３１、１３２は、いずれも、スリーブ部１２０ａに対して特定の角度θで傾斜させて形成される。
【００４０】
金属フィードストリップ１３３は、第１の金属ストリップ１３１に接続され、フレキシブルプリント回路板１２０の外側に延在させて形成される。また、接地金属ストリップ１３４は、第２の金属ストリップ１３２に接続され、フレキシブルプリント回路板１２０の外側に延在させて形成される。
【００４１】
そして、第３のステップにおいて、前記フレキシブルプリント回路板１２０は、図８に示されるように、第１、第２の金属ストリップ１３１、１３２が渦を巻くように、セラミック円柱１１０の円周面に付着させられる。この時点では、金属フィードストリップ１３３及び接地金属ストリップ１３４は、第１円環面１１２の上に位置する。
【００４２】
続いて、第４のステップにおいて、金属フィードストリップ１３３及び接地金属ストリップ１３４は、図１に示されるように、中心貫通孔１１１に挿入され、第１円環面１１２から第２円環面１１３に向けて貫通させられ、先端が中心貫通孔１１１から下方に向けて突出させられる。このようにして、ヘリカルアンテナの組立てが完了する。
【００４３】
なお、第１、第２の金属ストリップ１３１、１３２は、スリーブ部１２０ａに対して特定の角度θで傾斜させられるので、フレキシブルプリント回路板１２０がセラミック円柱１１０の円周面に付着させられるのに伴って、螺（ら）旋状にセラミック円柱１１０を取り囲む。
【００４４】
また、前記第１、第２の金属ストリップ１３１、１３２は、フレキシブルプリント回路板１２０の上に電気メッキ又は印刷を行うことによって形成したり、基板の上に電気メッキ又は印刷を行うことによって形成したりすることにより、フレキシブルプリント回路板１２０を形成することができる。
【００４５】
このように、本実施の形態においては、図４及び５に示されるような、セラミック円柱１の上部の金属層２に銅芯４１を湾曲させて溶接する必要がないので、製造時間を短くすることができるだけでなく、作業を簡素化することができる。また、レーザエッチングシステムを使用する必要がないので、ヘリカルアンテナ１００の製造コストを低くすることができる。
【００４６】
そして、フレキシブルプリント回路板１２０がセラミック円柱１１０の円周面に渦を巻いて付着される前に、フレキシブルプリント回路板１２０の重要なパラメータが微調整されるので、レーザエッチングプロセス及びテスト調整装置によってパラメータの微調整を行う必要がなくなる。したがって、ヘリカルアンテナ１００の製造時間を一層短くすることができるだけでなく、作業を一層簡素化することができるので、ヘリカルアンテナ１００の製造コストを一層低くすることができる。
【００４７】
また、フレキシブルプリント回路板１２０は、単一性を有するので、ヘリカルアンテナ１００を大量生産することができる。したがって、ヘリカルアンテナ１００の生産性を高くすることができ、製造コストを低くすることができる。
【００４８】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態におけるヘリカルアンテナの斜視図である。
【図２】従来のヘリカルアンテナの製造方法を示す第１の図である。
【図３】従来のヘリカルアンテナの製造方法を示す第２の図である。
【図４】従来のヘリカルアンテナの製造方法を示す第３の図である。
【図５】従来のヘリカルアンテナの製造方法を示す第４の図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるヘリカルアンテナの製造方法を示す第１の図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるヘリカルアンテナの製造方法を示す第２の図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるヘリカルアンテナの製造方法を示す第３の図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００    ヘリカルアンテナ
１１０    セラミック円柱
１１１    中心貫通孔
１１２    第１円環面
１１３    第２円環面
１２０    フレキシブルプリント回路板
１３１、１３２    第１、第２の金属ストリップ
１３３    金属フィードストリップ
１３４    接地金属ストリップ
【図１】
2006157902.tif 000003
【図２】
2006157902.tif 000004
【図３】
2006157902.tif 000005
【図４】
2006157902.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006157902.tif 000008
【図７】
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【図８】
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