(57)【要約】      （修正有）【課題】近年ニーズが高まっている高精度の位置検知システムあるいは距離測定装置に用いるための、小型で安価であり、しかも指向性ビーム幅が広い円偏波指向性アンテナを提供する。【解決手段】広い指向性ビーム幅を有するスパイラルアンテナは、少なくとも、円筒もしくは円すい状の誘電体の表面に構成されたスパイラルアンテナ１ａ、１ｂと、前記スパイラルアンテナの平衡する接続端子を不平衡である接続端子に変換するためのチップバラン４と、前記チップバランを含むアンテナ頂部のプリント基板３と、前記誘電体の内部を通し不平衡である接続端子に接続される同軸ケーブル８と、前記同軸ケーブルの一方の端に設けられた同軸コネクタ９もしくは入出力端子と、全体を覆うレドームとから構成される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
広い指向性ビーム幅を有するスパイラルアンテナにおいて、少なくとも、円筒もしくは円すい状の誘電体の表面に構成されたスパイラルアンテナと、前記スパイラルアンテナの平衡する接続端子を不平衡である接続端子に変換するためのチップバランと、前記チップバランを含むアンテナ頂部のプリント基板と、前記誘電体の内部を通して不平衡である接続端子に接続される同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの一方の端に設けられた同軸コネクタもしくは入出力端子と、全体を覆うレドームとから構成されることを特徴とする広い指向性ビーム幅を有するスパイラルアンテナ。
【請求項２】
前記スパイラルアンテナがフレキシブル基板もしくは絶縁体シートとして構成され、前記絶縁体シートが、前記円筒もしくは円すい状の誘電体の表面に張付けられ、あるいは接着されることを特徴とする請求項第１項に記載の広い指向性ビーム幅を有するスパイラルアンテナ。
【請求項３】
前記同軸ケーブルが前記円筒もしくは円すい状の誘電体の中心部を通し、一方の端が前記アンテナ頂部のプリント基板に接続され、もう一方の端が前記同軸コネクタもしくは入出力端子に接続されることを特徴とする請求項第１項に記載の広い指向性ビーム幅を有するスパイラルアンテナ。
【請求項４】
前記スパイラルアンテナが円偏波指向性アンテナであり、かつ前記スパイラルアンテナの指向性ビーム幅が１２０°以上であることを特徴とする請求項第１項に記載の広い指向性ビーム幅を有するスパイラルアンテナ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、広い指向性ビーム幅を有するスパイラルアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スパイラルアンテナに関して下記の技術資料が提案されている。（例えば、特許文献１、および非特許文献１）
【非特許文献１】「アンテナ工学ハンドブック」株式会社オーム社発行、昭和６４年  第１版第３刷
【特許文献１】特開Ｈ０５−２５１９２１号
【特許文献２】特開Ｈ１１−３３０８３３号
【０００３】
従来のスパイラルアンテナに関する技術資料として、非特許文献１の８１頁に記載されている「円すいうず巻アンテナ」があり、図３に示すように、２素子のうずまきアンテナが円錐状に円錐状に構成されており、θ０＝７．５°、δ＝４５°、α＝０．１３とすると、指向性ビーム幅が広い円偏波指向性アンテナが実現できることが記述されている。
しかしながら、携帯端末に搭載できるような、小型化と経済化を実現するのが難しい問題点がある。
【０００４】
一方、特許文献１に提案されている「コニカルスパイラルアンテナ」によれば、アンテナの周波数帯域幅を拡大することについての記述があるが、指向性ビーム幅を拡大することについては記述がなく、しかも、携帯端末に搭載できるような、小型化と経済化を実現するのが難しなどの問題点がある。
また、特許文献２に提案されている「アンテナ」によれば、アンテナ素子となる導体パターン２を表面に形成した誘電体シート１を、柱状もしくは筒状または錐体状の誘電体支持体３の側面に前記表面を外側にして被着したアンテナであるとされているが、前記アンテナを用いて指向性ビーム幅が広い円偏波指向性アンテナを実現することに言及していない問題点がある。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は、近年ニーズが高まっている高精度の位置検知システムに用いる基地局あるいは移動端末に搭載できる、小型でしかも指向性ビーム幅が広い円偏波指向性アンテナ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】
【０００６】
この考案に係わる広い指向性ビーム幅を有するスパイラルアンテナは、少なくとも、円筒もしくは円すい状の誘電体の表面に構成されたスパイラルアンテナと、前記スパイラルアンテナの平衡する接続端子を不平衡である接続端子に変換するためのチップバランと、前記チップバランを含むアンテナ頂部のプリント基板と、前記誘電体の内部を通して不平衡である接続端子に接続された同軸ケーブル８と、前記同軸ケーブルの一方の端に設けられた同軸コネクタと、全体を覆うレドームとから構成され、前記スパイラルアンテナがフレキシブル基板もしくは絶縁体シート（以下フレキシブル基板と総称する）として構成され、前記フレキシブル基板が円筒あるいは円すい状の誘電体上に張付け、あるいは接着されている。
【考案の効果】
【０００７】
従来のスパイラルアンテナは携帯可能な移動端末に搭載可能な程度にまで小型化が進んでいなかったのに対して、本考案によれば、指向性ビーム幅が１２０°以上の広い指向性ビーム幅を有する小型のスパイラルアンテナが、経済的な方法によって実現できる効果が得られる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
この考案に係わる広い指向性ビーム幅を有するスパイラルアンテナは、図１、図２、および請求項１に示すように、少なくとも、円筒もしくは円すい状の誘電体１１の表面に構成されたスパイラルアンテ１ａ、１ｂと、前記スパイラルアンテナの平衡する接続端子２ａ、２ｂを不平衡である接続端子６ａ、６ｂに変換するためのチップバラン４と、前記チップバランを含むアンテナ頂部のプリント基板３と、前記誘電体１１の内部を通して不平衡である接続端子６ａ、６ｂに接続される同軸ケーブル８と、前記同軸ケーブルの一方の端に設けられた同軸コネクタもしくは入出力端子９と、全体を覆うレドーム１２とから構成される。
【０００９】
また、図１、図２、および請求項２に示すように、前記スパイラルアンテナ１ａ、１ｂがフレキシブル基板は絶縁体シート１０として構成され、前記フレキシブル基板が、前記円筒もしくは円すい状の誘電体１１の表面に張付けられ、あるいは接着される。
また、図１、図２、および請求項３に示すように、前記同軸ケーブルが前記円筒もしくは円すい状の誘電体の中心部を通し、一方の端が前記アンテナ頂部のプリント基板に接続され、もう一方の端が前記同軸コネクタもしくは入出力端子に接続される。
また、請求項４に示すように、前記スパイラルアンテナが円偏波指向性アンテナであり、かつ前記スパイラルアンテナの指向性ビーム幅が１２０°以上である。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本考案の第１の実施形態による広い指向性ビーム幅を有するスパイラルアンテナの構成を示す図である。図１において、１ａ、１ｂはスパイラルアンテナ、２ａ、２ｂは接続端子、３はアンテナ頂部のプリント基板、４はチップバラン、５は微調用のコンデンサあるいはコイル、６ａ、６ｂは接続端子、７ａはアース端子、７ｂは内導体、８は同軸ケーブルもしくは入出力端子、９は同軸コネクタである。
【００１１】
前記スパイラルアンテナ１ａ、１ｂは、アンテナ頂部のプリント基板３の接続端子２ａ、２ｂに半田付けなどの方法で接続され、平衡した円偏波指向性アンテナを構成する。一方、アンテナ頂部のプリント基板３の接続端子６ａ、６ｂには、セミリジットの同軸ケーブル８の外導体に設けられたアース端子７ａが半田付けあるいは溶接あるいはかしめあるいはばねによる接触などの方法で接続され、かつセミリジットの同軸ケーブル８の内導体７ｂが半田付けなどの方法でアンテナ頂部のプリント基板３に直接接続されている。
【００１２】
また、セミリジットの同軸ケーブル８のもう一方の端には、同軸コネクタ９が半田付けあるいは圧着などの方法で接続されており、あるいは入出力端子として、内部導体がプリント基板などの入出力パターンに直接半田付けされ、外部導体がプリント基板のグランド面に直接半田付けされている。
また、前記プリント基板３には、小型化を実現するために、チップバラン４が面実装され、前記スパイラルアンテナ１ａ、１ｂの共振周波数、インピーダンスマッチング、もしくはこれらの両方を微調整するためのコイル、コンデンサ、もしくはこれらの組合せが同じく面実装されている。
【００１３】
（実施の形態２）
図２は、本考案の第２の実施形態による広い指向性ビーム幅を有するスパイラルアンテナの断面を示す図である。図２において、１０はフレキシブル基板、１１は円筒もしくは円すい状の誘電体、１２はアンテナキャップ、１３は充填材である。前記スパイラルアンテナ１ａ、１ｂはフレキシブル基板１０にエッジングなどの方法で形成され、円筒もしくは円すい状の誘電体１１の表面に巻きつけられ、張付けられ、あるいは接着されている。一方、前記頂部プリント基板３は、円筒もしくは円すい状の誘電体１１の頂部に設けられ、張付けられ、あるいは接着されている。
【００１４】
前記頂部プリント基板３に、同軸ケーブル８の外導体に設けられたアース端子７ｂと内導体７ｂを半田付けし、スパイラルアンテナ１ａ、１ｂの接続端子２ａ、２ｂを半田付けして組み立てた後、アンテナキャップ１２に収納して充填材１３によって固定して組立が完了する。前記アンテナキャップ１２と充填材１３によって前記スパイラルアンテナ１ａ、１ｂの共振周波数が変化するので、あらかじめ共振周波数のズレを見込んで調整しておく必要がある。
【００１５】
前記スパイラルアンテナを構成する素材の例として、前記フレキシブル基板の素材はポリアミドであり、前記誘電体はガラスエポキシ樹脂、セラミック、その他の高周波損失が少ない樹脂、あるいはこれらの組合せによる削り加工品あるいは成型品が用いられる。
また、前記アンテナキャップ１２は、レドームとして機能し、ゴム素材あるいはプラスチック製品であり、フレキシブルな素材であり、あるいは衝撃を吸収する素材である必要がある。
また、前記アンテナキャップ１２と前記フレキシブル基板１０との間には若干のスペースを設け、例えば発泡性樹脂などを充填するなど、機械的あるいは電気的な緩衝空間を形成する。
【００１６】
以上の説明では、１対（２素子）のスパイラルアンテナを用いる場合について説明したが、スパイラルアンテナを２対（４素子）以上設けても同様な効果があり、スパイラルアンテナの代わりにダイポールアンテナとして垂直あるいは水平偏波の指向性アンテナとすることも可能で有る。
また、スパイラルアンテナの代わりにスパイラル状に形成したループアンテナを用いても、同様に、広いビーム幅の円偏波指向性アンテナを実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本考案のスパイラルアンテナは、近年ニーズが高まっている高精度の位置検知システムあるいは距離測定装置に用いるためのものであり、小型でしかも指向性ビーム幅が広い円偏波指向性アンテナとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案の第１の実施形態によるスパイラルアンテナの構成を示す図
【図２】本考案の第２の実施形態によるスパイラルアンテナの断面を示す図
【図３】従来のスパイラルアンテナの構成を示す図
【符号の説明】
【００１９】
１ａ、１ｂ      スパイラルアンテナ
２ａ、２ｂ      接続端子
３              頂部プリント基板
４              チップバラン
５              コイルもしくはコンデンサ
６ａ、６ｂ      接続端子
７ａ            外導体に接続されたアース端子
７ｂ            内導体
８              同軸ケーブル
９              同軸コネクタ
１０            フレキシブル基板
１１            円筒もしくは円すい状の誘電体
１２            アンテナキャップ
１３            充填材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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