(57)【要約】      （修正有）【課題】デュアルモードによる通信に対応できるアンテナ装置を提供する。【解決手段】地板とヘリカルチップ及び逆Ｌ型素子とを有する複数周波数帯用フィッシュボーン型ヘリカルアンテナ装置において、前記地板と前記ヘリカルチップ、前記地板と前記逆Ｌ型素子は、異なる周波数で送受信を行う。前記ヘリカルチップは、誘電体に同一ピッチで螺旋状に巻回した導体と、前記導体の一部に電気長を延長する延長辺とを有するフィッシュボーン型の素子構造として構築してある。そして、前記ヘリカルチップと前記逆Ｌ型素子とを用いることにより、デュアルモードによる通信に対応する。【選択図】図１
2009218754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地板とヘリカルチップ及び逆Ｌ型素子とを有する複数周波数帯用フィッシュボーン型ヘリカルアンテナ装置であって、
前記地板と前記ヘリカルチップ、前記地板と前記逆Ｌ型素子は、異なる周波数で送受信を行うものであり、
前記ヘリカルチップは、誘電体に同一ピッチで螺旋状に巻回した導体と、前記導体の一部に形成されて電気長を延長する延長辺とを有するフィッシュボーン型の素子構造であることを特徴とする複数周波数帯用フィッシュボーン型ヘリカルアンテナ装置。
【請求項２】
前記ヘリカルチップは、共振周波数を微調整するための導体が前記誘電体内に前記螺旋状導体に接触しないように挿入されている請求項１に記載の導体を複数周波数帯用フィッシュボーン型ヘリカルアンテナ装置。
【請求項３】
前記延長辺の一部を共振周波数の微調整用として相互に接続した請求項１に記載の複数周波数帯用フィッシュボーン型ヘリカルアンテナ装置。
【請求項４】
前記延長辺は、アンテナとして機能する領域範囲内に集積して配列してある請求項１に記載の複数周波数帯用フィッシュボーン型ヘリカルアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地板とヘリカルチップ及び逆Ｌ型素子との組合せにより送受信を行う導体を複数周波数帯用フィッシュボーン型ヘリカルアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘリカル素子に導体を装荷したアンテナは、特許文献１及び２、非特許文献１及び２などにより開示されている。
【０００３】
非特許文献１は、ＶＳＷＲ最下点周波数を低くすることを意図したものである。具体的には、非特許文献１は、同一ピッチで導線を螺旋状に巻回したヘリカルに円柱導体を挿入することにより、共振周波数を変化させ、それによりＶＳＷＲ最下点周波数を低く設定している。
【０００４】
導線を螺旋状に巻回する際のピッチを狭くすると、共振周波数が高域に偏移することが明らかになっているため、非特許文献１では、ヘリカルに円柱導体を挿入することにより、共振周波数を低域に偏移させることに成功している。
【０００５】
ところで、上述したヘリカルアンテナは携帯端末に組込まれるものであるから、小型化が要求されている。小型化に対応するには、ヘリカルのアンテナ軸長を短縮する必要がある。ヘリカルのアンテナ軸長を短縮するには、導線を螺旋状に巻回する際のピッチを狭くすることが考えられるが、上述したように、導線を螺旋状に巻回する際のピッチを狭くすると、共振周波数が高域に偏移するという事実から、非特許文献２では、ヘリカルに挿入する円柱導体の挿入量を調整することにより、共振周波数の低域側への偏倚に成功している。
【特許文献１】特開２００１−３６３３３１号公報
【特許文献２】特開２０００−１１４８５５号公報
【非特許文献１】「導体装荷ヘリカルアンテナ」  ２００５年電子情報通信学会通信ソサイエテイ大会  Ｂ−１−８８  ２００５年９月７日発行
【非特許文献２】「導体装荷ヘリカルアンテナ  第２報」  ２００７年電子情報通信学会総合大会  Ｂ−１−７２  ２００７年３月７日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１及び２は、共振周波数を低域に偏移しているが、さらに非特許文献１及び２において、ヘリカル素子の巻数を変更させることなく更なる小型化を実現することが可能であると予想される。
【０００７】
本発明の目的は、非特許文献１及び２におけるヘリカルの巻数と同数であっても、ＶＳＷＲ最下点周波数をさらに低域に偏移させ、かつ小型化を実現するとともに、デユアルモードによる通信に対応できる複数周波数帯用フィッシュボーン型ヘリカルアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明に係る複数周波数帯用フィッシュボーン型ヘリカルアンテナ装置は、地板とヘリカルチップ及び逆Ｌ型素子とを有する複数周波数帯用導体装荷型ヘリカルアンテナ装置であって、
前記地板と前記ヘリカルチップ、前記地板と前記逆Ｌ型素子は、異なる周波数で送受信を行うものであり、
前記ヘリカルチップは、誘電体に同一ピッチで螺旋状に巻回した導体と、前記導体の一部に形成されて電気長を延長する延長辺とを有するフィッシュボーン型の素子構造であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本発明によれば、地板とヘリカルチップとの組合せ、及び地板と逆Ｌ型素子との組合せにより、異なる周波数で送受信を行うことにより、デュアルモードによる通信を行うことができる。デュアルモードによる通信を行うことができるため、例えば無線ＬＡＮを使った通信と携帯電話網を使った通信とに対応する携帯端末を組み込むことができる。
【００１０】
さらに、螺旋状に巻回された導体の一部に電気長を延長する延長辺を有するフィッシュボーン型の素子構造としたため、同一巻き数の場合における線路長を延長辺により拡大することができ、共振周波数を低域側に偏倚させることができるともに、小型化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
上述したように、特に携帯端末に組み込まれるヘリカルアンテナ装置には、寸法の小型化が要求されている。小型化に対応するには、ヘリカル素子のアンテナ軸長を短縮する必要がある。ヘリカルのアンテナ軸長を短縮するには、導線を巻き付ける際のピッチを狭くすることが考えられるが、上述したように、前記ピッチを狭くすると、ヘリカル素子の共振周波数が高域に偏移することが分かっている。
【００１３】
本発明の実施形態は、非特許文献１及び２における導体の巻き数を変更することなく、線路長を拡大して実質的にアンテナの小型化を実現したものである。
【００１４】
すなわち、本発明の実施形態に係る複数周波数帯用フィッシュボーン型は、螺旋状に巻回した導体の一部での電気長を延長することにより、線路長を拡大したことを特徴とするものである。
【００１５】
具体的に説明すると、本発明の実施形態に係る複数周波数帯用フィッシュボーン型は図１に示すように、地板１と、ヘリカルチップ２と、逆Ｌ型素子１２とを有している。なお、地板１とヘリカルチップ２と逆Ｌ型素子１２とが基板等に搭載されている。アンテナを送信に用いる場合には、点Ｆから地板１とヘリカルチップ２及び地板１と逆Ｌ型素子１２との間に送信用電力を給電する。送信の場合、点Ｆは送信電力の給電点として作用する。また、アンテナを受信に用いる場合には、点Ｆに受信機を接続する。受信の場合、点Ｆは受信電力を受電する負荷点として作用する。以下の説明では、送信アンテナとして用いる場合を例にとって説明する。したがって、点Ｆは給電点として表記する。
【００１６】
本発明の実施形態における前記ヘリカルチップ２は図１及び図２に示すように、基本的な構成として同一ピッチＰで螺旋状に巻回した導体４の一部に電気長を延長する延長辺３を有するフィッシュボーン型素子構造として構成している。ここに、フィッシュボーン型素子構造とは図１及び図２に示すように、螺旋状に巻回した導体４が魚の骨格に類似している形状を呈しているために用いている。
【００１７】
本発明の実施形態における延長辺３は図１及び図２に示すように、螺旋状に巻回した導体４の一部に電気長を延長させるために設けている。前記導体４は図２及び図３に示すように、延長辺３以外の領域を同一ピッチＰで螺旋状に巻回している。前記延長辺３は、前記導線４の巻方向Ｒに対して偏倚（Ｅ）して電気長を延長させている。
【００１８】
前記導体４に延長辺３を設けることにより電気長を延長することが可能であることを検証する。誘電体等に導体４を巻付ける場合、非特許文献１及び２は、導体４をアンテナ軸長Ｓｘに沿う方向Ｈｓに対して斜めに配置しているが、本発明の実施形態では螺旋状に巻き付けた導体４の一部を階段状に屈曲させている。非特許文献１及び２と本発明の実施形態とは、導体を例えば４辺からなる長方形に屈曲させて螺旋状に巻回している。そこで、１辺の導体４に着目して、本発明の実施形態が１辺の導体４の電気長を延長させていることを検証する。
【００１９】
非特許文献１及び２は図４（Ａ）に示すように、導体４がアンテナ軸長Ｓｘに沿う方向に対してピッチ角θをもって斜めに配置しているが、本発明の実施形態は図４（Ｂ）に示すように、導体４の一部を階段状に屈曲させて延長辺３を形成している。前記延長辺３は、導体４の巻き方向Ｒに対して偏倚（Ｅ）している。
【００２０】
図４（Ａ）に示す１辺の導体４と地板との間に給電点Ｆから給電を行って共振周波数をシミュレーションすると、約２８２６ＭＨｚで共振することが分かった。
【００２１】
これに対して、本発明の実施形態は図４（Ｂ）に示すように、螺旋状に巻回した導体４の一部に延長辺３を設けて電気長を延長させている。図４（Ｂ）に示す延長辺３を有する１辺の導体４と地板１との間に給電点Ｆから給電を行って共振周波数をシミュレーションすると、約２７２４ＭＨｚで共振することが分かった。
【００２２】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すシミュレーション結果を比較検討すると、本発明の実施形態は、共振周波数が非特許文献１及び２に対して約４％低域側に偏倚した。これは、導体４の一部に延長辺３を形成することによりアンテナの線路長を拡張させたことによるものと考えられる。
【００２３】
本発明の実施形態は、前記シミュレーションの結果に基づいて、誘電体に螺旋状に巻回した導体４に延長辺３を形成してヘリカルチップ２を構成している。具体例を用いて説明する。図３に示すように、導体４を４辺からなる長方形に屈曲させて螺旋状に同一ピッチＰで巻回し、その導体４の一部に延長辺３を形成している。長方形の短辺の寸法をＳｚ、長辺の寸法をＳｙとする。図３に示すように、短辺側の隣接する導体４ａ，４ｂ間のピッチをＰに設定している。
【００２４】
さらに図２及び図３に示すように、螺旋状に巻回した長辺側の導体４ｃの一部を隣接する導体４ｄ側に階段状に屈曲させることにより、導体４ｃ，４ｄを巻方向Ｒに対して偏倚（Ｅ）して延長辺３を導体４ｃ，４ｄの一部に形成している。図３に示す例では、長辺側の導体４ｃ，４ｄの寸法をＳｙとすると、Ｓｙ／２の位置で導体４ｃ，４ｄを巻方向Ｒに対してピッチ（距離）Ｐ／２だけ階段状に屈曲させて延長辺３を形成することにより電気長を延長させている。さらに、図２に示すように、上面側に位置する延長辺３ａと下面側に位置する延長辺３ｂとは、異なる方向に向けて形成している。すなわち、上面側の延長辺３ａは図中の右側に偏倚させ、下側の延長辺３ｂは図中の左側に偏倚させている。なお、導体４ｃ，４ｄの一部を偏倚させる方向は逆の場合であってもよいものである。
【００２５】
図３に示す一例では、長辺Ｓｙを０．０１１λ（λ；使用周波数、以下同じ）、短辺Ｓｚを０．００６λ、ピッチＰを０．００５λ、アンテナ軸長Ｓｘを０．０６λにそれぞれ設定している。また地板１の有効縦長を０．７λ、有効横長を０．３λに設定している。なお、前記寸法は一例であって、使用周波数の変更により変動するものである。しかも前記寸法は、許容される製造誤差の範囲内で変動するものであり、前記寸法を中心として許容範囲内で±方向に変動するものであり、上述した数値に限定されるものではない。
【００２６】
図３において、短辺の導体４ａに対応する図示されていない短辺の導体を導体４ｅ、短辺の導体４ｂに対応する図示されていない短辺の導体を導体４ｆ、長辺の導体４ｃに対応する図示されていない長辺の導体を導体４ｇ、長辺の導体４ｄに対応する図示されていない長辺の導体を導体４ｈとする。本発明の実施形態では図２に示すように、互いに異なる向きの延長辺３ａ，３ｂの存在により、短辺導体４ａの端部と長辺導体４ｃの端部、長辺導体４ｃの端部と短辺導体４ｅの端部、短辺導体４ｅの端部と長辺導体４ｇの端部、長辺導体４ｇの端部と短辺導体４ｂの端部、短辺導体４ｂの端部と長辺導体４ｄの端部、長辺導体４ｄの端部と短辺導体４ｆの端部、短辺導体４ｆの端部と長辺導体４ｈの端部がそれぞれ互いに向き合って位置付けられることとなる。したがって、前記端部同士を電気的に接続することにより、短辺導体４ａ，長辺導体４ｃ，延長辺３ａ，短辺導体４ｅ，長辺導体４ｇ，延長辺３ｂ，短辺導体４ｂが１本の導体４として連続し、かつ螺旋状に同一ピッチＰで巻回することとなる。
【００２７】
次に、図２及び図３に示す本発明の実施形態と非特許文献１及び２とを比較して、本発明の実施形態における共振周波数が低域側に偏倚していることを検証する。比較するために、誘電体に巻き付ける導体４のターン数を１１ターンに設定した。そして、これらの導体と地板との間に給電点Ｆから給電を行い、共振周波数を実測した。その実測結果を図５に示す。図５において、実線は非特許文献１及び２における共振周波数の変化を示し、点線は本発明の実施形態における共振周波数の変化を示している。
【００２８】
図５の実線で示すように、図４（Ａ）に示す基本構成の導体４の巻数を１１ターンとした非特許文献１及び２は、共振周波数が約１６８０ＭＨｚで共振した。図５の点線で示すように、図４（Ｂ）に示す延長辺３を有する導体４を同じく１１ターンとした本発明の実施形態は、共振周波数が約１５８０ＭＨｚで共振した。これらの実測結果からして、本発明の実施形態は、非特許文献１及び２と比較して共振周波数が低域側に約６％まで偏倚していることが分かる。
【００２９】
以上のことから、本発明の実施形態は、非特許文献１及び２と同様に導体４の巻数を増やしたとしても、非特許文献１及び２に対して約６％の優位性を保持することができる。しかも、本発明の実施形態は図５から明らかなように、非特許文献１及び２と導体４の巻数を同数である場合にも、非特許文献１及び２に対して約６％の優位性を保持することができる。
【００３０】
ここで、導線４の巻数を同数に設定し、非特許文献１及び２の共振周波数が使用目標であって、その共振周波数が例えば６００ＭＨｚであるとする。本発明の実施形態は、延長辺３によりアンテナの線路長を長くすることにより、共振周波数を例えば５６４ＭＨｚまで低域側に偏倚させることができる。これは約約６％偏倚させたことに相当する。使用目標の共振周波数は６００ＭＨｚであるから、本発明の実施形態において、偏倚させた共振周波数を５６４ＭＨｚから６００ＭＨｚまで引き上げて使用目標周波数に合わせる場合、スケーリング化つまり相似的に小型化できる。つまり、アンテナ全体の大きさ（長さ・幅・高さ）を相似的に約６％小型化できる。
【００３１】
非特許文献１及び２におけるヘリカル素子と地板とを基準として、小型化できることを具体的に説明する。非特許文献の導線を正方形に屈曲させてこれを誘電体に螺旋状に巻回してヘリカル素子を形成し、このヘリカル素子と地板とを組み合わせたとする。この場合、延長辺３を有する螺旋状導体４を巻き付けた誘電体を立方体形状とし、その誘電体の体積を１０００ｍｍ３とした場合を想定する。
【００３２】
本発明の実施形態は、非特許文献と導線の巻数を同一に設定した条件でアンテナの線路長を拡張しているため、誘電体の体積を約６％である９４０ｍｍ３まで相似的に短縮する（スケーリング化）して、非特許文献と同一の共振周波数を確保することができる。したがって、本発明の実施形態は、アンテナ全体の寸法を相似的に約６％小型化できるものである。
【００３３】
なお、本発明の実施形態では、導体４ｃを隣接する導体４ｄ側に階段状に屈曲させることにより、導体４の一部に延長辺３を形成しているが、これに限られるものではない。階段状に屈曲させることに代えて、導体４の一部を蛇行させることにより、導体４を巻方向Ｒに対して偏倚させて延長辺３を形成してもよく、要は導体４を巻方向Ｒに対して偏倚させることにより、電気長を実質的に延長できる構造であれば、いずれの構造であってもよいものである。なお、図３の例では、延長辺３をアンテナ軸長Ｓｘに沿う方向Ｈｘに沿って偏倚させているが、これに限られるものではなく、延長辺３による電気長の延長効果が得られる範囲であれば、延長辺３をアンテナ軸長Ｓｘに沿う方向Ｈｘに対して角度をもつ方向に偏倚させてもよいものである。また、長辺導体４ｃ，４ｄ，４ｇ，４ｈをアンテナ軸長Ｓｘに沿う方向Ｈｘと交差する方向に配列しているが、これに限られるものではなく、延長辺３による電気長の延長効果が得られる範囲であれば、長辺導体４ｃ，４ｄ，４ｇ，４ｈをアンテナ軸長Ｓｘに沿う方向Ｈｘに対して角度をもって配列するようにしてもよいものである。また、導体４を長方形に屈曲させて螺旋状に巻回しているが、これに限られるものではなく、導体４を多角形、楕円形或いは円形状などに屈曲させて螺旋状に巻回してもよいものである。
【００３４】
また、本発明の実施形態では、導体４に形成した延長辺３をアンテナとして機能する領域範囲内に集積して配列している。図２及び図３の例では、ヘリカル素子２の上面と下面とをアンテナとして機能する領域としているため、上面の領域に複数の延長辺３ａを集積して配列し、下面の領域に複数の延長辺３ｂを集積して配列している。なお、延長辺３を集積して配列する領域は、図２及び図３に示すような対向する上面及び下面に限られるものではなく、延長辺３はアンテナとして機能する領域範囲であれば、適宜選定して集積すればよいものである。
【００３５】
本発明の実施形態では、アンテナとして機能する領域範囲内に複数の延長辺３が存在するため、螺旋状に巻回する複数の導体４による送受信面積に加えて、複数の延長辺３による送受信面積が加わるため、送受信面が実質的に拡大される。これにより、アンテナの特性を向上させることができる。
【００３６】
以上説明したように本発明の実施形態によれば、螺旋状に巻回された導体の一部に電気長を延長する延長辺を有するフィッシュボーン型の素子構造としたため、同一巻き数の場合における線路長を延長辺により拡大することができ、共振周波数を低域側に偏倚させることができる。このため、スケーリング化により相似的にアンテナを小型化できる。
【００３７】
以上の説明では、本発明の実施形態として、ヘリカルチップ２と地板１とを組み合わせたアンテナとして構築して例を説明したが、これに限られるものではなく、本発明の実施形態をヘリカルチップとして構築してもよいものである。
【００３８】
本発明の実施形態をヘリカルチップ５として構築した場合を説明する。図６に示すヘリカルチップ５は、図１〜図４に示すヘリカルチップ２と同一構造であるが、導体４を誘電体７に同一ピッチで螺旋状に巻回し、誘電体７を利用して螺旋状導体４内に新たに導体９を設けることを可能にしたこと、及び延長辺３により電気長を延長させるばかりでなく、誘電体７内の導体９と延長辺３との組合せにより、共振周波数の微調整を可能にしたことに特徴を有している。
【００３９】
図６に示すヘリカルチップ５は、導体４を誘電体７に同一ピッチＰで螺旋状に巻回し、前記導体４の一部に電気長を延長させる延長辺３を有するフィッシュボーン型の素子構造である。
【００４０】
具体的に説明すると、ヘリカルチップ５は図６及び図７に示すように、導体４を誘電体７の周面に螺旋状に同一ピッチＰで巻回しており、誘電体７内に空洞８をアンテナ軸長Ｓｘに沿う方向Ｈｘに向けて形成している。さらに、導体９を空洞８内に差込むことにより、前記導体９を螺旋状導体４内に挿入している。導体９は、螺旋状導体４に接触させずに挿入している。導体９をヘリカルチップ５内に挿入した状態を図７（Ａ），（Ｂ）に示している。図７では、ヘリカルチップ５の導体４と導体９との関係を明確にするため、誘電体７を省略して図示している。
【００４１】
さらに図６に示すヘリカルチップ５は図７に示すように、前記導体９を、共振周波数を低域側に微小に調整するために用い、図８に示すように前記延長辺３の一部を電気的に接続して共振周波数を高域側に微小に調整するために用いている。
【００４２】
ヘリカルチップ５は、同一ピッチＰの導体４の一部に延長辺３を形成することにより、上述したように共振周波数を低域側に偏倚させることができるものであるが、さらに共振周波数を微調整する場合がある。そこで、ヘリカルチップ６では、図７に示すように誘電体７の空洞８内に導体９を挿入する量を調整し、図８に示すように一部の延長辺３ｃを電気的に接続する本数を適宜調整することにより、共振周波数の偏倚を微調整している。なお、図８では、接続する延長辺を符号３ｃで示し、接続しない延長辺を符号３で示して区別している。
【００４３】
本発明の実施形態において、螺旋状導体４の巻初め端Ｔ３と導体９とを接続しないオープン状態で導体９をヘリカルチップ６内に挿入したもの（以下、階段式ヘリカルという）と非特許文献１及び２（以下、斜線式ヘリカルという）とを比較した周波数偏移率を図９に示す。図９の実線は非特許文献１及び２の周波数偏倚率を示し、点線は本発明の実施形態の周波数偏倚率を示している。
【００４４】
図９から明らかなように、階段状ヘリカルは比較対照例と比較して、周波数偏移率が約８．７％改善されている。これからすると、ヘリカルチップ６に例えば階段状の延長辺３を設け、このヘリカルチップ６内に導体９を挿入することにより、最下点周波数を低域に偏移することができることが分かる。
【００４５】
また、螺旋状導体４の巻初め端Ｔ３と導体９とを接続してショートした状態で導体９を螺旋状導体４内に挿入した本発明の実施形態（以下、階段式ヘリカルという）と非特許文献１及び２（以下、斜線式ヘリカルという）とを比較した周波数偏移率を図１０に示す。図１０の実線は非特許文献１及び２の周波数偏倚率を示し、点線は本発明の実施形態の周波数偏倚率を示している。
【００４６】
図１０から明らかなように、階段状ヘリカルに導体を挿入することにより、周波数偏移率が約８．７％改善されている。これからすると、ヘリカルチップ５に例えば階段状の延長辺３を設け、このヘリカルチップ５内に導体９を挿入することにより、最下点周波数を低域に偏移することができることが分かる。
【００４７】
以上説明したように、本発明の実施形態におけるヘリカルチップは、誘電体に導体を螺旋状に同一ピッチで巻回し、前記導体の一部に電気長を延長する延長辺を有するフィッシュボーン型の素子構造であるため、導体の巻き数が同数である場合でも、線路長を延長辺により拡大することができる。しかも、共振周波数の低域側への偏倚は、アンテナ軸長を変更することなく実現できる。したがって、線路長を拡大したとしても、導体の巻き数が増えることはなく、実質的にヘリカルチップ自体を小型化することができ、これを地板と組み合わせてアンテナ装置を構築した場合、アンテナ装置を小型化することができる。また、ヘリカルチップの寸法が小型化されるため、それに併せて地板の寸法を小型化でき、アンテナ装置の更なる小型化に貢献できる。
【００４８】
さらに前記導体を、共振周波数を低域側に微小に調整するために用い、前記延長辺の一部を電気的に接続して共振周波数を高域側に微小に調整するために用いていることにより、調整した共振周波数が目的値とずれた場合にも、前記導体と前記一部を電気的に接続した延長辺との組合せにより、共振周波数の微調整を行うことができる。
【００４９】
図２及び図３に示した導体９が存在しない例では周波数偏倚率が約６％改善できたが、図６及び図７に示した導体９が存在する例では周波数偏倚率が約８．７％改善できたものであり、上述したスケーリング化によって更に相似的にアンテナを小型化できることを意味している。
【００５０】
次に、本発明の実施形態に係るヘリカルチップ６を製造する方法について説明する。ヘリカルチップ６の構成は図６及び図７に示すヘリカルチップ５の構成と同じである。
【００５１】
本発明の実施形態荷係る製造方法は図１１〜図１３に示すように、基本的な構成として誘電体７ａ，７ｂに導体４を同一ピッチＰで螺旋状に形成するとともに、前記螺旋状導体４の一部に電気長を延長させるための延長辺３を形成することを特徴とするものである。
【００５２】
具体的な一例を図１１に示す。導体４を巻き付ける誘電体は半割り構造の誘電体７ａ，７ｂから構成されている。誘電体７ａ，７ｂに巻き付ける螺旋状導体４の線路パターンを誘電体７ａ，７ｂの突き合わせ面７ｃの長さ方向に沿って上下に２分割する。そして、上半分の螺旋状導体４の線路パターン４ｘを半割構造の誘電体７ａに印刷するなどの方法により転写し、半割構造の誘電体７ａに同一ピッチＰの導体４と延長辺３とを形成する。同様に、下半分の螺旋状導体４の線路パターン４ｙを半割構造の誘電体７ｂに印刷するなどの方法により転写し、半割構造の誘電体７ａに同一ピッチＰの導体４と延長辺３とを形成する。この場合、上部の線路パターン４ｘと下部の線路パターン４ｙとにおける延長辺３の向きを互いに逆方向に向けて形成する。
【００５３】
次に、前記半割構造の誘電体７ａ，７ｂ同士を突き合わせ面７ｃで突き合わせ、対向する導体４同士を接続する。なお、対向する導体４同士の突き合わせは、その詳細が図２に示してある。
【００５４】
次に、対向する導体同士を接続する例を説明する。図１１では、対向する導体４の端部を結ぶ位置に誘電体７ａ，７ｂを貫通するスルーホール１０を形成し、スルーホール１０を介して対向する導体４同士を接続している。図１２では、対向する導体４の端部を結ぶ位置で誘電体７ａ，７ｂの側面に側面パターン１１を形成し、側面パターン１１を介して対向する導体４同士を接続している。
【００５５】
また図１２では、誘電体７ａ，７ｂの側面に側面パターン１１を印刷により直接形成するようにしたが、図１３に示すように誘電体７ａ，７ｂの側面にスリット１２を凹状に形成し、凹状のスリット１２内に側面パターン１１を埋め込むように形成してもよいものである。
【００５６】
以上のように本発明の実施形態ではヘリカルチップを製造する場合、誘電体に導体を同一ピッチで螺旋状に形成するとともに、前記螺旋状に形成された前記導体の一部に電気長を延長する延長辺を形成するため、製造方法をシンプルにしてヘリカルチップを容易に製造することができる。
【００５７】
次に、上述したヘリカルチップ２と逆Ｌ型素子１２とを地板１と組み合わせることにより、デュアルモードで共振することを検証した。その結果を図１４に示す。
【００５８】
図１４から明らかなように、アンテナの線路長の短い逆Ｌ型素子１２とアンテナの線路長の長いヘリカルチップ２とに共通に地板１を用いた。逆Ｌ型素子１２の有効長を０．８λ（λ；使用周波数）に設定し、地板１の有効縦長を０．７λ（λ；使用周波数）、地板１の有効横長を０．３λにそれぞれ設定した。なお、ヘリカルチップ２の寸法は図３に示すとおりである。逆Ｌ型素子１２の使用周波数λを２５００ＭＨｚに、ヘリカルチップ２の使用周波数λを５５０ＭＨｚにそれぞれ設定した。但し、逆Ｌ型素子１２，地板１，ヘリカルチップ２の寸法は一例であって、使用周波数が変更されれば、それに伴って変動するし、また製造に許容される範囲であれば、±の範囲で変動するものである。
【００５９】
以上の条件の下で、給電点Ｆから地板１とヘリカルチップ２及び地板１とヘリカルチップ２とにそれぞれ送信用電力を給電したところ、逆Ｌ型素子１２については２５００ＭＨｚで、ヘリカルチップ２については５５０ＭＨｚでそれぞれ共振していることが検証できた。
【００６０】
図１４の検証結果からして、地板１と逆Ｌ型素子１２、地板１とヘリカルチップ２との組合せによるヘリカルアンテナ装置は、デュアルモードでの通信に対応できることが検証できた。
【００６１】
以上のように本発明の実施形態によれば、地板とヘリカルチップとの組合せ、及び地板と逆Ｌ型素子との組合せにより、異なる周波数で送受信を行うことにより、デュアルモードによる通信を行うことができる。デュアルモードによる通信を行うことができるため、例えば無線ＬＡＮを使った通信と携帯電話網を使った通信とに対応する携帯端末を組み込むことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明によれば、例えば携帯電話のように小型化が要求される携帯端末に組込む占有スペースを短縮化することができ、かつデュアルモードによる通信に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る複数周波数帯用フィッシュボーン型ヘリカルアンテナ装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す複数周波数帯用フィッシュボーン型ヘリカルアンテナ装置に用いたヘリカルチップを詳細に示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る複数周波数帯用フィッシュボーン型ヘリカルアンテナ装置に用いるヘリカルチップの具体例を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）の上段は、非特許文献１及び２に示されたヘリカル素子の一部を示す図、（Ａ）の下段は、（Ａ）に示すヘリカル素子を用いた場合の共振周波数を示す図、（Ｂ）の上段は、本発明の実施形態におけるヘリカル素子の一部を示す図、（Ｂ）の下段は、（Ｂ）に示すヘリカル素子を用いた場合の共振周波数を示す図である。
【図５】本発明の実施形態において共振周波数が低域に偏移する状態を検証した特性図である。
【図６】本発明の実施形態に係るヘリカルチップを示す斜視図である。
【図７】（Ａ）は、図２に示すヘリカルチップに導体を挿入した状態を示す斜視図、（Ｂ）は、（Ａ）における導体の挿入側を部分拡大した斜視図である。
【図８】本発明の実施形態において延長辺の一部を電気的に接続した状態を示す特性図である。
【図９】本発明の実施形態において共振周波数が低域に偏移する状態を示す特性図である。
【図１０】本発明の実施形態において共振周波数が低域に偏移する状態を示す特性図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るヘリカルチップを製造する方法を説明する斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るヘリカルチップを製造する方法を説明する斜視図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るヘリカルチップを製造する方法を説明する斜視図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る複数周波数帯用フィッシュボーン型がデュアルモードの通信に対応可能であることを検証した特性図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  地板
２，５，６  ヘリカルチップ
３，３ａ，３ｂ，３ｃ  延長辺
４  導体
７，７ａ，７ｂ  誘電体
８  誘電体の空洞
９  導体
１０  スルーホール
１１  側面パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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