JP2000022432A

JP2000022432A - ヘリカルアンテナ放射素子製造方法

Info

Publication number: JP2000022432A
Application number: JP18590498A
Authority: JP
Inventors: Akio Mochizuki; 昭夫望月
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】誤差の少ない所要ピッチのエレメントを容易
に作製する。【解決手段】パイプ状の誘電体である誘電体パイプ１
の外表面に、予め所定のピッチを持つスリットを有する
マスキング型パイプ４を介して、導電性塗料６を塗布
し、ヘリカル放射素子パターンを形成する。あるいは、
パイプ状に形成されあらかじめ所定のピッチを持ち蒸着
の際のマスキングを行うマスキングガイドを使用して、
誘電体パイプのヘリカル素子となる部分の誘電体表面の
みが露出するようマスキングテープによりマスキングを
施し、所定の金属を蒸着してヘリカル放射素子パターン
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリカルアンテナ
放射素子製造方法に関し、特に、誤差の少ない所要ピッ
チのエレメントを容易に形成できる塗装型ヘリカルアン
テナ放射素子製造方法、および、エレメント全体にわた
って所要のピッチを有するエレメントを容易に作製でき
る蒸着型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘリカルアンテナは、一般に、そのエレ
メント長，エレメント径、及びエレメントピッチにより
その性能が決定される。これらヘリカルアンテナエレメ
ントの設計諸元は、解析的に求めた上で試作を行い性能
評価を行っていた。

【０００３】図１０は、従来のヘリカルアンテナエレメ
ントの一例の外観を示す斜視図である。この図に示すよ
うに、従来のヘリカルアンテナエレメントは、芯棒１１
に線材１２（ワイアー）を螺旋状に巻き付けるか、ある
いは、軽量化を必要とする場合などには、図１１に示す
ように作製していた。

【０００４】図１１は、従来のヘリカルアンテナエレメ
ントの他の例の外観を示す斜視図である。（ａ）はヘリ
カルエレメント、（ｂ）は誘電体芯材、（ｃ）は制作方
法を示す図である。この従来例は、軽量化を必要とする
場合などに用いられ、（ｂ）に示す誘電体芯材１３に、
（ａ）に示すプリント板状に形成したヘリカルエレメン
ト１４を巻き付けていた。この際、ヘリカルエレメント
１４を誘電体芯材１３に斜めに巻き付け、その結果、
（ｃ）に示すように、螺旋状のヘリカルエレメントを形
成していた。

【０００５】また、従来例として、特開平３−７４９０
６号公報記載の４線分数巻ヘリカルアンテナの製造方法
がある。この方法は、方形フレキシブル基板をエッチン
グしてアンテナエレメントとなる導電パターンを形成し
た後、この方形フレキシブル基板を円筒形にし、この後
銅箔パターンの所定部分を接続線で接続してアンテナ本
体を形成する方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来例では、
特に、誘電体芯材にプリント板状に形成したヘリカルエ
レメントを巻き付ける方法の場合、芯材の外径寸法の誤
差あるいは芯材とプリント板との間にくる接着剤の厚さ
の不均一さからくる実巻径の設計値からの狂い、及び螺
旋状にプリント板を巻き付けるときのズレなどにより、
エレメント全長にわたり所要のピッチを得ることが困難
であるという問題があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記問題を解決
すべく、誤差の少ない所要ピッチのエレメントを容易に
作製できる塗装型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法を
提供することにある。

【０００８】また、本発明の他の目的は、エレメント全
体にわたって所要のピッチを有するエレメントを容易に
作製できる蒸着型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の塗装型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法
は、パイプ状の誘電体である誘電体パイプの外表面に、
予め所定のピッチを持つスリットを有するマスキング型
パイプを介して、導電性塗料を塗布し、ヘリカル放射素
子パターンを形成することにより、誘電体パイプのパイ
プ径の多少の変動に対して影響を受けることなく、一定
の螺旋巻きピッチを持つヘリカルアンテナを容易に製造
することを特徴とする。

【００１０】また、誘電体パイプは、ＧＦＲＰ（ガラス
繊維強化プラスチック）パイプであるのが好ましい。

【００１１】さらに、マスキング型パイプは、アルミパ
イプであるのが好ましい。

【００１２】またさらに、マスキング型パイプは、誘電
体パイプがガタ無く収まるような内径を持ち、所要の螺
旋形状の螺旋スリットを設けるのが好ましい。

【００１３】また、誘電体パイプにヘリカルエレメント
への高周波信号の接続に使用される接続端子を接着し、
導電性塗料と接続させるのが好ましい。

【００１４】さらに、接続端子は、フィルム状の誘電体
の片面に銅箔を張り付けたフレキシブルプリント板であ
るのが好ましい。

【００１５】またさらに、フレキシブルプリント板は、
ポリイミドフィルムであるのが好ましい。

【００１６】また、接続端子は、銅片で形成された接続
端子用銅片であるのが好ましい。

【００１７】さらに、導電性塗料をスプレーガンにより
吹き付け塗装するのが好ましい。

【００１８】本発明により、特に、パイプ状の誘電体の
外表面に、あらかじめ所定のピッチを持つスリットを有
するマスキング型を使用して、導電性塗料を塗布し、ヘ
リカル放射パターンを形成することにより、パイプ径の
多少の変動に影響を受けることなく、一定の螺旋巻きピ
ッチを有するヘリカルアンテナエレメントを製造するこ
とができる。

【００１９】また、本発明の蒸着型ヘリカルアンテナ放
射素子製造方法は、パイプ状の誘電体である誘電体パイ
プの外表面に、パイプ状に形成されあらかじめ所定のピ
ッチを持ち蒸着の際のマスキングを行うマスキングガイ
ドを使用して、誘電体パイプのヘリカル素子となる部分
の誘電体表面のみが露出するようマスキングテープによ
りマスキングを施し、所定の金属を蒸着してヘリカル放
射素子パターンを形成することにより、パイプ径の多少
の変動に影響を受けることなく一定の螺旋巻きピッチを
持つヘリカルアンテナを容易に製作することを特徴とす
る。

【００２０】また、誘電体パイプは、ＧＦＲＰ（ガラス
繊維強化プラスチック）パイプであるのが好ましい。

【００２１】さらに、マスキングテープは、アルミニウ
ム製のテープであるのが好ましい。

【００２２】またさらに、所定の金属は、金または銅で
あるのが好ましい。

【００２３】また、誘電体パイプの下端部に、蒸着され
た金属に接触する接続端子を接着するのが好ましい。

【００２４】さらに、接続端子は、ヘリカルエレメント
への高周波信号の接続に使用する接続端子用銅片である
のが好ましい。

【００２５】またさらに、接続端子は、フィルム状の誘
電体の片面に銅箔を張り付けたフレキシブルプリント板
の銅箔側を端子形状にエッチング処理した接続端子用フ
ィルムであるのが好ましい。

【００２６】また、マスキングガイドは、ヘリカルアン
テナエレメントを形成する金属蒸着膜を螺旋形状に蒸着
させるのが好ましい。

【００２７】さらに、マスキングガイドは、プラスチッ
クまたは金属より形成されるのが好ましい。

【００２８】本発明の蒸着型ヘリカルアンテナ放射素子
製造方法では、特に、パイプ状の誘電体、例えば、ＧＦ
ＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック；ｇｌａｓｓｆｉ
ｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｌａｓｔｉｃｓ）な
どの外表面に、あらかじめ所定のピッチを持つパイプ状
のマスキング用のガイドを使用してヘリカル素子となる
部分の誘電体表面のみが露出するようアルミテープなど
でマスキングを施した誘電体パイプに、銅や金などの所
要の金属を蒸着してヘリカル放射素子パターンを形成す
ることにより、パイプ径の多少の変動に影響を受けるこ
となく一定の螺旋巻きピッチを持つヘリカルアンテナが
容易に製作できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施例について詳細に説明する。

【００３０】まず、図１〜図５を参照して、本発明の塗
装型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法について詳細に
説明する。

【００３１】図１は、本発明の塗装型ヘリカルアンテナ
放射素子の単位部品を示す斜視図である。（ａ）〜
（ｃ）は、各単位部品を示し、（ａ）は、誘電体パイプ
であるＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック；ｇｌａ
ｓｓｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｌａｓｔ
ｉｃｓ）パイプ１を示す斜視図である。ＧＦＲＰパイプ
１は、ヘリカルエレメントの主構造となる誘電体であ
る。また、（ｂ）は、ヘリカルアンテナエレメントへの
高周波信号の接続に使用する接続端子用銅片２を示す斜
視図である。接続端子用銅片２は、４枚を一組として使
用する。（ｃ）は、同じく接続端子用端子フィルム３を
示す斜視図である。この接続端子用端子フィルム３は、
フィルム状の誘電体の片面に銅箔を貼り付けたフレキシ
ブルプリント板（例えば、ポリイミドフィルムを基材と
したフレキシブルプリント板）の銅箔側を端子形状にエ
ッチング処理したフィルムであり、このフレキシブルプ
リント板に銅パターンを巻き付けて作製される。このよ
うにして、（ｂ）の接続端子用銅片２，（ｃ）の接続端
子用端子フィルム３の何れかを（ａ）のＧＦＲＰパイプ
１に接着する。

【００３２】図２は、上述した誘電体パイプであるＧＦ
ＲＰパイプ１に、（ｂ）の接続端子用銅片２，（ｃ）の
接続端子用端子フィルム３のいずれかを（ａ）のＧＦＲ
Ｐパイプ１に接着した状態を示す斜視図である。図に示
すように、ＧＦＲＰパイプ１の下部に略方形の接続端子
用銅片２または接続端子用端子フィルム３の何れかを接
着している。

【００３３】図３は、誘電体パイプ１を収容するための
アルミパイプ４を示す斜視図である。この図に示すよう
に、ヘリカルアンテナエレメントを形成する導電性塗料
を螺旋形状に塗布する際に使用する塗装用マスキング型
で、内部にヘリカル素子の主構造となる誘電体パイプ１
がガタ無く収まるような内径を持つアルミパイプ４など
に所要の螺旋形状の螺旋スリット５を施している。

【００３４】図４は、誘電体パイプを塗装している状態
を示す斜視図である。上述した塗装用マスキング型アル
ミパイプ４の内部に誘電体パイプ１を接続端子板２，３
が螺旋状スリット下部に見えるように回転位置を合わせ
て収納する。導電性塗料６は、例えば、Ｌ３００等を使
用する。その後、スプレーガン７にて導電性塗料６を吹
き付け塗装する。

【００３５】図５は、塗装の完了した誘電体パイプ１を
示す斜視図である。塗装用マスキング型アルミパイプ４
により所要のピッチをもつ螺旋形状のヘリカルエレメン
トが導電性塗料６の皮膜により形成されている。誘電体
パイプ１の下部には、接続端子用銅片２または接続端子
用端子フィルム３が設けられ、導電性塗料６の塗装皮膜
の下端部は、接続端子用銅片２ないしは接続端子用端子
フィルム３の銅箔部分と接触し、高周波信号の接続が電
線などのハンダ付けにより容易に可能な構造となってい
る。

【００３６】以上説明したように、本発明は、パイプ状
の誘電体である誘電体パイプ１の外表面に、予め所定の
ピッチを持つスリットを有するマスキング型パイプを介
して、導電性塗料６を塗布し、ヘリカル放射素子パター
ンを形成することにより、誘電体パイプ１のパイプ径の
多少の変動に対して影響を受けることなく、一定の螺旋
巻きピッチを持つヘリカルアンテナを容易に製造する。

【００３７】次に、図６〜図９を参照して、本発明の蒸
着型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法について詳細に
説明する。

【００３８】この蒸着型ヘリカルアンテナ放射素子製造
方法も、上述した塗装型ヘリカルアンテナ放射素子製造
方法で使用した誘電体パイプ１，接続端子用銅片２また
は接続端子用端子フィルム３を使用する。

【００３９】図６は、金属を蒸着する際に使用する蒸着
用のマスキングガイドを示す斜視図である。このマスキ
ングガイド８は、パイプ状に形成され、ヘリカルエレメ
ントを形成する金属蒸着膜を螺旋形状に蒸着する際のマ
スキングに使用する蒸着用のマスキングガイド８で、内
部にヘリカル素子の主構造となる誘電体パイプ（ＧＦＲ
Ｐパイプ）１がガタ無く収まるような内径を持つアルミ
などのパイプを所要の１本分の螺旋形状となるようにパ
イプ外周に切削加工を施したものである。図６に示した
マスキングガイド８は、螺旋一巻き分のマスキングガイ
ド８であり、プラスチックまたは金属より形成される。

【００４０】図７は、蒸着の際に使用するマスキングテ
ープ９を用いてマスキングを行っている状態を示す斜視
図である。この図に示すように、この蒸着用マスキング
ガイド４の内部に誘電体パイプ（ＧＦＲＰパイプ）１を
接続用端子板が螺旋状ガイド下部に隠れるように回転位
置を合わせて収め、ガイドに沿ってマスキングテープ９
としてアルミテープなどによりマスキングを行う。この
際、ヘリカルエレメント数に応じて順次回転位置をずら
しながら必要箇所の誘電体素地のみが露出するようにマ
スキングを行う。

【００４１】図８は、マスキングの完了した誘電体パイ
プ１に、真空漕内で金属蒸着しているところを示す斜視
図である。図のハッチ部分がマスキングされている部分
を示し、図の白抜き部分が誘電体パイプ１の誘電体表面
が露出している部分であり、螺旋状に金属被膜が蒸着さ
れ、図９に示す金属蒸着膜１０を形成する。マスキング
するためにはマスキングテープ９を使用し、金属蒸着に
用いられる金属は、銅または金などが用いられる。ま
た、金属蒸着は、真空漕内で行われる。

【００４２】図９は、ヘリカルエレメントの完成状態を
示す斜視図である。図８のハッチ部分に示したマスキン
グテープ９を除去するとマスキングガイド８を使用して
形成したマスキングに沿って所定のピッチをもつ螺旋形
状のヘリカルエレメントが金属蒸着膜１０により形成さ
れている。この金属蒸着膜１０は、ハッチ状に形成さ
れ、誘電体（ＧＦＲＰ）パイプ１の下部に設けられた接
続端子用銅片２または接続端子用端子フィルム３に接続
されている。すなわち、蒸着蒸着膜１０の下端部は、接
続端子用銅片２ないしは接続端子用端子フィルム３の銅
箔部分にかかっており、高周波信号の接続が電線などの
ハンダ付けにより容易に可能な構造となっている。

【００４３】以上のようにして、誘電体パイプ１の外表
面に、あらかじめ所定のピッチを持つパイプ状の蒸着用
マスキングガイド８を使用してヘリカル素子となる部分
の誘電体表面のみが露出するようアルミテープなどのマ
スキングテープ９を施した誘電体パイプ１に、銅や金な
どの所要の金属を蒸着してヘリカル放射素子パターンを
形成することにより、パイプ径の多少の変動に影響を受
けることなく一定の螺旋巻きピッチを持つヘリカルアン
テナが容易に製作できる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によると、パイプ径の多少の変動
に影響を受けることなく、一定の螺旋巻きピッチを持つ
ヘリカルアンテナが製造時の調整無しに、容易に製作で
きるという効果を奏する。

【００４５】また、塗装前に端部に接続用端子を配置し
この部分にかけて塗装を行うことにより、ヘリカルエレ
メントへの給電も従来の方法と同じ手法が使えるという
効果を奏する。

【００４６】さらに、蒸着前に端部に接続用端子を配置
しこの部分にかけて蒸着を行うことにより、ヘリカルエ
レメントへの給電も従来の方法と同じ手法が使えるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】誘電体パイプ，接続端子単品を示す斜視図であ
る。（ａ）は誘電体パイプ、（ｂ）は接続端子用銅片、
（ｃ）は接続端子用端子フィルムを示す斜視図である。

【図２】誘電体パイプに接続端子用銅片または接続端子
用フィルムを接着した状態を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施例の塗装用マスキング型のパイプ
を示す斜視図である。

【図４】本発明の実施例の塗装用マスキング型のパイプ
に導電性塗料をスプレーしている状態を示す斜視図であ
る。

【図５】導電性塗料をスプレーした後の状態を示す斜視
図である。

【図６】本発明の実施例のマスキングガイドの外観を示
す斜視図である。

【図７】本発明の実施例のマスキングテープを使用して
いる状態を示す斜視図である。

【図８】本発明の実施例において金属蒸着されている状
態を示す斜視図である。

【図９】本発明の実施例においてマスキングテープを除
去した後の状態を示す斜視図である。

【図１０】従来例の一例を示す斜視図である。

【図１１】従来例の他の例を示す斜視図である。（ａ）
はヘリカルエレメント、（ｂ）は誘電体芯材、（ｃ）は
巻き付けている状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１誘電体（ＧＦＲＰ）パイプ２接続端子用銅片３接続端子用端子フィルム。４アルミパイプ５螺旋状のスリット６導電性塗料７スプレーガン８マスキングガイド９マスキングテープ１０金属蒸着膜１１誘電体芯棒１２線材（ワイアー）１３誘電体芯材１４ヘリカルエレメント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パイプ状の誘電体である誘電体パイプの外
表面に、予め所定のピッチを持つスリットを有するマス
キング型パイプを介して、導電性塗料を塗布し、ヘリカ
ル放射素子パターンを形成することにより、前記誘電体
パイプのパイプ径の多少の変動に対して影響を受けるこ
となく、一定の螺旋巻きピッチを持つヘリカルアンテナ
を容易に製造することを特徴とする塗装型ヘリカルアン
テナ放射素子製造方法。
【請求項２】前記誘電体パイプは、ＧＦＲＰ（ガラス繊
維強化プラスチック）パイプであることを特徴とする、
請求項１に記載の塗装型ヘリカルアンテナ放射素子製造
方法。
【請求項３】前記マスキング型パイプは、アルミパイプ
であることを特徴とする、請求項１または２に記載の塗
装型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法。
【請求項４】前記マスキング型パイプは、前記誘電体パ
イプがガタ無く収まるような内径を持ち、所要の螺旋形
状の螺旋スリットを設けたことを特徴とする、請求項１
〜３のいずれかに記載の塗装型ヘリカルアンテナ放射素
子製造方法。
【請求項５】前記誘電体パイプにヘリカルエレメントへ
の高周波信号の接続に使用される接続端子を接着し、前
記導電性塗料と接続させることを特徴とする、請求項１
〜４のいずれかに記載の塗装型ヘリカルアンテナ放射素
子製造方法。
【請求項６】前記接続端子は、フィルム状の誘電体の片
面に銅箔を張り付けたフレキシブルプリント板であるこ
とを特徴とする、請求項５に記載の塗装型ヘリカルアン
テナ放射素子製造方法。
【請求項７】前記フレキシブルプリント板は、ポリイミ
ドフィルムであることを特徴とする、請求項６に記載の
塗装型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法。
【請求項８】前記接続端子は、銅片で形成された接続端
子用銅片であることを特徴とする、請求項５に記載の塗
装型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法。
【請求項９】前記導電性塗料をスプレーガンにより吹き
付け塗装することを特徴とする、請求項１〜８のいずれ
かに記載の塗装型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法。
【請求項１０】パイプ状の誘電体である誘電体パイプの
外表面に、パイプ状に形成されあらかじめ所定のピッチ
を持ち蒸着の際のマスキングを行うマスキングガイドを
使用して、前記誘電体パイプのヘリカル素子となる部分
の誘電体表面のみが露出するようマスキングテープによ
りマスキングを施し、所定の金属を蒸着してヘリカル放
射素子パターンを形成することにより、パイプ径の多少
の変動に影響を受けることなく一定の螺旋巻きピッチを
持つヘリカルアンテナを容易に製作することを特徴とす
る蒸着型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法。
【請求項１１】前記誘電体パイプは、ＧＦＲＰ（ガラス
繊維強化プラスチック）パイプであることを特徴とす
る、請求項１０に記載の蒸着型ヘリカルアンテナ放射素
子製造方法。
【請求項１２】前記マスキングテープは、アルミニウム
製のテープであることを特徴とする、請求項１０または
１１に記載の蒸着型ヘリカルアンテナ放射素子製造方
法。
【請求項１３】前記所定の金属は、金または銅であるこ
とを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれかに記載の
蒸着型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法。
【請求項１４】前記誘電体パイプの下端部に、前記蒸着
される金属に接触する接続端子を接着することを特徴と
する、請求項１０〜１３のいずれかに記載の蒸着型ヘリ
カルアンテナ放射素子製造方法。
【請求項１５】前記接続端子は、ヘリカルエレメントへ
の高周波信号の接続に使用する接続端子用銅片であるこ
とを特徴とする、請求項１４に記載の蒸着型ヘリカルア
ンテナ放射素子製造方法。
【請求項１６】前記接続端子は、フィルム状の誘電体の
片面に銅箔を張り付けたフレキシブルプリント板の前記
銅箔側を端子形状にエッチング処理した接続端子用端子
フィルムであることを特徴とする、請求項１４に記載の
蒸着型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法。
【請求項１７】前記マスキングガイドは、ヘリカルアン
テナエレメントを形成する金属蒸着膜を螺旋形状に蒸着
させることを特徴とする、請求項１０〜１６のいずれか
に記載の蒸着型ヘリカルアンテナ放射素子製造方法。
【請求項１８】前記マスキングガイドは、プラスチック
または金属より形成されることを特徴とする、請求項１
０〜１７のいずれかに記載の蒸着型ヘリカルアンテナ放
射素子製造方法。