JP2003163527A - アンテナ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の目的とする共振周波数に対応したヘリ
カル型のアンテナ装置を同一の基体を用いて得ることが
可能で、製造工程および製造コストの低減を図ることが
可能なアンテナ装置を提供する。 【解決手段】 略直方体の誘電体または磁性体から成
り、相対向する一対の側面に上下面にわたる溝状の複数
の凹部２およびこの凹部２間に位置する凸部３が交互に
形成された基体１と、この基体１の上下面および凹部２
もしくは凸部３に形成され、全体として基体１をらせん
状に取り巻く線状の電極導体４とを具備して成り、電極
導体４は、凹部２もしくは凸部３の少なくとも１つを飛
ばして形成されているアンテナ装置である。同一の基体
１を用いて、種々の所望の共振周波数を有するヘリカル
型のアンテナ装置を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動体通信機器やロ
ーカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）用等に用いられる
ヘリカル型のアンテナ装置およびその製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信機器等に用いられるアンテナ
装置としては、従来から種々の構成のものが提案され用
いられている。これらのアンテナ装置の内、基体にセラ
ミックスを用いたヘリカル型のアンテナ装置についても
種々のものが提案されており、これについては、特開20
00−312109号公報や特開2001−168624号公報に開示され
たものに代表されるように、低コストの製造の方法も提
案されている。

【０００３】このアンテナ装置の製造方法は、例えばセ
ラミック基板上に多数個のアンテナ装置領域を区画する
スナップライン（分割線）とスルーホール（貫通孔）と
を形成し、基板の上下面への電極導体の印刷および側面
の電極導体となるスルーホール印刷を経て焼成した後、
セラミック基板をスナップラインに沿って分割し、セラ
ミック基体にヘリカル状の電極導体が形成された、多数
個のヘリカル型のアンテナ装置を製造するというもので
ある。

【０００４】一方、アンテナ装置の共振周波数の調整方
法に関しては、特開平９−121111号公報や特開平９−93
033号公報に開示されたものに代表されるように、レー
ザ等により電極導体をトリミングすること等により共振
周波数を調整する方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなアンテナ装置の方法では、共振周波数が電極導体
の長さに依存していることおよびセラミック基板のスル
ーホールの位置を容易には変更できないことにより、１
つのセラミック基板より製造できるアンテナ装置は、１
つの共振周波数を有するものしか製造することができな
いという問題点があった。

【０００６】また、このアンテナ装置の電極導体をレー
ザトリミングすることにより所望の共振周波数へ調整す
ることができるが、レーザによるトリミングの工程が増
すことにより、製造工程や製造コストにかかる負担が大
きくなるという問題点もあった。

【０００７】一方、近年の移動体通信機器は多数のメー
カーにより多種多様化されており、アンテナ装置の共振
周波数に関しても機種毎にその値を設定値に合わせる必
要がある。従って、異なった共振周波数を持つ複数のア
ンテナ装置を製造するためには、共振周波数の数の分だ
けスルーホールの位置を異ならせたセラミック基板を用
意するか、または、同じ電極導体を形成したものに対し
て種々のレーザトリミングを行なう必要があり、製造工
程や製造コスト上好ましくない。

【０００８】また、アンテナ装置の共振周波数は、電極
導体が一定であれば、基体となるセラミック基板の誘電
率によっても変化する。目的とする共振周波数を得るた
めには、セラミック基板の誘電率に応じて電極導体の長
さを変更する必要がある。

【０００９】一方、基体となるセラミック基板の誘電率
は、次に代表される理由等によりばらつきが生じる。 （１）基体となるセラミック基板の原料の製造工程にお
ける混合ずれや、純度や粒径のばらつきに起因する誘電
率のばらつき。 （２）基体成型時の加圧圧力やバインダのばらつきに起
因する基体の密度ばらつきによる誘電率のばらつき。 （３）焼成工程における焼成温度や焼成時に基体に触れ
るセッター・トチ・トモコ・雰囲気等との化学反応に起
因する誘電率のばらつき。

【００１０】従って、基体の誘電率のばらつきがあるに
も関わらず目的とする共振周波数を得るためには、前記
のようにレーザトリミングを行なうか、この基体となる
セラミック基板の誘電率のばらつきを軽減するために高
精度の管理を行なうか、例えば焼成炉の中の温度分布を
一定に保つためにセラミック基板を詰め込めるだけ詰め
込まない状態での焼成を行なうような、容量に余裕を持
たせた製造を行なうか、または、目的とする共振周波数
の以外のアンテナ装置は不良品として廃棄するか等の必
要があり、製造工程や製造コスト上および不良率の観点
より望ましくない。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みて案出されたもの
であり、その目的は、複数の目的とする共振周波数に対
応したヘリカル型のアンテナ装置を同一の基体を用いて
得ることが可能で、製造工程および製造コストの低減を
図ることが可能なアンテナ装置およびその製造方法に関
するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のアンテナ装置
は、略直方体の誘電体または磁性体から成り、相対向す
る一対の側面に上下面にわたる溝状の複数の凹部および
この凹部間に位置する凸部が交互に形成された基体と、
この基体の前記上下面および前記凹部もしくは前記凸部
に形成され、全体として前記基体をらせん状に取り巻く
線状の電極導体とを具備して成り、前記電極導体は、前
記凹部もしくは前記凸部の少なくとも１つを飛ばして形
成されていることを特徴とするものである。

【００１３】また、本発明のアンテナ装置は、上記構成
において、複数の前記凹部および前記凸部は、一対の前
記側面間で対をなすように形成されており、前記電極導
体は、前記凹部もしくは前記凸部の少なくとも一対を飛
ばして形成されていることを特徴とするものである。

【００１４】また、本発明のアンテナ装置の製造方法
は、下記（Ａ）〜（Ｅ）の各工程を順次行なうことによ
り、所望の共振周波数を有する上記本発明のアンテナ装
置を得ることを特徴とするものである。 （Ａ）略直方体の誘電体または磁性体から成り、相対向
する一対の側面に上下面にわたる溝状の複数の凹部およ
びこの凹部間に位置する凸部が交互に形成された基体を
複数準備する。 （Ｂ）前記基体の前記上下面および前記凹部もしくは前
記凸部に、全体として前記基体をらせん状に取り巻く線
状の電極導体を形成して、前記凹部もしくは前記凸部を
飛ばさずに前記電極導体を形成したヘリカル型の基準ア
ンテナおよび前記凹部もしくは前記凸部の少なくとも１
つを飛ばし、その飛ばした位置を順次変更して前記電極
導体を形成したヘリカル型の複数の比較アンテナを作製
する。 （Ｃ）前記基準アンテナおよび複数の前記比較アンテナ
についてそれぞれ共振周波数を測定してその測定結果を
Ｙとし、前記基体の一方の端面側から数えた前記凹部も
しくは前記凸部の前記飛ばした位置をＸ番目としたとき
（ただし、前記基準アンテナについてはＸ＝０とする）
のＸと前記共振周波数との関係をＸの６次式で近似した
関係式Ｙ＝ａＸ⁶＋ｂＸ⁵＋ｃＸ⁴＋ｄＸ³＋ｅＸ²＋ｆＸ
＋ｇ（ただし、ａ〜ｇは定数）を求める。 （Ｄ）（Ｃ）で求めた関係式により、所望の共振周波数
に最も近い前記共振周波数Ｙが得られる前記飛ばした位
置Ｘを決定する。 （Ｅ）前記基体の前記上下面および前記凹部もしくは前
記凸部に、全体として前記基体をらせん状に取り巻く線
状の電極導体を、（Ｄ）で決定したＸ番目の位置の前記
凹部もしくは前記凸部を飛ばして形成するとともに、前
記電極導体の線幅を調整して、所望の共振周波数を有す
る請求項１または請求項２のいずれかに記載のアンテナ
装置を得る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明のアンテナ装置によれば、
基体の上下面および凹部もしくは凸部に形成され、全体
として基体をらせん状に取り巻く線状の電極導体が、凹
部もしくは凸部の少なくとも１つを飛ばして形成されて
いることから、この凹部もしくは凸部を飛ばして形成さ
れた電極導体の部分により、アンテナ装置内にリアクタ
ンス素子部を設けることになる。ヘリカル型のアンテナ
装置の電極導体における電流分布は、正弦波のような形
をしており、これに対して凹部もしくは凸部の少なくと
も１つ以上を飛ばし、その飛ばした位置を変化させるこ
とにより、アンテナ装置の電極導体における電流分布の
節に近い位置より腹の位置までリアクタンス素子部の位
置を変化させることが可能となる。このリアクタンス素
子部は電流分布の強さに依存して機能することより、電
流分布が、腹の位置にて最大となり、節の位置にて最小
となるような働きをする。従って、リアクタンス素子部
の位置を変化させること、すなわち１つ以上の凹部もし
くは凸部の飛ばす位置を変化させることにより共振周波
数を変化させることができる。また、その変化量は、ヘ
リカル型のアンテナ装置の電極導体における電流分布が
一定であることや、リアクタンス素子部の値に関しては
飛ばす凹部もしくは凸部の数が一定であれば一定である
ことより、共振周波数は純粋に凹部もしくは凸部の飛ば
す位置に依存することとなる。

【００１６】なお、凹部もしくは凸部の飛ばした位置が
基体の一対の側面間で対をなしていない場合には、その
製造段階において電極導体のパターンが凹部もしくは凸
部の飛ばした位置の前後で複雑になり、製造精度や製造
コスト上望ましくない場合がある。これに対して、凹部
もしくは凸部の飛ばした位置が一対の側面間で対を成す
ように形成されており、電極導体が凹部もしくは凸部の
少なくとも１対を飛ばして形成されている場合には、電
極導体のパターンを対をなす凹部もしくは凸部の飛ばし
た位置の部分のみ削除するようにして形成し、飛ばした
位置の前後の電極導体のパターンは変更しなくても良い
ため、製造の精度が安定するとともに、製造工程や製造
コスト上で有利となり安価に製造できるものとなる。

【００１７】なお、理論的には凹部もしくは凸部の飛ば
す位置に応じて共振周波数が連続的に変化するのである
が、実際のアンテナ装置においては凹部もしくは凸部の
飛ばす位置は、基体の一対の側面に形成された凹部もし
くは凸部の位置、例えばセラミック基板に形成した貫通
孔の位置に依存するため、調整できる共振周波数の値
は、連続的な変化ではなく、とびとびの値の集合とな
る。これについては、とびとびの値の間の共振周波数に
ついても連続的に調整するために、電極導体の線幅を利
用した周波数調整を行なえばよい。電極導体の線幅を変
化させることにより、全体のインピーダンス成分を変化
させることができ、インピーダンス成分を変化させるこ
とで共振周波数を調整することが可能となる。

【００１８】また、本発明のアンテナ装置の製造方法に
よれば、データ作成用の試料を数個作製することによっ
て、飛ばす位置Ｘに対する共振周波数Ｙを数式化するこ
とができる。数式化が可能な理由としては、前述の共振
周波数は純粋に凹部もしくは凸部の飛ばす位置に依存す
るためである。この数式を利用することにより、目的と
する共振周波数の値を大きく変化させることが容易に行
なえるようになり、試作・設計の回数が減少し所望の共
振周波数を有するアンテナ装置を得るまでのスピードア
ップの実現が可能となる。

【００１９】以上により、本発明によれば、同一の基体
を用いて、種々の所望の共振周波数を有するヘリカル型
のアンテナ装置を得ることができる。

【００２０】以下、本発明のアンテナ装置およびその製
造方法について図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００２１】図１は本発明のアンテナ装置の実施の形態
の一例を示す斜視図であり、図２および図３は本発明の
アンテナ装置の実施の形態の他の例を示す斜視図であ
る。これらの図において同様の箇所には同じ符号を付し
てあり、１は略直方体の誘電体または磁性体から成る基
体、２は基体１の相対向する一対の側面に上下面にわた
って溝状に形成された凹部、３は凹部２間に位置する凸
部である。これら凹部２および凸部３は複数、これらの
例では９つの凹部２およびその間に位置する８つの凸部
３が交互に形成されている。４は基体１の上下面および
凹部２もしくは凸部３に形成され、全体として基体１を
らせん状に取り巻く線状の電極導体であり、これらの例
では基体１の側面において電極導体４は凹部２に形成さ
れている。５は電極導体４への給電部となる端子電極で
ある。また、図中に示したＡ，Ｂ，Ｃ，…およびａ，
ｂ，ｃ，…は、それぞれ基体１の側面における凹部２も
しくは凸部３の位置を示す符号であり、これらの例では
基体１の側面に９つずつ形成された凹部２の位置を示し
ている。なお、これらの例では一対の側面間で凹部２お
よび凸部３がそれぞれ対をなすように形成されている。

【００２２】そして、本発明のアンテナ装置は、電極導
体４が凹部２もしくは凸部３、これらの例では凹部２の
少なくとも１つを飛ばして形成されていることを特徴と
するものであり、図１に示す例においては凹部２のうち
Ａおよびａを飛ばして電極導体４が形成されており、図
２に示す例では凹部２のうちＢおよびｂを飛ばして、図
３に示す例では凹部２のうちＣおよびｃを飛ばして形成
されている。なお、このように凹部２を飛ばす位置は、
所望の共振周波数が得られるように選定されるものであ
り、同様にＥおよびｅ，Ｆおよびｆ，Ｇおよびｇ，…を
飛ばしてもよい。また、２つ以上の凹部２を飛ばしても
よく、その際には飛ばす凹部２の位置は連続してして
も、とびとびの位置であってもよい。また、電極導体４
が凸部３に形成されている場合には、その凸部３を同様
に飛ばして形成すればよい。

【００２３】本発明のアンテナ装置において、基体１は
略直方体の誘電体または磁性体から成り、例えばガラス
エポキシやＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等
の有機系樹脂材料・アルミナを主成分とする低温焼結材
料・Ｎｉ−Ｚｎを主成分とする低温焼結材料・コージラ
イト・ステアタイト・フェライト・ＹＩＧ等から成るも
のである。また、電極導体４および端子電極５は、アル
ミニウム・銅・ニッケル・銀・パラジウム・白金・金等
の電気抵抗の低い導体で形成されている。

【００２４】このような本発明のアンテナ装置は、例え
ば母基板を用いたいわゆる多数個取りの手法により作製
される。その作製方法の例を図５に示す平面図を参照し
つつ説明する。図５は、本発明のアンテナ装置を作製す
る方法の例における母基板10の例を示す平面図である。

【００２５】まず、誘電体粉末または磁性体粉末に有機
バインダおよび溶剤を添加混合して成形されたグリーン
シートを準備する。次に、グリーンシートの上面または
下面の少なくとも一方に格子状の分割溝11を形成して複
数の矩形状のアンテナ領域12を配列形成するとともに、
アンテナ領域12の対向する２辺をなす分割溝11上にアン
テナ装置の基体１の側面に凹部２を形成するための貫通
孔13を形成する。これにより、略直方体の誘電体または
磁性体から成り、相対向する一対の側面に貫通孔13を分
割して得られる上下面にわたる溝状の複数の凹部２およ
びこの凹部２間に位置する分割溝11で分割された部分に
相当する凸部３が交互に形成された基体１が複数準備さ
れることとなる。

【００２６】次に、導体ペーストにより、貫通孔13の内
面を被覆するとともに、アンテナ領域12の上下面に、端
部が貫通孔13の内面に接続された電極導体４となる導体
パターン（図示せず）および端子電極５となる導体パタ
ーン（図示せず）を形成する。このとき、電極導体４を
飛ばして形成される凹部２となる貫通孔13には導体ペー
ストを被覆しても、しなくてもよい。また、上下面の導
体パターンもその凹部２を飛ばして形成しておく。そし
て、これら導体パターンが形成されたグリーンシートを
焼成して、アンテナ領域12として複数の略直方体のアン
テナ装置が配列形成された誘電体または磁性体の母基板
10を得る。

【００２７】これにより、図５に示すように、誘電体材
料または磁性体材料から成り、格子状の分割溝11により
任意のサイズに分割できるように略直方体のアンテナ装
置がアンテナ領域12として縦横の並びに配列形成され、
その上下面およびその対向する２辺をなす分割溝11上に
貫通孔13を分割してできる凹部２に、全体として基体１
をらせん状に取り巻く電極導体４が形成され、電極導体
４への給電部としての端子電極５が形成された母基板10
が得られる。そして、この母基板10を分割溝11に沿って
分割することにより、図１〜図３に示すアンテナ装置が
多数個得られる。

【００２８】なお、基体１への電極導体４の形成は母基
板10を個々の基体１に分割した後に行なってもよい。ま
た、アンテナ装置の基体１の側面の凸部３に電極導体４
を形成するには、貫通孔13の内面へ導体ペーストを被覆
するのに代えて、分割後に貫通孔13による凹部２の間に
位置して形成される凸部３に導体ペーストを印刷するこ
とにより形成すればよい。

【００２９】また、この母基板10への電極導体４および
端部電極５の形成は、導体ペーストのスクリーン印刷の
他にも、導体金属の蒸着・フォトスパッタ等の薄膜形成
法や金属箔の貼り合わせ法あるいはメッキ法等で行なっ
てもよい。

【００３０】次に、本発明のアンテナ装置の製造方法に
ついて実施例に基づいて説明する。

【００３１】本発明のアンテナ装置は、例えば前述のよ
うに、図５に示すような母基板10において、電極導体４
となる導体パターンのスクリーン印刷および貫通孔13へ
の印刷（スルーホール印刷）により、基体１の上下面お
よび側面の凹部２にかけて全体として基体１をらせん状
に取り巻くように電極導体４を形成して分割溝11に沿っ
て分割することによって作製される。

【００３２】その際、図４に図１〜図３と同様の斜視図
で示すように、全体として基体１を取り巻く電極導体４
が凹部２もしくは凸部３を飛ばさずに形成されたヘリカ
ル型の基準アンテナを作製する。また、これとともに、
凹部２もしくは凸部３のうち少なくとも１つを飛ばして
電極導体４を形成し、その飛ばした位置を順次変更して
電極導体４を形成したヘリカル型の複数の比較アンテナ
を作製する。これらは、例えば凹部２の１つを飛ばした
ものであれば、図１に示すように凹部２のうちＡおよび
ａを飛ばしたもの、図２に示すように凹部２のうちＢお
よびｂを飛ばしたもの、図３に示すように凹部２のうち
Ｃおよびｃを飛ばしたもの、同様にＥおよびｅ，Ｆおよ
びｆ，Ｇおよびｇ，…を飛ばしたものを作製する。

【００３３】次に、これらの基準アンテナおよび比較ア
ンテナについて、それぞれ図６に斜視図で示すような評
価基板の上に載せてネットワークアナライザを用いてRe
turnLoss（反射損失）を求めて、共振周波数を測定す
る。なお、図６において、20は評価基板の基板、21は基
板20の上面に配設された給電線、22は基板20の下面に給
電線21と対向させて形成された接地導体であり、23は基
板20の上面の給電線21の先端部に搭載されたアンテナ装
置である。

【００３４】次に、基準アンテナおよび比較アンテナに
ついてそれぞれ測定した共振周波数き測定結果をＹと
し、基体１の一方の端面側から数えた凹部２もしくは凸
部３の飛ばした位置をＸ番目として、すなわち基準アン
テナについてはＸ＝０とし、ＡはＸ＝１，ＢはＸ＝２，
…として、そのＸと共振周波数の測定結果Ｙとの関係を
Ｘの６次式で近似した関係式Ｙ＝ａＸ⁶＋ｂＸ⁵＋ｃＸ⁴
＋ｄＸ³＋ｅＸ²＋ｆＸ＋ｇ（ただし、ａ〜ｇは定数）を
求める。

【００３５】このようにして求めた関係式を、横軸をＸ
（飛ばし位置）とし縦軸を共振周波数（単位：ＭＨｚ）
としてプロットしたグラフの例を図７に示す。図７の例
では凹部２を一対ずつ飛ばした場合の結果を示している
が、これより、飛ばす凹部２の位置と共振周波数との間
には強い相関関係があることが理解できる。

【００３６】また、本発明のアンテナ装置の実施の形態
の他の例として、同様に凹部２を２対ずつ飛ばした場合
および３対ずつ飛ばした場合の斜視図をそれぞれ図８お
よび図９に示し、それぞれの場合の共振周波数Ｙと飛ば
した位置Ｘとの関係式の結果の例を図10および図11に図
７と同様のグラフで示す。これらの場合についても、図
７と同様に強い相関関係が見出される。

【００３７】そして、これを利用することにより、所望
の共振周波数に最も近い共振周波数Ｙが得られる飛ばし
た位置Ｘを決定し、そのＸ番目の凹部２を飛ばして電極
導体４を形成することにより、一つの形状の基体１より
複数の共振周波数にそれぞれ対応したアンテナ装置を製
造することが可能となる。ただし、母基板10において貫
通穴13の位置が決定している等、凹部２および凸部３の
位置が固定されている以上、凹部２もしくは凸部３を飛
ばして電極導体４を形成することにより得られるアンテ
ナ装置の共振周波数は、そのままでは連続的ではなくと
びとびの値でしかない。そこで、その場合には、電極導
体４の線幅を調整することにより、所望の共振周波数に
合わせることが可能となる。図12に、図１に示す例にお
いて電極導体４の線幅を変化させた場合の共振周波数の
変化について、横軸を線幅（単位：ｍｍ）とし、縦軸を
共振周波数（単位：ＭＨｚ）としてプロットしたグラフ
の例を示す。図12より、電極導体４を凹部２もしくは凸
部３を飛ばして形成したときの様に大きな共振周波数の
変動はないが、共振周波数は電極導体４の線幅に対し連
続的に変化する強い相関関係があることが分かる。これ
により、１つの形状の基体を用いて、所望の異なった共
振周波数を持つ複数のアンテナ装置を得ることが可能と
なる。

【００３８】（実施例１）本例においては、基体にはア
ルミナ系セラミックスを、電極導体には銀ペーストを用
いて、目標とする共振周波数ｆ₀＝1520ＭＨｚのアンテ
ナ装置の作製を行なった。

【００３９】まず、図５に示すようなアルミナ母基板を
用意した。アルミナ母基板は、次の基体が56個取れる大
きさのものを用意した。アンテナ装置の基体の大きさは
長辺が10ｍｍ，短辺が３ｍｍ，厚みが0.5ｍｍであり、
側面の凹凸の数は、片側の側面で凹部の数が12個となる
ようにした。

【００４０】このアルミナ母基板の上下面に銀ペースト
を用いて線幅が0.4ｍｍで導体間の間隔が0.2ｍｍの電極
導体パターンを印刷し、850℃にて焼き付けを行なっ
た。同様に、分割溝上の貫通孔にはスルーホール印刷を
用いて側面の電極導体を形成した。なお、凹部を飛ばす
位置としては、図７に示す結果を用いて、Ｃの位置（Ｘ
＝３）を飛ばすようにした。

【００４１】このようにして得られた本発明のアンテナ
装置５個について、図６に示す評価基板に搭載してネッ
トワークアナライザ用いてReturn Lossを求め、共振周
波数の測定を行なった。このときの結果を表１に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】表１の結果によれば、本発明のアンテナ装
置の試料１〜５において共振周波数は1519〜1524ＭＨｚ
の範囲であり、図７に示す結果では共振周波数Ｙと飛ば
す位置Ｘとの関係式はＹ＝0.0001Ｘ⁶−0.0073Ｘ⁵＋0.15
84Ｘ⁴−1.5673Ｘ³＋6.8839Ｘ ²＋1.9946Ｘ＋1484.6であ
るので、これにＸ＝３を代入したときの計算値であるＹ
＝1521（ＭＨｚ）とよく一致していた。

【００４４】（実施例２）本例においては、基体にはア
ルミナ系セラミックスを、導体には銀ペーストを用い
て、目標とする共振周波数ｆ₀＝1600ＭＨｚのアンテナ
装置の作製を行なった。アルミナ母基板には、実施例１
と同じものを用いた。このアルミナ母基板の上下面に銀
ペーストを用いて線幅が0.4ｍｍで導体間の間隔が0.2ｍ
ｍの電極導体パターンを印刷し、850℃にて焼き付けを
行なった。また同様に、分割溝上の貫通孔にはスルーホ
ール印刷を用いて側面の電極導体を形成した。なお、凹
部を飛ばす位置としては、図10に示す結果を用いて、Ｄ
の位置（Ｘ＝４）を飛ばすようにした。

【００４５】このようにして得られた本発明のアンテナ
装置５個について、図６に示す評価基板に搭載してネッ
トワークアナライザ用いてReturn Lossを求め、共振周
波数の測定を行なった。このときの結果を表２に示す。

【００４６】

【表２】

【００４７】表２の結果によれば、本発明のアンテナ装
置の試料６〜10において共振周波数は1593〜1597ＭＨｚ
の範囲であり、図10に示す結果では共振周波数Ｙと飛ば
す位置Ｘとの関係式はＹ＝−0.0021Ｘ⁶＋0.00692Ｘ⁵−
0.89Ｘ⁴＋5.2163Ｘ³−13.582Ｘ²＋34.805Ｘ＋1506.3で
あるので、これにＸ＝４を代入したときの計算値である
Ｙ＝1596（ＭＨｚ）とよく一致していた。

【００４８】（実施例３）本例においては、基体にはア
ルミナ系セラミックスを、導体には銀ペーストを用い
て、目標とする共振周波数ｆ₀＝1700ＭＨｚのアンテナ
装置の作製を行なった。アルミナ母基板には、実施例１
と同じものを用いた。このアルミナ母基板の上下面に銀
ペーストを用いて線幅が0.4ｍｍで導体間の間隔が0.2ｍ
ｍの電極導体パターンを印刷し、850℃にて焼き付けを
行なった。また同様に、分割溝上の貫通孔にはスルーホ
ール印刷を用いて側面の電極導体を形成した。なお、凹
部を飛ばす位置としては、図11に示す結果を用いて、Ｅ
の位置（Ｘ＝５）を飛ばすようにした。

【００４９】このようにして得られた本発明のアンテナ
装置５個について、図６に示す評価基板に搭載してネッ
トワークアナライザ用いてReturn Lossを求め、共振周
波数の測定を行なった。このときの結果を表３に示す。

【００５０】

【表３】

【００５１】表３の結果によれば、本発明のアンテナ装
置の試料11〜15において共振周波数は1703〜1707ＭＨｚ
の範囲であり、図11に示す結果では共振周波数Ｙと飛ば
す位置Ｘとの関係式はＹ＝0.0074Ｘ⁶−0.2494Ｘ⁵＋3.26
94Ｘ⁴−21.882Ｘ³＋77.178Ｘ ²−94.996Ｘ＋1606.5であ
るので、これにＸ＝５を代入したときの計算値であるＹ
＝1705（ＭＨｚ）とよく一致していた。

【００５２】（実施例４）本例においては、実施例１と
同様の試料を作製するに当たり、電極導体の線幅を0.2
5，0.30，0.35および0.40ｍｍの４種類に変化させて印
刷し、850℃にて焼き付けを行なった。なお、導体間の
間隔は線幅の増加に応じて減らした。

【００５３】このようにして得られた本発明のアンテナ
装置各５個について、図６に示す評価基板に搭載してネ
ットワークアナライザ用いてReturn Lossを求め、共振
周波数の測定を行なった。このときの結果を表４に示
す。

【００５４】

【表４】

【００５５】表４の結果より、実施例１から３に記載し
たものより共振周波数の調整の幅は小さいが、線幅によ
って周波数が調整されていることが分かる。そして、実
施例１から３に記載した凹部を飛ばす方法と本例の電極
導体の線幅を調整する方法とを組み合わせることによ
り、所望の共振周波数を有するアンテナ装置を得ること
ができることが分かる。

【００５６】また、以上の実施例では電極導体を基体の
上下面および側面の凹部に形成したものについての例を
示したが、同じく電極導体を基体の上下面および側面の
凸部に形成したものについても、同様にして所望の共振
周波数を有するアンテナ装置を得ることができることを
確認した。

【００５７】なお、本発明は以上の実施の形態の例に限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
であれば種々の変更を加えることは何ら差し支えない。
例えば、以上の実施の形態の例では基体の材料としてア
ルミナ系セラミックスを用いたが、他の誘電体・磁性体
またはその複合材料を用いてもよい。また、電極導体お
よび端子導体についても、以上の実施の形態の例では銀
ペーストを用いたが、アルミニウム・銅・ニッケル・銀
・パラジウム・白金・金またはこれらの合金等の電気抵
抗の低い導体を用いてもよい。また、以上の実施の形態
の例では、電極導体および端子導体は印刷により焼き付
けて形成したが、蒸着・メッキ・貼り付け・線状の導体
の巻き付け等により形成してもよい。

【００５８】

【発明の効果】本発明のアンテナ装置によれば、基体の
上下面および凹部もしくは凸部に形成され、全体として
基体をらせん状に取り巻く線状の電極導体が、凹部もし
くは凸部の少なくとも１つを飛ばして形成されているこ
とから、この凹部もしくは凸部を飛ばして形成された電
極導体の部分によりアンテナ装置内にリアクタンス素子
部を設けることになり、その飛ばした位置を変化させる
ことにより、アンテナ装置の電極導体における電流分布
の節に近い位置より腹の位置までリアクタンス素子部の
位置を変化させることが可能となるため、共振周波数を
変化させることができる。また、その共振周波数の変化
量は凹部もしくは凸部の飛ばす位置に依存するので、複
数の目的とする共振周波数に対応したヘリカル型のアン
テナ装置を同一の基体を用いて得ることが可能である。

【００５９】また、本発明のアンテナ装置によれば、凹
部もしくは凸部の飛ばした位置が一対の側面間で対を成
すように形成されており、電極導体が凹部もしくは凸部
の少なくとも１対を飛ばして形成されている場合には、
電極導体のパターンを対をなす凹部もしくは凸部の飛ば
した位置の部分のみ削除するようにして形成し、飛ばし
た位置の前後の電極導体のパターンは変更しなくても良
いため、製造の精度が安定するとともに、製造工程や製
造コスト上で有利となり安価に製造できるものとなる。

【００６０】また、本発明のアンテナ装置の製造方法に
よれば、データ作成用の試料を数個作製することによっ
て、飛ばす位置Ｘに対する共振周波数Ｙを数式化するこ
とができる。数式化が可能な理由としては、前述の共振
周波数は純粋に凹部もしくは凸部の飛ばす位置に依存す
るためである。この数式を利用することにより、目的と
する共振周波数の値を大きく変化させることが容易に行
なえるようになり、試作・設計の回数が減少し所望の共
振周波数を有するアンテナ装置を得るまでのスピードア
ップの実現が可能となる。

【００６１】以上により、本発明によれば、同一の基体
を用いて、種々の所望の共振周波数を有するヘリカル型
のアンテナ装置を得ることができ、同一の基体より種々
の所望の共振周波数を有するヘリカル型のアンテナ装置
を得ることができる。これにより、製造工程および製造
コストの大幅な削減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナ装置の実施の形態の一例を示
す斜視図である。

【図２】本発明のアンテナ装置の実施の形態の他の例を
示す斜視図である。

【図３】本発明のアンテナ装置の実施の形態の他の例を
示す斜視図である。

【図４】基準アンテナの例を示す斜視図である。

【図５】アンテナ装置を作製する方法における母基板の
例を示す平面図である。

【図６】アンテナ装置の共振周波数を測定するための評
価基板の例を示す斜視図である。

【図７】飛ばし位置Ｘと共振周波数Ｙとの関係の例を示
すグラフである。

【図８】本発明のアンテナ装置の実施の形態の他の例を
示す斜視図である。

【図９】本発明のアンテナ装置の実施の形態の他の例を
示す斜視図である。

【図１０】飛ばし位置Ｘと共振周波数Ｙとの関係の例を
示すグラフである。

【図１１】飛ばし位置Ｘと共振周波数Ｙとの関係の例を
示すグラフである。

【図１２】電極導体の線幅と共振周波数との関係の例を
示すグラフである。

【符号の説明】

１・・・基体 ２・・・凹部 ３・・・凸部 ４・・・電極導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 昭典 京都府相楽郡精華町光台３丁目５番地３号 京セラ株式会社中央研究所内 Ｆターム(参考） 5J046 AA19 AB06 AB12 PA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略直方体の誘電体または磁性体から成
   り、相対向する一対の側面に上下面にわたる溝状の複数
   の凹部および該凹部間に位置する凸部が交互に形成され
   た基体と、該基体の前記上下面および前記凹部もしくは
   前記凸部に形成され、全体として前記基体をらせん状に
   取り巻く線状の電極導体とを具備して成り、前記電極導
   体は、前記凹部もしくは前記凸部の少なくとも１つを飛
   ばして形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 【請求項２】 複数の前記凹部および前記凸部は、一対
   の前記側面間で対をなすように形成されており、前記電
   極導体は、前記凹部もしくは前記凸部の少なくとも一対
   を飛ばして形成されていることを特徴とする請求項１記
   載のアンテナ装置。
3. 【請求項３】 下記（Ａ）〜（Ｅ）の各工程を順次行な
   うことにより、所望の共振周波数を有する請求項１また
   は請求項２のいずれかに記載のアンテナ装置を得ること
   を特徴とするアンテナ装置の製造方法。 （Ａ）略直方体の誘電体または磁性体から成り、相対向
   する一対の側面に上下面にわたる溝状の複数の凹部およ
   び該凹部間に位置する凸部が交互に形成された基体を複
   数準備する。 （Ｂ）前記基体の前記上下面および前記凹部もしくは前
   記凸部に、全体として前記基体をらせん状に取り巻く線
   状の電極導体を形成して、前記凹部もしくは前記凸部を
   飛ばさずに前記電極導体を形成したヘリカル型の基準ア
   ンテナおよび前記凹部もしくは前記凸部の少なくとも１
   つを飛ばし、その飛ばした位置を順次変更して前記電極
   導体を形成したヘリカル型の複数の比較アンテナを作製
   する。 （Ｃ）前記基準アンテナおよび複数の前記比較アンテナ
   についてそれぞれ共振周波数を測定してその測定結果を
   Ｙとし、前記基体の一方の端面側から数えた前記凹部も
   しくは前記凸部の前記飛ばした位置をＸ番目としたとき
   （ただし、前記基準アンテナについてはＸ＝０とする）
   のＸと前記共振周波数との関係をＸの６次式で近似した
   関係式Ｙ＝ａＸ⁶＋ｂＸ⁵＋ｃＸ⁴＋ｄＸ³＋ｅＸ²＋ｆＸ
   ＋ｇ（ただし、ａ〜ｇは定数）を求める。 （Ｄ）（Ｃ）で求めた関係式により、所望の共振周波数
   に最も近い前記共振周波数Ｙが得られる前記飛ばした位
   置Ｘを決定する。 （Ｅ）前記基体の前記上下面および前記凹部もしくは前
   記凸部に、全体として前記基体をらせん状に取り巻く線
   状の電極導体を、（Ｄ）で決定したＸ番目の位置の前記
   凹部もしくは前記凸部を飛ばして形成するとともに、前
   記電極導体の線幅を調整して、所望の共振周波数を有す
   る請求項１または請求項２のいずれかに記載のアンテナ
   装置を得る。