JP5917119B2 - 広帯域小型アンテナ - Google Patents

Description

本発明は、広帯域小型アンテナに関し、特に、広帯域で送受信できる携帯通信端末用広帯域小型アンテナに関する。

従来、携帯電話などの一つの通信端末で複数の周波数、または広帯域な周波数を利用するため、アンテナを複数設ける、または一つのアンテナを多周波・広帯域に対応することが行われてきた。一つのアンテナを多周波・広帯域化するためには、電圧定在波比（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ、以下「ＶＳＷＲ」という）が最小になる周波数のアンテナエレメントを複数並列に接続して多周波・広帯域化を図ってきた。

複数のアンテナエレメントは相互に影響しあうのでそれぞれ相互に調整し、物理的に複数のアンテナエレメントを一体化して一つのアンテナとしている。

この一体化した一つのアンテナのアンテナエレメントには、一般的にヘリカルエレメント、メアンダ状エレメント、線状エレメント等がある。

従来から携帯電話で使用している８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)に加えて、新たに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）が使用開始となる為、この二つの帯域に使用できる広帯域アンテナが求められている。

特に小型化が可能で携帯電話端末への搭載が容易なヘリカルアンテナにおける複数のアンテナエレメントの配列方法には、直径の大きいヘリカルアンテナの中により直径が小さいヘリカルアンテナを同軸状に配列する方法や、同一直径の複数のヘリカルアンテナを多重螺旋状に配列する方法、広帯域化したアンテナが特許文献１〜４に開示されている。

広帯域化したアンテナとして、例えば、特許文献１の車両用のヘリカルアンテナが提案されている。このヘリカルアンテナでは、同一直径のヘリカルを二重螺旋状に設け下端を接続し、各々のヘリカルエレメントの共振周波数がわずかに異なるように調整して広帯域化している。また、特許文献２では、板状誘電体の一方の面に低共振周波数ｆＬに調整したメアンダエレメント、他方の面に高共振周波数ｆＨに調整したメアンダエレメントを配置し二共振により広帯域化している。また、特許文献３では、多重螺旋状に励振ヘリカルエレメント、無給電ヘリカルエレメントを２つとし、二つの共振周波数を僅かにずらすように設定して８００ＭＨｚ帯を広帯域化している。また、特許文献４では、低共振周波数ｆＬに調整したヘリカルエレメントの中に高共振周波数ｆＨに調整したヘリカルエレメントを同軸状に配置し、各ヘリカルの下端を金具に接続し二周波化している。

しかしながら、上述した特許文献１では、６９８ＭＨｚ帯〜９６０ＭＨｚ帯で帯域幅が確保できないため使用できず、更に、使用帯域内にＶＳＷＲが大きくなる性能悪化周波数が発生している。また、特許文献２では、二共振を用いているため、低共振周波数ｆＬと高共振周波数ｆＨとの間にＶＳＷＲが大きくなる性能悪化周波数が発生している。ここで、一般的に同じ周波数に共振させる場合、メアンダエレメントよりヘリカルエレメントの方が小型化できるものの、厚さはメアンダエレメントの方が薄くなる。また、特許文献３では、二つの無給電ヘリカルエレメントの共振点を僅かにずらすことで広帯域化をはかっているために０．９７ＧＨｚ（９７０ＭＨｚ）当たりにＶＳＷＲが大きくなり性能悪化周波数がある。この周波数でのＶＳＷＲ悪化を規格内に収まるように設定すること、量産時のばらつきを押さえることは困難となる。また、特許文献４では、１／４λの奇数倍の電気長の周波数での多周波化が可能であるものの、この方法では６９８ＭＨｚ帯〜９６０ＭＨｚ帯で連続して使用可能にすることは困難となる。

特開２０１１−１５１５７３号公報 特表２０１０−５２４３２４号公報 特開２００３−０３７４２６号公報 特開平１０−０２２７３０号公報

上述した特許文献１〜４では、ヘリカルエレメント、メアンダエレメント等を用い小型化を図ったアンテナにおいて、異なる共振周波数に調整した複数のアンテナエレメントを使用し、広帯域化する手段では低い方の共振周波数ｆＬと、高い方の共振周波数ｆＨの中間辺りにＶＳＷＲが大きくなる性能悪化周波数が発生している。さらに、必要な比帯域幅が確保できていない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、アンテナ装置を小型化でき、７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)における連続してＶＳＷＲが３以下になる比帯域幅を確保し連続使用可能な携帯通信端末用広帯域化ヘリカルアンテナを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る広帯域小型アンテナは、一端が給電部に接続され、もう一端が解放される第１のエレメントと、一端が前記給電部に前記第１のエレメントと共通に接続され、もう一端が解放される第２のエレメントと、を備え、前記第１のエレメント及び第２のエレメントは磁界により結合され、前記第１のエレメント及び前記第２のエレメントの電気的な長さが、それぞれ、ＶＳＷＲが３以下になる使用周波数帯における波長が約λ／４であることを特徴とする。

前記第１のエレメント及び前記第２のエレメントは、それぞれ円形又は多角形でヘリカル状に左巻き又は右巻きに巻き回されてもよい。

前記第１のエレメント及び前記第２のエレメントは、同軸上に互いに異なる径の大きさ、または同一径の二条ヘリカル状であってもよい。

前記第１のエレメント及び前記第２のエレメントは、それぞれメアンダ状に同一方向又は異なる方向に巻かれてもよい。

前記第１のエレメント及び前記第２のエレメントは、同一平面上に表裏または嵌め合いで配置されてもよい。

前記第１のエレメントと前記第２のエレメントが所定の間隔離隔して平行に配置されてもよい。

前記第１のエレメントと前記第２のエレメントの所定の間隔はλ／４以下であってもよい。

本発明によれば、アンテナ装置を小型化でき、７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)における連続してＶＳＷＲが３以下になる比帯域幅を確保し連続使用可能な携帯通信端末用広帯域化小型アンテナを提供することができる。

本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナ装置を示す概略正面図である。 図１の広帯域小型アンテナを示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略断面図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図である。 本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図である。 本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図である。 本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図である。 本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図である。 本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図である。 本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図である。 本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの一例を示す概略正面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る広帯域小型アンテナの特性を示すＶＳＷＲ図である。 （ａ）〜（ｃ）は、比較例１〜３に係る広帯域小型アンテナを示す概略正面図であり、（ｄ）〜（ｈ）は、実施例１〜５に係る広帯域小型アンテナを示す概略正面図である。 図１８（ａ）〜（ｈ）の広帯域小型アンテナのアンテナ特性をシミュレーション方法を示す図である。 （ａ）は、比較例１における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、比較例１における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、比較例２における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、比較例２における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、比較例３における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、比較例３における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例１における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例１における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例２における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例２における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例３における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例３における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例４における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例４における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例５における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例５における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 実施例６〜１１及び比較例４に係る第１のエレメント及び第２のエレメントを平行に配置場合のシミュレーション方法を示す図である。 （ａ）は、実施例６における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例６における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例７における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例７における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例８における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例８における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例９における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例９における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例１０における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例１０における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例１１における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例１１における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、比較例４における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、比較例４における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 実施例１〜１１及び比較例１〜４における比帯域幅を示す図である。 （ａ）は、実施例１２における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例１２における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例１３における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例１３における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例１４における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例１４における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例１５における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例１５における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例１６における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例１６における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例１７における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例１７における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例１８における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例１８における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例１９における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例１９における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例２０における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例２０における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、比較例５に係る広帯域小型アンテナを示す概略正面図であり、（ｂ）〜（ｆ）は、実施例２１〜２５に係る広帯域小型アンテナを示す概略正面図である。 （ａ）は、比較例５における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、比較例５における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例２１における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例２１における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例２２における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例２２における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例２３における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例２３における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例２４における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例２４における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 （ａ）は、実施例２５における広帯域小型アンテナの特性を表すスミスチャートであり、（ｂ）は、実施例２５における広帯域小型アンテナの特性を表すＶＳＷＲ図である。 実施例２１〜２５及び比較例５における比帯域幅を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の第１及び第２の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、以下の第１及び第２の実施形態に限定されるものではない。以下、参照する図面において、同一の機能を有するものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

以下、まず、本発明の第１の実施形態として、広帯域小型アンテナの主要部品である第１のエレメント及び第２のエレメントが磁界により結合され、それぞれ円形または多角形でヘリカル（螺旋）状に左巻きまたは右巻きに巻き回される例、同軸上に互いに異なる径の大きさ、または同一径の二条ヘリカル状に巻かれる例、第１のエレメントと第２のエレメントとを所定の間隔離隔して平行に配置する例、第１のエレメント及び第２のエレメントの電気的な長さが、それぞれ使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下になるように使用周波数帯における波長が約λ／４を基準に、ターン数、巻径、ヘリカル線径をそれぞれ調整する例について、図１〜９及び図１７を参照して説明する。

（第１の実施形態）
（第１のエレメント及び第２のエレメントがヘリカル（螺旋）状）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ装置１０を示す概略正面図である。図２は、図１の広帯域小型アンテナ２０を示す概略断面図である。図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ装置１０は、銅、銅合金製、鋼線またはアルミなどの導体で構成され、軸上に第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００を含む広帯域小型アンテナ２０と、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００のそれぞれ一端が解放され、第１のエレメント１００のもう一端と第２のエレメント２００のもう一端がそれぞれ共通に電気的に接続される給電部（図示せず）及び給電部を含み外部回路に電気的に接続されるホルダ３００と、ホルダ３００に電気的に接続される整合回路４００と、整合回路４００に電気的に接続された高周波回路５００と、を含む。

第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００としては、磁気的に結合し、ヘリカル（ｈｅｌｉｃａｌ）状のものやメアンダ（ｍｅａｎｄｅｒ）状に巻き回したものを用いることにより、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００の体積をできるだけ小さくしている。そのため、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００単体では無線回路との整合が図れないため、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００の給電部を含むホルダ３００と高周波回路５００との間に、整合回路４００を設け、第１の周波数帯域（例えば７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ））と第２の周波数帯域（８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)）とに対して、それぞれ整合を図るようになっている。

図１及び図２に示した本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０は、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００それぞれが同軸上に第１のエレメント１００が第２のエレメント２００より大きい巻径で共に右巻きで電気的な長さが共にλ／４になるように巻き回される。そして、この第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００は、電波の送受信の際に生じる電磁誘導作用によって誘起される電流を利用して７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)の電波を連続して送受信できる。

第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００の電気的な長さは、それぞれ使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下となるように使用周波数帯における波長が共にλ／４を基準にしてターン数、巻径及びヘリカル線径をそれぞれ調整している。第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００の電気的な長さをλ／４に調整することによって、使用周波数帯の７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)で必要な帯域幅を確保できる。

ホルダ３００には、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００が嵌めこまれている。このホルダ３００は、金属または樹脂にメッキなどにより表面を導電性とし、図示しないが、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００それぞれの一端が共通に電気的に接続される給電部を含む。そして、ホルダ３００は、整合回路４００に接続され、整合回路４００は、高周波回路５００に接続される。

以上、説明したように本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ装置１０は、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００を同軸上に共に右巻きに巻き回した場合、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００の電気的な長さが、それぞれ、使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下になるように使用周波数帯における波長が約λ／４を基準に、ターン数、巻径、ヘリカル線径をそれぞれ調整することによって広帯域化できる。

次に、図１及び図２に示した広帯域小型アンテナ装置１０における第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００と同軸上に巻き回す方向が異なる場合について、図３を参照して説明する。なお、図３に示す広帯域小型アンテナは、図１及び図２に示した広帯域小型アンテナとは同軸上で巻き回される方向が異なること以外は同様であるため、重複する説明は省略する。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナの巻き方の一例を示す概略正面図である。図３に示すように、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナは、同軸上に第１のエレメント１００が左巻きに巻き回され、第２のエレメント２００が右巻きに巻き回される。この図３に示す第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００それぞれの一端はホルダ３００に嵌めこまれ、ホルダ３００内に有する給電部（図示せず）に共通に接続され、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００それぞれのもう一端は解放される。図１、図２及び図３に示すように、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０の第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００それぞれが巻き回される方向は、左巻きまたは右巻きで組みわせることができ、巻き回される方向を組合せても、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００の電気的な長さが、それぞれ使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下になるように使用周波数帯における波長が約λ／４を基準に、ターン数、巻径、ヘリカル線径をそれぞれ調整することによって、広帯域化できる。

図１、図２及び図３の広帯域小型アンテナ２０は、携帯端末の筐体内に配置する例について説明したが、携帯端末の筐体外部に広帯域小型アンテナ２０を配置する例について図４（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図４（ａ）及び（ｂ）は、携帯端末の筐体外部に広帯域小型アンテナを配置させる例を示す概略正面図である。図４（ａ）及び（ｂ）に示す広帯域小型アンテナ２０は、図１に示す広帯域小型アンテナ２０のホルダ３００に携帯端末の筐体への取付部であるネジ６００と、広帯域小型アンテナ２０が外部に露出されるため、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００を実装し、ホルダ３００の両側を含む第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００全面を覆うように樹脂などの絶縁材質で構成されたカバー７００と、を含む。ネジ６００とカバー７００を図１に示した広帯域小型アンテナ２０に配置することで、携帯端末の筐体外部に露出した場合でも、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００の電気的な長さが、それぞれ、使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下になるように使用周波数帯における波長が約λ／４を基準にターン数、巻径、ヘリカル線径をそれぞれ調整することによって広帯域化できる。

次に、図１に示した広帯域小型アンテナ２０の第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００とは異なる巻き方をした例について図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図５（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０の巻き方の一例を示す概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の広帯域小型アンテナ２０を覆う例を示す概略断面図であり、（ｃ）は、（ａ）の広帯域小型アンテナ２０をキャップ９５０を用いてホルダと接続し固定する例を示す概略断面図である。

図５（ａ）に示すように、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０は、第１のエレメント１００が絶縁樹脂材質で構成されるボビン８００の外周周囲に巻き回され、第２のエレメント２００がボビン８００の内側に巻き回され、第１のエレメント１００と同軸上に互いに接触しないように同一方向（例えば右巻き）に巻き回され、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００が共通に電気的に接続される給電部を含むホルダ３００に嵌め込まれる。ボビン８００は、第１のエレメント１００と第２のエレメント２００とが互いに接触することを防止するため、樹脂などの絶縁樹脂材質で構成される。図５（ｂ）は、図５（ａ）の広帯域小型アンテナ２０を携帯端末の筐体外部に露出させる場合、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００を実装するためのカバー９００がホルダ３００の両側を含む第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００全面を覆うように配置される。図５（ｃ）に示すように、広帯域小型アンテナ２０にキャップ９５０を配置することで、第１のエレメント１００と第２のエレメント２００をホルダ３００とキャップ９５０で押さえて第１のエレメント１００と第２のエレメント２００とをホルダ３００と接続して固定する。図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０は、第１のエレメント１００をボビン８００の外周周囲に巻き回し、第２のエレメント２００をボビン８００の内側に巻き回した場合、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００を実装するためのカバー９００を配置した場合、第１のエレメント１００と第２のエレメント２００をホルダ３００とキャップ９５０で押さえて第１のエレメント１００と第２のエレメント２００とをホルダ３００と接続して固定した場合でも、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００の電気的な長さが、それぞれ、使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下になるように使用周波数帯における波長が約λ／４を基準に、ターン数、巻径、ヘリカル線径をそれぞれ調整することによって広帯域化できる。

次に、広帯域小型アンテナの第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００が同軸上で巻き回される例について、図６（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０の巻き方の一例を示す概略正面図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０の巻き方の一例を示す概略断面図である。図６（ａ）に示すように、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０は、樹脂などの絶縁材質で構成されたボビン８００の外側にメッキや蒸着手段でヘリカル状の第１のエレメント１００を形成する。このとき、ホルダ３００と接続される第１のエレメント１００は、共通の給電部をボビン８００の外側に形成されるメッキや蒸着手段とともに形成する。なお、ボビン８００の外側に全面メッキをしてから削り取る等の方法で第１のエレメント１００を形成してもよい。なお、上述した第１のエレメント１００と同様に第２のエレメント２００を形成してもよい。そして、図６（ｂ）に示した広帯域小型アンテナ２０を図５（ａ）及び（ｃ）の広帯域小型アンテナ２０と同様に第２のエレメント２００を形成する。この第２のエレメント２００をボビン８００に挿入し、キャップ９５０を配置して、第２のエレメント２００をホルダ３００とキャップ９５０で押さえて第２のエレメント２００とホルダ３００とを接続して固定する。このように、図６（ａ）及び（ｂ）に示す本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０は、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００の電気的な長さが、それぞれ使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下になるように使用周波数帯における波長が約λ／４を基準に、ターン数、巻径、ヘリカル線径をそれぞれ調整することによって広帯域化できる。

次に、広帯域小型アンテナ２０の第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００が同軸上で巻き回される例について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０の巻き方の一例を示す概略正面図である。図７に示した広帯域小型アンテナ２０は、ボビン３００を四角にして携帯端末に内蔵しやすく構成される。この広帯域小型アンテナ２０のボビン３００は、外側を四角形状にして、メッキや蒸着手段で第１のエレメント１００を形成する。そして、ボビン３００の中心に丸穴を設けて中に線材を巻いた第２のエレメント２００を挿入する。この図７に示した広帯域小型アンテナ２０は、前述したホルダ３００及びキャップ９５０などを備えてもよく、ホルダ３００及びキャップ９５０などの形成方法は前述した方法と同様の手段で形成されるため説明は省略する。

（第１のエレメント及び第２のエレメントをヘリカル状に巻き回してそれぞれを平行に配置）
次に、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００それぞれをヘリカル状に右巻きまたは左巻きに巻き回して、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００を平行に配置した例について図８（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図８（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０の例を示す概略正面図である。図８（ａ）及び（ｂ）に示した広帯域小型アンテナ２０は、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００を磁界により結合し、上述したとおり、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００の電気的な長さが、それぞれ使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下になるように使用周波数帯における波長が約λ／４を基準に、ターン数、巻径、ヘリカル線径をそれぞれ調整することによって広帯域化できる。この第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００が右巻きまたは左巻きで巻き回され、第１のエレメント１００の中心軸と第２のエレメント２００の中心軸との間が所定の間隔隔離される。第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００それぞれの中心軸から隔離される距離は使用周波数帯の波長がλ／４以下であることが好ましい。第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００それぞれの中心軸から使用周波数帯の波長がλ／４以下の間隔で離隔すれば、広帯域化できる。

次に、広帯域小型アンテナ２０の第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００を平行に配置して、それぞれの巻き方の例について図９を参照して説明する。図９は、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０の第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００が２条ヘリカル状に巻き回される例を示す概略正面図である。図９に示すように、広帯域小型アンテナ２０は、第１のエレメント１００及び第２のエレンメント２００が２条ヘリカル状に巻き回される。第１のエレメント１００及び第２のエレンメント２００を２条ヘリカル状に形成する方法は、ボビン３００にメッキや蒸着手段で２条ヘリカル状の第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００を形成し、銅箔や導通性金属をプレスなどにより抜いて、貼りつけて第１エレメント１００及び第２のエレメント２００を形成する。第１エレメント１００及び第２のエレメント２００を２条ヘリカル状に形成しても、第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００の電気的な長さが、それぞれ使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下になるように使用周波数帯における波長が約λ／４を基準に、ターン数、巻径、ヘリカル線径をそれぞれ調整することによって広帯域化できる。

次に、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０における第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００の電気的長さが、それぞれ使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下になるように使用周波数帯における波長が約λ／４を基準に調整する例について図１７を参照して説明する。図１７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナの特性を示すＶＳＲＷ図である。

図１７（ｂ）に示した本発明の第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０の特性を示すＶＳＷＲ図は、必要周波数帯域における中心周波数ＸＭＨｚに対する第１のエレメント及び第２のエレメントの電気的な長さをλ／４とした場合のＶＳＷＲが３以下となる比帯域幅を示す。図１７（ａ）に示したＶＳＷＲ図は、必要周波数帯域における中心周波数に対する第１のエレメント及び第２のエレメントの電気的な長さをλ／４＋α変動させた場合のＶＳＷＲが３以下となる比帯域幅を示す。図１７（ｃ）に示したＶＳＷＲ図は、必要周波数帯域における中心周波数に対する第１のエレメント及び第２のエレメントの電気的な長さをλ／４−β変動させた場合、ＶＳＷＲが３以下となる比帯域幅を示す。図１７（ａ）〜（ｃ）に示したＶＳＲＷ図では、それぞれ横軸に周波数ＭＨｚを示し、それぞれ縦軸にＶＳＲＷを示す。

ここで、「比帯域幅」とは、ＶＳＷＲが３以下の領域についての比帯域幅をいい、ＶＳＷＲ≦３となる周波数の最大値をｆｈ、ＶＳＷＲ≦３となる周波数の最小値をｆｌとして、中心周波数ｆ０をｆ０＝（ｆｈ＋ｆｌ）／２から求め、この中心周波数から比帯域幅＝（ｆｈ−ｆｌ）／ｆ０として求める。

図１７（ａ）に示したＶＳＷＲ図では、必要周波数帯域における中心周波数に対する波長の第１のエレメント及び第２のエレメントの電気的な長さをλ／４＋α変動させた場合、中心周波数をＸとすると、中心周波数がＸ−ｍＭＨｚとなり、ＶＳＷＲ３以下となる帯域が必要周波数帯域に対して周波数が下がっていることが分かる。また、図１７（ｃ）に示したＶＳＲＷ図では、必要周波数帯域における中心周波数に対する波長の第１のエレメント及び第２のエレメントの電気的な長さをλ／４−β変動させた場合、中心周波数がＸ＋ｎＭＨｚとなり、ＶＳＲＷが３以下となる帯域が必要周波数帯域に対して周波数が上がっていることが分かる。

このように、図１７（ａ）及び（ｃ）に示したＶＳＷＲ図では、電気的な長さをλ／４を基準にして変動させると中心周波数が変動するため、図１７（ｂ）に示した使用したい周波数帯域がＶＳＷＲ３以下になるように第１のエレメント及び第２のエレメントの電気的な長さを調整すればよいことがわかる。換言すれば、使用したい周波数帯域がＶＳＲＷ３以下の範囲に含まれるようにヘリカルの巻数を調整すればよい。

上記した例は、第１のエレメント及び第２のエレメントをヘリカル状に巻き回した例について説明したが、第１のエレメント及び第２のエレメントをメアンダ状に巻いた場合でも、それぞれを磁界により結合し、電気的な長さを、それぞれ、使用したい周波数帯域におけるＶＳＷＲが３以下になるように波長λ／４を基準に調整すればよい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態として、広帯域小型アンテナの主要部品である第１のエレメント及び第２のエレメントが磁界により結合され、それぞれメアンダ（ｍｅａｎｄｅｒ）状に同一方向または互いに異なる方向に巻かれる例、同一平面上に表裏または嵌め合いで配置される例、第１のエレメントと第２のエレメントとを隣同士に配置する例について、図１０〜１６を参照して説明する。

（第１のエレメント及び第２のエレメントをメアンダ（ジグザグ）状に形成）
次に、本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０をメアンダ状に巻き回した場合について説明する。第１の実施形態では、広帯域小型アンテナ２０の第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００をヘリカル状に巻き回す例について説明したが、第２の実施形態では、広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０をメアンダ状に巻いた例について図１０〜１６を参照して説明する。

図１０は、本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０をそれぞれメアンダ状にして平行に配置した例を示す正面図である。図１０に示すように、本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０は、第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０を同一方向にメアンダ状にして隣同士に配置される。このように、同一方向にメアンダ状にして平行に配置した場合、電波の送受信の際に生じる電磁誘導作用によって誘起される電流を利用して７００ＭＨｚ帯域（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯域（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)の電波を連続して送受信できる。第１の実施形態に係る広帯域小型アンテナ２０におけるヘリカル状に巻き回された第１のエレメント１００及び第２のエレメント２００と同様に、広帯域小型アンテナ３０におけるメアンダ状に巻かれた第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０の電気的な長さが、それぞれ使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下になるように使用周波数帯における波長がλ／４を基準に、導体の幅、導体間のギャップ、導体の長さ（ヘリカルの巻数に相当）、導体の厚さをそれぞれ調整することによって広帯域化できる。

次に、第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０それぞれをメアンダ状にした場合の組み合わせ例について、図１１〜１４を参照して説明する。図１１〜図１４は、本発明の第２の実施形態に広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０をメアンダ状に巻き回した例を示す正面図及び上面図である。図１１に示すように、本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０は、同一方向にメアンダ状に表裏に巻き回される。図１２に示すように、本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０は、互いに異なる方向にメアンダ状に巻かれている。図１３に示すように、本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０は、互いに異なる方向にメアンダ状に同一平面上の表裏に巻かれている。図１４に示すように、本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０は、同一方向にメアンダ状に嵌め合いに配置される。このように、上述した図１１〜１４に示す本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０のそれぞれをメアンダ状に隣同士や表裏に配置して、電気的な長さが、それぞれ使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下になるように使用周波数帯における波長が約λ／４を基準に、導体の幅、導体間のギャップ、導体の長さ、導体の厚さをそれぞれ調整することによって、広帯域化できる。

次に、広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０を樹脂上に形成する場合やプリント基板に形成する場合について、図１５〜１６を参照して説明する。図１５は、本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０の例を示す正面図である。図１５に示すように、本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０は、第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０それぞれの下端を接続した形状を樹脂上にプレスで作製し、樹脂などで構成されるホルダ３００上に接着や、ホルダ３００上にボスを立て、第１エレメント１５０及び第２のエレメント１７０を配置するために開けた孔に通したうえでボスを溶かして固定する。

図１６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る広帯域アンテナ３０をプリント基板１０００に配置した例を示す概略正面図である。図１６（ａ）に示すように、本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０は、プリント基板１０００の片面に第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０それぞれをメアンダ状に形成する。図１６（ｂ）に示すように、本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０は、プリント基板１０００の表裏にそれぞれ第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０をメアンダ状に銅箔で形成し、下端のホルダ３００内の給電部をスルーホール１１００で接続する。

以上、説明したように、本発明の第２の実施形態に係る広帯域小型アンテナ３０の第１のエレメント１５０及び第２のエレメント１７０それぞれをメアンダ状に隣同士や表裏に巻いて、電気的な長さが、それぞれ使用周波数帯にてＶＳＷＲが３以下になるように使用周波数帯における波長が約λ／４を基準に、導体の幅、導体間のギャップ、導体の長さ、導体の厚さ、基板の厚さをそれぞれ調整することによって、広帯域化できる。

［第１の実施例］
次に、本発明の第１の実施例１〜１９及び比較例１〜４について説明する。以下、図１８（ａ）〜（ｈ）を参照して広帯域小型アンテナの第１のエレメント及び第２のエレメントをヘリカル（螺旋）状に巻き回した例、モノポールアンテナ及び第１のエレメントをヘリカル状に巻き回した例について説明する。

なお、以下で説明する第１の実施例及び第２の実施例では、図１９に示す３００ｍｍ×３００ｍｍのＧＮＤ板３１上に広帯域小型アンテナをそれぞれ設置し、広帯域小型アンテナの給電部１８５、１８６に給電した。そして、そのシミュレーション結果をそれぞれスミスチャート及びＶＳＷＲ図として示した。

［比較例１］
図１８（ａ）に示すように、比較例１ではモノポールアンテナを用いた。モノポールアンテナは、直径１ｍｍであり、長さが９３ｍｍ（８００ＭＨｚの約λ／４）であるモノポールアンテナのシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図２０（ａ）及び（ｂ）に示す。

図２０（ａ）はスミスチャートと呼ばれ、スミスチャートとは、インピーダンスＺ＝Ｒ＋ｊＸにおいて、Ｒ＝０〜＋∞、Ｘ＝−∞〜＋∞の範囲を単位円内に写像したもので、インピーダンスの軌跡が円の中心付近に近づくほど所望のインピーダンスに近づいていることを示すものである。

図２０（ａ）は、図１８（ａ）に示す比較例１に係るモノポールアンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)の周波数を給電部１８５に給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図２０（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図２０（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図２０（ｂ）のＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は、２９．４％となった。しかし、このモノポールアンテナは、後述するヘリカルアンテナの比較例２及び３と比較して比帯域幅は大きくはなってはいるものの、アンテナを小型化できない。

［比較例２］
図１８（ｂ）に示すように、比較例２は、第１のエレメント１８１を有するヘリカルアンテナを用いた。このヘリカルアンテナは、第１のエレメント１８１がヘリカル状に巻き回され、ターン数が２２ｔであり、巻径２．５ｍｍであり、ヘリカル線径が０．４ｍｍであり、長さが６５ｍｍ（７１８．９ＭＨｚの約λ／４）であるヘリカルアンテナのシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図２１（ａ）及び（ｂ）に示す。

図２１（ａ）において、図１８（ｂ）に示す比較例２に係る第１のエレメント１８１に７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を７１８．９ＭＨｚとする周波数帯域で図２１（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωから遠ざかっていることがわかる。

そして、図２１（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図２１（ｂ）のＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は５．３％となった。

［比較例３］
図１８（ｃ）に示すように、比較例３は、第２のエレメント１８２を有するヘリカルアンテナを用いた。このヘリカルアンテナは、第２のエレメント１８２がヘリカル状に巻き回され、ターン数が９ｔであり、巻径４ｍｍであり、ヘリカル線径が０．４ｍｍであり、長さが６５ｍｍ（７５５．４ＭＨｚの約λ／４）であるヘリカルアンテナのシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図２２（ａ）及び（ｂ）に示す。

図２２（ａ）において、図１８（ｃ）に示す比較例３に係る第２のエレメント１８２に７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を７１８．９ＭＨｚとする周波数帯域で図２２（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωから遠ざかっていることがわかる。

そして、図２２（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図２２（ｂ）のＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は１０．９％となった。

次に、本発明の実施例１〜５について図１８（ｄ）〜図１８（ｈ）を参照して説明する。

［実施例１］
図１８（ｄ）に示すように、実施例１では、比較例２及び比較例３で用いたヘリカルアンテナをそれぞれ第１のエレメント１８１及び第２のエレメント１８２として同心軸上に配置したものを用いてシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図２３（ａ）及び（ｂ）に示す。

図２３（ａ）において、図１８（ｄ）に示す実施例１に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図２３（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図２３（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図２３（ｂ）のＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は、１６．９％となった。

［実施例２］
図１８（ｅ）に示すように、実施例２では、比較例３で用いたヘリカルアンテナをそれぞれ第１のエレメント１８１及び第２のエレメント１８２として同心軸上に２重に巻き回したものを用いてシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図２４（ａ）及び（ｂ）に示す。

図２４（ａ）において、図１８（ｅ）に示す実施例２に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図２４（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図２４（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図２４（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は２０．９％となった。

［実施例３］
図１８（ｆ）に示すように、実施例３では、比較例２及び比較例３で用いたヘリカルアンテナをそれぞれ第１のエレメント１８１及び第２のエレメント１８２として同心軸上に実施例１とは比較例２のヘリカルアンテナを逆向きに巻き回したものである。すなわち、実施例１の第１のエレメント１８１を逆向きに巻き回した広帯域小型アンテナを用いてシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図２５（ａ）及び（ｂ）に示す。

図２５（ａ）において、図１８（ｆ）に示す実施例３に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図２５（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図２５（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図２５（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は２０．１％となった。

［実施例４］
図１８（ｇ）に示すように、実施例４では、比較例２及び比較例３で用いたヘリカルアンテナをそれぞれ第１のエレメント１８１及び第２のエレメント１８２として並列に配置して、そのときの第１のエレメント１８１の中心軸から第２のエレメント１８２の中心軸までの間隔を４．２５ｍｍ（λ／８８）としたものを用いてシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図２６（ａ）及び（ｂ）に示す。

図２６（ａ）において、図１８（ｇ）に示す実施例４に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図２６（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図２６（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図２６（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は２３．４％となった。

［実施例５］
図１８（ｈ）に示すように、実施例５では、比較例２及び比較例３で用いたヘリカルアンテナをそれぞれ第１のエレメント１８１及び第２のエレメント１８２として並列に実施例４とは比較例２のヘリカルアンテナを逆向きに巻き回して配置して、そのときの第１のエレメント１８１の中心軸から第２のエレメント１８２の中心軸までの間隔を４．２５ｍｍ（λ／８８）としたものを用いてシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図２７（ａ）及び（ｂ）に示す。

図２７（ａ）において、図１８（ｈ）に示す実施例５に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電点から供給したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図２６（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図２７（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図２７（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は１９．５％となった。

上述した比較例１〜３のヘリカル状のアンテナ及び本発明の実施例１〜５に係る広帯域小型アンテナの比帯域幅について図３６を参照して説明する。図３６は、上述した実施例１〜５及び比較例１〜３の比帯域幅を示す図である。図３６に示すように、比較例１のモノポールアンテナを用いた場合では、比帯域幅が大きくなっていることがわかる。しかし、アンテナを小型化するためには比較例１のモノポールアンテナは用いることができない。そこで、アンテナを小型化するために、比較例２及び３のようにヘリカル状のアンテナをそれぞれ用いた。この比較例２及び３のヘリカル状のアンテナでは、比較例１と比べて比帯域幅が小さくなっていることがわかる。一方、実施例１〜５では、比較例１に比べて、アンテナを小型化でき、比較例２及び３と比べてそれぞれの比帯域幅が大きくなっていることがわかる。

次に、実施例６〜１１では、比較例３の第２のエレメント１８２を有するヘリカルアンテナを２つ用いた。このヘリカルアンテナは、ヘリカル状に巻き回され、ターン数が９ｔであり、巻径４ｍｍであり、ヘリカル線径が０．４ｍｍであり、長さが６５ｍｍ（７５５．４ＭＨｚの約λ／４）である。第２のエレメントも第１のエレメントと同様の特性を有するものを用いた。図２８に示すように、第１のエレメント及び第２のエレメントを平行に配置した場合、第１のエレメント及び第２のエレメントの中心軸からの間隔を同心軸から少しずつそれぞれ可変したとき、ＶＳＷＲ（電圧定在波比）３．０以下の比帯域幅を有する最適な間隔を求めた。

［実施例６］
実施例６では、第１のエレメント及び第２のエレメントに間隔を設けずに同心軸に右巻きに巻き回したヘリカルアンテナを用いてシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図２９（ａ）及び（ｂ）に示す。

図２９（ａ）において、実施例６に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図２９（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図２９（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図２９（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は２８．７％となった。

［実施例７］
実施例７では、第１のエレメント及び第２のエレメントそれぞれの中心軸からの間隔をλ／６４とした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図３０（ａ）及び（ｂ）に示す。

図３０（ａ）において、実施例７に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図３０（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図３０（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図３０（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は３０．２％となった。

［実施例８］
実施例８では、第１のエレメント及び第２のエレメントの中心軸からの間隔をλ／３２とした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図３１（ａ）及び（ｂ）に示す。

図３１（ａ）において、実施例８に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図３１（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図３１（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図３１（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は３２．８％となった。

［実施例９］
実施例９では、第１のエレメント及び第２のエレメントの中心軸からの間隔をλ／１６とした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図３２（ａ）及び（ｂ）に示す。

図３２（ａ）において、実施例９に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図３２（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図３２（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図３２（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は３６．２％となった。

［実施例１０］
実施例１０では、第１のエレメント及び第２のエレメントの中心軸からの間隔をλ／８とした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図３３（ａ）及び（ｂ）に示す。

図３３（ａ）において、実施例１０に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図３３（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図３３（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図３３（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は３７．２％となった。

［実施例１１］
実施例１１では、第１のエレメント及び第２のエレメントの中心軸からの間隔をλ／４とした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図３４（ａ）及び（ｂ）に示す。

図３４（ａ）において、実施例１１に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図３４（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図３４（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図３４（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は２０．４％となった。

［比較例４］
比較例４では、第１のエレメント及び第２のエレメントの中心軸からの間隔を３λ／８とした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図３５（ａ）及び（ｂ）に示す。

図３５（ａ）において、比較例４に係るヘリカルアンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８５から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図３５（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに遠ざかっていることがわかる。

そして、図３５（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図３４（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値が３．０以下にならなかった。

上述した実施例６〜１１に係る広帯域小型アンテナ及び比較例４のヘリカルアンテナの比帯域幅を示す図３６を参照すると、実施例６〜１１に係る広帯域小型アンテナの第１のエレメント及び第２のエレメントを平行に配置した場合、第１のエレメント及び第２のエレメントそれぞれの中心軸から離隔される間隔をλ／４以下に少しずつ可変することによって広帯域化が図れていることがわかる。したがって、第１のエレメント及び第２のエレメントそれぞれの中心軸から離隔される間隔をλ／４以下に調整すればよい。一方、図３６に示す比較例４に係るヘリカルアンテナでは、第１のエレメント及び第２のエレメントをそれぞれの中心軸から離隔される間隔をλ３／８にすることで、使用周波数帯におけるＶＳＷＲが３以下になっておらず、帯域を有さないことがわかる。

次に、実施例１２〜２０では、比較例３の第２のエレメント１８２を有するヘリカルアンテナを２つ用いた。このヘリカルアンテナは、巻径が４ｍｍであり、ヘリカル線径が０．４ｍｍであり、長さが６５ｍｍ（７５５．４ＭＨｚの約λ／４）である。実施例１２〜２０では、ターン数を減少させて、中心周波数を可変した。第２のエレメントも第１のエレメント同様のものを用いた。第１のエレメント及び第２のエレメントを同心軸上に右巻きに巻き回して、ターン数を可変したときのＶＳＷＲ（電圧定在波比）３．０以下の比帯域幅及び中心周波数を求めた。

［実施例１２］
実施例１２では、ターン数を１４ｔとして、中心周波数を６９７．７ＭＨｚとした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図３７（ａ）及び（ｂ）に示す。

図３７（ａ）において、実施例１２に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を６９７．７ＭＨｚとする周波数帯域で、図３７（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図３７（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図３７（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は３．２％となった。

［実施例１３］
実施例１３では、ターン数を１２ｔとして、中心周波数を７５３．７ＭＨｚとした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図３８（ａ）及び（ｂ）に示す。

図３８（ａ）において、実施例１３に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を７５３．７ＭＨｚとする周波数帯域で、図３８（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図３８（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図３８（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は１１．４％となった。

［実施例１４］
実施例１４では、ターン数を１１ｔとして、中心周波数を７７９．７ＭＨｚとした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図３９（ａ）及び（ｂ）に示す。

図３９（ａ）において、実施例１４に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を７７９．７ＭＨｚとする周波数帯域で、図３９（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図３９（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図３９（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は１４．３％となった。

［実施例１５］
実施例１５では、ターン数を１０ｔとして、中心周波数を８０９．６ＭＨｚとした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図４０（ａ）及び（ｂ）に示す。

図４０（ａ）において、実施例１５に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８０９．６ＭＨｚとする周波数帯域で、図４０（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図４０（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図４０（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は１８．３％となった。

［実施例１６］
実施例１６では、ターン数を９ｔとして、中心周波数を８３２．４ＭＨｚとした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果は図４１（ａ）及び（ｂ）に示す実施例６と同様である。

図４１（ａ）において、実施例１６に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８３２．４ＭＨｚとする周波数帯域で、図４１（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図４１（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図４１（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は２８．７％となった。

［実施例１７］
実施例１７では、ターン数を８ｔとして、中心周波数を８５７．６ＭＨｚとした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果は図４２（ａ）及び（ｂ）に示す。

図４２（ａ）において、実施例１７に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８５７．６ＭＨｚとする周波数帯域で、図４２（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図４２（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図４２（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は２２．９％となった。

［実施例１８］
実施例１８では、ターン数を７ｔとして、中心周波数を８８５．４ＭＨｚとした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図４３（ａ）及び（ｂ）に示す。

図４３（ａ）において、実施例１８に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８８５．４ＭＨｚとする周波数帯域で、図４３（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図４３（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図４３（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は２４．６％となった。

［実施例１９］
実施例１９では、ターン数を６ｔとして、中心周波数を９０４．６ＭＨｚとした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図４４（ａ）及び（ｂ）に示す。

図４４（ａ）において、実施例１９に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を９０４．６ＭＨｚとする周波数帯域で、図４４（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図４４（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図４４（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は２５．６％となった。

［実施例２０］
実施例２０では、ターン数を５ｔとして、中心周波数を９３０．１ＭＨｚとした場合のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図４５（ａ）及び（ｂ）に示す。

図４５（ａ）において、実施例２０に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を９３０．１ＭＨｚとする周波数帯域で、図４５（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図４５（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図４５（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は２６．５％となった。

上述した実施例１２〜２０に係る広帯域小型アンテナは、第１のエレメント及び第２のエレメントのターン数を減少させることによって、中心周波数が上昇していることがわかる。したがって、使用周波数帯におけるＶＳＷＲが３．０以下になるようにターン数を調整すればよい。

［第２の実施例］
次に、本発明の第２の実施例２１〜２５及び比較例５について説明する。以下、図４６（ａ）〜（ｆ）を参照して広帯域小型アンテナの第１のエレメント及び第２のエレメントをメアンダ（ジグザグ）状に巻いた例について説明する。

［比較例５］
まず、比較例５として、図４６（ａ）に示すように、第１のエレメント１８３をメアンダ状に巻いた場合について説明する。メアンダ状のアンテナは、幅が５ｍｍであり、板金幅が１ｍｍであり、厚さが０．１ｍｍであり、スリット間隔が１ｍｍであり、長さが６４ｍｍ（９２０ＭＨｚの約λ／４）であるメアンダ状のアンテナのシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図４７（ａ）及び（ｂ）に示す。

図４７（ａ）において、比較例５に係るメアンダ状に巻いたアンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８６から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図４７（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに遠ざかっていることがわかる。

そして、図４７（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図４７（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として周波数が３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は２５．０％となった。

次に、本発明の実施例２１〜２５について図４６（ｂ）〜（ｆ）を参照して説明する。なお、第１のエレメント及び第２のエレメントを用いたこと以外のシミュレーションの方法は比較例５と同様である。

［実施例２１］
実施例２１では、比較例５で用いたメアンダ状に巻いたアンテナを第１のエレメント１８３及び第２のエレメント１８４として用いて、嵌め合い配置したものである。嵌め合い配置したアンテナは、幅が７ｍｍとなること以外比較例５と同様である。このアンテナを用いてシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図４８（ａ）及び（ｂ）に示す。

図４８（ａ）において、実施例２１に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８６から供給したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図４８（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図４８（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図４８（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は３５．６％となった。

［実施例２２］
実施例２２では、比較例５で用いたメアンダ状に巻いたアンテナを第１のエレメント及び第２のエレメントとして用いて、並列に表裏配置したものである。このとき、第１のエレメント及び第２のエレメントの間隔は１ｍｍとなる。このアンテナを用いてシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図４９（ａ）及び（ｂ）に示す。

図４９（ａ）において、実施例２２に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８６から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図４９（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図４９（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図４９（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は２８．１％となった。

［実施例２３］
実施例２３では、比較例５で用いたメアンダ状に巻いたアンテナを第１のエレメント及び第２のエレメントとして用いて、並列に隣同士に配置したものである。このとき、第１のエレメント及び第２のエレメントの中心軸の間隔は６ｍｍとなる。このアンテナを用いてシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図５０（ａ）及び（ｂ）に示す。

図５０（ａ）において、実施例２３に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８６から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図５０（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図５０（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図５０（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は３４．８％となった。

［実施例２４］
実施例２４では、比較例５で用いたメアンダ状に巻いたアンテナを第１のエレメント及び第２のエレメントとして用いて、並列に方向違いに隣同士に配置したものである。このとき、第１のエレメント及び第２のエレメントの中心軸の間隔は６ｍｍとなる。このアンテナを用いてシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図５１（ａ）及び（ｂ）に示す。

図５１（ａ）において、実施例２４に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８６から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図５１（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図５１（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図５１（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は３５．５％となった。

［実施例２５］
実施例２５では、比較例５で用いたメアンダ状に巻いたアンテナを第１のエレメント及び第２のエレメントとして用いて、並列に方向違いに表裏に配置したものである。このとき、第１のエレメント及び第２のエレメントの間隔は１ｍｍとなる。このアンテナを用いてシミュレーションを行った。シミュレーション結果を図５２（ａ）及び（ｂ）に示す。

図５２（ａ）において、実施例２５に係る広帯域小型アンテナに７００ＭＨｚ帯（６９８ＭＨｚ〜７６８ＭＨｚ）〜８００ＭＨｚ帯（８２４ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ)を給電部１８６から給電したときの周波数を１が７０４ＭＨｚを示し、２が８２４ＭＨｚを示し、３に９６０ＭＨｚを示す。このときの中心周波数を８００ＭＨｚとする周波数帯域で、図５２（ａ）に示す円の中心付近の所望のインピーダンスである５０Ωに近づいてことがわかる。

そして、図５２（ｂ）は、横軸に送受信周波数（ＭＨｚ）、縦軸にＶＳＷＲ（電圧定在波比）をとったＶＳＷＲ特性図である。図５２（ｂ）に示すＶＳＷＲ特性図からＶＳＷＲの値として３．０以下になったときの比帯域幅を求めた。このときの比帯域幅は３１．９％となった。

上述した実施例２１〜２５のメアンダ状の広帯域小型アンテナ及び比較例５のメアンダ状のアンテナの比帯域幅について図５３を参照して説明する。図５３は、実施例２１〜２５及び比較例５の比帯域幅を示す図である。図５３に示すように、実施例２１〜２５のメアンダ状の広帯域小型アンテナは、比較例５のメアンダ状のアンテナと比較して、比帯域幅が大きくなっていることがわかる。

１０…広帯域小型アンテナ装置、１００…第１のエレメント、２００…第２のエレメント、３００…ホルダ、４００…整合回路、５００…高調波回路。

Claims (7)

1. 一端が給電部に接続され、もう一端が解放される第１のエレメントと、
   一端が前記給電部に前記第１のエレメントと共通に接続され、もう一端が解放される第２のエレメントと、を備え、
   前記第１のエレメント及び第２のエレメントは磁界により結合され、前記第１のエレメント及び前記第２のエレメントの電気的な長さが、それぞれ、ＶＳＷＲが３以下になる使用周波数帯における波長が約λ／４であることを特徴とする広帯域小型アンテナ。
2. 前記第１のエレメント及び前記第２のエレメントは、それぞれ円形又は多角形でヘリカル状に左巻き又は右巻きに巻き回されることを特徴とする請求項１に記載の広帯域小型アンテナ。
3. 前記第１のエレメント及び前記第２のエレメントは、同軸上に互いに異なる径の大きさ、または同一径の二条ヘリカル状であることを特徴とする請求項１または２に記載の広帯域小型アンテナ。
4. 前記第１のエレメント及び前記第２のエレメントは、それぞれメアンダ状に同一方向又は異なる方向に巻かれていることを特徴とする請求項１に記載の広帯域小型アンテナ。
5. 前記第１のエレメント及び前記第２のエレメントは、同一平面上に表裏または嵌め合いで配置されることを特徴とする請求項１または４に記載の広帯域小型アンテナ。
6. 前記第１のエレメントと前記第２のエレメントが所定の間隔離隔して平行に配置されることを特徴とする請求項１、２または４に記載の広帯域小型アンテナ。
7. 前記第１のエレメントと前記第２のエレメントの所定の間隔はλ／４以下であることを特徴とする請求項６に記載の広帯域小型アンテナ。