JPH05191130A - 3並列ヘリカルアンテナ - Google Patents

3並列ヘリカルアンテナ

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JPH05191130A
JPH05191130A JP206792A JP206792A JPH05191130A JP H05191130 A JPH05191130 A JP H05191130A JP 206792 A JP206792 A JP 206792A JP 206792 A JP206792 A JP 206792A JP H05191130 A JPH05191130 A JP H05191130A
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JP
Japan
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helical antenna
dielectric
cylinder
parallel helical
parallel
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JP206792A
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Takeshi Takei
健 武井
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、携帯移動端末等に用いられるヘリカ
ルアンテナに関し、特にアンテナ及び、受信感度劣化等
の要因となる整合回路の小型化を図るためのヘリカルア
ンテナを提供することにある。 【構成】誘電体円柱(1)の内部あるいは外壁面に沿っ
て、お互いに対称の位置関係を保ちつつ形成される3つ
のヘリカルアンテナ(2)を同時に同相給電する。 【効果】アンテナ寸法が2.5波長を超えると、入力イ
ンピーダンスが給電周波数によらず100〜150Ωと
なるヘリカルアンテナを誘電体の波長短縮効果を用いて
小体積内に3つ存在させ、これらを並列に動作すること
により、アンテナ系全体の入力インピーダンスは高周波
部のインピーダンス50Ωに近づき良好な整合状態が実
現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は携帯移動端末等の、小体
積を有する小型携帯端末に適用される小型アンテナに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、携帯移動端末等の小体積を有する
小型端末には逆F形アンテナ、ヘリカルアンテナが採用
されている。いずれの形式においても端末の一層小型化
にともなうアンテナ体積の減少により放射抵抗成分に比
べて大きい容量成分を打ち消すために、アンテナ単体と
は別に設けられる整合回路が必要である。このようなア
ンテナの例としては、特開平2−22563号公報があ
げられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ア
ンテナ小型化にともない整合回路が複雑・大型化し、体
積の面から小型化に制限を加える要因となる。さらに該
整合回路は集中定数素子(インダクタ・キャパシタン
ス)あるいは伝送線路によって実現されるが、アンテナ
を端末に搭載する場合これら要素の必要性が大きなコス
ト高の要因となる。また、整合回路が複雑・大型化する
に伴い整合回路部で生じる電気損失も増大し、アンテナ
系の感度劣化の問題をを引き起こしている。
【0004】本発明の目的は、アンテナ系小型化の制限
となっており、端末へのアンテナ搭載に際してコスト高
・アンテナ系感度劣化の要因となる整合回路の複雑・大
型化を大幅に抑制出来る小型アンテナの一構造を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】ヘリカルアンテナではそ
の全長が2.5波長より大きいとき、給電周波数によら
ず入力インピーダンスが100〜150Ωになることは
良く知られている。一般に携帯無線機等に採用される高
周波回路はそのインピーダンスが50Ωに統一され設計
される。従って、アンテナの入力インピーダンスを50
Ωにすれば、高周波回路との整合がとれ整合回路は不要
となる。本発明では、3つのほぼ同じヘリカルアンテナ
を並列に同時同相に給電することにより、ヘリカルアン
テナの入力インピーダンスを1/3にし、アンテナ系全
体としての入力インピーダンスを50Ωに近くすること
を基本原理としている。該原理が小型携帯端末に採用さ
れる有る手名において満足されるためには、i)小体積
の中でヘリカルアンテナの電気長を2.5波長分とるこ
と、ii)3つのヘリカルアンテナをほぼ独立に動作させ
ること、を実現する必要がある。
【0006】これら二つの課題は、お互いに対称の位置
関係にある3つのヘリカルアンテナを誘電体媒質内に、
あるいは沿って形成すればほぼ達成される。誘電体媒質
内、あるいは沿って形成されるヘリカルアンテナでは誘
電体の電気長短縮効果により、電気長は実寸法の比誘電
率の平方に比例して増大するため、必要とする電気長を
小さい(短い)実寸法で実現できる。また、誘電体内部
あるいは沿って形成されるヘリカルアンテナでは電磁気
エネルギーもは比誘電率に比例して導体近傍に集中する
ため、3つのうちひとつのあるヘリカルアンテナ上に分
布する電磁気エネルギーが他のヘリカルアンテナの特性
に及ぼす効果が抑制される。このため3つのヘリカルア
ンテナの相対位置を同一にすれば、各ヘリカルアンテナ
はほぼ独立に動作する。このため、アンテナ全体として
の入力インピーダンスは50Ωに近くなり、高周波回路
との整合状態の良いアンテナ系が実現され両者を、損失
少なく結合する整合回路の単純・小型化ないし削除が図
られる。携帯端末の寸法制限から上記、i,ii項を満足
するための誘電体の比誘電率が極端に大きい場合、誘電
体円筒最外壁面と自由空間の間で電磁波の多重反射の影
響で電磁波が自由空間に放射されにくくなる恐れが生じ
るが、該円筒中心軸からみて導体より外側の誘電体の誘
電率を段階的あるいは連続的に変化させることによりこ
の多重反射を抑制することができる。
【0007】
【作用】誘電体内部あるいは沿ってお互いに対称の位置
関係を保ち形成された3つのヘリカルアンテナは、誘電
体の波長短縮作用によってお互いに互いの特性に著しい
影響を及ぼすことなく動作し、これらが並列接続される
ためアンテナ系全体としての入力インピーダンスは50
Ωに近くなり、高周波系とのより良い整合状態の実現が
達成される。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例を図1を用いて説明する。
図1は3並列ヘリカルアンテナの一実施例の斜視図であ
り、誘電体円柱1の内部に該誘電体中心軸に対して軸対
称にお互いに軸に水平な面上で断面を120度の間隔を
保って形成される3つのヘリカル状導体2が形成され、
該誘電体中の一つの端部で電気的に接続され、多端で無
接続状態になっている。該電気的接続点を給電点3とす
れば、高周波部とのよい整合状態を達成するアンテナが
実現する。
【0009】図2は本発明からなる3並列ヘリカルアン
テナの他の一実施例の斜視図であり、図1の構造から誘
電体の一部を該誘電体の中心軸を中心に円筒上に取り去
った構造をしている。本発明からなるアンテナでは電磁
気エネルギーは導体の近傍に偏在するので中心軸近傍で
の電磁気エネルギーの密度は小さいため、誘電体除去に
よるアンテナの電気特性の変化は小さい。このためアン
テナの軽量化に効果がある。また一般に誘電率の高い誘
電体では、誘電体の実体積がコストに直接関係するの
で、結果的に誘電体の体積が減る本構造ではコスト減の
効果がある。
【0010】図3は本発明からなる3並列ヘリカルアン
テナの他の一実施例の斜視図であり、誘電体円柱5の外
表面に沿って、該誘電体中心軸に対して軸対称にお互い
に軸に水平な面上で断面を120度の間隔を保って形成
される3つの螺旋状導体2が形成され、該誘電体中の一
つの端部で電気的に接続され、多端で無接続状態になっ
ている。本構造では、誘電体の内部に導体が埋設されな
いので、導体を誘電体柱に巻きつけることで実現可能で
製造方法簡便化に効果が有る。
【0011】図4は本発明からなる3並列ヘリカルアン
テナの他の一実施例の斜視図であり、図3の構造から誘
電体の一部を該誘電体の中心軸を中心に円筒上に取り去
った構造をしている。このため図2にしめされる実施例
と同様、軽量化・コスト減の効果が有る。
【0012】図5は本発明からなる3並列ヘリカルアン
テナの他の一実施例の製造方法を示す図であり、誘電体
円柱3の外表面に沿って、三本のストリップ状導体が等
間隔で並行直線上に印刷された可擾フィルム6を螺旋状
に巻きつけて、円柱の一端で該ストリップ線路を電気的
に結合させたものである。本構造では、ストリップ導体
が印刷工程で実現可能なためコスト減の効果が著しく、
量産に好適である。
【0013】図6は本発明からなる3並列ヘリカルアン
テナの他の一実施例の製造方法を示す図であり、図5で
示される構造の外壁円筒面を内壁円筒面とする、誘電体
円管筒7を被せたものである。本構造では導体が結果的
に誘電体内に埋没するので大きい波長短縮の効果が得ら
れ、アンテナ寸法減少に効果が有る。
【0014】図7は本発明からなる3並列ヘリカルアン
テナの他の一実施例の製造方法を示す図であり、図6の
実施例と異なる点は、誘電体円管筒8が中心軸に対して
同心円上に段階的に層状に異なる誘電率を持つところで
ある。本構造では、各層の誘電率を変化させて、誘電体
の誘電率が高い場合に生じる自由空間との界面での多重
反射によるアンテナ放射効率低下を抑制する効果が有
る。
【0015】図8は本発明からなる3並列ヘリカルアン
テナの他の一実施例の製造方法を示す図であり、誘電体
円柱3の外表面に沿って、複数のストリップ状導体が等
間隔で並行斜線状に印刷された可擾フィルム9を巻きつ
けて、該フィルムの端面を該円筒表面状で接合させ、ス
トリップ導体を互いに電気的に結合し、3並列ヘリカル
アンテナを形成し、円柱の一端で該ストリップ線路を電
気的に結合させたものである。本構造では、ストリップ
導体が印刷工程で実現可能であり、また図5の構造と比
べて3つのヘリカル導体の相対的位置関係を容易に均一
にすることが出来、また量産に好適である。
【0016】図9は本発明からなる3並列ヘリカルアン
テナの他の一実施例の製造方法を示す図であり、図8で
示される構造の外壁円筒面を内壁円筒面とする、誘電体
円管筒5を被せたものである。本構造の効果は図6の説
明で述べられている。
【0017】図10は本発明からなる3並列ヘリカルア
ンテナの他の一実施例の製造方法を示す図であり、図9
の実施例と異なる点は、誘電体円管筒8が中心軸に対し
て同心円上に段階的に層状に異なる誘電率を持つところ
である。本構造の効果は図7の説明で述べられている。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、携帯無線機に適用出来
る寸法で、高周波部との整合の良い小型のアンテナ系を
実現できるので、携帯無線機の小型化・送受信感度向上
の効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明から成る3並列ヘリカルアンテナの一実
施例の斜視図である。
【図2】本発明から成る3並列ヘリカルアンテナの他の
実施例の斜視図である。
【図3】本発明から成る3並列ヘリカルアンテナの他の
実施例の斜視図である。
【図4】本発明から成る3並列ヘリカルアンテナの他の
実施例の斜視図である。
【図5】量産に適した本発明から成る3並列ヘリカルア
ンテナの一実施例の製法を示した図である。
【図6】量産に適した本発明から成る3並列ヘリカルア
ンテナの他の実施例の製法を示した図である。
【図7】量産に適した本発明から成る3並列ヘリカルア
ンテナの他の実施例の製法を示した図である。
【図8】量産に適した本発明から成る3並列ヘリカルア
ンテナの他の実施例の製法を示した図である。
【図9】量産に適した本発明から成る3並列ヘリカルア
ンテナの他の実施例の製法を示した図である。
【図10】量産に適した本発明から成る3並列ヘリカル
アンテナの他の実施例の製法を示した図である。
【符号の説明】
1…誘電体円柱、2…ヘリカル線導体、3…給電点、4
…中空誘電体円柱、5…誘電体円柱、6…3ストリップ
導体印刷フィルム、7…誘電体円管筒、8…多層状誘電
体円管筒、9…複数ストリップ導体印刷フィルム。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘電体円筒の内部あるいは外壁面に沿っ
    て、該円筒中心軸に対して互いに120度の角度を保っ
    て形成される螺旋状のワイヤあるいはストリップ状導体
    を、該誘電体底部において同時且つ同相に給電すること
    を特長とする3並列ヘリカルアンテナ。
  2. 【請求項2】前記誘電体円筒の内部が、該円筒中心軸を
    共有する円筒状に取り除かれていることを特長とする請
    求項1項記載の3並列ヘリカルアンテナ。
  3. 【請求項3】前記3導体の長さが等しいか、あるいはそ
    の長さの差異が給電波長の1/4以下であることを特長
    とする請求項1項または2項記載の3並列ヘリカルアン
    テナ。
  4. 【請求項4】前記円筒中心軸から見て導体の外部に位置
    している誘電体が、該中心軸に対して同心円筒上に層状
    に異なる誘電率を持つことを特長とする請求項1項、2
    項又は3項記載の3並列ヘリカルアンテナ。
  5. 【請求項5】前記円筒中心軸から見て導体の外部に位置
    している誘電体が、該中心軸に対して同心円筒上に連続
    分布で異なる誘電率を持つことを特長とする請求項1
    項、2項又は3項記載の3並列ヘリカルアンテナ。
  6. 【請求項6】前記導体が予め帯状の可擾性誘電体フィル
    ムの上に一連の並行等間隔の三本線状に印刷され、これ
    を螺旋状に巻くことにより形成される請求項1から5項
    いずれか記載の3並列ヘリカルアンテナ。
  7. 【請求項7】前記3並列ヘリカルアンテナは、前記誘電
    体円筒あるいは同心円筒状空孔を持つ誘電体円筒の上に
    前記フィルムを密着して巻くことにより形成される請求
    項6項記載の3並列ヘリカルアンテナ。
  8. 【請求項8】前記3並列ヘリカルアンテナは、前記誘電
    体円筒あるいは同心円筒状空孔を持つ誘電体円筒の上に
    該フィルムを密着して巻き、さらに該構造を収納しうる
    円筒状空孔を有した円管筒を被せることにより形成され
    る請求項6項記載の3並列ヘリカルアンテナ。
  9. 【請求項9】前記3並列ヘリカルアンテナは、フィルム
    内外に接する誘電体の誘電率がことなることを特長とす
    る請求項8項記載の3並列ヘリカルアンテナ。
  10. 【請求項10】前記3並列ヘリカルアンテナは、前記導
    体が予め帯状の可擾性誘電体フィルムの上に並行等間隔
    の多数の斜線状に印刷され、これを円筒状に巻き該斜線
    状導体の端点同志を電気的に接着することにより形成さ
    れる請求項1項から5項いずれか記載の3並列ヘリカル
    アンテナ。
  11. 【請求項11】前記3並列ヘリカルアンテナは、前記誘
    電体円筒あるいは同心円筒状空孔を持つ誘電体円筒の上
    に前記フィルムを密着して巻くことにより形成される請
    求項10項記載の3並列ヘリカルアンテナ。
  12. 【請求項12】前記3並列ヘリカルアンテナは、前記誘
    電体円筒あるいは同心円筒状空孔を持つ誘電体円筒の上
    に該フィルムを密着して巻き、さらに該構造を収納しう
    る円筒状空孔を有した円管筒を被せることにより形成さ
    れる請求項10項記載の3並列ヘリカルアンテナ。
  13. 【請求項13】前記3並列ヘリカルアンテナは、フィル
    ム内外に接する誘電体の誘電率がことなることを特長と
    する請求項12項記載の3並列ヘリカルアンテナ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6046707A (en) * 1997-07-02 2000-04-04 Kyocera America, Inc. Ceramic multilayer helical antenna for portable radio or microwave communication apparatus
JP2001345633A (ja) * 2000-03-28 2001-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置
JP2005278220A (ja) * 2005-05-20 2005-10-06 Fec Inc 携帯通信端末用のアンテナエレメント
US7540428B2 (en) 2004-08-31 2009-06-02 Fujitsu Limited RFID tag, RFID-tag antenna, RFID-tag antenna sheet, and method of manufacturing RFID tag
JP2018142619A (ja) * 2017-02-28 2018-09-13 日本電産リード株式会社 インダクタンス素子、t型フィルタ、発振回路、及びインダクタンス素子の製造方法
US11527341B2 (en) 2017-02-28 2022-12-13 Nidec-Read Corporation Coiled electronic component, coil component, manufacturing method of coil component, inductance element, T-type filter, oscillation circuit, and manufacturing method of inductance

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6046707A (en) * 1997-07-02 2000-04-04 Kyocera America, Inc. Ceramic multilayer helical antenna for portable radio or microwave communication apparatus
JP2001345633A (ja) * 2000-03-28 2001-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置
US7540428B2 (en) 2004-08-31 2009-06-02 Fujitsu Limited RFID tag, RFID-tag antenna, RFID-tag antenna sheet, and method of manufacturing RFID tag
US7699235B2 (en) 2004-08-31 2010-04-20 Fujitsu Limited RFID tag, RFID-tag antenna, RFID-tag antenna sheet, and method of manufacturing RFID tag
JP2005278220A (ja) * 2005-05-20 2005-10-06 Fec Inc 携帯通信端末用のアンテナエレメント
JP2018142619A (ja) * 2017-02-28 2018-09-13 日本電産リード株式会社 インダクタンス素子、t型フィルタ、発振回路、及びインダクタンス素子の製造方法
US11527341B2 (en) 2017-02-28 2022-12-13 Nidec-Read Corporation Coiled electronic component, coil component, manufacturing method of coil component, inductance element, T-type filter, oscillation circuit, and manufacturing method of inductance

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