JPH1084216A - ヘリカルアンテナ - Google Patents

ヘリカルアンテナ

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JPH1084216A
JPH1084216A JP23708096A JP23708096A JPH1084216A JP H1084216 A JPH1084216 A JP H1084216A JP 23708096 A JP23708096 A JP 23708096A JP 23708096 A JP23708096 A JP 23708096A JP H1084216 A JPH1084216 A JP H1084216A
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helical antenna
antenna
conductor line
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conductor
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Shinya Nakamura
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘリカルアンテナの小型化および低価格化。 【解決手段】 基板5の表面10に一端を開放端4とし
て第1の導体ライン11が形成され、その他端が基板5
の裏面20の第2の導体ライン12の一端と第1のスル
ーホール21により接続され、第2の導体ライン12の
他端が表面10の第3の導体ライン13の一端と第2の
スルーホール22により接続され、これら第1から第3
の導体ライン11,12,13、第1,第2のスルーホ
ール21,22の形成が1回以上繰り返されて螺旋形状
のアンテナ本体部2が形成され、このアンテナ本体部2
の開放端4の反対側の端部が給電端子3とされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
上に形成されるヘリカルアンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話などの携帯無線機は、そ
の急速な普及に伴い、携帯性向上のために小型化、薄型
化が求められている。そのため、携帯無線機の内部に収
納される携帯無線機用アンテナもまた携帯無線機と同様
に小型化、薄型化が求められている。
【0003】従来、携帯無線機等のアンテナとしては、
線状アンテナが多用されており、その線状アンテナを小
型化する方法としては、線状アンテナを螺旋状に形成し
てヘリカルアンテナを構成する技術が広く知られてい
る。
【0004】図8に従来のヘリカルアンテナの一例を示
す。この図に示すように、ヘリカルアンテナ1は、プリ
ント配線基板5(基板)に固定部9で固定される円筒状
の保持器7と、保持器7に螺旋状に巻き付けられた導体
線8からなるアンテナ本体部2とから構成されている。
導体線8は、一端が開放端4とされ、他端が給電端子3
とされており、その給電端子3から図示しない受信回路
へと接続されている。このヘリカルアンテナ1で受信さ
れた電波は、給電端子3を通り受信回路で復調される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のヘリカルアンテナには、以下のような問
題が存在する。導体線を螺線形状とするための保持器が
必要となるため、部品数が増加しコストアップになって
いまう。また、携帯無線機内に保持器を収納するため、
その小型化、薄型化に限界がある。さらに、保持器を基
板に固定する必要があるため、その固定部において保持
器の脱落が発生することがあり信頼性に欠けるところが
あった。
【0006】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、小型化、薄型化を可能とする安価なヘリカ
ルアンテナを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、以下の構成を採用している。請求項1記
載のヘリカルアンテナは、基板の一方の面に一端を開放
端として第1の導体ラインが形成され、該第1の導体ラ
インの他端が前記基板の他方の面に形成された第2の導
体ラインの一端と第1のスルーホールにより接続され、
該第2の導体ラインの他端が前記一方の面に前記第1の
導体ラインと並行状態に形成された第3の導体ラインの
一端と第2のスルーホールにより接続され、これら第1
から第3の導体ライン、第1,第2のスルーホールの形
成が1回以上繰り返されて螺旋形状のアンテナ本体部が
形成され、このアンテナ本体部の前記開放端の反対側の
端部が給電端子とされていることを特徴とする。
【0008】従って、本発明のヘリカルアンテナにおい
ては、一方の面の導体ラインと他方の面の導体ラインと
スルーホールとにより螺旋形状が形成され、その一端が
開放端、他端が給電端子とされているためヘリカルアン
テナとして機能できる。また、プリント配線基板上に他
の部品等を搭載させるためのパターン製造と同時にヘリ
カルアンテナが製造できる。
【0009】請求項2記載のヘリカルアンテナは、請求
項1記載のヘリカルアンテナにおいて、前記アンテナ本
体部の一対のものを線対称に配置し、これら各アンテナ
本体部の一端同士を接続してこれを給電端子としたこと
を特徴とする。
【0010】従って、本発明のヘリカルアンテナによれ
ば、一対のアンテナ本体部が線対称に配置されているた
め、各アンテナ本体部の螺旋形状は逆向きに巻かれるこ
とになる。そのため、各アンテナ本体部からの放射によ
る合成電界のうち垂直方向の放射電界成分は互いに相殺
し、水平方向の電界成分のみが残る。これにより、この
ヘリカルアンテナは水平偏波アンテナとして機能する。
【0011】請求項3記載のヘリカルアンテナは、請求
項1または2記載のヘリカルアンテナにおいて、前記導
電ラインの長さと前記スルーホールとの長さを合計した
長さは、前記ヘリカルアンテナによる受信周波数帯域に
対応する波長のn分の1(nは整数、2≦n≦4)とさ
れることを特徴とする。
【0012】従って、本発明のヘリカルアンテナにおい
ては、共振周波数の値が決まることで、その受信周波数
帯域での利得の値が得られアンテナとして機能できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明のヘリカルアンテナ
の第1の実施の形態を、図1ないし図4を参照して説明
する。ここでは、例えば、携帯無線機内において使用さ
れるヘリカルアンテナの例を用いて説明する。これらの
図において、従来例として示した図8と共通する部分に
ついては同一符号を付してある。
【0014】図1は、携帯無線機内の基板5に形成され
るヘリカルアンテナ1を示す図である。基板5の表面1
0(一方の面)には、一端が開放端4とされる第1の導
体ライン11が形成されており、その他端は図2に示す
基板5の裏面20(他方の面)に形成された第2の導体
ライン12の一端と第1のスルーホール21により接続
されている。第2の導体ライン12の他端は、表面10
に第1の導体ラインと並行状態に形成された第3の導体
ライン13の一端と第2のスルーホール22により接続
されている。
【0015】そして、これら第1から第3の導体ライン
11,12,13と第1,第2のスルーホール21,2
2の形成が1回以上(本例では4回)繰り返されること
により図3に示すような螺旋形状のアンテナ本体部2が
形成される。このアンテナ本体部2の開放端4と反対側
の端部は給電端子3とされ、受信回路6に接続されてい
る。また、アンテナ本体部2の導体ラインとスルーホー
ルの総合計長さは、このアンテナによる受信周波数帯域
に対応する波長の4分の1になるように形成されてい
る。
【0016】図4は、この状態でのリターン・ロス特性
図である。図で示されるように、このヘリカルアンテナ
は約820MHzの周波数帯域で共振しており、従っ
て、その周波数帯域の電波が受信可能なアンテナとして
機能している。
【0017】本実施の形態のヘリカルアンテナによれ
ば、アンテナ本体部2を基板5に形成するため、螺旋形
状を形成するための部材が不要となるのに加えて、基板
5に他の部品を搭載させるためのパターン製造と同時に
製造できるため、別途アンテナ製造工程を設ける必要が
なくなる。また、基板5と同等程度の厚さで、アンテナ
機能も有しているため必要なスペースも最小となり、小
型化が可能になる。さらに、導体ラインの数、長さを調
整することにより、受信周波数帯域も容易に変更可能で
ある。
【0018】図5ないし図7は、本発明のヘリカルアン
テナの第2の実施の形態を示す図である。これらの図に
おいて、図1ないし図4に示す第1の実施の形態の構成
要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明
を省略する。
【0019】図5および図6に示すように、ヘリカルア
ンテナ1は基板5に形成された一対のアンテナ本体部
2,2から構成されるものである。アンテナ本体部2,
2は、導体ラインとスルーホールにより、図7に示すよ
うに、それぞれ螺旋形状に形成され、その一端同士が接
続されて給電端子3とされており、他端側はそれぞれ開
放端4とされ、互いに離間する方向に線対称に配置され
ている。
【0020】この構成によれば、各アンテナ本体部2,
2の螺旋形状は、それぞれ逆向きに巻かれるため、その
放射による合成電界のうち垂直方向の放射電界成分は互
いに相殺し、水平方向の電界成分のみが残る。そのた
め、本実施の形態のヘリカルアンテナによれば、水平偏
波アンテナとして機能できる。
【0021】なお、上記第1の実施の形態において、開
放端と給電端子とが同一面に形成される構成としたが、
この構成に限られることなく、例えば、それぞれ異なる
面に形成される構成であってもよい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係るヘ
リカルアンテナによれば、基板に導体ラインとスルーホ
ールにより螺旋形状のアンテナ本体部が形成されてお
り、その一端が開放端、他端が給電端子とされる構成に
なっている。
【0023】これにより、このヘリカルアンテナは、基
板上の他の部品を搭載させるためのパターンと同時に製
造できるので、別途アンテナ製造の工程を設ける必要が
なく、大幅なコスト削減となる。また、従来必要とされ
ていた保持器が不要となるため、部品削減によるコスト
ダウンになると共に、このヘリカルアンテナは基板と同
等の厚さで構成されているため、携帯無線機の一層の小
型化、薄型化が実現可能となる。さらに、従来は基板に
保持器を固定するがために発生していた保持器の脱落も
防止可能となり、携帯無線機の信頼性向上という優れた
効果を奏する。
【0024】請求項2に係るヘリカルアンテナによれ
ば、請求項1記載のヘリカルアンテナにおいて、アンテ
ナ本体部の一対のものを線対称に配置し、これら各アン
テナ本体部の一端同士を接続してこれを給電端子とし、
他端側は互いに離間する方向に配置する構成になってい
る。
【0025】これにより、このヘリカルアンテナは、ア
ンテナ本体部からの放射による合成電界のうち垂直方向
の放射電界成分は互いに相殺され、水平方向の電界成分
のみが残るため水平偏波アンテナとして機能するという
効果を奏する。
【0026】請求項3に係るヘリカルアンテナによれ
ば、請求項1または2記載のヘリカルアンテナにおい
て、導電ラインの長さとスルーホールの長さを合計した
長さは、ヘリカルアンテナによる受信周波数帯域に対応
する波長のn分の1(nは整数、2≦n≦4)とされる
構成となっている。
【0027】これにより、基板上に形成されたヘリカル
アンテナは、共振し、アンテナとして機能するという効
果を奏する。また、導体ラインの数、長さを調整するこ
とにより、受信周波数帯域も容易に変更可能という効果
も生む。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態を示す図であっ
て、基板上に形成されるヘリカルアンテナの要部の平面
図である。
【図2】 本発明の第1の実施の形態を示す図であっ
て、基板上に形成されるヘリカルアンテナの要部の底面
図である。
【図3】 本発明の第1の実施の形態を示す外観斜視図
である。
【図4】 本発明の第1の実施の形態におけるヘリカル
アンテナのリターン・ロス特性図である。
【図5】 本発明の第2の実施の形態を示す図であっ
て、基板上に形成されるヘリカルアンテナの要部の平面
図である。
【図6】 本発明の第2の実施の形態を示す図であっ
て、基板上に形成されるヘリカルアンテナの要部の底面
図である。
【図7】 本発明の第2の実施の形態を示す外観斜視図
である。
【図8】 従来技術によるヘリカルアンテナの外観斜視
図である。
【符号の説明】
1 ヘリカルアンテナ 2 アンテナ本体部 3 給電端子 4 開放端 5 プリント配線基板(基板) 10 表面(一方の面) 11 第1の導体ライン 12 第2の導体ライン 13 第3の導体ライン 20 裏面(他方の面) 21 第1のスルーホール 22 第2のスルーホール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の一方の面に一端を開放端として第
    1の導体ラインが形成され、 該第1の導体ラインの他端が前記基板の他方の面に形成
    された第2の導体ラインの一端と第1のスルーホールに
    より接続され、 該第2の導体ラインの他端が前記一方の面に前記第1の
    導体ラインと並行状態に形成された第3の導体ラインの
    一端と第2のスルーホールにより接続され、 これら第1から第3の導体ライン、第1,第2のスルー
    ホールの形成が1回以上繰り返されて螺旋形状のアンテ
    ナ本体部が形成され、このアンテナ本体部の前記開放端
    の反対側の端部が給電端子とされていることを特徴とす
    るヘリカルアンテナ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のヘリカルアンテナにおい
    て、 前記アンテナ本体部の一対のものを線対称に配置し、こ
    れら各アンテナ本体部の一端同士を接続してこれを給電
    端子としたことを特徴とするヘリカルアンテナ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のヘリカルアンテ
    ナにおいて、前記導電ラインの長さと前記スルーホール
    との長さを合計した長さは、前記ヘリカルアンテナによ
    る受信周波数帯域に対応する波長のn分の1(nは整
    数、2≦n≦4)とされることを特徴とするヘリカルア
    ンテナ。
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