JPH11330833A - アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の放射指向性を有する立体構造のアンテ
ナを容易に製造することが困難であった。 【解決手段】 アンテナ素子となる導体パターン２を表
面に形成した誘電体シート１を、柱状もしくは筒状また
は錐体状の誘電体支持体３の側面に前記表面を外側にし
て被着したアンテナである。水平面内と垂直面内の広範
囲をカバーする所望の放射指向性を得ることができ、し
かも製造が容易で生産性に優れた立体構造のアンテナで
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にセクタアンテ
ナやダイバーシチアンテナ・八木アンテナ等の立体構造
のアンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、マイクロ波やミリ波などの高周波
を用いた移動体通信および車間レーダ等の研究が盛んに
進められている。これらに用いられるアンテナには様々
のものがある。例えばアンテナ素子としては、パッチア
ンテナやプリントダイポールアンテナ・スロットアンテ
ナ・ループアンテナ・スパイラルアンテナ・ヘリカルア
ンテナ・マイクロストリップラインアンテナ等がある。

【０００３】これらのアンテナ素子の中でヘリカルアン
テナ以外はすべて平面アンテナと言われるものであり、
適当な基板上にプリント技術により容易に作製できる。

【０００４】これに対し、近年、これらの平面アンテナ
についてそのアンテナ特性を高めるため、あるいは欠点
を補うためにセクタアンテナやダイバーシティアンテナ
等の立体的なアンテナが考案されている。

【０００５】例えば、1996年電子情報通信学会通信ソサ
エティ大会Ｂ−65「60ＧＨｚ帯無線ＬＡＮに用いる多セ
クタアンテナ用パッチアンテナ」においては、パッチア
ンテナ素子を形成した三角形地導体板を四角錐状に組み
合わせて構成した、水平面内は360 °をカバーするとと
もに垂直面内は低仰角から天頂方向までカバーする多セ
クタアンテナとしての４面セクタ円偏波アンテナが提案
されている。

【０００６】また、特開平８−181532号公報には、柱状
の地導体と、この地導体を囲むように設けられた円筒状
の誘電体基板と、この誘電体基板の地導体に対向する面
上に形成された円筒状のアンテナ素子と、誘電体基板の
内側に設けられた、アンテナ素子に給電を行なうための
給電線路とを具備する、立体構造の無指向性アンテナが
提案されている。

【０００７】これによれば、上記構成により水平面につ
いて無指向性で垂直面については下方へビームチルトし
た放射指向性を実現することができ、円筒状のアンテナ
素子は誘電体基板上にフォトリソグラフィ技術等でパッ
チアンテナとして形成できるので、素子の単価が低いば
かりでなくアレイ化する場合にも製造が簡単で製造コス
トが低く、また小型化が容易であるというものである。

【０００８】さらに、特開平７−240622号公報には、放
射波長に比し薄い誘電体板の表面に各被着させた金属皮
膜より成る第１の励振素子およびこの第１の励振素子に
接続される第１の給電線と、前記誘電体板の裏面に各被
着させた金属皮膜より成る第２の励振素子およびこの第
２の励振素子に接続される第２の給電線を備えると共
に、前記第１の励振素子および前記第１の給電線と前記
第２の励振素子および前記第２の給電線が、前記誘電体
板の表面と裏面との中間面を鏡映面として鏡映対称とあ
るように形成した双方向指向性マイクロストリップアン
テナが提案されている。

【０００９】これによれば、上記構成により誘電体板の
前方および後方の２方向に電波を放射することができる
ものであり、従来のアンテナに較べて励振素子を設ける
誘電体板の数が１枚で足り、給電回路を簡潔小型化で
き、また、合成器の必要もないからアンテナ全体の占有
体積を著しく小にすることが可能で，各種設置環境条件
に対してアンテナ設置の自由度を大幅に拡大できると共
に、製作も容易で、経済性に優れたものである等の特長
を有するというものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このようなアンテナ
は、もともとアンテナ素子が平面構造であるにもかかわ
らず、新たな特性のアンテナとするために、例えば上記
の例では放射指向性を変えることを目的として、立体構
造としたものである。

【００１１】しかしながら、上記のような従来の立体構
造のアンテナは一般に生産性が劣る、または信頼性に欠
けるという問題点があった。例えば、前記４面セクタ円
偏波アンテナでは、各セクタについては容易に製造が可
能であるが、三角形のセクタの２辺ずつを接着材料で接
続する必要があるため、生産性が低く、また信頼性も低
いものとなる。また、特開平８−181532号公報の無指向
性アンテナでは円筒状の誘電体の内部にアンテナ素子が
形成される構造となるため、フレキシブルな誘電体基板
を用いた場合にはアンテナ素子形成後に円筒状とするこ
とができるが強度が低いので信頼性が低く、硬い誘電体
基板を用いた場合には円筒の内部にアンテナ素子を形成
しなければならず生産性に劣るものとなる。また、特開
平７−240622号公報の双方向指向性マイクロストリップ
アンテナではアンテナを支持する部分が給電部のみとな
るために、信頼性に欠けるという問題点があった。

【００１２】しかも、使用周波数のさらなる高周波化に
従ってアンテナサイズも小さくなるため、従来の立体構
造のアンテナはますます製造し難いものとなるという問
題点があった。特に、従来からあるヘリカルアンテナ
は、低周波用のものは作りやすいが、高周波用になると
作りにくくなる。

【００１３】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、製造が容易で生産性に優れ、しか
も信頼性も高い立体構造のアンテナを提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点に対して検討を重ねた結果、誘電体でできた支持体
に、アンテナパターンまたはその一部を印刷した誘電体
シートを被着することにより、立体構造を持ったアンテ
ナが容易に製造できることを見出した。

【００１５】すなわち、本発明のアンテナは、アンテナ
素子となる導体パターンを表面に形成した誘電体シート
を、柱状もしくは筒状または錐体状の誘電体支持体の側
面に被着したことを特徴とするものである。

【００１６】また、本発明のアンテナは、上記構成にお
いて、前記アンテナ素子がスパイラルアンテナ・ループ
アンテナ・ヘリカルアンテナ・モノポールアンテナ・パ
ッチアンテナまたはマイクロストリップラインアンテナ
であることを特徴とするものである。

【００１７】さらに、本発明のアンテナは、上記構成に
おいて、前記アンテナ素子がセクタアンテナ・ダイバー
シチアンテナまたは八木アンテナを構成することを特徴
とするものである。

【００１８】本発明のアンテナによれば、アンテナ素子
となる導体パターンを表面に形成した誘電体シートを、
柱状もしくは筒状または錐体状の誘電体支持体の側面に
被着して成ることから、アンテナ素子となる導体パター
ンの形成は、導体ペーストを用いた印刷や金属層のエッ
チング等により容易に行なうことができ、この導体パタ
ーンを形成した誘電体シートを誘電体支持体の側面に被
着するだけなので生産性の高いアンテナとなる。

【００１９】また、アンテナ素子の種類と誘電体支持体
の形状とを組み合わせることにより、多セクタアンテナ
・空間ダイバーシチアンテナ・八木アンテナ等の指向性
の異なるアンテナを容易に作製することができる。

【００２０】本発明のアンテナにより構成されるアンテ
ナ素子またはアンテナは、基本的に厚膜印刷または金属
層のエッチングにより形成できる平面型アンテナ素子ま
たはアンテナとなる導体パターンを形成した誘電体シー
トを誘電体支持体に被着することにより形成されるもの
に限られる。

【００２１】平面型アンテナ素子の場合の最も簡単なも
のは、モノポールアンテナである。

【００２２】これは、誘電体シートに波長の２分の１の
長さの線路導体パターンを形成し、外部接続用の接続電
極が形成できるように、その一端が誘電体支持体の下部
に位置するように誘電体シートを被着させることにより
形成することができる。

【００２３】また、平面型アンテナ素子がパッチアンテ
ナまたはマイクロストリップラインアンテナの場合は、
誘電体シート表面に給電線とアンテナ素子となる導体パ
ターンとを形成し、さらにこの誘電体シートの裏面にグ
ランド層を形成し、この誘電体シートのグランド層側を
誘電体支持体に被着することにより形成することができ
る。なお、このグランド層は、誘電体シートの裏面でな
く、誘電体支持体の表面に形成してもよい。

【００２４】本発明のアンテナにおいて、導体パターン
により形成されるアンテナ素子がこれら平面型アンテナ
素子の場合は、アンテナ素子が平面アンテナであり非常
に簡単な構造をしたものであるが、これらアンテナ素子
を誘電体シート表面へのパターン形成と誘電体支持体側
面への被着により立体構造とすることにより、新しい機
能を付加したアンテナが容易に構成できるという利点が
ある。

【００２５】また、アンテナ素子がループアンテナ・ヘ
リカルアンテナ・スパイラルアンテナの場合は、上記の
平面型アンテナ素子と同様に誘電体シート上に導体パタ
ーンを形成するが、その導体パターンのままでアンテナ
素子として機能するのではなく、誘電体支持体の側面に
その誘電体シートを被着して初めてその目的のアンテナ
として機能する。従来、これらのアンテナは金属線をル
ープ状や螺旋状・渦巻き状に形成して作製されていた
が、本発明によれば、このような従来の製造方法とはま
ったく異なり、誘電体シート表面への導体パターンの形
成と誘電体支持体への誘電体シートの被着とにより作製
できるので、高周波用の小さいアンテナについても、生
産性に優れた精度のよいアンテナが容易に製造できると
いう利点がある。

【００２６】さらに、本発明のアンテナにおいてアンテ
ナ素子をセクタアンテナ・ダイバーシチアンテナまたは
八木アンテナを構成するものとした場合は、導体パター
ンの形状や寸法・誘電体シートの寸法・誘電体支持体の
形状や寸法等を調整することによってこれらのアンテナ
について所望の特性のアンテナを容易に得ることがで
き、高周波用の小さいアンテナであっても生産性に優れ
た精度のよいアンテナが容易に製造できるという利点が
ある。

【００２７】このように、本発明によれば、様々な特性
を持つ立体構造のアンテナを容易に製造することができ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のアンテナについて
図面に基づいて説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、それ
ぞれ本発明の実施の形態の一例を示す製造工程毎の斜視
図であり、この例では立体アンテナとしてヘリカルアン
テナを構成した場合を示している。

【００２９】図１（ａ）はヘリカルアンテナとなる導体
パターンを表面に形成した誘電体シートの例を示す斜視
図であり、１は誘電体シート、２はその表面に形成され
たヘリカルアンテナを構成する導体パターンである。こ
の例では、導体パターン２はヘリカルアンテナの一部と
なるよう複数の直線状に被着形成した導電材料により構
成されているが、この導体パターン２は、これにより構
成するアンテナ素子に応じて種々のパターン形状で被着
形成される。

【００３０】図１（ｂ）は（ａ）に示した導体パターン
２が被着形成された誘電体シート１を誘電体支持体に巻
き付けて被着した状態を示す斜視図であり、３は誘電体
支持体である。ここでは、誘電体支持体３として円柱状
のものを用いた例を示している。また、導体パターン２
が被着形成された誘電体シート１を誘電体支持体３に被
着するとき、直線状の導体パターン２の端部が順次電気
的に接続されて全体として１本の導体線を構成するよう
に各端部を当接させて巻き付け、各当接部を電気的に接
続してアンテナ素子を形成するようにする。

【００３１】なお、本例の誘電体支持体３は筒状であっ
てもよく、また、誘電体支持体３の形状や誘電体支持体
３への誘電体シート１の被着のさせ方・導体パターン２
の接続の仕方などは、形成するアンテナ素子の仕様に応
じて適宜選択し適用すればよい。

【００３２】そして、図１（ｃ）に示すように、誘電体
シート１を被着した誘電体支持体３を適当な長さに切断
することにより、本発明のアンテナが得られる。この例
では、円柱状の誘電体支持体３の側面に被着された誘電
体シート１の表面に、導体パターン２によるヘリカルア
ンテナが形成されている。なお、４はアンテナ素子とな
る導体パターン２の端に形成した外部接続用の接続電極
である。

【００３３】このような構成の本発明のアンテナによれ
ば、アンテナ素子となる導体パターンを表面に形成した
誘電体シートを誘電体支持体の側面に被着させることに
より、容易に立体構造のアンテナが製造可能となる。し
かも、上記アンテナ素子の形成はエッチングや導体ペー
ストを用いた印刷等により行なえるので、コストが低
く、しかも信頼性の高いものとなる。この例のヘリカル
アンテナの場合では、円柱体に針金を巻いて作る従来の
製造方法と異なり、精度の高いアンテナを容易に作るこ
とが可能である。

【００３４】誘電体シート１は、その表面に導体パター
ン２を被着形成して誘電体支持体３に被着させることに
よりシート上に形成された平面的なアンテナを立体構造
とするための媒体として機能するものであり、自由に曲
げられる柔らかいものが望ましい。

【００３５】この誘電体シート１はセラミックスもしく
は誘電体有機樹脂、またはそれらの複合体等から成る。
例えば、セラミックスであれば酸化アルミニウム質のも
のや窒化アルミニウム質のもの・窒化珪素質のもの・ガ
ラスセラミックス等を用いることができる。これらはア
ンテナの用途に応じてその材料特性を活かすように使い
分けるとよい。

【００３６】例えば、酸化アルミニウム質のものを用い
ると原料コストを低くして安価なアンテナを提供するこ
とができ、窒化アルミニウム質のものを用いると熱伝導
率が高いものとすることができ、窒化珪素質のものを用
いると機械的強度が高いものとすることができ、ガラス
セラミックスを用いると様々な比誘電率に設定できると
ともに焼成温度が低いため導体パターン２として低抵抗
の銀や銅から成るメタライズパターンを採用することが
できる。

【００３７】また、高周波用のアンテナの場合には、こ
れらの材料の誘電正接はできるだけ小さい方が望まし
い。これは、アンテナに給電されたエネルギーの損失を
小さくするためである。

【００３８】また、誘電体シート１の寸法は、誘電体支
持体３の大きさに合わせ、厚みは特に制限はないが、被
着工程に耐えられるだけの強度を持てば、できるだけ薄
い方が良い。例えば、図１に示したようなヘリカルアン
テナの場合は、幅は誘電体支持体３の外周と同じ長さ、
長さは10ｃｍ程度、厚みは150 μｍ程度とすればよい。

【００３９】上記の誘電体材料から誘電体シート１を得
るには、例えば、セラミックスから成る誘電体シート１
を作製する場合であれば、セラミックス原料粉末とバイ
ンダおよび溶剤等を混合して泥漿物とし、これからドク
ターブレード法等により所定厚みのグリーンシートを作
製して、これを所定寸法に切断加工すればよい。なお、
切断加工は導体パターン２の被着形成後に行なってもよ
い。

【００４０】導体パターン２は本発明のアンテナにおい
て立体構造のアンテナ素子となるものであり、二次元的
なパターンから成るものである。そのパターン形状や寸
法・厚み等は要求されたアンテナの周波数特性や指向性
パターン等により設定する。

【００４１】また、導体パターン２を形成するための導
体材料には低抵抗の材料が用いられ、例えば金・銀・銅
・白金・アルミニウム・タングステン・モリブデン等が
用いられ、中でも銅を用いると、低コストで、特に抵抗
が低いことから導体によるエネルギーの損失が小さいの
で、効率の良いものとなる。

【００４２】このような導体パターン２を誘電体シート
１の表面に被着形成するには、例えば、金属箔を用いて
予め作製した金属箔パターンを誘電体シート１の表面に
転写したり、誘電体シート１の表面のほぼ全面に導体層
を被着形成し、フォトリソグラフィやエッチング等の技
術を用いて不要な部分の導体層を除去して所望のパター
ン形状としたり、導体ペーストを用いてスクリーン印刷
法等の印刷法により所望の導体ペーストパターンを印刷
してそれを焼結させる厚膜印刷法を採用したり、その他
従来公知の種々の導体パターン形成法によればよい。中
でも、厚膜印刷法を用いれば、低コストで作製可能とな
る。

【００４３】誘電体支持体３は、柱状もしくは筒状また
は錐体状の誘電体であり、その側面に誘電体シート１を
被着させることにより立体構造のアンテナの保持部材と
して機能するものであり、使用に耐え得る強度を持つも
のである。また、アンテナ素子がモノポールアンテナ・
パッチアンテナ・マイクロストリップラインアンテナの
場合には、電磁波の放射方向が柱体または錐体の側面の
面外方向なので、錐体の頂角を変えることによりビーム
の方向を変えることができる。また、アンテナ素子が柱
体または錐体の側面上に作られたスバイラルアンテナ・
ループアンテナの場合には、電磁波の放射方向が柱体ま
たは錐体の軸方向となるため、放射ビームを絞って利得
を高くしたり、多周波のアンテナとすることが可能とな
る。なお、誘電体支持体３は、柱状もしくは筒状または
錐体状の形状において内部を空洞とした中空体であって
もよい。

【００４４】この誘電体支持体３は誘電体シート１と同
様のセラミックスもしくは誘電体有機樹脂、またはそれ
らの複合体等から成り、例えば、セラミックスの場合、
高純度アルミナや窒化アルミニウム質のものを用いれば
誘電正接が小さく、ガラスセラミックスを用いれば低抵
抗導体である銅をアンテナ素子となる導体パターンの材
料として用いることができるので、効率の高いアンテナ
が得られる。

【００４５】また、誘電体支持体３の形状や寸法・中空
体とした場合の厚み等は、要求されたアンテナの指向性
や利得・周波数特性等により適宜設定すればよい。

【００４６】上記の誘電体材料から所望の誘電体支持体
３を得るには、例えば、有機材料から成る誘電体支持体
３については、金型を用いて射出成形法や熱固化法・反
応固化法等により成形すればよい。また、セラミックス
から成る誘電体支持体３であれば、セラミックス原料粉
末と可塑性を有するバインダとを混合して押し出し成形
法により成形し、あるいはセラミックス原料粉末にバイ
ンダを混合した後、これを増粒して金型プレス法により
成形して焼成してもよい。また、有機材料と同様に、金
型を用いて熱固化法・反応固化法により成形後、焼成し
て作製してもよい。

【００４７】また、誘電体支持体３の側面に誘電体シー
ト１を被着するには、使用に耐え得るだけの強度を持て
ば十分であることから、例えば、誘電体シート１の裏面
や誘電体支持体３の側面にエポキシ系等の接着剤を塗布
して貼り付けたり、セラミックスから成る誘電体支持体
３にセラミックスから成る誘電体シート１をそれらの焼
成前もしくは仮焼後に密着液を塗布して貼り付けて焼成
したりすることにより被着すればよい。

【００４８】そして、誘電体シート１を、好適には導体
パターン２を外側にして、誘電体支持体３の側面に被着
し、必要に応じて、導体パターン２同士の電気的な接続
や所定の寸法への加工・接続電極４の形成等を行なっ
て、所望の仕様に応じた立体構造のアンテナを作製す
る。

【００４９】次に、本発明のアンテナの種々の実施の形
態の例を説明する。

【００５０】図２（ａ）および（ｂ）は本発明のアンテ
ナの実施の形態の他の例を示す平面図および斜視図であ
り、この例ではアンテナ素子としてループアンテナを構
成した場合を示している。

【００５１】図２（ａ）はアンテナ素子となる導体パタ
ーンを表面に形成した誘電体シートの例を示す平面図で
あり、11は誘電体シート、12はその表面に形成されたア
ンテナ素子となる導体パターンである。この例では、導
体パターン12はループアンテナを構成する複数のパター
ン12ａ・12ｂ・12ｃにより構成されており、12ａはルー
プアンテナの給電素子となり、12ｂ・12ｃは無給電のル
ープアンテナ素子となる。

【００５２】図２（ｂ）は図１（ｃ）と同様に本発明の
アンテナの例を示す斜視図であり、この例では、円柱状
の誘電体支持体13の側面に被着された誘電体シート11の
表面に、導体パターン12によるループアンテナが形成さ
れている。なお、誘電体支持体13は筒状であってもよ
い。

【００５３】このような構成の本発明のアンテナによれ
ば、このようなループアンテナの放射周波数は、ループ
の長さおよび誘電体の比誘電率により決まるので、誘電
体シート１および誘電体支持体３を構成する誘電体材料
の比誘電率、または誘電体支持体13の直径および誘電体
シート11の大きさや厚みにより調整することができる。

【００５４】また、ループアンテナを重ねて形成できる
ので、無給電のループアンテナの一部をカットして調整
することにより、周波数の広帯域化が可能となり、ま
た、多周波アンテナとすることができる。また、この例
ではループアンテナの幅を広く作れるので、アンテナを
流れる電流密度を下げることができ、これにより導体に
よるエネルギーの損失を低減させることができる。

【００５５】さらに、無給電のループアンテナの一部を
カットしてループ長を調整し、かつ給電素子との位置を
調整することにより、無給電素子は導波器として機能
し、利得を高めることができる。

【００５６】図３（ａ）および（ｂ）は本発明のアンテ
ナの実施の形態の他の例を示す平面図および斜視図であ
り、この例ではアンテナ素子としてプリントモノポール
によるダイバーシチアンテナを構成した場合を示してい
る。

【００５７】図３（ａ）は図２（ａ）と同様に誘電体シ
ートの例を示す平面図であり、21は誘電体シート、22は
その表面に形成されたアンテナ素子となる導体パターン
である。この例では、導体パターン22はプリントモノポ
ールを構成する直線状の複数のパターンにより構成され
ている。

【００５８】図３（ｂ）は図２（ｂ）と同様に本発明の
アンテナの例を示す斜視図であり、この例では、円柱状
の誘電体支持体23の側面に被着された誘電体シート21の
表面に、導体パターン22によるプリントモノポールによ
るダイバーシチアンテナが形成されている。なお、誘電
体支持体23も筒状であってもよい。また、各導体パター
ン22の端部には、それぞれ接続電極を付加する。

【００５９】このような構成の本発明のアンテナによれ
ば、容易に空間ダイバーシチアンテナが形成できる。す
なわち、４つのプリントモノポールアンテナのうち受信
電力が最大のものに切り替えて用いることにより、常に
最適な受信が可能となる。

【００６０】また、このようなダイバーシチアンテナに
おけるプリントモノポールの放射周波数は、その長さお
よび誘電体の比誘電率により決まるので、誘電体シート
21および誘電体支持体23を構成する誘電体材料の比誘電
率、または誘電体シート21の大きさおよび誘電体支持体
23の長さにより調整することができる。

【００６１】図４（ａ）および（ｂ）は本発明のアンテ
ナの実施の形態の他の例を示す平面図および斜視図であ
り、この例ではアンテナ素子としてパッチアンテナによ
る３面セクタアンテナを構成した場合を示している。

【００６２】図４（ａ）は図２（ａ）と同様に誘電体シ
ートの例を示す平面図であり、31は誘電体シート、32は
その表面に形成されたアンテナ素子となる導体パターン
である。この例では、導体パターン32はパッチアレーア
ンテナを構成するパッチと給電線との複数のパターンに
より構成されている。

【００６３】図４（ｂ）は図２（ｂ）と同様に本発明の
アンテナの例を示す斜視図であり、この例では、円柱状
の誘電体支持体33の側面に被着された誘電体シート31の
表面に、導体パターン32による120 °間隔のパッチアレ
ーアンテナによる３面セクタアンテナが形成されてい
る。ただし、このようなパッチアレーアンテナによるア
ンテナの場合には、導体パターン32に対して誘電体を介
した裏面側に接地導体層（グランド層）が必要であるの
で、誘電体シート31の裏面または誘電体支持体33の側面
あるいは内部に接地導体層を形成しておく必要がある。
なお、誘電体支持体33も筒状であってもよく、各導体パ
ターン32の端部にそれぞれ接続電極を付加する。

【００６４】このような構成の本発明のアンテナによれ
ば、通常のパッチアンテナでは一方向のみの電波のみ受
信できるのに対して、水平面内の３方向の電波が受信で
きる。また、この例によれば、３つのパッチアレーアン
テナで形成しているが、この数を多くすることにより、
水平面内で無指向性のアンテナに近づく。

【００６５】また、このようなパッチアンテナによる３
面セクタアンテナの放射周波数は、パッチの大きさおよ
び誘電体シート31の誘電率により決定される。各パッチ
アレーアンテナにおけるパッチ素子の間隔は、これを１
波長とすることにより放射ビームは水平となるが、この
間隔を変えることにより放射ビームを上下方向にチルト
させることができる。

【００６６】また、この例では各セクタのアンテナはパ
ッチアレーアンテナで形成しているが、フランクリンア
ンテナやブルースアンテナ等のマイクロストリップライ
ンアンテナを用いても同様である。

【００６７】図５（ａ）および（ｂ）は本発明のアンテ
ナの実施の形態の他の例を示す平面図および斜視図であ
り、この例ではアンテナ素子としてスパイラルアンテナ
を構成した場合を示している。

【００６８】図５（ａ）は図２（ａ）と同様に誘電体シ
ートの例を示す平面図であり、41は誘電体シート、42は
その表面に形成されたアンテナ素子となる導体パターン
である。この例では、導体パターン42はスパイラルアン
テナを構成する直線状の平行な複数のパターンにより構
成されている。

【００６９】図５（ｂ）は図２（ｂ）と同様に本発明の
アンテナの例を示す斜視図であり、この例では、円柱状
の誘電体支持体43の側面に誘電体シート41を複数の導体
パターン42のそれぞれが誘電体シート41を介して重なる
ように数周巻き付けて被着されており、これにより、側
面に複数のスパイラルアンテナ素子が形成された円柱状
のスパイラルアンテナが形成されている。また、44は外
部回路との電気的接続のための接続電極である。この場
合、導体パターン42のうち接続電極44が接続された導体
パターン42ａは給電素子として、また接続電極44が接続
されない導体パターン42ｂ・42ｃは無給電素子として機
能する。なお、誘電体支持体43も筒状であってもよい。

【００７０】このような構成の本発明のアンテナによれ
ば、このようなスパイラルアンテナの放射周波数は、誘
電体シート41の表面に形成する導体パターン42の長さを
変えて誘電体支持体43に巻き付ける周数を変え、各アン
テナ素子の長さをそれぞれ変えることにより調整するこ
とができる。

【００７１】また、ループアンテナの場合と同様に、ス
パイラルアンテナを重ねて形成できるので、無給電アン
テナ素子の長さを調整することにより、周波数の広帯域
化が可能となり、また、多周波アンテナとすることがで
きる。

【００７２】さらに、無給電のアンテナ長を調整し、か
つ給電素子との位置を調整することにより、無給電素子
は導波器として機能し、利得を高めることができる。

【００７３】図６（ａ）および（ｂ）は本発明のアンテ
ナの実施の形態の他の例を示す平面図および斜視図であ
り、図６（ｃ）は実施の形態のさらに他の例を示す斜視
図である。これらの例ではアンテナ素子として八木アン
テナタイプのループアンテナを構成した場合を示してい
る。

【００７４】図６（ａ）は図２（ａ）と同様に誘電体シ
ートの例を示す平面図であり、51は扇型（この例では半
円状）の誘電体シート、52はその表面に形成されたアン
テナ素子となる導体パターンである。この例では、導体
パターン52はループアンテナを構成する同心円状の複数
のパターンにより構成されている。

【００７５】図６（ｂ）は図２（ｂ）と同様に本発明の
アンテナの例を示す斜視図であり、この例では、円錐状
の誘電体支持体53の側面に誘電体シート51が被着されて
おり、これにより、円錐状の誘電体支持体53の側面に長
さの異なった、つまり共振周波数の異なった複数のルー
プアンテナ素子が形成され、八木アンテナタイプのルー
プアンテナが形成されている。

【００７６】ここで、図６（ｂ）中に一点鎖線で示した
部分は、誘電体シート51の一部とともに切断除去された
誘電体支持体53の一部を表わしているが、このように切
断除去せずに円錐状のままとしてもよい。このように円
錐台状となるように円錐状の誘電体支持体53の一部を切
断除去することにより、アンテナの高さを低くすること
ができる。この場合、誘電体支持体53として円錐台状や
四角錐台状のものを用いてもよい。

【００７７】なお、誘電体支持体53は中空状であっても
よく、また、円錐状や四角錐状等の種々の錐体状のもの
を用いてもよい。

【００７８】八木アンテナタイプのループアンテナにお
いて、例えばループアンテナ素子を構成する導体パター
ン52ａを反射器、52ｂを放射器、52ｃを導波器とする場
合には、導体パターン52ｂに給電する必要がある。これ
に対しては、例えば図６（ｃ）に同図（ｂ）と同様の斜
視図で示すように、放射器となる導体パターン52ｂをそ
の一部が切断された導体パターン52ｂ’とし、その両端
に接続電極54としての貫通導体を誘電体シート51の裏面
側から接続するようにして、導体パターン52ｂ’に対す
る給電線を誘電体シート51および誘電体支持体53に形成
すればよい。

【００７９】このような構成の本発明のアンテナによれ
ば、八木アンテナタイプの立体構造のループアンテナを
容易に形成することができる。

【００８０】また、このような八木アンテナタイプのル
ープアンテナにおけるループアンテナ素子の間隔は誘電
体シート51の表面に形成する導体パターン52の間隔を変
えることにより調整でき、また、各ループアンテナ素子
の共振周波数は扇型の誘電体シート51の中心角および錐
体状の誘電体支持体53の形状・寸法を変えることにより
調整することができる。これにより、利得の高いアンテ
ナが得られる。

【００８１】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
で種々の変更や改良を施すことは何ら差し支えない。

【００８２】例えば、誘電体支持体の形状はは円柱状・
円筒状あるいは円錐状としたが、角柱状や角筒状・角錐
状であってもよい。特に、図４に示したパッチアンテナ
による３面セクタアンテナの場合は、誘電体支持体33を
三角柱状にすると、120 °間隔に配置された各パッチア
ンテナ素子が曲面状とならずいずれも平坦面となるた
め、特性のずれが生じにくいものとすることができる。

【００８３】また、錐体台の上に異なる頂角を持つ錐体
を載せた形状としてもよい。さらに、パッチアンテナや
マイクロストリップラインアンテナのように、誘電体シ
ートの裏面にグランド面を持つもの以外のアンテナにつ
いては、アンテナ素子となる導体パターンを形成した面
を内側にして誘電体支持体の側面に被着してもよい。

【００８４】さらにまた、アンテナ素子となる導体パタ
ーンを形成した誘電体シートを数個の部分に分割して誘
電体支持体の側面に被着してもよい。

【００８５】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のアンテナに
よれば、アンテナ素子となる導体パターンを表面に形成
した誘電体シートを、柱状もしくは筒状または錐体状の
誘電体支持体の側面に被着して成ることから、アンテナ
素子となる導体パターンの形成は、導体ペーストを用い
た印刷やエッチング等により容易に行なうことができ、
この導体パターンを形成した誘電体シートを誘電体支持
体の側面に被着するだけなので生産性の高いアンテナと
なる。

【００８６】また、アンテナ素子の種類と誘電体支持体
の形状とを組み合わせることにより、多セクタアンテナ
・空間ダイバーシチアンテナ・八木アンテナ等の指向性
の異なるアンテナを容易に作製することができる。

【００８７】本発明のアンテナによれば、導体パターン
により形成されるアンテナ素子が平面型アンテナ素子の
場合、誘電体シート表面へのパターン形成と誘電体支持
体側面への被着により立体構造とすることによって、新
しい機能を付加したアンテナが容易に構成することがで
きる。

【００８８】また、導体パターンにより形成されるアン
テナ素子がループアンテナ・ヘリカルアンテナ・スパイ
ラルアンテナの場合、従来の製造方法に比べて、誘電体
シート表面への導体パターンの形成と誘電体支持体への
誘電体シートの被着とにより作製できることから、高周
波用の小さいアンテナについても生産性に優れた精度の
よいアンテナを容易に製造することができる。

【００８９】さらに、本発明のアンテナにおいてアンテ
ナ素子をセクタアンテナ・ダイバーシチアンテナまたは
八木アンテナを構成するものとした場合は、導体パター
ンの形状や寸法・誘電体シートの寸法・誘電体支持体の
形状や寸法等を調整することによってこれらのアンテナ
について所望の特性のアンテナを容易に得ることがで
き、また、高周波用の小さいアンテナであっても生産性
に優れた精度のよいアンテナを容易に製造することがで
きる。

【００９０】以上により、本発明によれば、製造が容易
で生産性に優れ、しかも信頼性の高い立体構造のアンテ
ナを提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明のアンテナに用いる誘電体シー
トの例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した誘電体シ
ートを誘電体支持体に被着した状態を示す斜視図、
（ｃ）は本発明の実施の形態の一例であるヘリカルアン
テナを示す斜視図である。

【図２】（ａ）は本発明のアンテナに用いる誘電体シー
トの他の例を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態
の他の例であるループアンテナを示す斜視図である。

【図３】（ａ）は本発明のアンテナに用いる誘電体シー
トの他の例を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態
の他の例であるプリントモノポールによるダイバーシチ
アンテナを示す斜視図である。

【図４】（ａ）は本発明のアンテナに用いる誘電体シー
トの他の例を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態
の他の例であるパッチアンテナによる３面セクタアンテ
ナを示す斜視図である。

【図５】（ａ）は本発明のアンテナに用いる誘電体シー
トの他の例を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態
の他の例であるスパイラルアンテナを示す斜視図であ
る。

【図６】（ａ）は本発明のアンテナに用いる誘電体シー
トの他の例を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態
の他の例である八木アンテナタイプのループアンテナを
示す斜視図、（ｃ）は八木アンテナタイプのループアン
テナの他の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１、11、21、31、41、51・・・誘電体シート ２、12、22、32、42、52・・・導体パターン ３、13、23、33、43、53・・・誘電体支持体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナ素子となる導体パターンを表面
   に形成した誘電体シートを、柱状もしくは筒状または錐
   体状の誘電体支持体の側面に被着したことを特徴とする
   アンテナ。
2. 【請求項２】 前記アンテナ素子がスパイラルアンテナ
   ・ループアンテナ・ヘリカルアンテナ・モノポールアン
   テナ・パッチアンテナまたはマイクロストリップライン
   アンテナであることを特徴とする請求項１記載のアンテ
   ナ。
3. 【請求項３】 前記アンテナ素子がセクタアンテナ・ダ
   イバーシチアンテナまたは八木アンテナを構成すること
   を特徴とする請求項２記載のアンテナ。