WO2014073395A1

WO2014073395A1 - 電気部品およびアンテナ

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Publication number: WO2014073395A1
Application number: PCT/JP2013/078958
Authority: WO
Inventors: 淳東條
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2015-05-09

Abstract

　電気部品は、第１のコイルと、第１のコイルを取囲むように設けられる第２のコイルとを備える。第１のコイルおよび第２のコイルは、電気的に絶縁される。この電気部品をアンテナ素子に接続することで、２つの周波数帯で共振をさせることができる。また、第１のコイルは、第２のコイルの内部に設けられる。また、伝送線路やバンドパスフィルタなどの電気部品の主要部をコイルのみで構成することができる。アンテナを小型化すること、マルチバンド化すること、電気部品を高強度、高精度で製造することができる。

Description

電気部品およびアンテナ

　この発明は、電気部品およびアンテナに関し、特に、特定の目的に適した電気部品およびアンテナに関する。

　アンテナをマルチバンド化する方法としては、次の方法があった。第１の方法は、それぞれの周波数で共振するアンテナ素子を一体化する方法である（たとえば、特開２００９－４８４７号公報（以下「特許文献１」という））。第２の方法は、給電されたアンテナ素子に無給電素子を近接させる方法である（たとえば、特開平６－６９７１５号公報（以下「特許文献２」という））。第３の方法は、線状アンテナ素子にＬＣ共振器を挿入する方法である（たとえば、特開平５－１２１９２４号公報（以下「特許文献３」という））。

　アンテナを機器に内蔵する携帯端末などでは、金属板だけで構成することができ、製造コストが安くなるので、特許文献１または特許文献２の方法が用いられることがある。しかしながら、アンテナを機器の外部に出す場合は、特許文献２の方法は使えず、特許文献１の方法も、アンテナの強度の問題で、使い難い。このため、１本のモノポールアンテナの途中にＬＣ共振器を挿入する形で、特許文献３の方法が使われることがある。

　また、従来、左手系伝送線路を構成する回路として、コンデンサとコイルとで構成されるＨＰＦ（High　Pass　Filter）型の伝送線路が知られている（たとえば、特開２００８－２８９６４号公報（以下「特許文献４」という）および特開２００８－２４４６８３号公報（以下「特許文献５」という））。ＨＰＦにおいては、シリーズにコンデンサ、シャントにコイルが組込まれる。しかし、現実的には、コンデンサには、必ず、電極のインダクタンス成分がシリーズに入ってしまう。また、コイルの両端には、浮遊キャパシタンス成分が入ってしまう。

　このシリーズのインダクタンス成分およびシャントのキャパシタンス成分は、通常の右手系の伝送線路と同じであるから、上述の左手系伝送線路は、右手／左手複合伝送線路といわれる。

特開２００９－４８４７号公報特開平６－６９７１５号公報特開平５－１２１９２４号公報特開２００８－２８９６４号公報特開２００８－２４４６８３号公報

　特許文献１および特許文献２の方法は、マルチバンドアンテナとはいっても、基本的には、必要な共振を得るためのアンテナが、対応する周波数帯分の本数、必要である。このため、マルチバンドアンテナというよりも、マルチアンテナといえる。これらの方法では、複数のアンテナで給電を共用している分だけアンテナを小型化することができる。しかし、放射素子は共用していないので、省スペース化を図ることができない。

　特許文献３の方法は、１本の放射素子を２つの周波数帯で共用するので、省スペース化することができ、マルチバンドアンテナといえる。しかし、インダクタンス素子とキャパシタンス素子とを並列で設ける必要がある。このため、２種類の素子を使う必要がある。また、並列で設けるため、アンテナの幅が広くなってしまう。

　また、左手系伝送線路において、ＨＰＦ型とする場合、ＨＰＦが直列に配置され、コンデンサが直列に周期配置されることとなるため、誘電体および導電体が交互に配置され、物理的に同じ材料の連続体とはならない。このため、特許文献４のように伝送線路として用いる場合、および、特許文献５のように立体的な左手系媒質として用いる場合に、強度を得にくいといった問題がある。

　さらに、この左手系伝送線路を短波長で使用する場合、波長が短いので、コイル部分は作り易い。しかし、高周波であるので、コンデンサ部分の容量が小さくなり過ぎて、コンデンサ部分を高精度で作り難いといった問題がある。

　この発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、小型化することおよびマルチバンド化することが可能な電気部品およびアンテナを提供することである。

　この発明の他の目的は、高強度および高精度で製造することが可能な電気部品を提供することである。

　上述の目的を達成するために、この発明のある局面によれば、電気部品は、第１のコイルと、第１のコイルを取囲むように設けられる第２のコイルとを備える。第１のコイルおよび第２のコイルは、電気的に絶縁される。

　この発明に従えば、この電気部品をアンテナ素子に接続することで、複数の周波数帯で共振させることができる。また、第１のコイルは、第２のコイルの内部に設けられる。その結果、小型化することおよびマルチバンド化することが可能な電気部品を提供することができる。

　また、伝送線路やバンドパスフィルタなどの電気部品の主要部をコイルのみで構成することができる。その結果、高強度および高精度で製造することが可能な電気部品を提供することができる。

　好ましくは、第１のコイルの巻き線の巻き方向は、第２のコイルの巻き線の巻き方向と逆である。

　好ましくは、第１のコイルの巻き線の巻き方向は、第２のコイルの巻き線の巻き方向と同じである。

　好ましくは、第１のコイルは、第１の断面形状の筒状に、巻き数の増加に応じて筒の長手方向に長くなるように、第１の導線を巻いたコイルであり、第２のコイルは、第１の断面形状を取囲む外形を持つ第２の断面形状の筒状に、巻き数の増加に応じて筒の長手方向に長くなるように、第２の導線を巻いたコイルである。

　好ましくは、電気部品は、第１のコイルの両端がそれぞれ接続され電流を入出力可能な２つの入出力端子をさらに備える。

　この発明に従えば、この電気部品をアンテナ素子に接続しやすくなる。その結果、電気部品単体で提供しやすくすることができる。

　さらに好ましくは、第２のコイルは、入出力端子から入力される電磁波の半波長でそれぞれ共振する複数の分断されたコイルで構成される。第１のコイルは、第２のコイルが分断された箇所ごとに、コイルを介して基準電位点に接続される。

　この発明に従えば、主要部としてコイルのみで、伝送線路やバンドパスフィルタなどの電気部品を構成することができる。その結果、電気部品を高強度および高精度で製造することができる。

　さらに好ましくは、第２のコイルは、入出力端子から入力される電磁波の半波長に共振するコイルである。第１のコイルは、いずれか一端でコイルを介して基準電位点に接続される。

　好ましくは、電気部品は、第２のコイルの両端がそれぞれ接続され電流を入出力可能な２つの入出力端子をさらに備える。

　この発明に従えば、この電気部品を他の部品に接続しやすくなる。その結果、電気部品単体で提供しやすくすることができる。

　好ましくは、電気部品は、第１のコイルの一端が接続され電流を入出力可能な入出力端子をさらに備える。

　好ましくは、電気部品は、第２のコイルの一端が接続され電流を入出力可能な入出力端子をさらに備える。

　この発明の他の局面によれば、アンテナは、上述の両端に入出力端子を備える電気部品と、一方端に給電点を有し、他方端で電気部品の入出力端子のうちの第１の入出力端子と電気的に接続される給電側導線と、一方端で電気部品の入出力端子のうち第１の入出力端子と異なる第２の入出力端子と電気的に接続される先端側導線とを備える。

　この発明に従えば、このアンテナを２つの周波数帯で共振させることができる。また、第１のコイルは、第２のコイルの内部に設けられる。その結果、小型化することおよびマルチバンド化することが可能なアンテナを提供することができる。

　この発明のさらに他の局面によれば、アンテナは、上述の両端に入出力端子を備える電気部品と、一方端で電気部品の入出力端子のうちの第１の入出力端子と電気的に接続される先端側導線とを備える。電気部品は、入出力端子のうちの第１の入出力端子と異なる第２の入出力端子に給電点を有する。

　この発明のさらに他の局面によれば、アンテナは、上述の一端に入出力端子を備える電気部品と、一方端に給電点を有し、他方端で電気部品の入出力端子と電気的に接続される給電側導線とを備える。

　この発明のさらに他の局面によれば、アンテナは、上述の一端に入出力端子を備える電気部品を備え、電気部品は、入出力端子に給電点を有する。

　好ましくは、当該アンテナを搭載する装置で使用可能な２つの周波数帯で共振するように、第１のコイルおよび第２のコイルまたは給電側導線もしくは先端側導線の大きさが定められる。

　この発明のさらに他の局面によれば、アンテナは、上述の両端に入出力端子を備える電気部品と、マルチバンドアンテナとして機能するように接続された複数の導線とを備え、複数の電気部品は、それぞれ、複数の導線のいずれかの途中、または、導線のいずれか２つの間に接続される。

　この発明に従えば、このアンテナを複数の周波数帯で共振させることができる。また、電気部品を設けない場合と比較してアンテナを小型化することができる。その結果、小型化することおよび複数の周波数帯で共振させることが可能なアンテナを提供することができる。

　好ましくは、アンテナを搭載する装置で使用可能な複数の周波数帯で共振するように、複数の電気部品の第１のコイルおよび第２のコイルまたは複数の導線の大きさが定められる。

この発明の実施形態におけるアンテナ補助素子の概略の外観図（正面図）である。この発明の実施形態におけるアンテナ補助素子の概略の外観図（平面図）である。この発明の実施形態におけるアンテナ補助素子の概略の外観図（側面図）である。この実施形態におけるアンテナの構造の概略を示す図（全体図）である。この実施形態におけるアンテナの構造の概略を示す図（アンテナ補助素子の拡大図）である。この実施形態におけるアンテナの構造および動作の様子を模式的に示す図である。この実施形態のアンテナのインダクタンスの値の特性を示すグラフである。この実施形態のアンテナの反射特性を示すグラフである。シミュレーションでの比較のための、この実施形態におけるアンテナの構造の概略を示す図（全体図）である。シミュレーションでの比較のための、この実施形態におけるアンテナの構造の概略を示す図（アンテナ補助素子の拡大図）である。シミュレーションでの比較のための、この実施形態におけるアンテナの反射特性を示すグラフである。シミュレーションでの比較のための、従来のアンテナの構造の概略を示す図である。シミュレーションでの比較のための、従来のアンテナの反射特性を示すグラフである。実験での比較のための、この実施形態におけるアンテナの外観図である。実験での比較のための、従来のアンテナの外観図である。実験での比較のための、この実施形態におけるアンテナのアンテナ補助素子の外観図である。実験でのアンテナの反射特性の比較結果を示すグラフである。第２の実施の形態における伝送線路の概略の外観図（平面図）である。第２の実施の形態における伝送線路の概略の外観図（側面図）である。第２の実施の形態における伝送線路の概略の外観図（正面図）である。第２の実施の形態における伝送線路の伝送特性および反射特性を示すグラフである。伝送線路が左手系であることを説明するための伝送線路の概略の第１の外観図である。伝送線路が左手系であることを説明するための伝送線路の概略の第２の外観図である。伝送線路が左手系であることを説明するための伝送線路の概略の第３の外観図である。伝送線路が左手系であることを説明するための伝送線路の伝送特性および反射特性を示すグラフである。伝送線路が左手系であることを説明するための伝送線路の位相特性を示すグラフである。第２の実施の形態の変形例における伝送線路の概略の外観図（正面図）である。第２の実施の形態の変形例における伝送線路の概略の外観図（側面図）である。第２の実施の形態の変形例における伝送線路の伝送特性および反射特性を示すグラフである。第２の実施の形態の変形例における伝送線路の製造方法の一例を示す図である。第３の実施の形態のアンテナと比較するための従来のアンテナの構造の概略を示す図である。第３の実施の形態のアンテナの構造の概略を示す図である。第３の実施の形態の従来とのアンテナの反射特性の比較結果を示すグラフである。

　［第１の実施の形態］
　以下、この発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

　［アンテナ補助素子の構造］
　図１Ａから図１Ｃは、それぞれ、この発明の実施形態におけるアンテナ補助素子１０の概略の外観図（正面図、平面図および側面図）である。図１Ａから図１Ｃを参照して、アンテナ補助素子１０は、主要な構成として、内側コイル１１と外側コイル１２とを含む。また、付随的な構成として、入出力端子１３，１４を含む。また、選択的な構成として、コア１５を含む。ここで、コア１５は、コイルを巻くためのコア材である。当該コア材は、損失の少ない構造材であるものが望ましく、高周波用には主にアルミナが用いられ、低周波用にはフェライトが用いられる。また、具体的に、アンテナ補助素子１０の大きさは、２．１ｍｍ×１．６ｍｍ×１．５ｍｍである。

　外側コイル１２は、内側コイル１１を取囲むように設けられる。具体的には、内側コイル１１は、螺旋状に、導線を巻いたコイルである。螺旋状とは、円形の断面形状の筒状に、巻き数の増加に応じて筒の長手方向に長くなるような形状である。なお、断面形状は、円形に限定されず、楕円形であってもよいし、四角形などの多角形であってもよい。多角形の場合は、必然的に角は丸くなる。また、筒の長手方向で、一定の断面形状でなくてもよい。

　外側コイル１２は、内側コイル１１の巻き面の筒の断面形状を取囲む外形を持つ断面形状の筒状に、巻き数の増加に応じて筒の長手方向に長くなるように、内側コイル１１と逆の巻き方向に、導線を巻いたコイルである。本実施形態においては、内側コイル１１および外側コイル１２の筒の断面形状は、いずれも円形であるので、両断面形状は、中心が略同じで、断面形状の円の直径が、内側コイル１１よりも外側コイル１２の方が大きい。

　なお、内側コイル１１および外側コイル１２の筒の断面形状が、他の形状である場合は、外側コイル１２の筒の断面形状は、内側コイル１１の断面形状を取囲む外形を持つ断面形状であればよい。

　内側コイル１１および外側コイル１２は、電気的に絶縁される。本実施形態においては、内側コイル１１および外側コイル１２が電気的に接続していない状態で樹脂などの絶縁体で固められる。なお、絶縁体は誘電体であってもよい。

　また、本実施形態においては、内側コイル１１の両端に入出力端子１３，１４が設けられる。内側コイル１１および入出力端子１３，１４は、たとえば、半田付けなどの方法で、電気的に接続されるように接合される。つまり、外側コイル１２は、外部とは電気的に接続可能な状態とはされない。

　入出力端子１３，１４は、それぞれ、基板３１上に形成された導線２１，２２に、たとえば、半田付けなどの方法で、電気的に接続されるように接合される。

　［アンテナの構造］
　図２Ａおよび図２Ｂは、この実施形態におけるアンテナの構造の概略を示す図（全体図およびアンテナ補助素子１０Ａの拡大図）である。図２Ａおよび図２Ｂを参照して、アンテナ補助素子１０Ａを用いてアンテナを形成することができる。

　図２Ｂで示すように、アンテナ補助素子１０Ａは、図１Ａから図１Ｃで示したアンテナ補助素子１０と同様の構造である。ただし、内側コイルおよび外側コイルを形成する導線が、図１Ａから図１Ｃのアンテナ補助素子１０では、円形断面であったが、図２Ａおよび図２Ｂのアンテナ補助素子１０Ａでは、矩形断面となっている。このように、コイルを形成する導線の断面は、円形および矩形など、どのような断面であってもよい。

　アンテナ補助素子１０Ａの一方の入出力端子は、基板６１上に形成されたＬ字型の導線４２に接続される。他方の入出力端子は、基板６１上に形成された導線４１に接続される。導線４１のアンテナ補助素子１０Ａと接続される側の反対側には、給電点が設けられる。

　また、基板６１上には、グラウンド面５１が形成される。交流源７１の給電点に接続される側の反対側およびグラウンド面５１は、それぞれ、アース７２に接続される。これにより、アンテナ補助素子１０Ａおよび導線４１，４２によってアンテナが形成される。

　図３は、この実施形態におけるアンテナの構造および動作の様子を模式的に示す図である。図３を参照して、図３（Ａ）は、図２Ａおよび図２Ｂで示したアンテナの構造を模式的に示したものである。

　このアンテナでは、図４に示すように、周波数によってインダクタンス値が変わることにより、アンテナ補助素子１０Ａがインダクタンスとして機能する場合（図３（Ｂ））と、インダクタンス値がキャンセルされ、コイルが入っていないように見える場合（図３（Ｃ））との２つの共振を得ることができる。

　［アンテナの特性］
　図４は、この実施形態のアンテナのインダクタンスの値（Ｌ値）の特性を示すグラフである。図４を参照して、この実施形態のアンテナは、アンテナ補助素子１０Ａを備えることによって、１．５ＧＨｚでＬ値が自己共振点を持つ。このため、１．５ＧＨｚより低周波側のＬ値が所定値を取る周波数帯、および、１．５ＧＨｚより高周波側のＬ値がキャンセルされる周波数帯の２つの周波数帯でアンテナとすることができる。

　図５は、この実施形態のアンテナの反射特性を示すグラフである。図５を参照して、０．９ＧＨｚ近辺の周波数帯と、１．９ＧＨｚ近辺の周波数帯とで、アンテナが共振していることが示されている。また、１．９ＧＨｚ近辺の周波数帯の方が、０．９ＧＨｚ近辺の周波数帯よりも広帯域で共振していることが示されている。

　低周波側では、Ｌ値によって波長が短縮され、狭帯域となる。一方、高周波側では、Ｌ値が０近辺であり、逆に、広帯域となる。

　携帯電話で用いられる周波数帯には、８１５～９６０ＭＨｚおよび１７５０～２１７０ＭＨｚの周波数帯があり、高周波側の方が周波数帯域が広い。また、ワイヤレスＬＡＮ（Local　Area　Network）で用いられる周波数帯には、２４００～２４８４ＭＨｚおよび５１５０～５８５０ＭＨｚの周波数帯があり、同様に、高周波側の方が周波数帯域が広い。このように、使用電波の周波数の帯域の仕様が高周波側の方が広いケースが多い。

　このため、この実施形態のアンテナにおける、高周波側で広帯域で共振するという特性を生かすように、この実施形態のアンテナのアンテナ補助素子１０Ａのコイルおよび導線４１，４２の大きさを、上述の携帯電話またはワイヤレスＬＡＮの周波数帯で共振するように定めることができる。

　［本実施形態のアンテナと従来のアンテナとのシミュレーションでの比較］
　図６Ａおよび図６Ｂは、シミュレーションでの比較のための、この実施形態におけるアンテナの構造の概略を示す図（全体図およびアンテナ補助素子１０Ｂの拡大図）である。図６Ａおよび図６Ｂを参照して、この実施形態におけるアンテナの構造は、図２Ａおよび図２Ｂで説明したアンテナの構造と同様である。このため、重複する説明は繰返さない。

　図７は、シミュレーションでの比較のための、この実施形態におけるアンテナの反射特性を示すグラフである。図７を参照して、この実施形態におけるアンテナの反射特性を示すグラフは、図５で示したグラフと同様である。このため、重複する説明は繰返さない。

　図８は、シミュレーションでの比較のための、従来のアンテナの構造の概略を示す図である。図８を参照して、この従来のアンテナは、特許文献１で示したアンテナと同様のものである。

　この従来のアンテナは、導線１４２が途中で分岐したアンテナである。このアンテナは基板１６１に形成される。また、交流源１７１からの給電点がアンテナの一方端に設けられる。基板１６１上には、グラウンド面１５１が形成される。交流源１７１の給電点に接続される側の反対側およびグラウンド面１５１は、それぞれ、アース１７２に接続される。

　この従来のアンテナにおいては、アンテナの他方端が分岐していることによって、それぞれの長さに応じた２つの周波数帯で共振する。

　図９は、シミュレーションでの比較のための、従来のアンテナの反射特性を示すグラフである。図９を参照して、図７のこの実施形態におけるアンテナの反射特性を示すグラフと比較すると、－５ｄＢでの共振している周波数帯の幅が、低周波側では、この実施形態の方が狭くなっている。また、高周波側では、この実施形態とほぼ同じとなっている。また、低周波側および高周波側で、この実施形態の方が、共振が強くなっている。

　このように、高周波側で共振している周波数帯の幅としてほぼ同じ幅を得ることができる状況において、図６Ａおよび図６Ｂで示したこの実施形態のアンテナの導線４２Ｂの大きさは、図８の従来のアンテナの導線１４２の大きさのおおよそ半分以下である。このように、アンテナ補助素子１０Ｂを用いることで、アンテナを小型化することができる。

　［本実施形態のアンテナと従来のアンテナとの実験での比較］
　図１０は、実験での比較のための、この実施形態におけるアンテナの外観図である。図１０を参照して、この図の下辺の中央付近から右上に伸びて導線４１Ｂに至っている線は、同軸ケーブルである。その他の構成については、図６Ａおよび図６Ｂで示した構成と同様であるので、重複する説明は繰返さない。

　同軸ケーブルの内部導体は、導線４１Ｂの給電点に半田付けされることで電気的に接続されている。また、同軸ケーブルの外部導体は、グラウンド面５１Ｂに半田付けされることで電気的に接続されている。

　図１１は、実験での比較のための、従来のアンテナの外観図である。図１１を参照して、図１０と同様に、この図の下辺の中央付近から右上に伸びて導線１４２に至っている線は、同軸ケーブルである。その他の構成については、図８で示した構成と同様であるので、重複する説明は繰返さない。

　同軸ケーブルの内部導体は、導線１４２の給電点に半田付けされることで電気的に接続されている。また、同軸ケーブルの外部導体は、グラウンド面１５１に半田付けされることで電気的に接続されている。

　図１２は、実験での比較のための、この実施形態におけるアンテナのアンテナ補助素子１０Ｂの外観図である。図１２を参照して、アンテナ補助素子１０Ｂにおいて、入出力端子１３Ｂ，１４Ｂの一部、内側コイル１１Ｂおよびコア１５Ｂは、固められた樹脂１６Ｂの内部に存在する。

　外側コイル１２Ｂは、樹脂１６Ｂの上から、内側コイル１１Ｂを取囲むように、内側コイルと逆向きの巻き方向で巻付けられている。

　そして、入出力端子１３Ｂ，１４Ｂの樹脂１６Ｂの外部に出ている部分が、それぞれ、導線４１Ｂ，４２Ｂと半田付けされることで電気的に接続されている。

　図１３は、実験でのアンテナの反射特性の比較結果を示すグラフである。図１３を参照して、グラフＡ（実線）がこの実施形態のアンテナの反射特性を示し、グラフＢ（破線）が従来のアンテナの反射特性を示す。

　比較すると、－５ｄＢでの共振している周波数帯の幅が、低周波側では、この実施形態の方が狭くなっている。また、高周波側では、この実施形態の方が広くなっている。また、高周波側で、この実施形態の方が、共振が強くなっている。

　このように、共振している周波数帯の幅として、高周波側でこの実施形態は従来よりも広い幅が得られ、低周波側でこの実施形態は従来よりも狭い幅が得られ、かつ、共振の強さとして、高周波側ではこの実施形態は従来よりも強くなる状況において、図１０のこの実施形態のアンテナの導線４２Ｂの大きさは、図１１の従来のアンテナの導線１４２の大きさのおおよそ半分以下である。このように、アンテナ補助素子１０Ｂを用いることで、アンテナを小型化することができる。

　［第１の実施の形態のまとめ］
　（１）　以上、説明したように、本実施形態のアンテナ補助素子１０，１０Ａ，１０Ｂは、内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂと、内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂを取囲むように設けられる外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂとを備える。内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂおよび外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂは、電気的に絶縁される。

　このような構成によれば、このアンテナ補助素子１０，１０Ａ，１０Ｂをアンテナ素子である導線２１，２２，４１，４２，４１Ｂ，４２Ｂに接続することで、アンテナとして２つの周波数帯で共振させることができる。また、内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂは、外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂの内部に設けられる。その結果、小型化することおよびマルチバンド化することができる。

　内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂの巻き線の巻き方向は、外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂの巻き線の巻き方向と逆である。

　逆方向の巻きの場合の方が、順方向の巻きの場合よりも、共振する周波数帯を大幅に低くすることができる。これにより、共振する周波数帯を同程度とする場合には、内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂおよび外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂの巻き数を少なくすることができ、ロスを低減させることが可能となる。また、共振する周波数帯の帯域も広くすることができる。

　なお、内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂの巻き線の巻き方向は、外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂの巻き線の巻き方向と同じであってもよい。

　（２）　内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂは、円形の断面形状の筒状に、巻き数の増加に応じて筒の長手方向に長くなるように、導線を巻いたコイルである。外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂは、内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂの筒の断面形状を取囲む外形を持つ円形の断面形状の筒状に、巻き数の増加に応じて筒の長手方向に長くなるように、導線を巻いたコイルである。

　（３）　アンテナ補助素子１０，１０Ａ，１０Ｂは、内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂの両端がそれぞれ接続され電流を入出力可能な２つの入出力端子１３，１４，１３Ａ，１４Ａ，１３Ｂ，１４Ｂをさらに備える。

　このような構成によれば、このアンテナ補助素子１０，１０Ａ，１０Ｂをアンテナ素子である導線２１，２２，４１，４２，４１Ｂ，４２Ｂに接続しやすくなる。その結果、アンテナ補助素子１０，１０Ａ，１０Ｂ単体で提供しやすくすることができる。

　（４）　アンテナは、両端に入出力端子１３，１４，１３Ａ，１４Ａ，１３Ｂ，１４Ｂを備えるアンテナ補助素子１０，１０Ａ，１０Ｂと、一方端に給電点を有し、他方端でアンテナ補助素子１０，１０Ａ，１０Ｂの入出力端子１３，１３Ａ，１３Ｂと電気的に接続される給電側の導線２１，４１，４１Ｂと、一方端でアンテナ補助素子１０，１０Ａ，１０Ｂの入出力端子１４，１４Ａ，１４Ｂと電気的に接続される先端側の導線２２，４２，４２Ｂとを備える。

　このような構成によれば、このアンテナを２つの周波数帯で共振させることができる。また、内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂは、外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂの内部に設けられる。その結果、小型化することおよびマルチバンド化することができる。

　［第１の実施の形態の変形例］
　（１）　内側コイル１１Ａ，１１Ｂおよび外側コイル１２Ａ，１２Ｂを大きくすることで、導線４２，４２Ｂを小さくすることができる。導線４２，４２Ｂの製造コストは極めて安い。このため、内側コイル１１Ａ，１１Ｂおよび外側コイル１２Ａ，１２Ｂを小さくして、コストを安くしたり、コストは高くてもいいので、導線４２，４２Ｂを小さくしてコンパクト化を図ったりすることができる。

　（２）　内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂではなく、外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂの両端に入出力端子が設けられるようにしてもよい。また、内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂの一端に入出力端子が設けられるようにしてもよい。また、外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂの一端に入出力端子が設けられるようにしてもよい。

　外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂの両端に入出力端子が設けられる場合は、上述のように、入出力端子が接続される側の反対側に給電点を有する導線と有さない導線を、それぞれの入出力端子に接続することができる。

　また、内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂまたは外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂの両端に入出力端子が設けられる場合に、入出力端子の一方に、給電点を有さない導線を接続するようにして、入出力端子の他方に、給電点を設けるようにしてもよい。

　内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂまたは外側コイル１２，１２Ａ，１２Ｂの一端に入出力端子が設けられる場合は、入出力端子が接続される側の反対側に給電点を有する導線を、入出力端子に接続するようにしてもよい。また、この場合に、入出力端子に給電点を設けるようにしてもよい。

　これらのようにしても、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、アンテナ補助素子と導線とで形成されるアンテナを、２つの周波数帯で共振させることができる。また、内側コイル１１，１１Ａ，１１Ｂは、外側コイル１２，１２，１２Ｂの内部に設けられる。その結果、小型化することおよびマルチバンド化することができる。

　［第２の実施の形態］
　第１の実施の形態においては、２重のコイルを、アンテナ補助素子として用いる場合について説明した。第２の実施の形態においては、２重のコイルを、伝送線路として用いる場合について説明する。

　図１４Ａから図１４Ｃは、それぞれ、第２の実施の形態における伝送線路２１０の概略の外観図（平面図、側面図および正面図）である。図１４Ａから図１４Ｃを参照して、伝送線路２１０は、主要な構成として、内側コイル２１１と外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄとを含む。主要な構成として、さらに、コイル２１６Ａ～２１６Ｃと、グラウンド線路２１７とを含む。また、付随的な構成として、入出力端子２１３，２１４を含む。また、選択的な構成として、コア２１５を含む。ここで、コア２１５は、コイルを巻くためのコア材である。当該コア材は、損失の少ない構造材であるものが望ましく、高周波用には主にアルミナが用いられ、低周波用にはフェライトが用いられる。

　外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄは、それぞれ、内側コイル２１１を取囲むように設けられる。具体的には、内側コイル２１１は、螺旋状に、導線を巻いたコイルである。螺旋状とは、円形の断面形状の筒状に、巻き数の増加に応じて筒の長手方向に長くなるような形状である。なお、断面形状は、円形に限定されず、楕円形であってもよいし、四角形などの多角形であってもよい。多角形の場合は、必然的に角は丸くなる。また、筒の長手方向で、一定の断面形状でなくてもよい。

　外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄは、それぞれ、内側コイル２１１の巻き面の筒の断面形状を取囲む外形を持つ断面形状の筒状に、巻き数の増加に応じて筒の長手方向に長くなるように、内側コイル２１１と逆の巻き方向に、導線を巻いたコイルである。本実施形態においては、内側コイル２１１および外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄの筒の断面形状は、いずれも円形であるので、両断面形状は、中心が略同じで、断面形状の円の直径が、内側コイル２１１よりも外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄの方が大きい。

　なお、内側コイル２１１および外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄの筒の断面形状が、他の形状である場合は、外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄの筒の断面形状は、内側コイル２１１の断面形状を取囲む外形を持つ断面形状であればよい。

　内側コイル２１１および外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄは、電気的に絶縁される。本実施形態においては、内側コイル２１１および外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄが電気的に接続していない状態で樹脂などの絶縁体で固められる。さらに、コイル２１６Ａ～２１６Ｃおよびグラウンド線路２１７も、内側コイル２１１および外側コイル２１２Ｄとともに、絶縁体で固められる。なお、絶縁体は誘電体であってもよい。

　なお、内側コイル２１１および外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄは、強い磁気結合が得られるように設計される。

　また、本実施形態においては、内側コイル２１１の両端に入出力端子２１３，２１４が設けられる。内側コイル２１１および入出力端子２１３，２１４は、たとえば、半田付けなどの方法で、電気的に接続されるように接合される。つまり、外側コイル２１２は、外部とは電気的に接続可能な状態とはされない。

　入出力端子２１３，２１４は、それぞれ、外部の導線に、たとえば、半田付けなどの方法で、電気的に接続されるように接合される。グラウンド線路２１７は、それぞれ、外部のグラウンドに、たとえば、半田付けなどの方法で、電気的に接続されるように接合される。

　本実施の形態においては、１つの伝送線路２１０に対して、内側コイル２１１は、１つであり、外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄは、４つである。外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄの長さは、それぞれ、内側コイル２１１の入出力端子２１３，２１４から入力される電磁波の半波長に共振する長さである。外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄのそれぞれの間には、隙間が設けられる。このため、内側コイル２１１の長さは、外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄの長さの４倍よりも長くされる。

　外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄの３箇所の隙間の部分において、それぞれ、内側コイル２１１は、コイル２１６Ａ～２１６Ｃを介して、基準電位点であるグラウンド線路２１７に接続される。

　［伝送線路の特性］
　図１５は、第２の実施の形態における伝送線路２１０の伝送特性および反射特性を示すグラフである。図１５を参照して、実線の線Ａは、反射特性を示す。破線の線Ｂは、伝送特性を示す。このグラフによると、本実施の形態の伝送線路２１０を用いる場合、伝送線路２１０を流れる電磁波の周波数が２．２ＧＨｚから２．６ＧＨｚの場合が、効率よく、伝送できることが分かる。

　図１６から図１８は、それぞれ、伝送線路が左手系であることを説明するための伝送線路の概略の第１から第３の外観図である。図１６を参照して、図１６の伝送線路２１０は、図１４Ａから図１４Ｃで説明した伝送線路２１０と同じである。

　図１７および図１８を参照して、図１７の伝送線路２１０Ａおよび図１８の伝送線路２１０Ｂは、それぞれ、図１６の伝送線路２１０において外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄが４つであるところを、５つの外側コイル２１２ＡＡ～２１２ＡＥおよび６つの外側コイル２１２ＢＡ～２１２ＢＦとしたものである。

　これに伴なって、図１７の伝送線路２１０Ａのグラウンド線路２１７Ａに接続されるコイルは、コイル２１６ＡＡ～２１６ＡＤの４つとなっている。また、図１８の伝送線路２１０Ｂのグラウンド線路２１７Ｂに接続されるコイルは、コイル２１６ＢＡ～２１６ＢＥの５つとなっている。

　図１９は、伝送線路が左手系であることを説明するための伝送線路の伝送特性および反射特性を示すグラフである。図２０は、伝送線路が左手系であることを説明するための伝送線路の位相特性を示すグラフである。図１９および図２０を参照して、伝送線路が左手系であることを説明する。

　通常の伝送線路であれば、図１６から図１８で示すように、線路長を長くすると位相が遅れることになる。しかし、図２０で示されるように、１．９～３．０ＧＨｚの間で、線路長が長くなるにしたがって、位相が進んでいることが分かる。これは、負の位相速度を持つ、つまり、左手系伝送線路の状態であることを示す。このように、図１４Ａから図１４Ｃおよび図１６から図１８で示した伝送線路は、その通過帯域の全域で左手系伝送線路となっている。

　なお、３．９～５．０ＧＨｚの間は、通常の伝送線路と同じように、線路長が長くなるにしたがって、位相が遅れているが、これは、シャントのコイルがλ／４～３λ／４に相当する部分で、容量性になるためである。

　［第２の実施の形態のまとめ］
　（１）　以上、説明したように、本実施の形態の伝送線路２１０は、内側コイル２１１と、内側コイル２１１を取囲むように設けられる外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄとを備える。内側コイル２１１および外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄは、電気的に絶縁される。

　このような構成によれば、伝送線路２１０などの電気部品の主要部をコイルのみで構成することができる。このため、コンデンサを用いずに伝送線路を構成することができる。このため、導電体のみで伝送線路を形成することができるため、高い強度を得やすい構造とすることができる。また、伝送線路を流れる電磁波が高周波である場合には高精度のものを作り難いコンデンサ部分がないため、高精度で製造し易くすることができる。その結果、高強度および高精度で伝送線路を製造することができる。

　内側コイル２１１の巻き線の巻き方向は、外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄの巻き線の巻き方向と逆である。

　逆方向の巻きの場合の方が、順方向の巻きの場合よりも、共振する周波数帯を大幅に低くすることができる。これにより、共振する周波数帯を同程度とする場合には、内側コイル２１１および外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄの巻き数を少なくすることができ、ロスを低減させることが可能となる。また、共振する周波数帯の帯域も広くすることができる。これは、逆巻きにすることで、２つのコイルの間の電界の極が逆になり、コイル間の静電容量が共振に大きく寄与するためである。

　なお、内側コイル２１１の巻き線の巻き方向は、外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄの巻き線の巻き方向と同じであってもよい。この場合は、多少、コイルの長さは長くなるが、コア２１５上に同じ方向に巻くことになるので、製造はし易くなる。

　（２）　内側コイル２１１は、円形の断面形状の筒状に、巻き数の増加に応じて筒の長手方向に長くなるように、導線を巻いたコイルである。外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄは、それぞれ、内側コイル２１１の筒の断面形状を取囲む外形を持つ円形の断面形状の筒状に、巻き数の増加に応じて筒の長手方向に長くなるように、導線を巻いたコイルである。

　（３）　外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄは、それぞれ、入出力端子２１３，２１４から入力される電磁波の半波長でそれぞれ共振する複数の分断されたコイルで構成される。内側コイル２１１は、外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄが分断された箇所ごとに、それぞれ、コイル２１６Ａ～２１６Ｃを介して基準電位点であるグラウンド線路２１７に接続される。

　このような構成によれば、主要部としてコイルのみで、伝送線路２１０などの電気部品を構成することができる。その結果、電気部品を高強度および高精度で製造することができる。

　［第２の実施の形態の変形例］
　（１）　前述した実施の形態においては、１つの伝送線路２１０において、１つの内側コイル２１１を含み、外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄが複数に分断されていることとした。しかし、これに限定されず、１つの伝送線路２１０が、１つの内側コイルと１つの外側コイルとを含むこととしてもよい。

　この場合に、外側コイルは、内側コイルの両端の入出力端子から入力される電磁波の半波長に共振するコイルである。内側コイルは、いずれか一端でコイルを介して基準電位点に接続される。

　このような構成によれば、上述の第２の実施の形態と伝送線路２１０と同様、主要部としてコイルのみで、伝送線路などの電気部品を構成することができる。その結果、電気部品を高強度および高精度で製造することができる。

　また、このような構成に限定されず、内側コイルおよび外側コイルが入れ替わった構成であってもよい。つまり、内側コイルが、外側コイルの両端の入出力端子から入力される電磁波の半波長に共振するコイルであり、外側コイルが、いずれかの一端でコイルを介して基準電位点に接続されるようにしてもよい。

　（２）　上述した実施の形態においては、外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄが複数に分断されており、内側コイル２１１の両端に入出力端子が設けられるようにした。外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄの方が、同じ長さ当たりの巻き数が、内側コイル２１１よりも多くなるので、外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄを外側に巻いた方が、伝送線路２１０を小型化できる。

　しかし、これに限定されず、内側コイルが複数に分断されており、外側コイルの両端に電流を入出力可能な２つの入出力端子が接続されるようにしてもよい。このような構成によれば、この伝送線路を他の部品に接続しやすくなる。その結果、電気部品単体で提供しやすくすることができる。

　また、外側コイルは、内側コイルが分断された箇所ごとに、それぞれ、コイルを介して基準電位点に接続されるようにする。

　このような構成によれば、主要部としてコイルのみで、伝送線路などの電気部品を構成することができる。その結果、電気部品を高強度および高精度で製造することができる。

　（３）　前述のグラウンド線路２１７のような基準電位点は、接地電位であってもよいし、接地電位でなくてもよい。

　（４）　グラウンド線路２１７は、線状であってもよいし、面状であってもよい。
　（５）　前述した実施の形態においては、外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄが、４つであることとしたが、これに限定されず、４つ超であってもよく、かなり多い数であってもよく、伝送線路２１０が、ケーブル状の伝送線路として形成されるようにしてもよい。

　また、外側コイルが４つ未満であってもよく、たとえば、１つであってもよい。複数の前述の伝送線路２１０が、数珠つなぎに、繋ぎ合わされて使用されるようにしてもよい。複数の伝送線路２１０が、２次元または３次元に配列されるように繋ぎ合わされて仕様されるようにしてもよい。この場合、メインの線路が金属材のコイルですべて繋がるため、全体的に金属材の一体構造とすることができ、強度を得やすくなる。

　（６）　前述した実施の形態においては、内側コイル２１１は、１つの長いコイルとした。しかし、これに限定されず、内側コイル２１１を、外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄのそれぞれと略同じ長さのコイルに分断して、分断された１つの内側コイルと１つの外側コイルとの組合せの２重ヘリカルコイルとしてチップコイルを作成するようにする。そして、このチップコイルを周期配置することで、図１４Ａから図１４Ｃで示した内側コイルおよび外側コイルの部分に等価な構造を形成するようにしてもよい。

　（７）　前述した実施の形態においては、図１４Ａから図１４Ｃで説明した構造の電気部品を伝送線路２１０として用いるようにした。しかし、これに限定されず、伝送線路２１０の伝送特性が特定周波数帯のみを通す特性となっているため、この伝送線路２１０をバンドパスフィルタとして利用するようにしてもよい。

　高周波用のバンドパスフィルタの場合、ＬＣ回路で構成すると、コンデンサの容量が小さくなり、コンデンサの精度のばらつきの影響を受けるため、フィルタの精度にばらつきがでる。しかし、図１４Ａから図１４Ｃで説明した構造であれば、コンデンサを使用しないので、フィルタの精度のばらつきを減少させることができる。

　（８）　前述した実施の形態においては、たとえば、図１４Ａから図１４Ｃで示したように、内側コイル２１１は、全長に亘って、同じ巻き方向であることとした。しかし、これに限定されず、一部が、逆巻き方向であってもよい。

　図２１Ａおよび図２１Ｂは、それぞれ、第２の実施の形態の変形例における伝送線路の概略の外観図（正面図および側面図）である。図２１Ａおよび図２１Ｂを参照して、伝送線路３１０の内側コイル３１１Ｂ，３１１Ｄは、図１４Ａから図１４Ｃで示した伝送線路２１０の内側コイル２１１と同じ巻き方向である。一方、伝送線路３１０の内側コイル３１１Ａ，３１１Ｃは、図１４Ａから図１４Ｃで示した伝送線路２１０の内側コイル２１１と逆巻き方向である。

　これに合わせて、伝送線路２１０の外側コイル３１２Ｂ，３１２Ｄは、図１４Ａから図１４Ｃで示した伝送線路２１０の外側コイル２１２Ｂ，２１２Ｄと同じ巻き方向である。一方、伝送線路３１０の外側コイル３１２Ａ，３１２Ｃは、図１４Ａから図１４Ｃで示した伝送線路２１０の外側コイル２１２Ａ，２１２Ｃと同じ巻き方向である。

　なお、図２１Ａおよび図２１Ｂに示す外側コイル３１２Ａ～３１２Ｄが、図で示す巻き方向とすべて逆方向であってもよい。つまり、外側コイル３１２Ａ～３１２Ｄの巻き方向が、それぞれに近接する内側コイル３１１Ａ～３１１Ｄと同じ巻き方向であってもよい。

　しかし、外側コイル３１２Ａ～３１２Ｄの巻き方向が、それぞれに近接する内側コイル３１１Ａ～３１１Ｄと同じ巻き方向でない方が、上述した第２の実施の形態のまとめの（１）で示したように、共振する周波数帯を大幅に低くすることができる。これにより、共振する周波数帯を同程度とする場合には、内側コイル３１１Ａ～３１１Ｄおよび外側コイル３１２Ａ～３１２Ｄの巻き数を少なくすることができ、ロスを低減させることが可能となる。また、共振する周波数帯の帯域も広くすることができる。これは、逆巻きにすることで、２つのコイルの間の電界の極が逆になり、コイル間の静電容量が共振に大きく寄与するためである。

　また、図１４Ａから図１４Ｃで示した伝送線路２１０においては、コイル２１６Ａ～２１６Ｃは、内側コイル２１１および外側コイル２１２Ａ～２１２Ｄと異なる軸に沿って巻かれているコイルであることとした。

　しかし、これに限定されず、図２１Ａおよび図２１Ｂで示されるように、コイル３１６Ａ，３１６Ｂは、内側コイル３１１Ａ～３１１Ｄおよび外側コイル３１２Ａ～３１２Ｄと同じ（または略同じ）軸に沿って巻かれるようにしてもよい。

　また、この場合に、図１４Ａから図１４Ｃで示したコイル２１６Ｂに相当するコイルは、無くてもよい。すなわち、伝送線路とグラウンド間にインダクタンス成分が分布していればよいので、図２１Ａおよび図２１Ｂで示されるように、グラウンド線路３１７に接続されるコイル３１６Ａ，Ｂは、外側コイル３１２Ａ～３１２Ｄに対して２つおきに配置されてもよい。

　図２２は、第２の実施の形態の変形例における伝送線路３１０の伝送特性および反射特性を示すグラフである。図２２を参照して、図１５で示した第２の実施の形態における伝送線路２１０の伝送特性および反射特性を示すグラフと同様、実線の線Ａは、反射特性を示し、破線の線Ｂは、伝送特性を示す。このグラフによると、本変形例の伝送線路３１０を用いる場合、伝送線路３１０を流れる電磁波の周波数が２．０ＧＨｚから２．４ＧＨｚの場合が、効率よく、伝送できることが分かる。

　このように、図２１Ａおよび図２１Ｂで示すような構造としても、図１４Ａから図１４Ｃおよび図１６から図１８で示した構造と同様、左手系伝送線路としての特性が得られる。

　（９）　図２３は、第２の実施の形態の変形例における伝送線路３１０Ａの製造方法の一例を示す図である。図２３を参照して、フィルム３１８は、電極を印刷することが可能なフィルムである。このフィルム３１８の一方の面（図では表側）に、外側コイル３１２ＡＡ～３１２ＡＤを、図で示すようなパターンで印刷する。

　また、フィルム３１８の他方の面（図では裏側）に、内側コイル３１１ＡＡ～３１１ＡＤ、コイル３１６ＡＡ，３１６ＡＢ、および、入出力端子３１３Ａ，３１４Ａを、図で示すようなパターンで印刷する。内側コイル３１１ＡＡ～３１１ＡＤ、コイル３１６ＡＡ，３１６ＡＢ、および、入出力端子３１３Ａ，３１４Ａは、電気的に接続された状態になるように印刷する。

　また、入出力端子３１３Ａ，３１４Ａからは、信号を入出力する必要があるため、フィルム３１８の端に接するように印刷される。また、コイル３１６ＡＡ，３１６ＡＢは、グラウンド線に接続して接地する必要があるため、フィルム３１８の端に接するように印刷される。

　このフィルム３１８を内側コイル３１１ＡＡ～３１１ＡＤ等が印刷された面（図の裏面）を内側にして、アルミナ等で形成されたコア３１５Ａに巻き付ける。このときに、コイル３１６ＡＡ，３１６ＡＢが接している辺と対向する辺（図では上辺）から巻き始める。

　そして、コイル３１６ＡＡ，３１６ＡＢの一部が、コア３１５Ａに巻き付けられるまで、フィルム３１８を巻く。フィルム３１８に印刷されるパターンは、フィルム３１８をコア３１５Ａに巻き付けた状態のときに、外側コイル３１２ＡＡ～３１２ＡＤが、内側コイル３１１ＡＡから３１１ＡＤの内側とならないようなパターンとされる。

　なお、外側コイルの一部が、内側コイルの内側となるようなパターンとされてもよい。すなわち、外側コイルおよび内側コイルなどの２つのコイルが近接して、磁気結合が高ければ、同様の効果を発揮することができる。

　このように製造することによって、内側コイル３１１ＡＡ～３１１ＡＤの外側に、それぞれの内側コイル３１１ＡＡ～３１１ＡＤと逆巻きの外側コイル３１２ＡＡ～３１２ＡＤが形成される。このため、図２１Ａおよび図２１Ｂで説明したような左手系の伝送線路３１０と同様の構造の伝送線路３１０Ａを得ることができる。

　このように、フィルム３１８に内側コイル３１１ＡＡ～３１１ＡＤ、外側コイル３１２ＡＡ～３１２ＡＤ、コイル３１６ＡＡ，３１６ＡＢおよび入出力端子３１３Ａ，３１４Ａ等のパターンを印刷して、そのフィルム３１８をコア３１５Ａに巻き付けるだけで、左手系の伝送線路３１０Ａを得ることができる。

　このため、内側コイルおよび外側コイルを、順次、コアに巻いていく場合と比較して、効率よく、左手系の伝送線路３１０Ａを製造することができる。また、コイルをコアに、直接、巻き付ける場合よりも、低コストで、左手系の伝送線路３１０Ａを製造することができる。

　［第３の実施の形態］
　第１の実施の形態においては、従来のモノポールアンテナにアンテナ補助素子として１つの２重のコイルを用いる場合について説明した。第３の実施の形態においては、従来のアンテナにアンテナ補助素子として複数の２重のコイルを用いる場合について説明する。

　図２４は、第３の実施の形態のアンテナと比較するための従来のアンテナの構造の概略を示す図である。図２４を参照して、このアンテナの構造は、従来のスマートフォンなどで用いられる構造であり、低周波用のアンテナ素子と高周波用のアンテナ素子とを繋げた構造である。

　この従来のアンテナは、基板１６１Ｃ上に形成された、第１のアンテナ素子であるコの字状に屈曲された導線１４１Ｃと、第２のアンテナ素子であるミアンダ状に屈曲された導線１４２Ｃと、給電線１４０Ｃと、接地線１４３Ｃと、グラウンド面１５１Ｃとを含む。給電線１４０Ｃの一方端は、導線１４１Ｃの途中に接続され、他方端には、給電点１７０Ｃが設けられる。また、接地線１４３Ｃの一方端は、導線１４１Ｃ，１４２の接続点に接続され、他方端は、グラウンド面１５１Ｃと接続される。

　このアンテナは、このままではマルチバンドでマッチングが取れないので、複数のインダクタと複数のコンデンサとで構成されるマッチング回路を通して、給電点から給電される。このアンテナのサイズは、図で示すように、５０ｍｍ×１３ｍｍである。

　図２５は、第３の実施の形態のアンテナの構造の概略を示す図である。図２５を参照して、第３の実施の形態のアンテナは、基板６１Ｃに形成された、アンテナ素子である導線４１Ｃ，４２Ｃと、給電線４０Ｃと、接地線４３Ｃと、グラウンド面５１Ｃとに加えて、アンテナ補助素子１０ＣＡ，ＣＢを含む。アンテナ補助素子１０ＣＡ，１０ＣＢは、第１の実施の形態で説明した２重ヘリカルコイルであるアンテナ補助素子１０，１０Ａ，１０Ｂと同様の構造である。

　給電線４０Ｃの一方端は、導線４１Ｃの途中に接続され、他方端には、給電点７０Ｃが設けられる。また、接地線４３Ｃの一方端は、導線４１Ｃの一方端に接続される。接地線４３Ｃの他方端は、グラウンド面５１Ｃと接続される。

　導線４１Ｃの他方端は、アンテナ補助素子１０ＣＢの一方端と接続される。導線４２Ｃの一方端は、アンテナ補助素子１０ＣＢの他方端と接続される。導線４２Ｃの他方端は、開放されている。給電線４０Ｃの途中には、アンテナ補助素子１０ＣＡが直列に接続される。

　このアンテナは、マッチングのためにコンデンサ１個を介して、給電点から給電される。このアンテナのサイズは、図で示すように、２０ｍｍ×１３ｍｍである。

　このように、第３の実施の形態のアンテナは、逆Ｆ型のアンテナのアンテナ素子（ここでは導線４１Ｃと導線４２Ｃとの間）および給電線４０Ｃに、それぞれ、２重ヘリカルコイルであるアンテナ補助素子１０ＣＢ，１０ＣＡが直列に接続される。

　ここでは、アンテナ補助素子１０ＣＡ，１０ＣＢは、同じものではなく、必要な帯域でマッチングが取れるように仕様が調整される。また、アンテナの給電点への給電経路に設けられるコンデンサは、アンテナ全体のリアクタンス成分をキャンセルするために設けられる。

　図２６は、第３の実施の形態の従来とのアンテナの反射特性の比較結果を示すグラフである。図２６を参照して、破線のグラフは、図２４で示した従来のアンテナの反射特性を示し、実線のグラフは、図２５で示した第３の実施の形態のアンテナの反射特性を示す。

　破線のグラフで示されるように、従来のアンテナは、１．０ＧＨｚ近辺の帯域および２．２ＧＨｚ近辺の帯域で共振するマルチバンドアンテナである。これに対して実線のグラフで示されるように、第３の実施の形態のアンテナは、１．０ＧＨｚ近辺においては、１．０ＧＨｚ近辺および１．２ＧＨｚ近辺の２つの帯域の複共振をし、２．２ＧＨｚ近辺においては、２．０ＧＨｚ近辺および２．４ＧＨｚ近辺の２つの帯域の複共振をする。このように、第３の実施の形態のアンテナは、１．０ＧＨｚ近辺および２．２ＧＨｚ近辺のマルチバンドであり、かつ、それぞれの帯域で複共振をするアンテナとして機能する。

　図２５で示すような逆Ｆ型アンテナにして給電線と接地線とを近付けると、双方の位相の状態によりマルチバンド化することができる。また、２重ヘリカルコイルは、第１の特定の周波数でインダクタとして機能し、第２の特定の周波数でインダクタンスＬの値が０となるのでアンテナ線路の途中に挿入することで、インダクタが入っている状態と入っていない状態とを作ることができる。このため、アンテナを複共振化することができる。

　ただし、逆Ｆ型アンテナの場合、給電の位置でインピーダンスが決まる。このため、給電線が固定では、複共振化しても、双方の周波数帯でマッチングを合わせることができない。そこで、給電線路上にも２重ヘリカルコイルを挿入することで、双方の周波数帯でマッチングが取れるようになる。

　このように、第３の実施の形態のアンテナは、従来のアンテナよりも小型化されている（たとえば、図２４および図２５の比較では４０％小型化されている）にも関わらず、マルチバンドであることはそのままで、マルチバンドのそれぞれの帯域で複共振化および広帯域化を図ることができ、従来に対して同等以上のアンテナ特性を実現することができる。また、コンデンサを１つ備えるだけで他に特にマッチング回路を必要とせず、マッチングを取ることが可能となる。

　［第３の実施の形態のまとめ］
　（１）　以上、説明したように、第１の実施の形態と同様、本実施の形態のアンテナ補助素子１０ＣＡ，１０ＣＢは、内側コイルと、内側コイルを取囲むように設けられる外側コイルとを備える。内側コイルおよび外側コイルは、電気的に絶縁される。

　このような構成によれば、このアンテナ補助素子１０ＣＡ，１０ＣＢをアンテナ素子である導線４１Ｃ，４２Ｃ、給電線４０Ｃおよび接地線４３Ｃに接続することで、アンテナとして複数の周波数帯で共振させることができる。また、内側コイルは、外側コイルの内部に設けられる。その結果、小型化することおよびマルチバンド化することができる。

　（２）　また、アンテナを搭載する装置（たとえば、スマートフォンなどの携帯通信端末や無線ＬＡＮルータなど）で使用可能な複数の周波数帯で共振するように、複数の電気部品の内側コイルおよび外側コイルまたは複数の導線の大きさが定められる。

　［第３の実施の形態の変形例］
　（１）　第３の実施の形態のアンテナの構造は、図２５で示したように、２重ヘリカルコイルをアンテナ素子（導線）と給電線にそれぞれ１つずつ挿入した構造である。しかし、第３の実施の形態のアンテナの構造は、これに限定されず、マルチバンドアンテナのそれぞれの共振周波数のそれぞれにおいて複共振するように、アンテナ素子（導線）のいずれかの箇所に２重ヘリカルコイルが１つまたは複数設けられるのであれば、他の構造であってもよい。たとえば、２重ヘリカルコイルが設けられる位置を、図２５の導線４１Ｃ，４２Ｃの間に替えて、導線４１Ｃの途中にしてもよいし、接地線４３Ｃの途中にしてもよいし、導線４１Ｃと接地線４３Ｃとの間にしてもよい。

　（２）　第３の実施の形態のアンテナにおいて、２重ヘリカルコイルのみでマッチングが取れるのであれば、給電経路に設けられるマッチングを取るためのコンデンサおよびその他のマッチング回路は不要である。

　（３）　前述の実施の形態においては、逆Ｆ型アンテナに２重ヘリカルコイルが設けられるようにした。しかし、これに限定されず、他のマルチバンドアンテナに２重ヘリカルコイルが設けられるようにしてもよい。

　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０ＣＡ，１０ＣＢ　アンテナ補助素子、１１，１１Ａ，１１Ｂ　内側コイル、１２，１２Ａ，１２Ｂ　外側コイル、１３，１４，１３Ａ，１４Ａ，１３Ｂ，１４Ｂ　入出力端子、１５，１５Ｂ　コア、１６Ｂ　樹脂、２１，２２　導線、３１　基板、４０Ｃ　給電線、４１，４２，４１Ｂ，４２Ｂ，４１Ｃ，４２Ｃ　導線、４３Ｃ　接地線、５１，５１Ｂ，５１Ｃ　グラウンド面、６１，６１Ｂ，６１Ｃ　基板、７０Ｃ　給電点、７１，７１Ｂ　交流源、７２，７２Ｂ　アース、１４０Ｃ　給電線、１４１Ｃ，１４２Ｃ　導線、１４３Ｃ　接地線、１５１Ｃ　グラウンド面、１６１Ｃ　基板、１７０Ｃ　給電点、２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ，３１０，３１０Ａ　伝送線路、２１１，２１１Ａ，２１１Ｂ，３１１Ａ～３１１Ｄ，３１１ＡＡ～３１１ＡＤ　内側コイル、２１２Ａ～２１２Ｄ，２１２ＡＡ～２１２ＡＥ，２１２ＢＡ～２１２ＢＦ，３１２Ａ～３１２Ｄ，３１２ＡＡ～３１２ＡＤ　外側コイル、２１３，２１４，２１３Ａ，２１４Ａ，２１３Ｂ，２１４Ｂ，３１３，３１４，３１３Ａ，３１４Ａ　入出力端子、２１５，２１５Ａ，２１５Ｂ，３１５，３１５Ａ　コア、２１６Ａ～２１６Ｃ，２１６ＡＡ～２１６ＡＤ，２１６ＢＡ～２１６ＢＥ，３１６Ａ，３１６Ｂ，３１６ＡＡ，３１６ＡＢ　コイル、２１７，２１７Ａ，２１７Ｂ，３１７　グラウンド線路。

Claims

　第１のコイルと、
　前記第１のコイルを取囲むように設けられる第２のコイルとを備え、
　前記第１のコイルおよび前記第２のコイルは、電気的に絶縁される、電気部品。
　前記第１のコイルの巻き線の巻き方向は、前記第２のコイルの巻き線の巻き方向と逆である、請求項１に記載の電気部品。
　前記第１のコイルの巻き線の巻き方向は、前記第２のコイルの巻き線の巻き方向と同じである、請求項１に記載の電気部品。
　前記第１のコイルは、第１の断面形状の筒状に、巻き数の増加に応じて筒の長手方向に長くなるように、第１の導線を巻いたコイルであり、
　前記第２のコイルは、前記第１の断面形状を取囲む外形を持つ第２の断面形状の筒状に、巻き数の増加に応じて筒の長手方向に長くなるように、第２の導線を巻いたコイルである、請求項１に記載の電気部品。
　前記第１のコイルの両端がそれぞれ接続され電流を入出力可能な２つの入出力端子をさらに備える、請求項１に記載の電気部品。
　前記第２のコイルは、前記入出力端子から入力される電磁波の半波長でそれぞれ共振する複数の分断されたコイルで構成され、
　前記第１のコイルは、前記第２のコイルが分断された箇所ごとに、コイルを介して基準電位点に接続される、請求項５に記載の電気部品。
　前記第２のコイルは、前記入出力端子から入力される電磁波の半波長に共振するコイルであり、
　前記第１のコイルは、いずれか一端でコイルを介して基準電位点に接続される、請求項５に記載の電気部品。
　前記第２のコイルの両端がそれぞれ接続され電流を入出力可能な２つの入出力端子をさらに備える、請求項１に記載の電気部品。
　前記第１のコイルの一端が接続され電流を入出力可能な入出力端子をさらに備える、請求項１に記載の電気部品。
　前記第２のコイルの一端が接続され電流を入出力可能な入出力端子をさらに備える、請求項１に記載の電気部品。
　請求項５または請求項８に記載の電気部品と、
　一方端に給電点を有し、他方端で前記電気部品の前記入出力端子のうちの第１の入出力端子と電気的に接続される給電側導線と、
　一方端で前記電気部品の前記入出力端子のうち前記第１の入出力端子と異なる第２の入出力端子と電気的に接続される先端側導線とを備える、アンテナ。
　請求項５または請求項８に記載の電気部品と、
　一方端で前記電気部品の前記入出力端子のうちの第１の入出力端子と電気的に接続される先端側導線とを備え、
　前記電気部品は、前記入出力端子のうちの前記第１の入出力端子と異なる第２の入出力端子に給電点を有する、アンテナ。
　請求項９または請求項１０に記載の電気部品と、
　一方端に給電点を有し、他方端で前記電気部品の前記入出力端子と電気的に接続される給電側導線とを備える、アンテナ。
　請求項９または請求項１０に記載の電気部品を備え、
　前記電気部品は、前記入出力端子に給電点を有する、アンテナ。
　当該アンテナを搭載する装置で使用可能な２つの周波数帯で共振するように、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルまたは前記給電側導線もしくは前記先端側導線の大きさを定めた、請求項１１から請求項１４のいずれかに記載のアンテナ。
　請求項５または請求項８に記載の複数の電気部品と、
　マルチバンドアンテナとして機能するように接続された複数の導線とを備え、
　複数の前記電気部品は、それぞれ、複数の前記導線のいずれかの途中、または、前記導線のいずれか２つの間に接続される、アンテナ。
　前記アンテナを搭載する装置で使用可能な複数の周波数帯で共振するように、複数の前記電気部品の前記第１のコイルおよび前記第２のコイルまたは複数の前記導線の大きさを定めた、請求項１６に記載のアンテナ。