WO2014125674A1 - アンテナ及びその製造方法 - Google Patents

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WO2014125674A1
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conductor pattern
antenna
layer
laminated
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詩朗 杉村
一雄 緒方
昭次 橋本
Original Assignee
株式会社エフ・イー・シー
株式会社エスケーエレクトロニクス
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q11/02—Non-resonant antennas, e.g. travelling-wave antenna
    • H01Q11/08—Helical antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/32—Vertical arrangement of element
    • H01Q9/36—Vertical arrangement of element with top loading

Definitions

  • the present invention relates to an antenna and a method for manufacturing the same that enable information transmission and power feeding to, for example, a small IC chip (particularly a passive RFID tag) provided in a small concave portion having a concave shape.
  • IC chips have been reduced in size, and as such a small IC chip, an antenna is known (for example, see Patent Document 1).
  • Such small IC chips have been widely studied for application in various industries.
  • application to narrow metal small concave portions has been studied. Yes.
  • a small IC chip (with a size of, for example, 0.5 mm ⁇ 0.5 mm or less) is provided at the bottom of the small metal body recess, and wireless communication (writing / writing information) with the reader / writer is performed. It is configured to be capable of transmitting and receiving radio waves for reading.
  • the antenna on the reader / writer side is said to have good antenna efficiency when it has a size substantially equal to the opening area of the antenna on the small IC chip side. If they are not brought into contact with or close to each other, it is difficult to appropriately perform wireless communication with the small IC chip due to the influence of the reflection from the wall surface of the recess, which hinders information writing / reading. Therefore, on the reader / writer side, a small antenna corresponding to the antenna on the small IC chip side has been demanded.
  • this kind of small antenna for example, a flat ground plate, a first core material made of a cylindrical soft magnetic material provided on the ground plate, and a spiral around the first core material
  • An antenna including a wire wound around is known (for example, see Patent Document 2).
  • the conventional antenna has a configuration in which the first core material is attached to the ground plate and the wire is wound around the first core material, so that the antenna is in contact with or close to the small IC chip provided in the small recess. Therefore, there is a problem in terms of downsizing.
  • an object of the present invention is to provide an antenna that can be easily reduced in size and can perform appropriate communication, and a method for manufacturing the antenna.
  • the antenna of the present invention includes a laminated body configured to transmit and receive radio waves when an electric current is passed, and the laminated body includes a conductor core portion made of a long conductor and a radially outer side of the conductor core portion.
  • An insulating layer made of an insulating material laminated on the outer side of the insulating layer, and a feeding direction in which the current flows is directed from one end side to the other end side in the axial direction.
  • the conductor core and the conductor pattern are connected so that a current flows from the conductor core toward the conductor pattern or vice versa so that the feeding direction is aligned with the one direction.
  • the laminate is laminated on an outer insulator layer made of an insulator laminated on a radially outer side of the conductor pattern, and on a radially outer side of the outer insulator layer, and the conductor
  • the method for manufacturing an antenna of the present invention includes a conductor core portion made of a long conductor, an insulator layer made of an insulator laminated on a radially outer side of the conductor core portion, and a radially outer side of the insulator layer.
  • the feeding direction which is the direction in which the current for feeding the current flows, is one end in the axial direction.
  • the antenna manufacturing method of the present invention includes a conductor core made of a long conductor, an inner insulator layer made of an insulator laminated on the outer side in the radial direction of the conductor core, and the inner insulator layer.
  • the outer conductor layer and the inner conductor layer are formed by an outer conductor pattern forming step of providing an outer conductor pattern having a predetermined shape so as to be directed in the opposite direction or the opposite direction, and wet etching using the outer conductor pattern as a mask. And part of By removing the inner conductor layer, an inner conductor pattern forming step of providing an inner conductor pattern having the same shape or substantially the same shape as the predetermined shape with respect to the inner conductor layer, and from one end side to the other end side in the axial direction of the inner conductor pattern. The conductor core part and the conductor core part so that a current flows from the conductor core part toward the inner conductor pattern or in the opposite direction so as to match the direction of the current flowing for feeding in the opposite direction. And a connecting step of connecting the inner conductor pattern.
  • the irradiation means or the laminated body for irradiating the laser is used as the axis of the conductor core portion. It is possible to irradiate the conductor layer or the outer conductor layer with a laser along the normal direction on the radial side surface while continuously rotating around.
  • the antenna 1 of the present embodiment is configured as a small helical antenna and is provided in a reader / writer 10 for wirelessly communicating with an IC chip using radio waves as shown in FIG.
  • the reader / writer 10 generates a main body 2 that generates an information signal including predetermined information related to the IC chip and a power supply signal for supplying power to the IC chip, and a matching circuit 3 is provided in the main body 2. (See FIG. 1).
  • the matching circuit 3 is for impedance matching and also functions as a band pass filter.
  • the matching circuit is an LC circuit and can be configured as a ⁇ -type or T-type circuit.
  • the antenna 1 on the reader / writer 10 side includes a laminated body 1A configured to transmit and receive radio waves when a current (a current for feeding power to the antenna 1) flows.
  • the laminated body 1A includes a conductor core portion 11 made of a long conductor, an insulator layer 12 made of an insulator laminated on a radially outer side of the conductor core portion 11, and a radially outer side of the insulator layer 12. And a conductor layer 13 made of a conductor laminated.
  • the conductor core portion 11 is a linear body having a substantially circular or polygonal cross section in the radial direction, and can be configured as a linear body made of a linear or curved conductor.
  • the conductor core portion 11 of the present embodiment is a conductor having a substantially circular cross section in the radial direction and a linear shape along the axial direction.
  • the insulator layer 12 is a hollow body having a substantially circular or polygonal cross section in the radial direction, and can be configured as a hollow body made of an insulator having a linear or curved shape.
  • the insulator layer 12 of the present embodiment is a hollow body that has a substantially circular cross section in the radial direction and forms a linear shape along the axial direction, that is, a cylindrical insulator.
  • the central axis at the radial center of the insulator layer 12 coincides with the central axis at the radial center of the conductor core portion 11. That is, the insulator layer 12 is concentric with the conductor core portion 11 and is laminated on the outer side in the radial direction of the conductor core portion 11.
  • the conductor layer 13 is a hollow body having a substantially circular or polygonal cross section in the radial direction, and can be configured as a hollow body made of a linear or curved conductor.
  • the conductor layer 13 of the present embodiment is a hollow body, ie, a cylindrical conductor, whose radial cross section is substantially annular and has a linear shape along the axial direction.
  • the conductor layer 13 can be made of at least one of stainless steel, Cu, Ni, Al, Ag, Au, and Pd, for example.
  • the central axis at the radial center of the conductor layer 13 coincides with the central axis at the radial center of the conductor core 11 and the insulator layer 12. That is, the conductor layer 13 is concentric with the conductor core portion 11 and the insulator layer 12 and is laminated on the radially outer side of the insulator layer 12.
  • a conductor pattern 14 is provided on the conductor layer 13.
  • the feeding direction which is the direction in which the feeding current sent from the main body 2 of the reader / writer 10 flows, is either one of the axial direction from one end side 1a to the other end side 1b or vice versa. It is made of a conductor having a predetermined shape that is oriented.
  • the conductor pattern 14 according to the present embodiment is, for example, one or a plurality of spiral (winding) conductors formed by providing a spiral hole on one end side 1 a in the axial direction of the conductor layer 13. Yes, and may be configured as part of the conductor layer 13 (see FIG. 2A).
  • the insulator layer 12 located on the radially inner side can be visually recognized.
  • the conductor pattern 14 of the present embodiment is a part of the conductor layer 13 in the axial direction and is formed only on one end side 1a of the conductor layer 13 in the axial direction. It is also possible to form the entire length in the axial direction, that is, from one end side 1a to the other end side 1b in the axial direction.
  • the shape of the conductor pattern 14 of the present embodiment is a spiral shape formed by providing the conductor layer 13 with a spiral hole portion, but is not limited thereto, and the shape of the conductor pattern 14 is, for example, It is also possible to configure one or a plurality of rings (a plurality of rings are connected to each other) formed by providing one or a plurality of ring holes in the conductor layer 13 or a radial pattern. .
  • connection portion 15 is formed by welding or soldering the end portions 14a and 11a on one end side 1a of the conductor pattern 14 and the conductor core portion 11 (see FIG. 2A). Or the connection part 15 can also be set as the structure which connects the said edge part 14a, 11a indirectly using the conductor member which can supply with electricity.
  • the antenna 1 having the above configuration is connected to the matching circuit 3 (see FIG. 1). Specifically, the end portion 11 b on the other end side 1 b of the conductor core portion 11 and the end portion 13 b on the other end side 1 b of the conductor layer 13 are connected to the matching circuit 3.
  • the matching circuit 3 is also connected to the main body 2. Therefore, the power feeding current including the information signal and the power supply signal sent from the main body 2 is configured to be input / output to / from the antenna 1 via the matching circuit 3. Specifically, the current flows from the end portion 11b on the other end side 1b of the conductor core portion 11 to the end portion 11a on the one end side 1a, and from this end portion 11a on the one end side 1a of the conductor core portion 11 to this end portion.
  • the feeding direction is a direction from the other end side 1b in the axial direction toward the one end side 1a in the conductor core portion 11 so that current flows in and out of the antenna 1, and the conductor layer 13 (including the conductor pattern 14).
  • the direction from one end side 1a to the other end side 1b in the axial direction is formed. It is also possible to reverse the current of this embodiment.
  • the current flows from the end portion 13b on the other end side 1b of the conductor layer 13 to the end portion 14a on the one end side 1a of the conductor pattern 14. Then, it flows through the end portion 11a on the one end side 1a of the conductor core portion 11 connected to the end portion 14a to the end portion 11b on the other end side 1b.
  • a small IC chip 23 (with a size of about 0.5 to 10 mm) is provided on the upper surface 21 of a metal body having a flat upper surface, and as shown in FIGS. 3B and 4B.
  • the degree of change in the frequency of the standing wave by the antenna when the small IC chip 23 is provided on the bottom surface 22 of the concave small metal body concave portion (the groove width and groove height of the concave portion is about 1 to 10 mm).
  • the experiment was conducted.
  • the IC chip 23 is a passive type RFID tag that does not incorporate a power source and transmits and receives a received radio wave as a drive source.
  • the RFID tag includes a transmission / reception antenna for wireless communication by transmitting / receiving radio waves to / from the antenna 1 of the reader / writer 10.
  • the antenna 100 of the prior art an antenna that is not sufficiently miniaturized with respect to the above-mentioned recess size
  • the fundamental frequency of the standing wave was about 921 MHz.
  • the fundamental frequency of the standing wave of the antenna 100 is about 977 MHz as shown in FIG. 5B. . Therefore, in the conventional antenna 100, in the wireless communication with the IC chip 23 provided in the concave portion of the metal body as shown in FIG.
  • the frequency deviation is as large as about 56 MHz compared with the fundamental frequency in the state of FIG. 3A.
  • the magnetic flux changes so as to decrease. That is, since the magnetic field coupling is weakened, the propagation distance of radio waves from the antenna 100, that is, the communicable distance is shortened, which may hinder wireless communication with the IC chip 23 provided in the metal body recess. For example, power for driving the IC chip 23 cannot be obtained from the reader / writer 10. Further, depending on the fundamental frequency of the IC chip 23, communication and measurement are impossible.
  • the fundamental frequency of the standing wave of the antenna 1 when it is brought into contact with or close to the IC chip 23 as shown in FIG. 4A, the fundamental frequency of the standing wave of the antenna 1 is about 921 MHz as shown in FIG. 6A.
  • the fundamental frequency of the standing wave of the antenna 1 is about 929 MHz as shown in FIG. 6B. . Therefore, in the antenna 1 of the present embodiment, in the wireless communication with the IC chip 23 provided in the metal body recess as shown in FIG. 4B, the frequency deviation is not substantially generated compared to the fundamental frequency in the state of FIG. 4A. In other words, the magnetic flux is almost unchanged. Therefore, the antenna 1 of the present embodiment can appropriately wirelessly communicate with the small IC chip 23 provided in the small metal body recess.
  • the antenna 1 of this embodiment can be manufactured by processing a semi-rigid cable, for example.
  • a conductor pattern 14 is provided (conductor pattern forming step) by irradiating the conductor layer 13 in the laminated body 1A composed of the layer 13 with a laser (or a laser beam) by a laser evaporation method. And the conductor pattern 14 are connected (connection process).
  • a laser device for executing the laser evaporation method, a holding means for holding the laminated body 1A so as to be rotatable about the axis and movable in the axial direction, Rotation means (for example, a stepping motor having an encoder) for detecting the position of the body 1A in the circumferential direction and controlling the rotation angle of the laminated body 1A is used.
  • the laser device includes a light source for irradiating a laser and a lens mechanism that changes the radial shape of the laser.
  • the light source for example, a YAG laser (pulse laser with a wavelength of 1064 nm) light source can be used.
  • the lens mechanism can use a combination of cylindrical lenses or a slit. For example, it is possible to convert the radial shape of the laser from a circular shape to a rectangular shape.
  • an angle of a predetermined shape (for example, a spiral shape) of the conductor pattern 14 an inclination angle with respect to a surface along the radial direction of the conductor layer 13) so that the conductor pattern 14 is smoothly and continuously formed.
  • a rotation mechanism for rotating the lens mechanism about the optical axis of the laser may be provided.
  • the insulator layer 12 having the conductor layer 13 (specifically, conductive film) formed on the outer peripheral surface is scanned with a laser to remove the conductor layer 13 leaving only a desired position.
  • the conductor pattern 14 that is a pattern having a predetermined shape (for example, a spiral shape) is formed.
  • the conductor layer 13 is continuously irradiated by irradiating a laser while rotating the laminate 1A (specifically, the insulator layer 12) continuously (or at a constant rotation speed) around the central axis.
  • a pattern having a predetermined shape in this embodiment, a spiral shape
  • the laminated body 1A is rotatably held by the holding means. Then, while controlling the position of the pattern (the portion not irradiated with laser) by controlling the circumferential position and rotation angle of the laminated body 1A (specifically, the insulator layer 12) by the rotating means, the laser is controlled.
  • the laser from the apparatus is applied to the conductor layer 13 along the normal direction of the radial surface so as to be perpendicular to the central axis.
  • a predetermined amount of the circumferential direction (or rotational direction) is controlled while controlling with a feed amount equal to or less than the laser diameter in one axial direction so that the laser irradiation range has a spiral shape. Control is performed to make one rotation (one rotation) at the rotation speed. By executing such control over one or more turns of the conductor layer 13, the spiral conductor pattern 14 is formed on the one end side 1 a of the conductor layer 13.
  • the rotational speed in the pattern position control that is, the unit angle of the rotation is not particularly limited, but can be arbitrarily controlled to 0.1 degree or more or less.
  • the rotating means includes a speed reducer (gear head).
  • an end portion 11a on one end side 1a of the conductor core portion 11 located on the radial center side of the insulator layer 12, and an end portion 14a on one end side 1a of the conductor pattern 14 formed in the conductor pattern forming step, are connected by welding or soldering.
  • the connection is not particularly limited as long as it does not hinder energization.
  • the antenna 1 manufactured as described above is connected to the matching circuit 3 by connecting the end 11b on the other end 1b of the conductor core 11 and the end 13b on the other end 1b of the conductor layer 13 to the reader / It functions as a transmission / reception antenna for the writer 10.
  • the antenna 1 includes the multilayer body 1A configured to transmit and receive radio waves when a current flows, and the multilayer body 1A includes a conductor core portion 11 made of a long conductor. And an insulator layer 12 made of an insulator laminated on the outer side in the radial direction of the conductor core portion 11, and a feeding direction which is provided on the outer side in the radial direction of the insulator layer 12 and through which the current flows is an axial direction.
  • the conductor layer 13 is made of a conductor laminated on the outer side in the radial direction of the body layer 12, and the end portions 11 a and 14 a on one end side 1 a of the conductor core portion 11 and the conductor pattern 14 are in the one direction of feeding.
  • Conductor core 1 to match To current or vice versa toward the conductor pattern 14 is flowed from, characterized in that it is connected.
  • the antenna 1 having such a configuration, it is easy to reduce the size because a simple laminated structure called the laminated body 1A in which the conductor pattern 14 is laminated as the conductor layer 13 is employed. Furthermore, in the antenna 1, since the conductor core portion 11 and the conductor pattern 14 are connected, the magnetic field coupling becomes dominant as compared with a so-called open type in which both are not connected. Thus, the propagation distance of radio waves, that is, the communicable distance can be increased while suppressing the influence of the decrease in transmission efficiency, and appropriate communication can be performed.
  • the manufacturing method of the antenna 1 of the present embodiment includes a conductor core portion 11 made of a long conductor, an insulator layer 12 made of an insulator laminated on the outer side in the radial direction of the conductor core portion 11, and the insulation.
  • a conductor core portion 11 made of a long conductor
  • an insulator layer 12 made of an insulator laminated on the outer side in the radial direction of the conductor core portion 11, and the insulation.
  • the ends of one end side 1a of the conductor core 11 and the conductor pattern 14 are arranged so that a current flows from the conductor core 11 toward the conductor pattern 14 or vice versa so that the direction matches the one direction.
  • the conductor pattern 14 can be easily formed on the conductor layer 13 of the multilayer body 1A by the laser evaporation method in the conductor pattern forming step, and the antenna 1 can be easily downsized.
  • the antenna 1 can be functioned as a short circuit type by connecting the conductor core part 11 and the said conductor pattern 14 in a connection process.
  • the magnetic field coupling is dominant as compared to a so-called open type in which both are not connected, so that the propagation distance of the radio wave is suppressed while suppressing the influence that the transmission efficiency of the radio wave is reduced by surrounding objects. That is, the communicable distance can be increased and appropriate communication can be performed.
  • the conductor pattern 14 can be easily formed on the conductor layer 13 of the laminated body 1A by laser evaporation.
  • the antenna 1 can be easily downsized.
  • the conductor core part 11 and the conductor pattern 14 are connected, and the antenna 1 can be functioned as a short circuit type.
  • the propagation distance of the radio wave is suppressed while suppressing the effect that the radio wave transmission efficiency is reduced by surrounding objects. That is, the communicable distance can be increased and appropriate communication can be performed.
  • the laser irradiation by the laser evaporation method in the conductor pattern forming step is performed with respect to the conductor layer 13 while continuously rotating the laminated body 1A around the axis.
  • the laser is irradiated along the normal direction on the radial side surface.
  • the laser beam is irradiated perpendicularly to the radial surface of the conductor layer 13 while continuously rotating the multilayer body 1A around the axis of the conductor core portion 11.
  • the conductor pattern can be accurately formed without variation in the pattern width (or the hole width due to the laser irradiation trace), so that the deterioration of the antenna performance can be suppressed.
  • a laminated body 1 ⁇ / b> B includes a conductor core portion 11 made of a long conductor and an insulating layer laminated on the outer side in the radial direction of the conductor core portion 11.
  • An inner insulator layer 12 made of a body, an inner conductor layer 13 made of a conductor laminated on the radially outer side of the inner insulator layer 12, and an insulator laminated on the radially outer side of the inner conductor layer 13.
  • the outer insulator layer 12A and an outer conductor layer 13A made of a conductor laminated on the outer side in the radial direction of the outer insulator layer 12A can be provided.
  • an inner conductor layer 13 that is a metal thin film is formed on the inner insulator layer 12, and an outer conductor layer 13A that is a metal thin film is laminated thereon via an outer insulator layer 12A. It becomes.
  • a method for forming the inner conductor layer 13 or the outer conductor layer 13A for example, a known film formation method such as electroless plating or sputtering film formation can be used.
  • the inner insulator layer 12 or the outer insulator layer 12A is made of a synthetic resin insulator such as Teflon (registered trademark), styrene, or polyvinyl chloride in consideration of adhesiveness with the inner conductor layer 13 or the outer conductor layer 13A.
  • Teflon registered trademark
  • styrene polyvinyl chloride
  • a spiral inner conductor pattern (a feeding direction in which a current for feeding current flows from one end side to the other end side in the axial direction is formed at one end of the inner conductor layer 13. Or a predetermined shape that is in one of the opposite directions) is formed, and the end portion on one end side of the inner conductor pattern and the end portion on one end side of the conductor core portion 11 are connected. Further, a spiral outer conductor pattern having the same shape or substantially the same shape as the inner conductor pattern is also formed at the end of one end side of the outer conductor layer 13A corresponding to the radially outer side of the inner conductor pattern. .
  • the length along the circumferential direction of the outer conductor pattern is the length of the inner conductor pattern. It is longer than the length along the circumferential direction.
  • the multilayer body 1B has the outer conductor pattern made of a conductor having a predetermined shape that is the same shape or substantially the same shape as the inner conductor pattern. Transmitted and received waves can be amplified and transmitted / received by the action of the electromagnetic field. Furthermore, since such an antenna employs a simple laminated structure called the laminated body 1B in which the inner conductor pattern and the outer conductor pattern are laminated as the inner conductor layer 13 and the outer conductor layer 13A, respectively, it is easy to reduce the size.
  • the manufacturing method of the antenna of such other embodiments includes a conductor core portion 11, an inner insulator layer 12 made of an insulator laminated on the outer side in the radial direction of the conductor core portion 11, and the inner insulator layer 12.
  • An inner conductor layer 13 made of a conductor laminated radially outside, an outer insulator layer 12A made of an insulator laminated radially outside the inner conductor layer 13, and a radially outer side of the outer insulator layer 12A
  • the direction of current flow is the axial direction.
  • an inner conductor pattern is formed to provide the inner conductor layer 13 with an inner conductor pattern having the same shape or substantially the same shape as the spiral shape.
  • the inner conductor pattern from the conductor core portion 11 so as to be aligned with the direction of current flowing for power feeding from one end side to the other end side in the axial direction of the inner conductor pattern or in the opposite direction.
  • the laminated body 1B is continuously rotated around the axis of the conductor core portion 11 while the outer conductor layer 13A is being radially rotated.
  • the laser is irradiated along the normal direction on the surface of the substrate.
  • the outer conductor pattern in the outer conductor pattern forming step, can be easily formed on the outer conductor layer 13A of the multilayer body 1B by the laser evaporation method, and in the inner conductor pattern forming step, The inner conductor pattern can be easily formed in the inner conductor layer 13 by wet etching using the outer conductor pattern as a mask, and the antenna can be easily downsized.
  • an antenna can be functioned as a short circuit type by connecting the conductor core part 11 and the inner side conductor pattern in a connection process.
  • the laser is applied to the radial surface of the conductor layer or the outer conductor layer while continuously rotating the irradiation means for irradiating the laser around the axis of the conductor core.

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Abstract

　本発明のアンテナは、導体芯部と絶縁体層と導体パターンとからなる積層体を備え、前記導体パターンは、前記絶縁体層の径方向外側に積層される導体からなる導体層であり、前記導体芯部と前記導体パターンとは、給電方向に整合するように導体芯部から導体パターンに向けて又はその逆に電流が流されるべく、接続されている。

Description

アンテナ及びその製造方法 関連出願の相互参照
　本願は、日本国特願２０１３－０２５４７６号の優先権を主張する。日本国特願２０１３－０２５４７６号は、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。
　本発明は、例えば、凹状をなす小型の凹部に設けられた小型のＩＣチップ（特にパッシブ型ＲＦＩＤタグ）との情報伝送及び給電を可能とするようなアンテナ及びその製造方法に関する。
　近年、ＩＣチップにおいては、小型化が進められており、このような小型のＩＣチップとしては、アンテナを搭載するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる小型のＩＣチップは、様々な産業への適用が広く検討されており、その具体例としては、金属製の狭小な小型凹部への適用（埋設又は載置等を含む取り付け）が検討されている。この場合、小型のＩＣチップ（サイズが例えば０．５ミリメートル×０．５ミリメートル以下）は、小型の金属体凹部の底部に設けられて、リーダ／ライタとの間で無線通信（情報の書込み／読出しのための電波の送受信）可能に構成される。
　ここで、リーダ／ライタ側のアンテナについては、小型のＩＣチップ側のアンテナの開口面積と略同等なサイズである場合にアンテナ効率が良いとされており、また、小型凹部内の小型ＩＣチップに当接又は近接させなければ、凹部壁面による反射等の影響を受けて小型ＩＣチップとの無線通信を適切に行うことが難しく、情報の書込み／読出しに支障を来たしてしまう。そこで、リーダ／ライタ側においては、小型のＩＣチップ側のアンテナに対応するような小型アンテナが求められていた。
　一方、この種の小型アンテナとしては、例えば、平板状の接地板と、この接地板上に設けられ、円柱状の軟質磁性材料からなる第一コア材と、第一コア材の周囲に螺旋状に巻回されるワイヤとを備えるアンテナが知られている（例えば、特許文献２参照）。
日本国特開２００９－０２７７４１号公報 日本国特開２００６－０５４６５５号公報
　しかしながら、上記従来のアンテナは、接地板に第一コア材を取り付け、第一コア材の周囲にワイヤを巻いてなるという構成のために、小型凹部内に設けられる小型ＩＣチップに当接又は近接させることができるような小型化が容易ではなく、小型化の点で課題があった。
　更に、仮に小型化ができたとしても、アンテナ性能の劣化により電波の伝搬距離が短くなって通信可能な距離が短くなるため、小型ＩＣチップとの無線通信を適切に行うことが難しいと予想されるところ、適切な通信の実施という点でも課題があった。
　そこで本発明は、上記課題に鑑み、小型化が容易であり、適切な通信の実施ができるアンテナ及びその製造方法を提供することを課題とする。
　本発明のアンテナは、電流が流されることで電波を送受信するように構成される積層体を備え、前記積層体は、長尺な導体からなる導体芯部と、該導体芯部の径方向外側に積層される絶縁体からなる絶縁体層と、該絶縁体層の径方向外側に設けられ、かつ、前記電流が流れる方向である給電方向が軸方向の一端側から他端側に向けて又はその逆向きの何れか一方向となるような所定形状をなす導体からなる導体パターンとを有しており、前記導体パターンは、前記絶縁体層の径方向外側に積層される導体からなる導体層であり、前記導体芯部と前記導体パターンとは、給電方向が前記一方向と整合するように導体芯部から導体パターンに向けて又はその逆に電流が流されるべく、接続されていることを特徴とする。
　また、本発明のアンテナにおいては、前記積層体は、前記導体パターンの径方向外側に積層される絶縁体からなる外側絶縁体層と、該外側絶縁体層の径方向外側に積層され、前記導体パターンと同形状又は略同形状の所定形状をなす導体からなる外側導体パターンとを有し、前記外側導体パターンは、前記外側絶縁体層の径方向外側に積層される導体からなる導体層であるように構成することも可能である。
　本発明のアンテナの製造方法は、長尺な導体からなる導体芯部と、該導体芯部の径方向外側に積層される絶縁体からなる絶縁体層と、該絶縁体層の径方向外側に積層される導体からなる導体層とで構成される積層体における導体層に対して、レーザ蒸散法によりレーザを照射することで、給電のための電流が流れる方向である給電方向が軸方向の一端側から他端側に向けて又はその逆向きの何れか一方向となるような所定形状をなす導体パターンを設ける導体パターン形成工程と、給電方向が前記一方向と整合するように導体芯部から導体パターンに向けて又はその逆に電流が流されるべく、前記導体芯部と前記導体パターンとを接続する接続工程とを備えることを特徴とする。
　また、本発明のアンテナの製造方法は、長尺な導体からなる導体芯部と、該導体芯部の径方向外側に積層される絶縁体からなる内側絶縁体層と、該内側絶縁体層の径方向外側に積層される導体からなる内側導体層と、該内側導体層の径方向外側に積層される絶縁体からなる外側絶縁体層と、該外側絶縁体層の径方向外側に積層される導体からなる外側導体層とを有して構成される積層体における外側導体層に対して、レーザ蒸散法によりレーザを照射することで、電流が流れる方向が軸方向の一端側から他端側に向けて又はその逆向きの何れか一方向となるような所定形状をなす外側導体パターンを設ける外側導体パターン形成工程と、外側導体パターンをマスクとしたウェットエッチングによって、外側絶縁体層と内側導体層との一部を各々除去することで、内側導体層に対して、前記所定形状と同形又は略同形の内側導体パターンを設ける内側導体パターン形成工程と、前記内側導体パターンの軸方向の一端側から他端側に向けて又はその逆向きに給電のために流される電流の方向と整合するように、前記導体芯部から前記内側導体パターンに向けて又はその逆向きに電流が流されるべく、前記導体芯部と前記内側導体パターンとを接続する接続工程とを備えることを特徴とする。
　また、本発明のアンテナの製造方法においては、前記導体パターン形成工程又は前記外側導体パターン形成工程において、前記レーザ蒸散法によるレーザ照射では、レーザを照射する照射手段又は積層体を導体芯部の軸周りに連続的に回転させながら、前記導体層又は前記外側導体層に対して、径方向側の表面における法線方向に沿ってレーザを照射するように構成することも可能である。
本発明の一実施形態であるアンテナを備えるリーダ／ライタの構成を示す概念図である。 同アンテナの正面図である。 図２ＡのＡ－Ａ線の拡大断面図である。 従来技術のアンテナを備えるリーダ／ライタの概念図であり、従来技術のアンテナが平面上のＩＣチップに当接又は近接した状態を示す図である。 従来技術のアンテナを備えるリーダ／ライタの概念図であり、従来技術のアンテナが小型凹部の底面上のＩＣチップから凹部の溝高程度、離間した状態を示す図である。 本発明のアンテナを備えるリーダ／ライタの概念図であり、本発明のアンテナが平面上のＩＣチップに当接又は近接した状態を示す図である。 本発明のアンテナを備えるリーダ／ライタの概念図であり、本発明のアンテナが小型凹部の底面上のＩＣチップに当接又は近接した状態を示す図である。 定在波比と定在波周波数との関係を示す図であり、図３Ａのアンテナから得られたグラフ（縦軸が定在波比、横軸が定在波の周波数）を示す。 定在波比と定在波周波数との関係を示す図であり、図３Ｂのアンテナから得られたグラフを示す。 定在波比と定在波周波数との関係を示す図であり、図４Ａのアンテナから得られたグラフを示す。 定在波比と定在波周波数との関係を示す図であり、図４Ｂのアンテナから得られたグラフを示す。 本発明の他実施形態であるアンテナにおける積層体の径方向断面図を示す。
　以下、本発明に係るアンテナの一実施形態について、図１、図２Ａ及び図２Ｂを参照しつつ説明する。本実施形態のアンテナ１は、小型のヘリカルアンテナとして構成され、図１に示すように、電波を用いてＩＣチップと無線通信するためのリーダ／ライタ１０に設けられるものである。
　ここで、リーダ／ライタ１０は、ＩＣチップに係る所定情報を含む情報信号及びＩＣチップに電力を供給するための電力供給用信号を生成する本体部２と、該本体部２にマッチング回路３を介して接続されるアンテナ１とを備える（図１参照）。マッチング回路３は、インピーダンス整合を図るためのものであり、バンドパスフィルタとしても機能する。具体的には、マッチング回路は、ＬＣ回路であり、π型又はＴ型回路として構成することができる。
　かかるリーダ／ライタ１０側のアンテナ１は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、電流（アンテナ１への給電用電流）が流されることで電波を送受信するように構成される積層体１Ａを備える。この積層体１Ａは、長尺な導体からなる導体芯部１１と、該導体芯部１１の径方向外側に積層される絶縁体からなる絶縁体層１２と、該絶縁体層１２の径方向外側に積層される導体からなる導体層１３とを有して構成される。
　導体芯部１１は、径方向の断面が略円形又は多角形状である線形体であって、直線状又は曲線状をなす導体からなる線形体として構成することができる。本実施形態の導体芯部１１は、径方向の断面が略円形をなし、軸方向に沿って直線形状をなす導体である。
　絶縁体層１２は、径方向の断面が略円形又は多角形状である中空体であって、直線状又は曲線状をなす絶縁体からなる中空体として構成することができる。本実施形態の絶縁体層１２は、径方向の断面が略環状をなして軸方向に沿って直線形状をなす中空体、即ち円筒状の絶縁体である。かかる絶縁体層１２の径方向の中心における中心軸は、導体芯部１１の径方向の中心における中心軸と一致している。即ち、絶縁体層１２は、導体芯部１１と同心をなして、導体芯部１１の径方向外側に積層されている。
　導体層１３は、径方向の断面が略円形又は多角形状である中空体であって、直線状又は曲線状をなす導体からなる中空体として構成することができる。本実施形態の導体層１３は、径方向の断面が略環状をなして軸方向に沿って直線形状をなす中空体、即ち円筒状の導体である。この導体層１３は、例えば、ステンレス、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄのうち、少なくとも１つで構成することができる。かかる導体層１３の径方向の中心における中心軸は、導体芯部１１及び絶縁体層１２の径方向の中心における中心軸と一致している。即ち、導体層１３は、導体芯部１１及び絶縁体層１２と同心をなして、絶縁体層１２の径方向外側に積層される。この導体層１３には、導体パターン１４が設けられている。
　導体パターン１４は、リーダ／ライタ１０の本体部２から送られる給電用の電流が流れる方向である給電方向が軸方向の一端側１ａから他端側１ｂに向けて又はその逆向きの何れか一方向となるような所定形状をなす導体からなる。本実施形態の導体パターン１４は、例えば、導体層１３の軸方向の一端側１ａにおいて螺旋形状の孔部が設けられることで形成される一又は複数巻きの螺旋形状（巻回形状）の導体であり、導体層１３の一部として構成され得る（図２Ａ参照）。この導体層１３の軸方向の一端側１ａに設けられる螺旋形状の孔部においては、径方向内側（下層）に位置する絶縁体層１２が視認できるようになっている。尚、本実施形態の導体パターン１４は、導体層１３の軸方向一部であって、導体層１３の軸方向の一端側１ａにおいてのみ形成されているが、導体パターン１４は、導体層１３の軸方向全長に亘って、即ち軸方向の一端側１ａから他端側１ｂに亘って形成されることも可能である。また、本実施形態の導体パターン１４の形状は、導体層１３に螺旋形状の孔部が設けられることで形成される螺旋形状であるが、これに限定されず、導体パターン１４の形状は、例えば、導体層１３に一又は複数の環状の孔部が設けられることで形成される一又は複数の環状（複数の環状は、互いに連結されてなる）、或いは、放射状に構成することも可能である。
　かかる導体パターン１４の一端側１ａの端部１４ａは、導体芯部１１の一端側１ａの端部１１ａと接続されている。この接続部１５は、導体パターン１４と導体芯部１１との一端側１ａの端部同士１４ａ，１１ａを溶接又は半田付けされてなる（図２Ａ参照）。或いは、接続部１５は、通電可能な導体部材を用いて前記端部同士１４ａ，１１ａを間接的に接続する構成とすることも可能である。
　以上の構成からなるアンテナ１は、マッチング回路３に接続されている（図１参照）。具体的には、導体芯部１１の他端側１ｂの端部１１ｂと導体層１３の他端側１ｂの端部１３ｂとがマッチング回路３に接続されている。そして、マッチング回路３は、本体部２とも接続されている。よって、本体部２から送られる情報信号と電力供給用信号とを含む給電用の電流は、マッチング回路３を介してアンテナ１に対して入出されるように構成されている。具体的には、電流は、導体芯部１１の他端側１ｂの端部１１ｂから一端側１ａの端部１１ａに流れて、導体芯部１１の一端側１ａの端部１１ａから、この端部１１ａに接続された導体パターン１４の一端側１ａの端部１４ａに流れる。更に、電流は、導体パターン１４の一端側１ａの端部１４ａから他端側１ｂに向かって導体パターン１４を通って導体層１３の他端側１ｂの端部１３ｂに流れて、マッチング回路３に向かう。つまり、電流がアンテナ１に対して入出するように、給電方向は、導体芯部１１において軸方向の他端側１ｂから一端側１ａに向かう方向をなし、導体層１３（導体パターン１４を含む）において軸方向の一端側１ａから他端側１ｂに向かう方向をなしている。尚、本実施形態の電流を逆向きにすることも可能であり、この場合、電流は、導体層１３の他端側１ｂの端部１３ｂから導体パターン１４の一端側１ａの端部１４ａに流れ、この端部１４ａに接続された導体芯部１１の一端側１ａの端部１１ａを通って他端側１ｂの端部１１ｂに流れる。
　次に、本実施形態のアンテナ１の特性について、図３から図６を参照しつつ説明する。
　図３Ａ及び図４Ａに示すように、上面が平坦な金属体の上面２１に小型のＩＣチップ２３（サイズが０.５～１０ｍｍ程度）を設けた状態と、図３Ｂ及び図４Ｂに示すように、凹状をなす小型の金属体凹部（凹部の溝幅及び溝高が１～１０ｍｍ程度）の底面２２に小型のＩＣチップ２３を設けた状態とにおいて、アンテナによる定在波の周波数の変化度合いについての実験を行った。尚、ＩＣチップ２３は、電源を内蔵せず、かつ、受信した電波を駆動源として送受信を行うパッシブタイプのＲＦＩＤタグである。このＲＦＩＤタグは、リーダ／ライタ１０のアンテナ１との間で電波を送受信して無線通信するための送受信用アンテナを備える。
　従来技術のアンテナ（上記凹部サイズに対して十分に小型化されていないアンテナ）１００では、図３Ａに示すようにＩＣチップ２３に当接又は近接させた場合、図５Ａに示すようにアンテナ１００の定在波の基本周波数は、９２１ＭＨｚ程度であった。一方、図３Ｂに示すようにアンテナ１００をＩＣチップ２３から凹部の溝高程度、離間させた場合には、図５Ｂに示すようにアンテナ１００の定在波の基本周波数は、９７７ＭＨｚ程度であった。よって、従来技術のアンテナ１００では、図３Ｂのように金属体凹部に設けられたＩＣチップ２３との無線通信において、図３Ａの状態における基本周波数と比較して周波数のズレが５６ＭＨｚ程度と大きく生じており、磁束が減少するように変化している。即ち、磁界結合が弱くなるため、アンテナ１００からの電波の伝搬距離、即ち通信可能な距離が短くなっており、金属体凹部に設けられたＩＣチップ２３との無線通信に支障をきたし得る。例えば、リーダ／ライタ１０からＩＣチップ２３を駆動する電力を得ることができない。また、ＩＣチップ２３の基本周波数によっては、通信不能や計測不能となる。
　本実施形態のアンテナ１では、図４Ａに示すようにＩＣチップ２３に当接又は近接させた場合、図６Ａに示すようにアンテナ１の定在波の基本周波数は、９２１ＭＨｚ程度であった。一方、図４Ｂに示すようにアンテナ１を凹部内のＩＣチップ２３に当接又は近接させた場合には、図６Ｂに示すようにアンテナ１の定在波の基本周波数は、９２９ＭＨｚ程度であった。よって、本実施形態のアンテナ１では、図４Ｂのように金属体凹部に設けられたＩＣチップ２３との無線通信において、図４Ａの状態における基本周波数と比較して周波数のズレが概ね生じておらず、磁束が概ね変化していない。そのため、本実施形態のアンテナ１では、小型の金属体凹部に設けられた小型ＩＣチップ２３と適切に無線通信することが可能である。
　次に、本実施形態に係るアンテナ１の製造方法について説明する。本実施形態のアンテナ１は、例えばセミリジッドケーブルを加工して製造することができる。
　具体的には、アンテナ１の製造では、導体芯部１１と、該導体芯部１１の径方向外側に積層される絶縁体層１２と、該絶縁体層１２の径方向外側に積層される導体層１３とで構成される積層体１Ａにおける導体層１３に対して、レーザ蒸散法によりレーザ（又はレーザビーム）を照射することで、導体パターン１４を設け（導体パターン形成工程）、導体芯部１１と導体パターン１４とを接続する（接続工程）。
　導体パターン形成工程では、レーザ蒸散法を実行するためのレーザ装置（レーザを照射する照射手段）と、積層体１Ａを軸周りに回動可能かつ軸方向に移動可能に保持する保持手段と、積層体１Ａの円周方向の位置検出及び積層体１Ａの回転角度を制御する回動手段（例えば、エンコーダを有するステッピングモータ）とが用いられる。レーザ装置は、レーザを照射するための光源と、レーザの径方向形状を変更するレンズ機構とを備える。光源は、例えば、ＹＡＧレーザ（波長が１０６４ｎｍのパルスレーザ）光源を用いることができる。レンズ機構は、シリンドリカルレンズの組合せやスリットを用いることができ、例えば、レーザの径方向形状を円形状から矩形状に変換することが可能である。尚、かかるレーザ装置は、導体パターン１４が滑らかにかつ連続的に形成されるように、導体パターン１４の所定形状（例えば、螺旋形状）の角度（導体層１３の径方向に沿う面に対する傾斜角度）に応じて、レーザの光軸を中心にしてレンズ機構を回転させる回転機構を有しても良い。
　この導体パターン形成工程では、導体層１３（詳細には、導電膜）が外周面に形成された絶縁体層１２に対し、レーザを走査し、所望の位置だけを残して、導体層１３を除去することで、所定形状（例えば、螺旋形状）のパターンである導体パターン１４を形成する。具体的には、積層体１Ａ（詳細には、絶縁体層１２）を中心軸周りに連続的に（又は一定の回転速度で）回動させながらレーザを照射して、導体層１３を連続的に除去し、所望のパターン位置に対してレーザを照射することなく残す（除去しない）ことで所定形状（本実施形態では、螺旋形状）のパターンを形成する。
　より詳細には、保持手段によって、積層体１Ａを回動可能に保持する。そして、回動手段によって、積層体１Ａ（詳細には、絶縁体層１２）の円周方向の位置と回転角度を制御することによりパターン（レーザを照射しない部分）の位置制御を行いながら、レーザ装置からのレーザは、導体層１３に対して、中心軸に垂直となるように径方向表面の法線方向に沿って照射される。パターンの位置制御では、レーザ照射範囲が螺旋形状となるように、軸方向の一方向に対して、レーザ径以下の送り量で制御しつつ、周方向（又は回転方向）に対して、所定の回転速度で１周（１回転）するように制御する。かかる制御を導体層１３の一周又は複数周に亘って実行することで、導体層１３の一端側１ａに螺旋形状の導体パターン１４が形成される。
　尚、パターンの位置制御における回転速度、即ち回転の単位角度は、特に限定されないが、０．１度又はそれ以上や以下にも任意に制御することができる。但し、回転の単位角度を０．１度以上（例えば、０．２５度など）にする場合には、回動手段が減速装置（ギアヘッド）を備えることが好ましい。
　接続工程では、絶縁体層１２の径方向中心側に位置する導体芯部１１の一端側１ａの端部１１ａと、導体パターン形成工程で形成された導体パターン１４の一端側１ａの端部１４ａとを溶接又は半田付けして接続する。尚、接続は、通電を妨げない方法であれば特に限定されない。このようにして製造したアンテナ１は、導体芯部１１の他端側１ｂの端部１１ｂと、導体層１３の他端側１ｂの端部１３ｂとをマッチング回路３に接続することで、リーダ／ライタ１０の送受信アンテナとして機能する。
　以上、本実施形態に係るアンテナ１によれば、電流が流されることで電波を送受信するように構成される積層体１Ａを備え、前記積層体１Ａは、長尺な導体からなる導体芯部１１と、該導体芯部１１の径方向外側に積層される絶縁体からなる絶縁体層１２と、該絶縁体層１２の径方向外側に設けられ、前記電流が流れる方向である給電方向が軸方向の一端側１ａから他端側１ｂに向けて又はその逆向きの何れか一方向となるような螺旋形状をなす導体からなる導体パターン１４とを有しており、前記導体パターン１４は、前記絶縁体層１２の径方向外側に積層される導体からなる導体層１３であり、前記導体芯部１１と前記導体パターン１４との一端側１ａの端部同士１１ａ，１４ａは、給電方向が前記一方向と整合するように導体芯部１１から導体パターン１４に向けて又はその逆に電流が流されるべく、接続されていることを特徴とする。
　かかる構成からなるアンテナ１によれば、導体パターン１４を導体層１３として積層した積層体１Ａという簡易な積層構造体を採用しているため、小型化し易い。更に、かかるアンテナ１では、導体芯部１１と導体パターン１４とが接続されているので、両者が接続されていない所謂開放型と比較して、磁界結合が支配的となるため、周囲物体によって電波の伝送効率が低下するといった影響を抑制しつつ、電波の伝搬距離、即ち通信可能な距離を長くすることができ、適切な通信を実施できる。
　また、本実施形態のアンテナ１の製造方法は、長尺な導体からなる導体芯部１１と、該導体芯部１１の径方向外側に積層される絶縁体からなる絶縁体層１２と、該絶縁体層１２の径方向外側に積層される導体からなる導体層１３とで構成される積層体１Ａにおける導体層１３に対して、レーザ蒸散法によりレーザを照射することで、給電のための電流が流れる方向である給電方向が軸方向の一端側１ａから他端側１ｂに向けて又はその逆向きの何れか一方向となるような螺旋形状をなす導体パターン１４を設ける導体パターン形成工程と、給電方向が前記一方向と整合するように導体芯部１１から導体パターン１４に向けて又はその逆に電流が流されるべく、前記導体芯部１１と前記導体パターン１４との一端側１ａの端部同士１１ａ，１４ａを接続する接続工程とを備えることを特徴とする。
　かかる構成からなるアンテナ１の製造方法によれば、導体パターン形成工程において、レーザ蒸散法によって、積層体１Ａの導体層１３に導体パターン１４を容易に形成することができ、アンテナ１を小型化し易い。また、かかるアンテナ１の製造方法によれば、接続工程において、導体芯部１１と前記導体パターン１４とを接続することで、アンテナ１を短絡型として機能させることができる。かかる短絡型アンテナでは、両者が接続されていない所謂開放型と比較して、磁界結合が支配的となるため、周囲物体によって電波の伝送効率が低下するといった影響を抑制しつつ、電波の伝搬距離、即ち通信可能な距離を長くすることができ、適切な通信を実施できる。
　要するに、かかる構成からなるアンテナ１及びその製造方法によれば、積層体１Ａという簡易な積層構造体を採用しているため、レーザ蒸散法によって、積層体１Ａの導体層１３に導体パターン１４を容易に形成することができ、アンテナ１を小型化し易くできる。また、導体芯部１１と導体パターン１４とが接続されてアンテナ１を短絡型として機能させることができる。かかるアンテナ１では、両者が接続されていない所謂開放型と比較して、磁界結合が支配的となるため、周囲物体によって電波の伝送効率が低下するといった影響を抑制しつつ、電波の伝搬距離、即ち通信可能な距離を長くすることができ、適切な通信を実施できる。更に、かかるアンテナ１では、導体芯部１１と導体パターン１４とが接続されているため、給電した際に、マッチング回路３において共振させるための消費電力が少なく、導体パターン１４の螺旋形状の螺旋数（又は巻き数又はパターン数）を少なくすることができる。
　また、本実施形態のアンテナ１の製造方法においては、前記導体パターン形成工程の前記レーザ蒸散法によるレーザ照射では、積層体１Ａを軸周りに連続的に回転させながら、前記導体層１３に対して、径方向側の表面における法線方向に沿ってレーザを照射するように構成される。
　かかる構成からなるアンテナ１の製造方法によれば、積層体１Ａを導体芯部１１の軸周りに連続的に回転させながら、導体層１３の径方向側の表面に対して、レーザを垂直に照射することで、パターン幅（又はレーザ照射痕による孔幅）のばらつきをなくして一定にして、導体パターンを正確に形成することができるので、アンテナ性能の低下を抑制できる。
　尚、本発明は、前記実施形態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が可能である。
　例えば、本発明の他実施形態のアンテナとして、図７に示すように、積層体１Ｂは、長尺な導体からなる導体芯部１１と、該導体芯部１１の径方向外側に積層される絶縁体からなる内側絶縁体層１２と、該内側絶縁体層１２の径方向外側に積層される導体からなる内側導体層１３と、該内側導体層１３の径方向外側に積層される絶縁体からなる外側絶縁体層１２Ａと、該外側絶縁体層１２Ａの径方向外側に積層される導体からなる外側導体層１３Ａとを備えて構成することが可能である。かかる積層体１Ｂは、例えば、内側絶縁体層１２に金属薄膜である内側導体層１３を形成し、その上に外側絶縁体層１２Ａを介して金属薄膜である外側導体層１３Ａを積層成膜してなる。尚、内側導体層１３又は外側導体層１３Ａを成膜する方法は、例えば、無電解鍍金やスパッタ成膜など既知の成膜方法を用いることができる。また、内側絶縁体層１２又は外側絶縁体層１２Ａは、内側導体層１３又は外側導体層１３Ａとの接着性を考慮して、例えばテフロン（登録商標）、スチレン、ポリ塩化ビニルなど合成樹脂絶縁体で構成することが好ましいが、絶縁できる材料であれば特に限定はされない。
　この積層体１Ｂにおいては、内側導体層１３の一端側の端部に螺旋形状の内側導体パターン（給電のための電流が流れる方向である給電方向が軸方向の一端側から他端側に向けて又はその逆向きの何れか一方向となるような所定形状）が形成されており、内側導体パターンの一端側の端部と、導体芯部１１の一端側の端部とは接続されている。更に、この内側導体パターンの径方向外側に対応している外側導体層１３Ａの一端側の端部にも、内側導体パターンと同形状又は略同形状の螺旋形状の外側導体パターンが形成されている。ここで、外側導体パターンは、外側絶縁体層１２Ａを介して内側導体パターンの径方向外側に積層されているため、外側導体パターンの周方向に沿う長さ（パターン長）は、内側導体パターンの周方向に沿う長さよりも長くなっている。
　よって、かかるアンテナでは、内側導体パターンと外側導体パターンとによって２つの異なるインダクタンスが形成されており、外側導体パターンは低い周波数に作用し、内側導体パターンは高い周波数に作用するため、２つを合成することによって広帯域のアンテナとして機能することができる。また、かかるアンテナによれば、積層体１Ｂは、内側導体パターンと同形状又は略同形状の所定形状をなす導体からなる外側導体パターンを有しているので、内側導体パターンと外側導体パターンとの電磁場の作用により送受信波を増幅して送受することができる。更に、かかるアンテナでは、内側導体パターン及び外側導体パターンを各々、内側導体層１３及び外側導体層１３Ａとして積層した積層体１Ｂという簡易な積層構造体を採用しているため、小型化し易い。
　このような他実施形態のアンテナの製造方法は、導体芯部１１と、該導体芯部１１の径方向外側に積層される絶縁体からなる内側絶縁体層１２と、該内側絶縁体層１２の径方向外側に積層される導体からなる内側導体層１３と、該内側導体層１３の径方向外側に積層される絶縁体からなる外側絶縁体層１２Ａと、該外側絶縁体層１２Ａの径方向外側に積層される導体からなる外側導体層１３Ａとを有して構成される積層体１Ｂにおける外側導体層１３Ａに対して、レーザ蒸散法によりレーザを照射することで、電流が流れる方向が軸方向の一端側から他端側に向けて又はその逆向きの何れか一方向となるような螺旋形状をなす外側導体パターンを設ける外側導体パターン形成工程と、外側導体パターンをマスクとしたウェットエッチングによって、外側絶縁体層１２Ａと内側導体層１３との一部を各々除去することで、内側導体層１３に対して、前記螺旋形状と同形又は略同形の内側導体パターンを設ける内側導体パターン形成工程と、前記内側導体パターンの軸方向の一端側から他端側に向けて又はその逆向きに給電のために流される電流の方向と整合するように、前記導体芯部１１から前記内側導体パターンに向けて又はその逆向きに電流が流されるべく、前記導体芯部１１と前記内側導体パターンとの一端側の端部同士を接続する接続工程とを有する。また、前記外側導体パターン形成工程において、前記レーザ蒸散法によるレーザ照射では、積層体１Ｂを導体芯部１１の軸周りに連続的に回転させながら、前記外側導体層１３Ａに対して、径方向側の表面における法線方向に沿ってレーザを照射する。
　かかるアンテナの製造方法によれば、外側導体パターン形成工程において、レーザ蒸散法によって、積層体１Ｂの外側導体層１３Ａに外側導体パターンを容易に形成することができると共に、内側導体パターン形成工程において、外側導体パターンをマスクとしたウェットエッチングによって、内側導体層１３に内側導体パターンを容易に形成することができ、アンテナを小型化し易い。また、かかるアンテナの製造方法によれば、接続工程において、導体芯部１１と内側導体パターンとを接続することで、アンテナを短絡型として機能させることができる。
　また、前記一実施形態及び他実施形態では、レーザ蒸散法によるレーザ照射において、積層体１Ａ，１Ｂを軸周りに連続的に回転させる場合について説明したが、レーザが積層体１Ａ，１Ｂに対して径方向側の表面における法線方向に沿って照射されるように、レーザ装置を回転させる構成とすることも可能である。
　かかる構成からなるアンテナの製造方法によれば、レーザを照射する照射手段を導体芯部の軸周りに連続的に回転させながら、導体層又は外側導体層の径方向側の表面に対してレーザを垂直に照射することで、レーザ照射痕における幅のばらつきをなくして一定にして、導体パターン又は外側導体パターンを正確に形成できるので、アンテナ性能の低下を抑制できる。
　１…アンテナ、１Ａ，１Ｂ…積層体、１ａ…一端側、１ｂ…他端側、２…本体部、３…マッチング回路、１０…リーダ／ライタ、１１…導体芯部、１２…絶縁体層（内側絶縁体層）、１２Ａ…外側絶縁体層、１３…導体層（内側導体層）、１３Ａ…外側導体層、１４…導体パターン、１５…接続部、２１…金属体の上面、２２…金属体凹部の底面、２３…チップ、１００…従来技術のアンテナ

Claims (5)

  1. 　電流が流されることで電波を送受信するように構成される積層体を備え、
    　前記積層体は、
    　長尺な導体からなる導体芯部と、
    　該導体芯部の径方向外側に積層される絶縁体からなる絶縁体層と、
    　該絶縁体層の径方向外側に設けられ、かつ、前記電流が流れる方向である給電方向が軸方向の一端側から他端側に向けて又はその逆向きの何れか一方向となるような所定形状をなす導体からなる導体パターンとを有しており、
    　前記導体パターンは、前記絶縁体層の径方向外側に積層される導体からなる導体層であり、
    　前記導体芯部と前記導体パターンとは、給電方向が前記一方向と整合するように導体芯部から導体パターンに向けて又はその逆に電流が流されるべく、接続されていることを特徴とするアンテナ。
  2. 　前記積層体は、前記導体パターンの径方向外側に積層される絶縁体からなる外側絶縁体層と、該外側絶縁体層の径方向外側に積層され、前記導体パターンと同形状又は略同形状の所定形状をなす導体からなる外側導体パターンとを有し、
    　前記外側導体パターンは、前記外側絶縁体層の径方向外側に積層される導体からなる導体層であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
  3. 　長尺な導体からなる導体芯部と、該導体芯部の径方向外側に積層される絶縁体からなる絶縁体層と、該絶縁体層の径方向外側に積層される導体からなる導体層とで構成される積層体における導体層に対して、レーザ蒸散法によりレーザを照射することで、給電のための電流が流れる方向である給電方向が軸方向の一端側から他端側に向けて又はその逆向きの何れか一方向となるような所定形状をなす導体パターンを設ける導体パターン形成工程と、
    　給電方向が前記一方向と整合するように導体芯部から導体パターンに向けて又はその逆に電流が流されるべく、前記導体芯部と前記導体パターンとを接続する接続工程とを備えることを特徴とするアンテナの製造方法。
  4. 　長尺な導体からなる導体芯部と、該導体芯部の径方向外側に積層される絶縁体からなる内側絶縁体層と、該内側絶縁体層の径方向外側に積層される導体からなる内側導体層と、該内側導体層の径方向外側に積層される絶縁体からなる外側絶縁体層と、該外側絶縁体層の径方向外側に積層される導体からなる外側導体層とを有して構成される積層体における外側導体層に対して、レーザ蒸散法によりレーザを照射することで、電流が流れる方向が軸方向の一端側から他端側に向けて又はその逆向きの何れか一方向となるような所定形状をなす外側導体パターンを設ける外側導体パターン形成工程と、
    　外側導体パターンをマスクとしたウェットエッチングによって、外側絶縁体層と内側導体層との一部を各々除去することで、内側導体層に対して、前記所定形状と同形又は略同形の内側導体パターンを設ける内側導体パターン形成工程と、
    　前記内側導体パターンの軸方向の一端側から他端側に向けて又はその逆向きに給電のために流される電流の方向と整合するように、前記導体芯部から前記内側導体パターンに向けて又はその逆向きに電流が流されるべく、前記導体芯部と前記内側導体パターンとを接続する接続工程とを備えることを特徴とするアンテナの製造方法。
  5. 　請求項３記載の導体パターン形成工程又は請求項４記載の外側導体パターン形成工程において、前記レーザ蒸散法によるレーザ照射では、レーザを照射する照射手段又は積層体を導体芯部の軸周りに連続的に回転させながら、請求項３記載の導体層又は請求項４記載の外側導体層に対して、径方向側の表面における法線方向に沿ってレーザを照射することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のアンテナの製造方法。
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