JP2000323916A - ループアンテナ - Google Patents

ループアンテナ

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JP2000323916A
JP2000323916A JP11128608A JP12860899A JP2000323916A JP 2000323916 A JP2000323916 A JP 2000323916A JP 11128608 A JP11128608 A JP 11128608A JP 12860899 A JP12860899 A JP 12860899A JP 2000323916 A JP2000323916 A JP 2000323916A
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loop
loop antenna
antenna
loop antennas
antennas
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JP11128608A
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English (en)
Inventor
Yusuke Naganuma
祐資 長沼
Koukei Kamiuma
弘敬 上馬
Ryusuke Misawa
竜介 三澤
Osami Ishida
修己 石田
Ikuo Takahashi
郁夫 高橋
Naohisa Takayama
直久 高山
Hiroshi Yamazaki
博史 山崎
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、複数のループアンテナの寸法、巻き
数、面積が必ずしも同一でないので、その調整が困難で
あるという課題があった。 【解決手段】 相互に近接して設けられた第1及び第2
のループアンテナ1、2を備え、前記第1及び第2のル
ープアンテナの総面積、形状、及び線路長は相互に等し
く、前記第1及び第2のループアンテナを流れる電流は
互いにその向きを逆にすることで逆位相に設定され、前
記第1及び第2のループアンテナは相互に並列に接続さ
れ、かつ給電点を共有し、前記第1及び第2のループア
ンテナは、一箇所に設けられた一対の給電点から出発
し、分配され、再び給電点に戻る導体により形成され
た。 【効果】 アンテナ近傍での磁界強度は強く、かつ、遠
方での電界強度は弱くすることができ、また、2個のル
ープアンテナの総面積、形状、および線路長を調整する
必要がないので、従来の技術に比較して、簡単、かつ安
価に製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ICカード、F
Aタグなどで利用される非接触式データキャリアシステ
ムのアンテナに関し、アンテナ近傍での磁界強度を強く
し、かつ、遠方での電界強度を弱くするループアンテナ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の非接触式データキャリアシステム
において使用されているループアンテナは、方形もしく
は円形の単純な形状を形成している。例えば、図18に
示すような単一ループアンテナの場合には、図中x方向
の磁界強度の距離特性は図19のようになる。
【0003】無線通信機器の中でも、微弱無線局の場
合、他局との混信、および他局への妨害を避けるため
に、遠方(3m)における電界強度を弱くするように規
定されている。
【0004】このような課題を解決するための従来例に
ついて説明する。図20は、複数のループコイルを同心
または近接して配置し、各ループコイルの電流の大き
さ、向き、ループコイル径および巻き数が各ループコイ
ルによって発生する任意の位置(r、θ)における磁界
をHa(r、θ)としたとき、r>>の位置においてΣ
Ha=0となる値に設定する(特開平4−248704
号公報参照)。
【0005】また、図21は、主ループアンテナ100
の周囲に、主ループアンテナとは磁界方向が逆向きにな
るように副ループアンテナ101を一本の導線で一筆書
きのごとく布線し、近傍での電界強度を強くし、遠方で
の電界強度を弱くするループアンテナを示す(特開平1
0−209737号公報参照)。
【0006】一方、電磁波により電力および信号の送信
ならびに信号の受信を行う非接触式データキャリアシス
テムが普及しつつあり、ICカード、FAタグなどに利
用することが想定されている。
【0007】中でも、鉄道の改札装置に適用される非接
触式データキャリアシステムでは、13MHz帯の微弱
電波を利用することが計画されている。そのため上記の
ように複数のループアンテナを組み合わせた、もしくは
副ループアンテナを設けたアンテナを使用し、そのアン
テナから10〜30cm付近での磁界強度を強くし、3
m付近では電界強度を弱くすることが考えられいた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図20に示した従来例
では、励振位相の重畳および打消を所望のとおりに組み
合わせるためには、複数のループコイルの位置、および
電流の設定に精密な調整が必要とされる。また、図21
に示した従来例では、ループアンテナが一本の導線で構
成されるため、整合素子を一箇所にしか挿入することが
できず、また近傍の磁界強度および遠方の電界強度の調
整には、副ループアンテナの面積の設定等に精密な調整
が必要とされる。このように従来のループアンテナは、
複数のループアンテナの寸法、巻き数、面積が必ずしも
同一でないので、その調整が困難であるという問題点が
あった。
【0009】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、電波法微弱規格に適し、アンテナ
近傍での磁界強度は強く、かつ、遠方での電界強度は弱
くなるように、調整を簡単することができるループアン
テナを得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
るループアンテナは、相互に近接して設けられた第1及
び第2のループアンテナを備え、前記第1及び第2のル
ープアンテナの総面積、形状、及び線路長は相互に等し
く、前記第1及び第2のループアンテナを流れる電流は
互いにその向きを逆にすることで逆位相に設定され、前
記第1及び第2のループアンテナは相互に並列に接続さ
れ、かつ給電点を共有し、前記第1及び第2のループア
ンテナは、一箇所に設けられた一対の給電点から出発
し、分配され、再び給電点に戻る導体により形成された
ものである。
【0011】この発明の請求項2に係るループアンテナ
は、前記第1及び第2のループアンテナのアンテナ線中
央に挿入された共振コンデンサを備えたものである。
【0012】この発明の請求項3に係るループアンテナ
は、前記第1及び第2のループアンテナ間の距離を広げ
たものである。
【0013】この発明の請求項4に係るループアンテナ
は、前記第1及び第2のループアンテナ付近に磁性体を
取付けたものである。
【0014】この発明の請求項5に係るループアンテナ
は、前記第1及び第2のループアンテナのアンテナ面を
アンテナ筐体面に対して傾けたものである。
【0015】この発明の請求項6に係るループアンテナ
は、前記第1及び第2のループアンテナの分割線をアン
テナ筐体面の中心線から移動させたものである。
【0016】この発明の請求項7に係るループアンテナ
は、相互に近接して設けられた第1及び第2のループア
ンテナを備え、前記第1及び第2のループアンテナの総
面積、形状、及び線路長は相互に等しくなく、前記第1
及び第2のループアンテナを流れる電流は互いにその向
きを逆にすることで逆位相に設定され、前記第1及び第
2のループアンテナは相互に並列に接続され、かつ給電
点を共有し、前記第1及び第2のループアンテナは、一
箇所に設けられた一対の給電点から出発し、分配され、
再び給電点に戻る導体により形成され、前記第1及び第
2のループアンテナのアンテナ線中央にそれぞれ容量が
異なる共振コンデンサが挿入されたものである。
【0017】この発明の請求項8に係るループアンテナ
は、相互に近接して設けられた第1、第2、第3及び第
4のループアンテナを備え、前記第1、第2、第3及び
第4のループアンテナの総面積、形状、及び線路長は相
互に等しく、前記第1、第2、第3及び第4のループア
ンテナを流れる電流は隣り合うループアンテナ間で向き
を逆にすることで逆位相に設定され、前記第1、第2、
第3及び第4のループアンテナは相互に並列に接続さ
れ、かつ給電点を共有し、前記第1、第2、第3及び第
4のループアンテナは、一箇所に設けられた一対の給電
点から出発し、分配され、再び給電点に戻る導体により
形成されたものである。
【0018】この発明の請求項9に係るループアンテナ
は、前記第1、第2、第3及び第4のループアンテナ
が、共有する給電点の代わりに、個々に独立した給電点
を有するものである。
【0019】
【発明の実施の形態】なお、本明細書では、『磁界強
度』という用語は、波源すなわちアンテナ面から0〜3
0cm付近で用い、『電界強度』いう用語は、電波法で
規定される測定点である、波源から3m離れた点の周辺
で用いる。
【0020】磁界強度Hと電界強度Eは、一般に、次の
式(1)で関係づけられる。周波帯、および距離によっ
ては、磁界強度Hと電界強度Eの関係は、必ずしも式
(1)では表せない。特に、13MHz帯における3m
では、式(1)は成立せず、以下の式(2)を考えなく
てはいけない。ただし、xはアンテナ面からの距離、f
はデータキャリアシステムのリーダライタの送信周波数
で、波源が円形ループ状の場合である。
【0021】
【数1】
【0022】実施の形態1.この発明の実施の形態1に
係るループアンテナについて図面を参照しながら説明す
る。図1は、この発明の実施の形態1に係るループアン
テナの構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は
同一又は相当部分を示す。
【0023】図1において、ループアンテナ1及びルー
プアンテナ2は、同平面上に、分割線50を対称にし
て、近接して配置されている。また、ループアンテナ1
とループアンテナ2の総面積、および線路長は相互に等
しく、相互に並列に接続され、給電点3を共有してい
る。
【0024】一般に、給電点3には、例えば図2に示す
整合回路10の端子7が接続され、データキャリアシス
テムのリーダライタの送信周波数fにおいて、発振器1
1からループアンテナ1およびループアンテナ2へ供給
される電力が最大になるように調整される。整合回路1
0は、コンデンサCs14、コンデンサCs25、コンデン
サCp6によって構成されている。アンテナの電流分布
を均一にするために、コンデンサCs14とコンデンサC
s25の値は、ほぼ等しい。
【0025】ループアンテナ1、ループアンテナ2の
形、面積、巻き数、巻き間隔等の仕様は、共に等しけれ
ば自由である。ただし、各ループアンテナを流れる電流
の向きは逆になるように、分割線50に対して対称に配
置する。
【0026】ここで、巻き数3ターンの方形ループアン
テナを適用したループアンテナを図3に示す。
【0027】つぎに、この実施の形態1に係るループア
ンテナの動作について図面を参照しながら説明する。
【0028】図1に示す給電点3へ電力を与えると、ル
ープアンテナ1とループアンテナ2のインピーダンスは
等しいので、それぞれを流れる電流I0171、電流I02
72は等価になる。これを電流Iとする。ただし、流れ
る向きは逆方向になる。
【0029】図1に示すループアンテナの座標系を、図
4のように設定する。ループアンテナ1が、その中心O
1を通るx1軸上に発生する磁界強度H1と、ループアン
テナ2が、その中心O2を通るx2軸上に発生する磁界強
度H2は、それぞれ以下の式(3)、(4)のように表
せる。
【0030】
【数2】
【0031】Iは各ループを流れる電流である。したが
って、x1=x2における点での、磁界強度H1と磁界強
度H2は、絶対値が等しく、相互に逆位相になる。
【0032】また、アンペア右ネジの法則から、ループ
アンテナ近傍の磁界の断面図は図5のようになると推測
できる。ループアンテナ面上に発生する磁界強度は、ル
ープアンテナ1による磁界21とループアンテナ2によ
る磁界22がループアンテナ中心付近で重ね合わさるの
で、全体的に強くなる。なお、ループアンテナ1上では
磁界強度H1が支配的になり、またループアンテナ2上
では磁界強度H2が支配的になる。
【0033】一方、ループアンテナの寸法に対して十分
遠い距離での磁界強度を図6のように考える。アンテナ
面上からx(x>>a、b)の点Pにおいて、ループア
ンテナ1による磁界強度H1’23とループアンテナ2
による磁界強度H2’24は、上記の式(3)、(4)
からそれぞれ下記の式(5)、(6)のように近似でき
る。
【0034】
【数3】
【0035】これより、遠方ではループアンテナ面上に
発生する磁界強度は、相互に打ち消し合うことが分か
る。比例的に電界強度も小さい値になる。
【0036】図7にx方向の磁界強度の距離特性を掲載
する。x<0.1mの範囲で、磁界強度が強い方が、本
実施の形態1のループアンテナによるものであり、弱い
ものが単一ループアンテナによるものである。
【0037】2つのループアンテナの総面積は等しく、
ともに0.1mにおいてアンテナ方向に同一の磁界強度
を発生するような、入力電力を与えた。本実施の形態1
のループアンテナの磁界強度は、図4におけるx1軸上
で測定した。一方、単一ループアンテナは、図18にお
けるx軸上で測定した。また、3mの磁界強度は目安と
して、3mの電界強度の測定値から式(2)を用いて、
変換した。
【0038】本実施の形態1のループアンテナでは、磁
界強度は単一ループアンテナのそれに比較してアンテナ
近傍0.01mにおいて+10dB、また電界強度は単
一ループアンテナのそれに比較してアンテナ遠方3mに
おいて−20dBとなる。したがって、本実施の形態1
のループアンテナは、アンテナ近傍での磁界強度は強
く、かつ、遠方での電界強度は弱い。
【0039】また、ループアンテナ1とループアンテナ
2の巻き数、面積が同一であるので寸法による調整が不
要であり、さらに電流の位相制御も不要である。
【0040】以上のように、本実施の形態1のループア
ンテナは、簡単、かつ安価に製造可能な、電波法微弱規
格に適するものである。
【0041】実施の形態2.この発明の実施の形態2に
係るループアンテナについて図面を参照しながら説明す
る。図8は、この発明の実施の形態2に係るループアン
テナの構成を示す図である。
【0042】本実施の形態2は、ループアンテナの周波
数特性の調整手段に係り、整合回路を構成する素子を直
接ループアンテナに組み込む。
【0043】図8において、コンデンサCs14’はルー
プアンテナ1のアンテナ線中央に挿入し、直列コンデン
サの役割を果たす。同様に、コンデンサCs25’はルー
プアンテナ2のアンテナ線中央に挿入する。各ループア
ンテナの発生磁界のバランスを保つために、コンデンサ
s14’とコンデンサCs25’の値は、ほぼ等しい。ま
た、コンデンサCp6’は、給電点3に並列に挿入す
る。
【0044】アンテナ基板表面に直接組み込むので、容
易にループアンテナの周波数特性を調整できる利点があ
る。
【0045】実施の形態3.実施の形態3に係るループ
アンテナについて図9を参照して説明する。本実施の形
態3は、近傍の磁界強度、および遠方の電界強度の調整
手段に関するものであり、ループアンテナ1とループア
ンテナ2の間隔g36を変化させる。
【0046】間隔g36を広げると、図5に示す広げな
い場合と比較して、ループアンテナ中央付近で漏れ磁束
35が発生する。この漏れ磁束35により、ループアン
テナ中央の近傍における磁界強度のx方向成分が強ま
り、同時に遠方の電界強度も強まる。
【0047】電波法などの規格に対して、電界強度に余
裕がある場合、ループアンテナ中央の近傍における磁界
強度を強めることが実現できる利点がある。
【0048】実施の形態4.実施の形態4に係るループ
アンテナについて図10および図11を参照して説明す
る。本実施の形態4は、ループアンテナ1とループアン
テナ2に磁性体を挿入する。例として、U字型磁性体3
7を挿入した場合の、アンテナ正面図を図10に、断面
図を図11に示す。
【0049】U字型磁性体37を挿入すると、図5に示
す挿入しない場合と比較して、ループアンテナ裏面方向
へ発生する磁界が、U字型磁性体37に導かれて、表面
へ迂回するので、ループアンテナ表面近傍における磁界
強度が強まる。また、漏れ磁束が少なくなるので、遠方
の電界強度が弱くなる。
【0050】上記の実施の形態1に比べて、さらに遠方
の電界強度を弱くできる利点がある。また、アンテナ裏
面近傍での磁界強度を弱くできるので、他の回路や基地
局への干渉を低減できる利点がある。
【0051】実施の形態5.実施の形態5に係るループ
アンテナは、実施の形態1のループアンテナを受信用ア
ンテナとして使用するものである。
【0052】実施の形態1のループアンテナは、アンテ
ナ近傍での磁界強度は強く、かつ、遠方での電界強度は
弱くすることを可能とするが、アンテナの相互性から、
実施の形態1のループアンテナを受信用アンテナとして
使用する本実施の形態5では、磁界に対する感度が高く
なる。
【0053】信号の発生源が磁界の場合、受信用アンテ
ナとして使用すれば、受信感度が高くなり、通信距離の
伸長が可能になる利点がある。例えば、ICカードに内
蔵するアンテナに適用する。
【0054】実施の形態6.実施の形態6に係るループ
アンテナについて図12を参照して説明する。本実施の
形態6は、筐体面に対する近傍の磁界分布の調整手段に
係るものであり、実施の形態1のループアンテナに関し
て、筐体面40に対して、角θ43だけアンテナ面39
を傾ける。
【0055】発生する磁界は、図12(b)に示すよう
に、アンテナ面39に垂直な方向42を向くので、同図
(a)に示すようにICカード等の受信側アンテナ44
の進行方向45が決まっており、かつ筐体面40に対し
て受信側アンテナ44が角θ43程度傾いて進入してく
る場合、受信側アンテナ45と結合する磁束量が大きく
なる。また、実施の形態1のループアンテナと比較し
て、筐体面に対する近傍の磁界分布の変更が可能とな
る。
【0056】以上のように、目的に合わせて、筐体面に
対する近傍の磁界分布の調整が可能となる利点がある。
【0057】実施の形態7.実施の形態7に係るループ
アンテナについて図13を参照して説明する。本実施の
形態7は、上記の実施の形態6とは異なる、筐体面に対
する近傍の磁界分布の調整手段に係るものであり、実施
の形態1のループアンテナに関して、筐体面40の中心
線47に対して、実施の形態1のループアンテナの分割
線46を、距離g’48だけ移動させる。
【0058】分割線46線上における近傍のアンテナ面
方向の磁界強度の低下を、筐体面40の中心線47から
ずらすことが可能となる。
【0059】以上のように、目的に合わせて、通信領域
に近傍の磁界分布の調整が可能となる利点がある。
【0060】実施の形態8.実施の形態8に係るループ
アンテナについて図14を参照して説明する。図14に
おいて、ループアンテナ1およびループアンテナ2”は
同平面上に、近接して配置されている。上記の実施の形
態1のループアンテナとは異なり、ループアンテナ1と
ループアンテナ2”の総面積、および線路長は必ずしも
相互に等しくない。また、ループアンテナ1とループア
ンテナ2”は相互に並列に接続される。
【0061】図14は、ループアンテナ2”の総面積が
ループアンテナ1の総面積より大きい場合の例である。
例えば、図8に示す実施の形態2の調整手段を、ループ
アンテナに施し、ループアンテナ1およびループアンテ
ナ2”へ供給される電力が最大になるようにするが、実
施の形態2のループアンテナとは異なり、コンデンサC
s14’とコンデンサCs25’の値は、必ずしも等しくな
い。
【0062】ループアンテナ2”上の近傍の磁界強度
は、ループアンテナ1上の近傍の磁界強度より、大きく
なるので、目的に合わせて、通信領域近傍の磁界分布の
変更が可能となる利点がある。
【0063】実施の形態9.実施の形態9に係るループ
アンテナについて図15を参照して説明する。本実施の
形態9は、実施の形態1のループアンテナに関して、ル
ープアンテナを3個以上の複数個に増加させたことを特
徴とする。
【0064】図15は4個のループアンテナを備える例
で、ループアンテナ1’、ループアンテナ2’およびル
ープアンテナ51、ループアンテナ52は同平面上に、
近接して配置されている。また、隣り合うループアンテ
ナを流れる電流は逆向きになるように配置されている。
【0065】ループアンテナ1’と、ループアンテナ
2’と、ループアンテナ51と、ループアンテナ52の
総面積、および線路長は相互に等しく、相互に並列に接
続され、給電点3’を共有している。一般に、給電点
3’には、例えば図2に示す整合回路10の端子7が接
続される点は、実施の形態1と同じである。
【0066】ループアンテナ1’、ループアンテナ
2’、ループアンテナ51、およびループアンテナ52
の形、面積、巻き数、巻き間隔等の仕様は、共に等しけ
れば自由である。ただし、各ループアンテナを流れる電
流の向きは逆になるように、各分割線に対して対称に配
置する。
【0067】給電点3’へ電力を与えると、ループアン
テナ1’、ループアンテナ2’、ループアンテナ51、
およびループアンテナ52のインピーダンスは等しいの
で、それぞれを等しい電流が流れる。ループアンテナ
1’がその中心O1’を通るx1’軸上に発生する磁界強
度をH1’、ループアンテナ2’がその中心O2’を通る
2’軸上に発生する磁界強度をH2’、ループアンテナ
51がその中心O51を通るx51軸上に発生する磁界強度
をH51、ループアンテナ52が、その中心O52を通るx
52軸上に発生する磁界強度をH52とすると、実施の形態
1と同様に、アンテナ面から等距離xにおける各磁界強
度の関係は、次の式(7)で表せる。
【0068】
【数4】
【0069】ループアンテナ面上に発生する磁界強度
は、ループアンテナ1’、ループアンテナ2’、ループ
アンテナ51、およびループアンテナ52によるそれぞ
れの磁界が各ループアンテナの分割線53、分割線54
付近で重ね合わさるので、全体的に強くなる。なお、重
ね合わさる磁界が増えたので、実施の形態1のループア
ンテナより、磁界強度はさらに強くなる。
【0070】図16にx方向の磁界強度の距離特性を掲
載する。磁界強度が、最も強いのが本実施の形態9のル
ープアンテナによるもの、最も弱いものが単一ループア
ンテナによるもの、その間が実施の形態1におけるルー
プアンテナである。
【0071】3つのループアンテナの総面積は等しく、
0.1mにおいてアンテナ方向に同一の磁界強度を発生
するような、入力電力を与えた。本実施の形態9のルー
プアンテナの磁界強度は、図15におけるx1’軸上で
測定した。実施の形態1のループアンテナの磁界強度
は、図4におけるx1軸上で測定した。単一ループアン
テナは、図18におけるx軸上で測定した。本実施の形
態9のループアンテナの磁界強度は、ループアンテナの
それと比較して、アンテナ近傍でより強くなっている。
【0072】また、遠方ではループアンテナ面上に発生
する磁界強度は、相互に打ち消し合い、0に近くなる。
比例的に電界強度も小さい値になる。ループアンテナの
分割数を増加することで、効果も増加する。
【0073】したがって、本実施の形態9の多極磁界ル
ープアンテナは、実施の形態1のループアンテナと同様
の効果があり、さらに、アンテナ近傍での磁界強度は、
さらに強くなる利点がある。
【0074】実施の形態10.実施の形態10に係るル
ープアンテナについて図17を参照して説明する。本実
施の形態10は、上記の実施の形態9のループアンテナ
に関して、各ループアンテナがそれぞれ独立した給電点
を有し、流れる電流を時間的に制御することを特徴とす
るものである。
【0075】図17は、4個のループアンテナを備える
例で、ループアンテナ1’、ループアンテナ2’、ルー
プアンテナ51、およびループアンテナ52は同平面上
に、近接して配置されている。また、ループアンテナ
1’、ループアンテナ2’、ループアンテナ51、およ
びループアンテナ52は、それぞれ給電点61、給電点
62、給電点63、および給電点64を独立して有す
る。
【0076】アンテナ近傍のみで通信するときは、隣り
合うループアンテナを流れる電流は逆向きに流す。すな
わち、ループアンテナ1’、ループアンテナ2’、ルー
プアンテナ51、およびループアンテナ52を流れる電
流をそれぞれ、電流I165、電流I266、電流I3
7、および電流I468とした場合、次の式(8)が成
立するような電流を、給電点61、給電点62、給電点
63、および給電点64へ与える。
【0077】
【数5】
【0078】こうすることで、アンテナ近傍での磁界強
度は強く、かつ、遠方での電界強度は弱くなることは、
先に述べた通りである。
【0079】次に、アンテナからある程度離れた点で、
電界強度を必要とするとき、どのループアンテナにも同
じ向きの電流を流す。すなわち、以下の式(9)が成立
するような電流を、給電点61、給電点62、給電点6
3、および給電点64へ与える。
【0080】
【数6】
【0081】また、以下の式(10)が成立するような
電流を、給電点61、給電点62、給電点63、および
給電点64へ与えると、ループアンテナ2’とループア
ンテナ52の間、およびループアンテナ52とループア
ンテナ51の間には、磁界強度が弱くなる領域が消滅す
る。
【0082】
【数7】
【0083】また、以下の式(11)が成立するような
電流を、給電点61、給電点62、給電点63、および
給電点64へ与えると、ループアンテナ2’とループア
ンテナ51上の磁界強度が、ループアンテナ1’とルー
プアンテナ52上の磁界強度に比較して、2倍になる。
【0084】
【数8】
【0085】以上のように、本実施の形態10のループ
アンテナは、通信の目的に合わせて、遠方の電界強度、
および近傍の磁界分布を動的に制御できる利点がある。
【0086】
【発明の効果】この発明の請求項1に係るループアンテ
ナは、以上説明したとおり、相互に近接して設けられた
第1及び第2のループアンテナを備え、前記第1及び第
2のループアンテナの総面積、形状、及び線路長は相互
に等しく、前記第1及び第2のループアンテナを流れる
電流は互いにその向きを逆にすることで逆位相に設定さ
れ、前記第1及び第2のループアンテナは相互に並列に
接続され、かつ給電点を共有し、前記第1及び第2のル
ープアンテナは、一箇所に設けられた一対の給電点から
出発し、分配され、再び給電点に戻る導体により形成さ
れたので、アンテナ近傍での磁界強度は強く、かつ、遠
方での電界強度は弱くすることができ、また、2個のル
ープアンテナの総面積、形状、および線路長を調整する
必要がないので、従来の技術に比較して、簡単、かつ安
価に製造できるという効果を奏する。
【0087】この発明の請求項2に係るループアンテナ
は、以上説明したとおり、前記第1及び第2のループア
ンテナのアンテナ線中央に挿入された共振コンデンサを
備えたので、容易に、アンテナ近傍での磁界強度は強
く、かつ、遠方での電界強度は弱くすることができると
いう効果を奏する。
【0088】この発明の請求項3に係るループアンテナ
は、以上説明したとおり、前記第1及び第2のループア
ンテナ間の距離を広げたので、容易に、アンテナ近傍で
の磁界強度は強く、かつ、遠方での電界強度は弱くする
ことができるという効果を奏する。
【0089】この発明の請求項4に係るループアンテナ
は、以上説明したとおり、前記第1及び第2のループア
ンテナ付近に磁性体を取付けたので、容易に、アンテナ
近傍での磁界強度は強く、かつ、遠方での電界強度は弱
くすることができるという効果を奏する。
【0090】この発明の請求項5に係るループアンテナ
は、以上説明したとおり、前記第1及び第2のループア
ンテナのアンテナ面をアンテナ筐体面に対して傾けたの
で、容易に、アンテナ近傍での磁界強度は強く、かつ、
遠方での電界強度は弱くすることができるという効果を
奏する。
【0091】この発明の請求項6に係るループアンテナ
は、以上説明したとおり、前記第1及び第2のループア
ンテナの分割線をアンテナ筐体面の中心線から移動させ
たので、容易に、アンテナ近傍での磁界強度は強く、か
つ、遠方での電界強度は弱くすることができるという効
果を奏する。
【0092】この発明の請求項7に係るループアンテナ
は、以上説明したとおり、相互に近接して設けられた第
1及び第2のループアンテナを備え、前記第1及び第2
のループアンテナの総面積、形状、及び線路長は相互に
等しくなく、前記第1及び第2のループアンテナを流れ
る電流は互いにその向きを逆にすることで逆位相に設定
され、前記第1及び第2のループアンテナは相互に並列
に接続され、かつ給電点を共有し、前記第1及び第2の
ループアンテナは、一箇所に設けられた一対の給電点か
ら出発し、分配され、再び給電点に戻る導体により形成
され、前記第1及び第2のループアンテナのアンテナ線
中央にそれぞれ容量が異なる共振コンデンサが挿入され
たので、容易に、アンテナ近傍での磁界強度は強く、か
つ、遠方での電界強度は弱くすることができるという効
果を奏する。
【0093】この発明の請求項8に係るループアンテナ
は、以上説明したとおり、相互に近接して設けられた第
1、第2、第3及び第4のループアンテナを備え、前記
第1、第2、第3及び第4のループアンテナの総面積、
形状、及び線路長は相互に等しく、前記第1、第2、第
3及び第4のループアンテナを流れる電流は隣り合うル
ープアンテナ間で向きを逆にすることで逆位相に設定さ
れ、前記第1、第2、第3及び第4のループアンテナは
相互に並列に接続され、かつ給電点を共有し、前記第
1、第2、第3及び第4のループアンテナは、一箇所に
設けられた一対の給電点から出発し、分配され、再び給
電点に戻る導体により形成されたので、容易に、アンテ
ナ近傍での磁界強度は強く、かつ、遠方での電界強度は
弱くすることができるという効果を奏する。
【0094】この発明の請求項9に係るループアンテナ
は、以上説明したとおり、前記第1、第2、第3及び第
4のループアンテナが、共有する給電点の代わりに、個
々に独立した給電点を有するので、容易に、アンテナ近
傍での磁界強度は強く、かつ、遠方での電界強度は弱く
することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に係るループアンテ
ナの構成を示す図である。
【図2】 この発明の実施の形態1に係るループアンテ
ナに接続する回路構成を示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態1に係るループアンテ
ナの巻き数3ターンの構成を示す図である。
【図4】 この発明の実施の形態1に係るループアンテ
ナの磁界強度を説明するための座標系を示す図である。
【図5】 この発明の実施の形態1に係るループアンテ
ナの近傍における磁界の様子を示す断面図である。
【図6】 この発明の実施の形態1に係るループアンテ
ナの遠方での磁界を説明するための断面図である。
【図7】 この発明の実施の形態1に係るループアンテ
ナのx軸上の磁界強度の距離特性を示す図である。
【図8】 この発明の実施の形態2に係るループアンテ
ナの構成を示す図である。
【図9】 この発明の実施の形態3に係るループアンテ
ナの近傍における磁界の様子を示す断面図である。
【図10】 この発明の実施の形態4に係るループアン
テナの構成を示す図である。
【図11】 この発明の実施の形態4に係るループアン
テナの近傍における磁界の様子を示す断面図である。
【図12】 この発明の実施の形態6に係るループアン
テナの構成を示す図である。
【図13】 この発明の実施の形態7に係るループアン
テナの構成を示す図である。
【図14】 この発明の実施の形態8に係るループアン
テナの構成を示す図である。
【図15】 この発明の実施の形態9に係るループアン
テナの構成を示す図である。
【図16】 この発明の実施の形態9に係るループアン
テナのx軸上の磁界強度の距離特性を示す図である。
【図17】 この発明の実施の形態10に係るループア
ンテナの構成を示す図である。
【図18】 従来の単一ループアンテナの構成を示す図
である。
【図19】 従来の単一ループアンテナのx軸上の磁界
強度の距離特性を示す図である。
【図20】 従来の独立した2個のループコイルを用い
たループアンテナの構成を示す図である。
【図21】 従来の一本の導線で複数のループを構成す
るループアンテナの構成を示す図である。
【符号の説明】 1、2 ループアンテナ、3 給電点、4、5、6 コ
ンデンサ、7 端子、10 整合回路、11 発振器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三澤 竜介 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 石田 修己 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 高橋 郁夫 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 高山 直久 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山崎 博史 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5J021 AA02 AA11 AB04 CA04 DB03 FA00 FA24 JA00

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相互に近接して設けられた第1及び第2
    のループアンテナを備え、 前記第1及び第2のループアンテナの総面積、形状、及
    び線路長は相互に等しく、 前記第1及び第2のループアンテナを流れる電流は互い
    にその向きを逆にすることで逆位相に設定され、 前記第1及び第2のループアンテナは相互に並列に接続
    され、かつ給電点を共有し、 前記第1及び第2のループアンテナは、一箇所に設けら
    れた一対の給電点から出発し、分配され、再び給電点に
    戻る導体により形成されたことを特徴とするループアン
    テナ。
  2. 【請求項2】 前記第1及び第2のループアンテナのア
    ンテナ線中央に挿入された共振コンデンサを備えたこと
    を特徴とする請求項1記載のループアンテナ。
  3. 【請求項3】 前記第1及び第2のループアンテナ間の
    距離を広げたことを特徴とする請求項1記載のループア
    ンテナ。
  4. 【請求項4】 前記第1及び第2のループアンテナ付近
    に磁性体を取付けたことを特徴とする請求項1記載のル
    ープアンテナ。
  5. 【請求項5】 前記第1及び第2のループアンテナのア
    ンテナ面をアンテナ筐体面に対して傾けたことを特徴と
    する請求項1記載のループアンテナ。
  6. 【請求項6】 前記第1及び第2のループアンテナの分
    割線をアンテナ筐体面の中心線から移動させたことを特
    徴とする請求項1記載のループアンテナ。
  7. 【請求項7】 相互に近接して設けられた第1及び第2
    のループアンテナを備え、 前記第1及び第2のループアンテナの総面積、形状、及
    び線路長は相互に等しくなく、 前記第1及び第2のループアンテナを流れる電流は互い
    にその向きを逆にすることで逆位相に設定され、 前記第1及び第2のループアンテナは相互に並列に接続
    され、かつ給電点を共有し、 前記第1及び第2のループアンテナは、一箇所に設けら
    れた一対の給電点から出発し、分配され、再び給電点に
    戻る導体により形成され、 前記第1及び第2のループアンテナのアンテナ線中央に
    それぞれ容量が異なる共振コンデンサが挿入されたこと
    を特徴とするループアンテナ。
  8. 【請求項8】 相互に近接して設けられた第1、第2、
    第3及び第4のループアンテナを備え、 前記第1、第2、第3及び第4のループアンテナの総面
    積、形状、及び線路長は相互に等しく、 前記第1、第2、第3及び第4のループアンテナを流れ
    る電流は隣り合うループアンテナ間で向きを逆にするこ
    とで逆位相に設定され、 前記第1、第2、第3及び第4のループアンテナは相互
    に並列に接続され、かつ給電点を共有し、 前記第1、第2、第3及び第4のループアンテナは、一
    箇所に設けられた一対の給電点から出発し、分配され、
    再び給電点に戻る導体により形成されたことを特徴とす
    るループアンテナ。
  9. 【請求項9】 前記第1、第2、第3及び第4のループ
    アンテナは、共有する給電点の代わりに、個々に独立し
    た給電点を有することを特徴とする請求項8記載のルー
    プアンテナ。
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