JP2003078334A

JP2003078334A - 電波受信機

Info

Publication number: JP2003078334A
Application number: JP2001261263A
Authority: JP
Inventors: Yuji Sugimoto; 勇次杉本; Tomoyuki Miyagawa; 知之宮川
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】電波受信機において、受信性能を確保しなが
ら小型化することである。【解決手段】受信回路が形成された配線基板２に、信
号側およびグランド側のエレメント５，６により構成さ
れたダイポール型アンテナ４が接続された電波受信機１
４において、アンテナ４を、エレメント５，６が途中で
折れ曲がる形状とすることでコンパクト化を図り、折れ
曲がり方向を略直角とすることで、互いに逆方向に伸び
るエレメントの基端側部分５２，６２が主に受ける偏波
に対するアンテナパターンに、折り曲げ部よりも先端側
の部分５１，６１の影響が出ないようにして、通常のダ
イポール型のアンテナと同等の良好なアンテナパターン
が得られるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はキーレスエントリー
受信機等の電波受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日の自動車は、カーオーディオのラジ
オ等の他にも電波受信機が搭載されるようになってきて
おり、代表的なものとして、キーレスエントリーシステ
ムに用いられるものがある。キーレスエントリーシステ
ムは車両のドア開閉等の制御用のシステムで、車両側に
搭載されたキーレスエントリー受信機と、運転者が所持
するキー等に内蔵されたキーレスエントリー送信機とか
らなる。運転者の操作によって、キーレスエントリー送
信機から、送信機個々に割り振られたＩＤコードや操作
指令コードを変調信号とする送信信号を送信し、キーレ
スエントリー受信機は送信信号を受信すると、これを復
調してＩＤコードが自身と対になる送信機からのものか
否かを判定し、肯定判断すると、操作指令コードに対応
した制御信号を車両各部の制御ＥＣＵに出力して、ドア
の開閉やエンジン始動等を行う。かかるキーレスエント
リーシステムとして、３００ＭＨz 帯の微弱な電波を使
用するものが主流である。

【０００３】かかるキーレスエントリー受信機に用いら
れる車載の電波受信機は、受信回路が形成された配線基
板に、電波を受けて受信信号を受信回路に出力するアン
テナを接続して一体化したものが一般的である。アンテ
ナと受信回路とを接続する給電線を配線する必要がない
から、組付け等の点で望ましい。

【０００４】キーレスエントリーシステムが車外の運転
者によるキーレスエントリー送信機の操作で確実に作動
するようにするには、ＩＤコードや操作指令コードを正
確に復調し得るように電波受信機に十分な感度があるこ
とが必要である。そして、車両の全周にわたり車両から
一定距離の範囲内で、送信機からの電波の受信が困難に
なる不感領域（ディップ点）ができないようにしなけれ
ばならない。かかる受信性能は特にアンテナを中心とす
る技術課題である。

【０００５】車載の電装機器は通常、ボデーをグランド
としてあるから、受信回路のグランドを低インピーダン
スでボデーグランドとするには、電波受信機はボデーに
ボルト等で固定するのが理想的である。この場合は、グ
ランドが広くなることからアンテナはモノポール型のア
ンテナが採用される。

【０００６】一方、車載の場合には金属製車体による電
磁遮蔽の影響を受けやすく、また、許容される送信出力
も微弱である。このため、受信環境に配慮して、インス
トゥルパネルに組み込まれたメータ装置に内蔵するな
ど、設置場所に工夫をしたものもある。メータ装置に内
蔵する等で受信環境を優先すれば、電波受信機をボデー
から離れた場所に設置するよりなく、アンテナ特性が電
波受信機とボデーとを結ぶワイヤハーネスのグランドワ
イヤの影響を受け、アンテナの指向性が不安定になる。
かかる設置環境ではモノポール型ではなくダイポール型
のアンテナが採用される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、３００
ＭＨｚ帯では一般的な半波長ダイポール型アンテナのエ
レメント長は約５０ｃｍとなり、アンテナの設置場所を
車室内とするのは困難である。メータに内蔵とするには
さらに困難が増す。このためアンテナの小型化が必要に
なる。アンテナの長さを短くすると、アンテナに整合を
とるためのインダクタを直列に挿入することが必要にな
り、この場合には整合損失の増加やアンテナの体格の縮
小によりアンテナの利得が大きく減少する。

【０００８】本発明は前記実情に鑑みなされたもので、
アンテナの受信性能が十分で小型の電波受信機を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、受信回路が形成された配線基板に、信号側およびグ
ランド側のエレメントにより構成された電波を受けるダ
イポール型のアンテナが接続され、該アンテナの受信信
号が受信回路に入力する電波受信機において、前記アン
テナを、エレメントが途中で折れ曲がる形状とする。

【００１０】アンテナのエレメントを途中で折り曲げる
ことで、アンテナが嵩張らないようにすることができ
る。エレメント長を犠牲にしないので、アンテナの整合
をとるのが容易である。

【００１１】また、一般的にダイポール型アンテナはエ
レメントの基端で電流密度が最も高くなり、先端ほど低
くなるから、両エレメントが逆方向に伸びる折り曲げ位
置までの基端側の部分が主に電波を受信する部分とな
る。そして、この基端側の部分に対して、エレメントの
折れ曲がり部よりも先端側の部分が直角方向に向いてい
るから、エレメントを折り曲げていても、垂直偏波若し
くは水平偏波のうち、エレメント基端側部分がより強く
感受する方の偏波に対するアンテナパターンとして、エ
レメント先端側部分の影響の少ない、通常のダイポール
型アンテナと略同等のアンテナパターンが得られ、デイ
ップ点ができるのを防止することができる。

【００１２】これにより、十分な受信性能の確保と小型
化とを両立することができる。

【００１３】請求項２記載の発明では、受信回路が形成
された配線基板に、信号側およびグランド側のエレメン
トにて構成された電波を受けるダイポール型のアンテナ
が接続され、該アンテナの受信信号が受信回路に入力す
る電波受信機において、信号側のエレメントを、前記配
線基板の辺縁部からその外方に伸出せしめ、受信回路の
接地用として配線基板に形成されたグランドパターンを
グランド側のエレメントとして前記アンテナを構成す
る。

【００１４】配線基板の表面部分がそのままアンテナの
エレメントとなるから、グランド側のエレメントの占有
領域が配線基板の占有領域内に含まれることになる。こ
れにより、十分な受信性能の確保と小型化とを両立する
ことができる。

【００１５】請求項３記載の発明では、請求項２の発明
の構成において、前記アンテナを、信号側のエレメント
が途中で折れ曲がる形状とする。

【００１６】アンテナのエレメントを途中で折り曲げる
ことで、アンテナが嵩張らないようにすることができ
る。エレメント長を犠牲にしないので、アンテナの整合
をとるのが容易である。

【００１７】また、一般的にダイポール型アンテナはエ
レメントの基端で電流密度が最も高くなり、先端ほど低
くなるから、信号側のエレメントでは、折り曲げ位置ま
での基端側の部分が主に電波を受信する部分となる。そ
して、この基端側の部分に対して、エレメントの折れ曲
がり部よりも先端側の部分が直角方向に向いているか
ら、エレメントを折り曲げていても、垂直偏波若しくは
水平偏波のうち、エレメント基端側部分およびグランド
パターンがより強く感受する方の偏波に対するアンテナ
パターンとして、エレメント先端側部分の影響の少な
い、通常のダイポール型アンテナと略同等のアンテナパ
ターンが得られ、デイップ点ができるのを防止すること
ができる。

【００１８】請求項４記載の発明では、請求項１または
３の発明の構成において、前記エレメントの折れ曲がり
部より先端側の部分を、途中で折り返して線路を二重と
する。

【００１９】エレメント先端側部分が途中で折り返され
ているので、エレメント先端側部分が電波を受けても、
これによりエレメント先端側部分で一方の線路を流れる
高周波電流と他方の線路を流れる高周波電流とは相殺す
る。したがって、エレメント先端側部分が、主に電波を
受信する部分であるエレメント基端側部分で受けた電波
に基因して流れる高周波電流に影響を与えない。これに
より、例えば車室内のように送信電波の反射波が生じや
すい環境において、エレメント先端側部分がエレメント
基端側部分と異なる偏波を受けても、エレメント基端側
部分で受けた電波に基因して流れる高周波電流に影響を
与えない。これにより、さらに受信性能を向上すること
ができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、図面にし
たがい、本発明の電波受信機について説明する。図１に
本発明を適用した電波受信機であるキーレスエントリー
受信機を内蔵した受信機内蔵型メータ装置の分解した状
態を示す。図２にキーレスエントリー受信機を示す。受
信機内蔵型メータ装置１は、車室のインストゥルパネル
内に嵌め込まれるアッパーハウジング１１、ロアハウジ
ング１２を有し、乗員と対向するアッパーハウジング１
１には、車両の走行情報等を表示するスピードメータや
タコメータ等のメータ１１１が設けられる。アッパーハ
ウジング１１の背後には、メータ回路基板１３および電
波受信機であるキーレスエントリー受信機１４が配設さ
れる。

【００２１】メータ回路基板１３は、メータ１１１を駆
動するためのメータ指示用交差コイル１３１等の電子部
品が実装されるとともに、図示しないワイヤハーネスに
より、メータ回路基板１３と例えばバッテリや他の制御
装置等とが接続される。

【００２２】キーレスエントリー受信機１４は配線基板
２にアンテナ４が接続されて、後述するキーレスエント
リー送信機からの電波を受信するようになっており、キ
ーレスエントリー受信機１４とキーレスエントリー送信
機とで電波方式のキーレスエントリシステムを構成す
る。

【００２３】キーレスエントリー送信機を図３に示す。
キーレスエントリー送信機７は公知のキータイプのもの
である。キープレート７２を保持する把手部７１に本体
回路が内蔵されており、把手部７１の側縁に設けられた
押しボタン７３を運転者が押下することで、送信機個々
に割り振られたＩＤコードや操作指令コードを変調信号
とする電波Ｒが垂直偏波もしくは水平偏波にて送信され
る。

【００２４】キーレスエントリー受信機１４は、配線基
板２上に受信回路３１、整合回路３２が形成され、アン
テナ４の受信信号が整合回路３２を介して受信回路３１
に入力するようになっている。受信回路３１は、同調回
路、復調回路等で構成され、運転者の操作によってキー
レスエントリー送信機７が操作されると、キーレスエン
トリー送信機７からの前記電波を受信し、これを復調し
てＩＤコードが自身と対になるキーレスエントリー送信
機７からのものか否かを判定する。肯定判断すると、操
作指令コードに対応した制御信号を車両各部の制御ＥＣ
Ｕに出力して、ドアの開閉やエンジン始動等を行う。

【００２５】アンテナ４はダイポール型のもので、１対
のエレメント５，６が配線基板２の図中縦辺側の辺縁に
平行に上下逆方向に伸びている。各エレメント５，６は
途中で、互いに逆方向に伸びる基端側の部分５２，５３
に対して直角に折り曲げてあり、信号側エレメント５の
折り曲げ部よりも先端側の部分５１がロアハウジング１
２の上縁に沿って水平に伸びており、グランド側エレメ
ント６の折り曲げ部よりも先端側の部分６１がロアハウ
ジング１２の下縁に沿って水平に伸びている。このよう
に、ロアハウジング１２の縦方向の大きさを目一杯つか
ってアンテナ４がレイアウトされている。各エレメント
の長さは先端側の部分５１，６１も含めて１／４波長に
とってある。

【００２６】また、各エレメント５，６の先端側部分５
１，６１は、それぞれ途中で折り返して線路５１１，５
１２、線路６１１，６１２が二重になっている。エレメ
ント５，６に例えば電気絶縁性の被覆を施すことで、こ
の、線路５１１，５１２、線路６１１，６１２が二重と
なった先端側部分５１，６１でも短絡しないようになっ
ている。

【００２７】整合回路３２は、例えば信号側エレメント
５に直列に接続されたインダクタおよび両エレメント
５，６から伸びる線路間に介設されたコンデンサからな
るＬＣ回路であり、エレメント５，６の基端の近傍位置
に配置されている。

【００２８】なお、整合回路３２に到る信号側エレメン
ト５の付け根部分５３とグランド側エレメント６の付け
根部分６３とは近接して並んでおり、ここで受ける電波
により生成する高周波電流は相殺する。したがって、付
け根部分５３，６３は短い方がよい。

【００２９】本キーレスエントリー受信機１４の作動に
ついて説明する。前記キーレスエントリー送信機７から
電波が送信されると、アンテナ４の両エレメント５，６
に送信電波に応じた高周波電流が流れ、整合回路３２を
介して受信回路３１の入力部に受信信号が入力する。前
記のごとく、この受信信号からＩＤコードや操作指令コ
ードを復調し得るか否かはアンテナの受信性能に影響さ
れることになる。

【００３０】図４は通常の半波長ダイポール型アンテナ
における電流分布を示すもので、電波の受信により流れ
る高周波電流は図示のごとく給電部に近いエレメントの
基端で最も高くなることが知られている。本キーレスエ
ントリー受信機１４では、基端から折り曲げ位置までの
基端側部分５２，６２が主に電波を受信する部分とな
る。なお、主に電波を受信するエレメント基端側部分５
２，６２が上下方向に伸びるようにアンテナ４を配置し
ているのは、キーレスエントリー送信機７からの電波と
して垂直偏波が強い場合を想定しているためである。

【００３１】そして、エレメント基端側部分５２，６２
に対してエレメント先端側部分５１，６１が直角方向を
向いているので、エレメント基端側部分５２，６２がよ
り強く感受する垂直偏波に対してエレメント先端側部分
５１，６１が寄与する利得は僅かである。したがって、
前記垂直偏波に対するアンテナパターンとして、通常の
ダイポール型アンテナと同等の良好なアンテナパターン
が得られる。すなわち、エレメント先端側部分５１，６
１の影響でデイップ点ができるのを防止することができ
る。

【００３２】また、エレメント長を短くしていないの
で、インダクタをエレメントに直列に挿入することなく
整合回路３２においてインピーダンスマッチングをとる
のが容易である。

【００３３】しかも、エレメント先端側部分５１，６１
を二重に折り返しているので、エレメント先端側部分５
１，６１に、エレメント基端側部分５２，６２が受ける
偏波（ここでは垂直偏波）とは異なる偏波（ここでは水
平偏波）を受けても、この偏波に基因してエレメント先
端側部分５１の線路５１１を流れる高周波電流と線路５
１２を流れる高周波電流とが相殺し、エレメント先端側
部分６１の線路６１１を流れる高周波電流と線路６１２
を流れる高周波電流とが相殺する。したがって、主に電
波を受信する部分であるエレメント基端側部分５２，６
２が受けた偏波に基因して流れる高周波電流にこれを減
殺する等の影響を与えない。これにより、次の効果を奏
する。キーレスエントリー送信機７からの電波は、車室
内の各所で反射して反射波となるから、エレメント先端
側部分５１，６１にエレメント基端側部分５２，６２が
強く感受する偏波と異なる偏波を受け得るが、前記のご
とくエレメント基端側部分５２，６２に流れる前記高周
波電流に影響を与えないので、これにより、さらに受信
性能を向上することができる。

【００３４】このように、本キーレスエンリー受信機１
４は、アンテナ４も含めてロアハウジング１２内に無理
なくコンパクトに納まるようにアンテナ４を折り曲げ
て、キーレスエンリー受信機の小型化を実現しながら、
十分な受信性能を確保することができる。

【００３５】なお、送信電波が水平偏波が強い場合に
は、エレメント基端側部分が水平方向に伸びる向きにア
ンテナの配線基板への取り付け、または、配線基板のハ
ウジングへの取り付けを行う。

【００３６】また、キーレスエントリー送信機の構成等
によりエレメント先端側部分５１，６１は途中で折り返
しているが、要求される受信性能および小型化の要請に
よっては、エレメント先端側部分５１，６１を折り返し
のない１本の線路とすることもできる。この場合、信号
側エレメント５とグランド側エレメント６のいずれかの
みが途中で折り返す形状とすることもできる。

【００３７】また、アンテナ４の形状をエレメント５，
６が途中で折れ曲がる形状としているが、信号側エレメ
ント５またはグランド側エレメント６のいずれかのみが
途中で折れ曲がる形状とするのもよい。

【００３８】（第２実施形態）図５に本発明の電波受信
機を適用した第２のキーレスエントリー受信機を示す。
第１実施形態と実質的に同じ作動をする部分には第１実
施形態と同じ番号を付して説明するものとする。キーレ
スエントリー受信機１４Ａの配線基板はやや細長の長方
形のもので、その略全面にはグランドパターン６Ａが形
成してある。整合回路３２は配線基板２Ａの短辺側の辺
縁に偏した位置に設けてある。アンテナ４Ａは、整合回
路３２からは１本のエレメント５Ａが上方に伸びてい
る。

【００３９】キーレスエントリー送信機７からの電波に
より信号側のエレメント５Ａに矢印Ｉ1 の向きに高周波
電流が流れると、グランドパターン６Ａには、矢印Ｉ2
で示すように信号側エレメント５Ａと同方向の高周波電
流が流れる。グランドパターン６Ａは整合回路３２の形
成位置において接地側線路と導通しているから、信号側
エレメント５Ａとグランドパターン６Ａとは整合回路３
２位置から互いに逆方向に伸びるダイポール型アンテナ
のエレメントとして機能する。すなわち、アンテナ４Ａ
は、エレメント５Ａを信号側のエレメントとし、グラン
ドパターン６Ａをグランド側のエレメントとするアンテ
ナである。

【００４０】本キーレスエントリー受信機１４Ａは、配
線基板２Ａの表面のグランドパターン６Ａがそのままダ
イポール型アンテナのグランド側エレメントとなるか
ら、ロアハウジング１２内におけるグランド側エレメン
トの占有領域が配線基板２Ａの占有領域内に含まれるこ
とになる。その分、アンテナの受信性能をそのままに全
体形状を小型化することができ、小型化と十分な受信性
能の確保とを両立することができる。

【００４１】（第３実施形態）図６に本発明の電波受信
機を適用した第３のキーレスエントリー受信機を示す。
本キーレスエントリー受信機は、第２実施形態のキーレ
スエントリー受信機において信号側エレメントを別の構
成に代えたもので、第２実施形態との相違点を中心に説
明する。キーレスエントリー受信機１４Ｂのアンテナ４
Ｂは、信号側エレメント５Ｂが、第１実施形態のエレメ
ントと同様に、途中で直角に折り曲げてある。さらに、
折れ曲がり部よりも先端側部分５１Ｂは途中で折り返し
て、線路５１１Ｂ，５１２Ｂを二重としてある。

【００４２】これにより、半波長ダイポール型アンテナ
に近い十分なエレメント長を確保することができる。そ
して、第１実施形態のごとく、エレメント基端側部分５
２Ｂに対して、エレメント先端側部分５１Ｂが直角方向
に向いているから、エレメント基端側部分５２Ｂおよび
グランドパターン６Ａがより強く感受する垂直偏波に対
するアンテナパターンとして、エレメント先端側部分５
１Ｂの影響の少ない、通常のダイポール型アンテナと略
同等のアンテナパターンが得られ、デイップ点ができる
のを防止することができる。これにより、小型化ととも
に十分なアンテナ性能すなわち受信性能を実現すること
ができる。

【００４３】また、本発明は、キーレスエントリー受信
機だけではなく他の電波受信機にも適用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した第１のキーレスエントリー受
信機を内蔵したキーレスエントリー受信機内蔵型メータ
装置の分解斜視図である。

【図２】前記キーレスエントー受信機の平面図である。

【図３】前記キーレスエントー受信機とキーレスエント
リーシステムを構成するキーレスエントリー送信機の図
である。

【図４】一般的なダイポール型アンテナの特性を説明す
る図である。

【図５】本発明を適用した第２のキーレスエントー受信
機の平面図である。

【図６】本発明を適用した第３のキーレスエントー受信
機の平面図である。

【符号の説明】

１電波受信機内蔵型メータ装置１４，１４Ａ，１４Ｂキーレスエントリー受信機（電
波受信機）２，２Ａ配線基板３１受信回路３２整合回路４，４Ａ，４Ｂアンテナ５，５Ａ信号側エレメント５１，５１Ｂ先端側部分５１１，５１２，５１１Ｂ，５１２Ｂ線路５２，５２Ｂ基端側部分５３付け根部分６グランド側エレメント６１先端側部分６１１，６１２線路６２基端側部分６３付け根部分６Ａグランドパターン７キーレスエントリー送信機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｑ 1/32 Ｈ０１Ｑ 1/32 Ｚ (72)発明者宮川知之愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 3D020 BA13 BB01 BC03 BD05 5J046 AA07 AB07 MA11 5J047 AA07 AB07 EA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信回路が形成された配線基板に、信号
側およびグランド側のエレメントにより構成された電波
を受けるダイポール型のアンテナが接続され、該アンテ
ナの受信信号が受信回路に入力する電波受信機におい
て、前記アンテナを、エレメントが途中で折れ曲がる形状と
したことを特徴とする電波受信機。
【請求項２】受信回路が形成された配線基板に、信号
側およびグランド側のエレメントにて構成された電波を
受けるダイポール型のアンテナが接続され、該アンテナ
の受信信号が受信回路に入力する電波受信機において、信号側のエレメントを、前記配線基板の辺縁部からその
外方に伸出せしめ、受信回路の接地用として配線基板に形成されたグランド
パターンをグランド側のエレメントとして前記アンテナ
を構成したことを特徴とする電波受信機。
【請求項３】請求項２記載の電波受信機において、前
記アンテナを、信号側のエレメントが途中で折れ曲がる
形状とした電波受信機。
【請求項４】請求項１または３いずれか記載の電波受
信機において、前記エレメントの折れ曲がり部より先端
側の部分を、途中で折り返して線路を二重とした電波受
信機。