JP2007251819A - Antenna - Google Patents

Antenna Download PDF

Info

Publication number
JP2007251819A
JP2007251819A JP2006075356A JP2006075356A JP2007251819A JP 2007251819 A JP2007251819 A JP 2007251819A JP 2006075356 A JP2006075356 A JP 2006075356A JP 2006075356 A JP2006075356 A JP 2006075356A JP 2007251819 A JP2007251819 A JP 2007251819A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
antenna
output
signal
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006075356A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuto Nakamura
和人 中村
Yuichi Ishikawa
雄一 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Research Institute KRI Inc
Original Assignee
Kansai Research Institute KRI Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kansai Research Institute KRI Inc filed Critical Kansai Research Institute KRI Inc
Priority to JP2006075356A priority Critical patent/JP2007251819A/en
Publication of JP2007251819A publication Critical patent/JP2007251819A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna for radio-controlled watch, getting smaller with ease and superior impact resistance, and having stable high-sensitivity, regardless of the magnitudes of the intensity of waves. <P>SOLUTION: The antenna includes a plurality of magnetic wires 1 with isolation processed surfaces, a first shorting member 2 and second shorting member 3 connecting these magnetic wires 1 at both ends, a means for passing radio-frequency pulse current through the magnetic wires 1, and an impedance-detecting means for detecting impedance of the magnetic wires 1. The antenna provides an active antenna by using MI effect, and at least one of the plurality of magnetic wires 1 consists of a wound pick-up coil 4 and has a voltage-detecting means for detecting the voltage among the electrodes of the magnetic wires 1. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のアモルファス薄膜またはワイヤ等の長尺磁性体を用いて、MI効果(Magneto-Impedance effect)による透磁率の増大を行うアンテナに関する。   The present invention relates to an antenna that increases a magnetic permeability by an MI effect (Magneto-Impedance effect) using a long magnetic material such as a plurality of amorphous thin films or wires.

電波時計は、電波による時刻修正という利点からその適用は増大しつつあるが、最近では腕時計に実装され提供されている。しかしながら、周波数が40kHzおよび60kHzという長波帯であるため、アンテナの小型化と高感度化は難しく、様々な工夫がなされてきた。   The application of radio timepieces is increasing due to the advantage of time correction by radio waves, but recently, they are implemented and provided in watches. However, since the frequency is a long wave band of 40 kHz and 60 kHz, it is difficult to reduce the size and the sensitivity of the antenna, and various ideas have been made.

たとえば、フェライトによるバーアンテナの構造を長手方向に分割し、中間に永久磁石を配置することで磁界が通過する部分の透磁率を向上させ、小型化と感度向上を目標にしたアンテナ装置が知られている(特許文献1参照)。また、磁界によるホール素子の抵抗変化による電圧変化を増幅して、従来のバーアンテナを小型化し表面状に校正するホール素子型小型アンテナも知られている(特許文献2参照)。さらには、アモルファス薄膜を積層することで、材料による高い透磁率を得ることとフェライトに対する耐衝撃性を得ることを特徴にしたアンテナの磁芯部材や(特許文献3参照)、バーアンテナ等において特に弱磁界強度において共振周波数が標準電波の40kHz、60kHzに共振することにより小型化したアンテナ装置も知られている(特許文献4参照)。また、バーアンテナの両端の開放面積を大きくすることで磁界の吸収量を増大させ、小型で感度向上を目指すバーアンテナも知られており(特許文献5〜6参照)、さらには、腕時計の円形の構造を利用してソレノイド状コイルアンテナを形成して、腕時計の円形面を通過する磁界を捕らえる構成も知られている(特許文献7参照)。この構成では、通過面積が大きいため高感度化が期待でき、直線状のバーアンテナに対して時計内部の専有面積が小さくなると思われる。
特開2004−104430号公報 特開平10−68785号公報 特開2003−110341号公報 特開2004−120261号公報 特開2004−125606号公報 特開2004−274609号公報 特開平6−331759号公報
For example, an antenna device is known that aims to reduce the size and improve the sensitivity by dividing the ferrite bar antenna structure in the longitudinal direction and arranging a permanent magnet in the middle to improve the permeability of the part through which the magnetic field passes. (See Patent Document 1). There is also known a Hall element type small antenna that amplifies a voltage change caused by a change in resistance of the Hall element due to a magnetic field and calibrates the conventional bar antenna to a surface state (see Patent Document 2). Furthermore, in the magnetic core member of an antenna, which is characterized by obtaining a high magnetic permeability by a material and obtaining an impact resistance against ferrite by laminating an amorphous thin film (see Patent Document 3), especially in a bar antenna, etc. There is also known an antenna device that is reduced in size by resonating at 40 kHz and 60 kHz of a standard radio wave with weak magnetic field strength (see Patent Document 4). There is also known a bar antenna that increases the amount of magnetic field absorption by increasing the open area at both ends of the bar antenna, and is small in size to improve sensitivity (see Patent Documents 5 to 6). A configuration is also known in which a solenoidal coil antenna is formed using this structure to capture a magnetic field passing through a circular surface of a wristwatch (see Patent Document 7). In this configuration, since the passage area is large, high sensitivity can be expected, and the exclusive area inside the watch is considered to be smaller than the linear bar antenna.
JP 2004-104430 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-68785 JP 2003-110341 A JP 2004-120261 A JP 2004-125606 A JP 2004-274609 A JP-A-6-331759

上記のように様々なアプローチがなされているが、前述の特許文献1においては永久磁石を配置する必要があり、組み立てが複雑になるほか耐衝撃性が不十分である可能性がある。特許文献2における記載内容のホール素子型アンテナは、小型化は有効であるが、高感度化を実現するためには磁界を受けるホール素子面積を大きくする必要があり、さらに受信時にはホール電流を流す必要があり電池の消耗に対する不安要素があった。   Various approaches have been taken as described above. However, in the above-mentioned Patent Document 1, it is necessary to dispose a permanent magnet, which may complicate assembly and may have insufficient impact resistance. Although the Hall element antenna described in Patent Document 2 is effective for miniaturization, it is necessary to increase the area of the Hall element that receives a magnetic field in order to achieve high sensitivity, and a Hall current is passed during reception. There was a need to worry about battery consumption.

特許文献3では、アンテナの磁芯材料をアモルファス積層構造としているが、小型のアンテナにおいては、積層構造にした場合の占積率が大きく取れず、コイル断面積に対する磁束通過の有効面積が低減し、透磁率の高いアモルファスを用いたとしても効果が半減する可能性がある。   In Patent Document 3, the antenna magnetic core material has an amorphous laminated structure. However, in a small antenna, the space factor in the case of the laminated structure cannot be increased, and the effective area of magnetic flux passage with respect to the coil cross-sectional area is reduced. Even if an amorphous material having a high magnetic permeability is used, the effect may be halved.

特許文献4の「アンテナ装置およびそれを用いた電波時計」では、特に微弱磁界条件で共振周波数が標準電波周波数になるように設計していることを特徴としているが、利得が0.02μT〜1μTで最大になる。このため、小型化が図れるものの、共振条件以外の磁界強度で感度が得られない場合が存在すると思われる。特許文献5〜6のバーアンテナの両端の面積を増加させたものは、基本的に構造が大型化することが懸念される。また特許文献7においては、感度向上と時計構造内部の有効利用が測れるが腕時計の円周上筐体内への埋め込みが必要で、製造上のコストアップや実装精度などの問題がある。
このように、上記特許出願等における従来の電波時計用のアンテナでは、小型化と高感度化において、種々の問題点を有している。
The “antenna device and radio timepiece using the antenna device” of Patent Document 4 are characterized in that the resonance frequency is designed to be a standard radio frequency particularly under weak magnetic field conditions, but the gain is 0.02 μT to 1 μT. It becomes the maximum in. For this reason, although it is possible to reduce the size, there may be cases where sensitivity cannot be obtained with a magnetic field intensity other than the resonance condition. There is a concern that the structures of the bar antennas of Patent Documents 5 to 6 having an increased area at both ends basically increase in size. In Patent Document 7, it is possible to improve sensitivity and effectively use the inside of the watch structure, but it is necessary to embed the watch in a casing on the circumference of the wristwatch, and there are problems such as an increase in manufacturing cost and mounting accuracy.
As described above, the conventional antenna for a radio timepiece in the above patent application has various problems in miniaturization and high sensitivity.

一方、日本における標準電波は40kHzおよび60kHzの2種類の周波数があり、電波時計用アンテナではこの2種の電波に対して感度を有する必要があるため、1つの共振周波数に対して最適設計が行いにくい問題点がある。さらには、既存材料のみでは、高い透磁率が得られないという問題点を有している。     On the other hand, standard radio waves in Japan have two types of frequencies, 40 kHz and 60 kHz, and radio clock antennas need to be sensitive to these two types of radio waves, so optimal design is performed for one resonance frequency. There are difficult problems. Furthermore, there is a problem that high magnetic permeability cannot be obtained only with existing materials.

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電波感度に優れ、小型化が可能なアンテナを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an antenna that has excellent radio wave sensitivity and can be miniaturized.

本願発明者等は、上記目的を達成するために鋭意検討した。その結果、表面層に飽和磁束密度の高い磁性層を形成したアモルファス磁性体またはナノ結晶から構成される磁性体からなるワイヤまたは薄膜を、それぞれ表面を絶縁して束ね、あるいは積層して高周波パルス電流を流してMI効果による前記アモルファスワイヤまたは薄膜の表面微細磁区を制御することで、外部磁界の通過による前記アモルファスワイヤまたは薄膜の磁気インピーダンス効果による両端の電圧変化あるいは巻線の出力電圧変化を電波信号として捕らえることで、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
MI効果によって高周波電流を流したときの材料の円周表面方向の透磁率を向上させ、かつ高周波電流を流したときの材料表面の透磁率向上をより一層高めるため、アンテナのコア材料として、たとえば、Fe, Coを主成分としたB含有のアモルファスまたはナノ結晶を含んだ材料を用いる。これにより、表面には飽和磁束密度の高い磁性層からなる薄材やワイヤ材料等の長尺磁性体を用い、かつ周波数に同期して高周波電流を増減させ透磁率を可変させることで標準電波に同調させることができる。
磁気インピーダンス効果( Magneto-Impedance Effect:MI効果 ) は、1MHz 以上の高周波電流をアモルファス磁性ワイヤ( FeCoSiB 、CoSiB ) に通電した時にワイヤ両端のインピーダンス( インダクタンスと抵抗) が数Oe から数十Oe という低外部磁界印加に対して10%から80%もの大きな変化が生ずる現象である。MI効果における磁気インピーダンスの変化を次式に示す。
The inventors of the present application have made extensive studies in order to achieve the above object. As a result, a high-frequency pulse current is formed by bundling or laminating wires or thin films made of an amorphous magnetic material having a magnetic layer with a high saturation magnetic flux density on the surface layer or a magnetic material composed of nanocrystals, with the surfaces insulated. By controlling the surface fine magnetic domain of the amorphous wire or thin film due to the MI effect, the voltage change at both ends or the output voltage change of the winding due to the magneto-impedance effect of the amorphous wire or thin film due to the passage of an external magnetic field As a result, the inventors have found that the above object can be achieved, and have completed the present invention.
In order to improve the magnetic permeability in the circumferential surface direction of the material when a high-frequency current is passed due to the MI effect, and to further improve the permeability of the material surface when a high-frequency current is passed, , B-containing amorphous or nanocrystalline material containing Fe and Co as the main component is used. As a result, a long magnetic material such as a thin material or wire material made of a magnetic layer with a high saturation magnetic flux density is used on the surface, and the high frequency current is increased or decreased in synchronization with the frequency to change the permeability so that the standard radio wave is obtained. Can be tuned.
Magneto-Impedance Effect (MI effect) is that the impedance (inductance and resistance) at both ends of a wire is as low as several Oe to several tens of Oe when a high-frequency current of 1 MHz or more is passed through an amorphous magnetic wire (FeCoSiB, CoSiB). This is a phenomenon in which a large change of 10% to 80% occurs when an external magnetic field is applied. The change in magnetic impedance due to the MI effect is shown in the following equation.

ここで、Z:ワイヤのインピーダンス、a:ワイヤの直径、ρ:比抵抗(Ωm)、Hex:外部磁界(A/m)
DC:直流抵抗(Ω)、ωμ:通電電流の角周波数(rad/sec)、μ:円周方向の透磁率(H/m)

請求項1記載のアンテナは、上記の課題を解決するために、表面が絶縁された複数本の長尺磁性体と、前記複数の長尺磁性体が長手方向両端部またはその近傍でそれぞれ接続された電極構造と、前記複数の長尺磁性体に対し高周波パルス電流を通流する高周波パルス通流手段と、前記両端部電極構造のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段と、を備えたことを特徴としている。
Where Z: wire impedance, a: wire diameter, ρ: specific resistance (Ωm), Hex: external magnetic field (A / m)
R DC : DC resistance (Ω), ω μ : Angular frequency of current flow (rad / sec), μ: Permeability in circumferential direction (H / m)

In order to solve the above-described problem, the antenna according to claim 1 is configured such that a plurality of long magnetic bodies whose surfaces are insulated and the plurality of long magnetic bodies are respectively connected at or near both ends in the longitudinal direction. An electrode structure; a high-frequency pulse current passing means for passing a high-frequency pulse current to the plurality of long magnetic bodies; and an impedance detecting means for detecting the impedance of the both-end electrode structure. Yes.

上記の構成によれば、交流電流の通電時には長尺磁性体表面の円周方向の磁区が整列され、電流通流方向の微弱な磁界によって、円周方向の磁界ベクトルと、それと直角な磁界ベクトルの合成ベクトル方向によりワイヤ両端のインピーダンス変化が大きく、アンテナとして有効に機能する。   According to the above configuration, when an alternating current is applied, the circumferential magnetic domains on the surface of the long magnetic body are aligned, and a weak magnetic field in the direction of current flow causes a circumferential magnetic field vector and a perpendicular magnetic field vector. The change in impedance at both ends of the wire is large due to the direction of the combined vector, and it effectively functions as an antenna.

請求項2記載のアンテナは、上記の課題を解決するために、前記長尺磁性体の少なくともいずれかは、ピックアップコイルが巻線されてなり、長尺磁性体の電極間の電圧を検出する電圧検出手段を備えたことを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, in the antenna according to claim 2, a voltage for detecting a voltage between electrodes of the long magnetic body is formed by winding at least one of the long magnetic bodies around a pickup coil. It is characterized by comprising detection means.

上記の構成によれば、MI効果により、電波による磁界強度をピックアップコイルの電圧で検出することができ、複数のピックアップコイルを直列に接続した場合大きな出力を得ることができる。     According to said structure, the magnetic field intensity by an electromagnetic wave can be detected with the voltage of a pick-up coil by MI effect, and when a some pick-up coil is connected in series, a big output can be obtained.

請求項3記載のアンテナは、上記の課題を解決するために、長尺磁性体が、Fe及び/又はCoを主成分として含んだアモルファスまたはナノ結晶構造体からなる第一磁性層をコア材料とし、かつ、表面に前記コア材料よりも飽和磁束密度の高い第二磁性層を備えたワイヤまたは薄膜リボンであることを特徴としている。
上記の構成によれば、長尺磁性体のコア材料としてアモルファス磁性体やナノ結晶磁性体のワイヤを用いることで、ワイヤ表面の円周方向の磁区が整列される。また、電流通流方向の微弱な磁界によってもワイヤ両端のインピーダンス変化が大きく、アンテナとして有効に機能する。また、長尺磁性体として薄膜リボンの磁性体を用いる場合は、ワイヤに対してさらに占積率が高くなりアンテナ開口部面積に対して通過する磁界の有効利用を図ることができ、感度向上が可能である。
In order to solve the above-described problems, the antenna according to claim 3 has, as a core material, a first magnetic layer made of an amorphous or nanocrystalline structure in which the long magnetic material contains Fe and / or Co as a main component. And a wire or thin film ribbon having a second magnetic layer having a saturation magnetic flux density higher than that of the core material on the surface.
According to said structure, the magnetic domain of the circumferential direction of the wire surface is aligned by using the wire of an amorphous magnetic body or a nanocrystal magnetic body as a core material of a long magnetic body. In addition, even a weak magnetic field in the direction of current flow causes a large impedance change at both ends of the wire, and functions effectively as an antenna. In addition, when a thin ribbon magnetic material is used as the long magnetic material, the space factor is further increased with respect to the wire, and the magnetic field passing through the antenna opening area can be effectively used, improving sensitivity. Is possible.

この際、飽和磁束密度のより高い第二磁性層を、第一磁性層の外側に形成することにより、中心のコア材と磁気交換相互作用によりコア材と表面の磁性層は強い相互作用を形成し、長尺磁性体の特性としては、表面の磁性層の単独特性よりもコア材の特性を反映した磁気特性を示すものとなる。ここで、長尺磁性体の表面に飽和磁束密度の高い層を形成して、コア材料にアモルファス磁性体やナノ結晶磁性体を用いた例を示したが、磁性層の厚みや組成によっては、中心に飽和磁束密度の高い磁性層を有し、表面にアモルファス磁性体やナノ結晶磁性体の層を形成することの方が良い場合も生じる。また、上記二種類の磁性層の形成の仕方として、重ねる方法と、蒸着や電気鍍金等による層の形成方法がある。   At this time, by forming the second magnetic layer having a higher saturation magnetic flux density outside the first magnetic layer, the core material and the magnetic layer on the surface form a strong interaction due to the magnetic exchange interaction with the central core material. The long magnetic material exhibits a magnetic characteristic reflecting the characteristics of the core material rather than the single characteristic of the magnetic layer on the surface. Here, an example in which a layer having a high saturation magnetic flux density was formed on the surface of a long magnetic material and an amorphous magnetic material or a nanocrystalline magnetic material was used as a core material was shown, but depending on the thickness and composition of the magnetic layer, In some cases, it is better to have a magnetic layer with a high saturation magnetic flux density at the center and to form an amorphous magnetic material or nanocrystalline magnetic material layer on the surface. In addition, as a method of forming the two kinds of magnetic layers, there are a method of stacking and a method of forming a layer by vapor deposition or electroplating.

本発明のように、飽和磁束密度がより高い第二磁性層を形成することにより、ピックアップコイルに出力される電圧が大きく取れる効果が得られる。
アモルファス磁性体とナノ結晶磁性体の比較としては、アモルファス体の場合には飽和磁気特性が劣り、また最大透磁率も低いが、アモルファス磁性体の場合には磁化方向に対する磁歪がないために、微弱な磁界に対する磁化がされやすいという傾向を持つ。このため、電波時計のアンテナのように非常に小さい磁界の場合にはアモルファス磁性体をコア材に用いて、表面にはアモルファス磁性層を熱処理により結晶化させたナノ結晶層を形成したものであることが望ましい。前述のように組み合わせとして、表面にアモルファス磁性層、中心のコア材としてナノ結晶磁性層にした場合でも同様な特性が得られる。
By forming the second magnetic layer having a higher saturation magnetic flux density as in the present invention, an effect of obtaining a large voltage output to the pickup coil can be obtained.
As a comparison between amorphous magnetic material and nanocrystalline magnetic material, amorphous magnetic material has poor saturation magnetic properties and low maximum magnetic permeability, but amorphous magnetic material has weak magnetostriction because there is no magnetostriction in the magnetization direction. Tend to be magnetized against a strong magnetic field. For this reason, an amorphous magnetic material is used as a core material in the case of a very small magnetic field such as an antenna of a radio timepiece, and a nanocrystal layer is formed on the surface by crystallizing an amorphous magnetic layer by heat treatment. It is desirable. As described above, the same characteristics can be obtained even when the surface is an amorphous magnetic layer on the surface and a nanocrystalline magnetic layer as the central core material.

前記長尺磁性体の第一磁性層を構成するコア材料、及び、第二磁性層としては、Fe及び/又はCoを主成分とする合金からなる磁性体であれば特に限定されないが、必要に応じ、Nd、B、Siが含まれていてもよい。これらのうち、Bが適当量含まれていることがより好ましい。     The core material and the second magnetic layer constituting the first magnetic layer of the long magnetic body are not particularly limited as long as they are magnetic bodies made of an alloy mainly composed of Fe and / or Co. Accordingly, Nd, B, and Si may be included. Among these, it is more preferable that B is contained in an appropriate amount.

第一磁性層と第二磁性層の形成状態としては、たとえば、長尺状の第一磁性層をコアとし、その周囲を筒状の第二磁性層が覆う構造が最も好ましい。     As the formation state of the first magnetic layer and the second magnetic layer, for example, a structure in which a long first magnetic layer is used as a core and the periphery thereof is covered by a cylindrical second magnetic layer is most preferable.

請求項4に記載のアンテナは、上記の課題を解決するために、前記電圧検出手段は、第一の周波数(たとえば、40kHz)及び第二の周波数(たとえば、60kHz)の2種のフィルタを介して電圧を検出するとともに、前記2種のフィルタの出力値を比較する出力比較手段と、前記出力値の大きさを判断する出力値判定手段と、前記出力値判定手段からの信号によって切り換えられる信号切換手段と、前記信号切換手段からの出力を検波・増幅する検波・増幅手段と、前記信号切替手段から出力された信号の大きさによって高周波パルス信号のピーク値を変調する変調手段と、を備えたことを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the voltage detection unit is configured so that the voltage detection means passes through two types of filters of a first frequency (for example, 40 kHz) and a second frequency (for example, 60 kHz). Output comparator means for comparing the output values of the two types of filters, an output value judging means for judging the magnitude of the output value, and a signal switched by a signal from the output value judging means Switching means; detection / amplification means for detecting and amplifying the output from the signal switching means; and modulation means for modulating the peak value of the high-frequency pulse signal according to the magnitude of the signal output from the signal switching means. It is characterized by that.

上記の構成によればアンテナ自身に共振的機能を持たせ、耐雑音性に優れた小型アンテナを得ることができる。また、MI効果における検出磁束密度の感度は高いが飽和値も小さいため、電波による磁束密度が高く飽和をきたした場合は信号が検出できない。このため、ピックアップコイルの出力がMI効果における飽和磁束密度以内であるように、高周波パルス電流の大きさを変調させ、あるいは高周波パルス電流の変調では飽和磁束密度以内に制御できない場合は、検出した周波数に同期させた外部コイル電流によって磁束そのものを減衰させ、最終的に飽和を生じないようにできる。従って、上記構成によれば、どのような電波の強さの環境においても安定した受信電波が得られる。   According to the above configuration, the antenna itself has a resonance function, and a small antenna excellent in noise resistance can be obtained. In addition, since the sensitivity of the detected magnetic flux density in the MI effect is high but the saturation value is small, a signal cannot be detected when the magnetic flux density due to radio waves is high and saturated. Therefore, if the magnitude of the high-frequency pulse current is modulated so that the output of the pickup coil is within the saturation magnetic flux density in the MI effect, or if the modulation within the high-frequency pulse current cannot be controlled within the saturation magnetic flux density, the detected frequency It is possible to attenuate the magnetic flux itself by the external coil current synchronized with, and finally prevent saturation. Therefore, according to the above configuration, a stable received radio wave can be obtained in any radio wave strength environment.

請求項5に記載のアンテナは、上記の課題を解決するために、ピックアップコイルの出力の大きさを判断するピックアップコイル出力値判定手段と、変調された高周波パルス信号のゲインを調整する調整手段または磁界印加コイルと、を備えたことを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the antenna according to claim 5 includes a pickup coil output value determining unit that determines the magnitude of the output of the pickup coil, and an adjusting unit that adjusts the gain of the modulated high-frequency pulse signal. And a magnetic field application coil.

本発明のアンテナは、以上のように、複数のアモルファスワイヤあるいはリボンなどからなる長尺磁性体をそれぞれ端部で結合して、その複数のアモルファスワイヤやリボンに高周波パルス電流を流す。     As described above, in the antenna of the present invention, long magnetic bodies made of a plurality of amorphous wires or ribbons are coupled at their ends, and a high-frequency pulse current flows through the plurality of amorphous wires or ribbons.

こうすることで、MI効果による磁気インピーダンス効果を発生させ、電波による磁界の変化を高感度に捕らえる構成とする。また、ワイヤの長手方向を比較的短く構成し、束ねるワイヤ数を増せば、磁界が通過する面積が増すため、感度が向上する。また、従来の棒状バーアンテナの構造から平面状のアンテナを形成でき、小型化の他薄型化も可能である。また、微細加工によるマイクロコイルを製作すればひとつひとつのアモルファスワイヤやリボンに一体加工ができるので、従来のバーアンテナのようにポリウレタン絶縁電線でコイルを巻線するような複雑で信頼性を低下させる要因の多い工程が不要となる。
また、製造が簡易になるほか、断線や絶縁皮膜破損による短絡等による信頼性劣化も防止でき製造コストも低減できる。さらに、供給する高周波パルス電流のピーク値を電波の検出強度に同期させて変化させることで選択的に同期受信するアクティブアンテナとなる。さらに、MI効果による飽和磁束密度は比較的低いので、磁束密度が高い場合は受信した電波波形が飽和しないように、高周波パルス電流の強度を調整したり、別のコイルから電波信号と同期した磁束を発生させて、受信する磁束密度を飽和磁束密度内に一定に保つフィードバック回路を設けることもできる。こうすることで、どのような電波の強度でも安定して高感度が保てるような効果を得られ、小型で耐雑音性、感度の安定性、妨害比に優れた標準電波用アンテナを提供できる。
By doing so, a magnetic impedance effect due to the MI effect is generated, and a change in magnetic field due to radio waves is captured with high sensitivity. Further, if the longitudinal direction of the wire is configured to be relatively short and the number of wires to be bundled is increased, the area through which the magnetic field passes is increased, so that the sensitivity is improved. Moreover, a planar antenna can be formed from the structure of a conventional bar-shaped bar antenna, and it is possible to reduce the size as well as to reduce the thickness. In addition, if microcoils are manufactured by microfabrication, they can be integrated into each amorphous wire or ribbon, which is a complicated and low reliability factor, such as winding a coil with polyurethane insulated wires like conventional bar antennas. The process with many is unnecessary.
In addition to simplifying the manufacturing process, it is possible to prevent deterioration of reliability due to a short circuit due to disconnection or damage to the insulating film, thereby reducing manufacturing costs. In addition, the peak value of the high-frequency pulse current to be supplied is changed in synchronization with the detection intensity of the radio wave, so that an active antenna that selectively receives synchronously is obtained. Furthermore, since the saturation magnetic flux density due to the MI effect is relatively low, when the magnetic flux density is high, the intensity of the high frequency pulse current is adjusted so that the received radio wave waveform is not saturated, or the magnetic flux synchronized with the radio wave signal from another coil To generate a feedback circuit that keeps the received magnetic flux density constant within the saturation magnetic flux density. By doing so, it is possible to obtain an effect that can stably maintain high sensitivity at any radio wave intensity, and to provide a standard radio wave antenna that is small and excellent in noise resistance, sensitivity stability, and interference ratio.

本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
本発明のアンテナは、磁性ワイヤと、該磁性ワイヤを両端で電気的に接続し束ねる機構と、前記磁性ワイヤに高周波パルス電流を通流する回路と前記磁性ワイヤ接続端電圧を検出する回路を含んでいる。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The antenna of the present invention includes a magnetic wire, a mechanism for electrically connecting and bundling the magnetic wire at both ends, a circuit for passing a high-frequency pulse current through the magnetic wire, and a circuit for detecting the magnetic wire connection end voltage. It is out.

〔実施例1〕
図1に、本発明のアンテナに用いられる磁性ワイヤ(長尺磁性体)1の模式図を示す。図1〜図2に示すように、磁性ワイヤ1は、それぞれ絶縁されて両端部で第一短絡部材2、第二短絡部材3によって電気的に結合されている。当然のことであるが、磁性ワイヤ1は、必ずしもワイヤ状である必要はなく、磁性リボンなどの断面が矩形のものでもかまわないし、材料に関しても所望の磁気インピーダンス効果を得られるものであれば代替できることは言うまでもない。図1〜図2では、短絡部材を用いているが必ずしも両端部で短絡する必要はなく、それぞれの磁性ワイヤ1に高周波パルス電流通電できる構成であれば、それでかまわない。また、図2に示すように、磁性ワイヤ1の長手方向を比較的短く構成し、束ねるワイヤ数を増すことで、磁界が通過する面積が増すため、感度が向上するとともに、従来の棒状バーアンテナの構造から平面状のアンテナを形成でき、小型化の他薄型化も可能である。
[Example 1]
FIG. 1 shows a schematic diagram of a magnetic wire (long magnetic body) 1 used in the antenna of the present invention. As shown in FIGS. 1 to 2, the magnetic wires 1 are insulated and electrically coupled to each other at both ends by a first short-circuit member 2 and a second short-circuit member 3. As a matter of course, the magnetic wire 1 is not necessarily in the form of a wire, and the cross section of the magnetic ribbon or the like may be rectangular, and it can be replaced as long as the material can obtain a desired magnetoimpedance effect. Needless to say, you can. In FIG. 1 to FIG. 2, a short-circuit member is used, but it is not always necessary to short-circuit at both ends. Further, as shown in FIG. 2, the longitudinal direction of the magnetic wire 1 is configured to be relatively short and the number of wires to be bundled is increased, so that the area through which the magnetic field passes is increased, so that the sensitivity is improved and the conventional bar-shaped bar antenna A planar antenna can be formed from this structure, and it is possible to reduce the size as well as to reduce the thickness.

図3は、磁性ワイヤ1に、ピックアップコイル4を施した状態を示す模式図である。図中、矢線5は、外部より印加される磁界の磁束の方向を示している。MI効果の検出は、原理的には磁性ワイヤ1の両端のインピーダンス変化で検出できるが、一般にこのようにピックアップコイル4によるセンシングが行われている。ピックアップコイルを用いて誘導電圧を検出すれば、数1の虚数部のみを検出することになり、磁界方向の正負判別も可能で出力特性も直線性がある。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a state where the pickup coil 4 is applied to the magnetic wire 1. In the figure, the arrow 5 indicates the direction of the magnetic flux of the magnetic field applied from the outside. In principle, the MI effect can be detected by a change in impedance at both ends of the magnetic wire 1, but in general, sensing by the pickup coil 4 is performed in this way. If the induced voltage is detected using the pickup coil, only the imaginary part of Equation 1 is detected, the positive / negative discrimination of the magnetic field direction is possible, and the output characteristics are linear.

図4は、ピックアップコイル4を施した磁性ワイヤ1を図1、図2に示したと同様に複数本接続した模式図であり、高周波パルス電源6から、全ての磁性ワイヤ1にパルス電流が通電されるようになっている。   FIG. 4 is a schematic diagram in which a plurality of magnetic wires 1 provided with a pickup coil 4 are connected in the same manner as shown in FIGS. 1 and 2, and a pulse current is applied to all the magnetic wires 1 from the high-frequency pulse power supply 6. It has become so.

図5は、本発明の一実施の形態を示す説明図であり、複数の磁性ワイヤ1のピックアップコイル4が、並列接続されて増幅器7に接続され、増幅器7の出力は、第1バンドパスフィルタ8および第2バンドパスフィルタ9に接続されている。 第1バンドパスフィルタ8と第2バンドパスフィルタ9の出力は、切替スイッチ11の入力と比較器兼切替スイッチ制御装置10に接続され、比較器兼切替スイッチ制御装置10の出力が切替スイッチ11に接続されている。切替スイッチ11の出力は、検波回路12を経て受信装置13に入力される。検波回路12の出力は、図示しない波形処理回路26を介して加算器18の一つの負入力に接続され、加算器18の正入力には、加算信号設定器17の出力が接続されている。加算器18の出力は、PI調節器14を介して乗算器15の一入力に、高周波パルス電源6の出力は乗算器15のもう一つの入力に接続され、乗算器15の出力は増幅器16を通してすべての磁性ワイヤ1に通電されるようになっている。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention, in which pickup coils 4 of a plurality of magnetic wires 1 are connected in parallel and connected to an amplifier 7, and the output of the amplifier 7 is a first bandpass filter. 8 and the second bandpass filter 9. The outputs of the first bandpass filter 8 and the second bandpass filter 9 are connected to the input of the changeover switch 11 and the comparator / changeover switch control device 10, and the output of the comparator / changeover switch control device 10 is connected to the changeover switch 11. It is connected. The output of the changeover switch 11 is input to the receiving device 13 through the detection circuit 12. The output of the detection circuit 12 is connected to one negative input of the adder 18 via a waveform processing circuit 26 (not shown), and the output of the addition signal setting unit 17 is connected to the positive input of the adder 18. The output of the adder 18 is connected to one input of the multiplier 15 via the PI controller 14, the output of the high frequency pulse power supply 6 is connected to the other input of the multiplier 15, and the output of the multiplier 15 is connected to the amplifier 16. All the magnetic wires 1 are energized.

図9は、標準電波の変調に関する模式図である。標準電波は、周波数1Hzで、パルス幅がそれぞれ0.2S、0.5S、0.8Sのパルス信号で10%〜100%まで、40kHzまたは60kHzの信号が変調されて発信されている。図中、波形29(タイムコードパルスで変調された電波波形の模式波形)で示された電波波形模式図が磁性ワイヤ1を通過してピックアップコイルに誘起される。ここでは、増幅器7は、これを増幅しそれぞれ40kHz、60kHzの通過周波数をもつ第1バンドパスフィルタ8、第2バンドパスフィルタ9に入力する。比較器兼スイッチ制御装置は、バンドパスフィルタ8および9の出力のうち、受信した周波数の出力が強い方のバンドパスフィルタへ切替スイッチ11を切り替える。切替スイッチを経た出力信号は、検波回路12内部で検波がなされて、図9の波形28(タイムコードパルスの一部波形)に示したタイムコードパルスが得られる。タイムコードパルスは、図5に示す受信装置13の内部で処理され、年月日時刻データとして受信装置に接続される時計などで時刻標準信号として時刻の校正に用いられる。一方、検波回路12の出力であるタイムコードパルス波形は、波形処理回路26を介して、加算信号設定器17の信号と加算器18で加え合わされPI調節器14に入力される。ここで14は、PI調節器と表現されているが、基本的な動作においては積分要素はほとんどなく、比例成分のみの動作と考えて差し支えない。すなわち、タイムコードパルスというディジタル信号に、加算信号設定器で適切なアナログ量を加算して、それに比例した出力をPI調節器が出力し、アナログ量として乗算器15の一入力に入力され、乗算器15の一方の入力に接続された高周波パルス電源を変調した値が、乗算器15から出力され、増幅器16で増幅されて第1短絡部材2および第2短絡部材3を介して磁性ワイヤ1に高周波パルスが通電される。この働きによって、1秒ごとに送信されるパルスを受信する時のみ磁性ワイヤ1は高周波パルスで励振されるため、不要な電力損失がなくなるほか雑音による誤受信等も回避されるというメリットがある。   FIG. 9 is a schematic diagram relating to modulation of standard radio waves. The standard radio wave is transmitted by modulating a signal of 40 kHz or 60 kHz from 10% to 100% with a pulse signal having a frequency of 1 Hz and pulse widths of 0.2 S, 0.5 S, and 0.8 S, respectively. In the figure, a radio wave waveform schematic diagram indicated by a waveform 29 (a schematic waveform of a radio wave waveform modulated by a time code pulse) passes through the magnetic wire 1 and is induced in the pickup coil. Here, the amplifier 7 amplifies it and inputs it to the first band-pass filter 8 and the second band-pass filter 9 having pass frequencies of 40 kHz and 60 kHz, respectively. The comparator / switch control device switches the changeover switch 11 to the bandpass filter having the stronger output of the received frequency among the outputs of the bandpass filters 8 and 9. The output signal that has passed through the change-over switch is detected inside the detection circuit 12, and the time code pulse shown in the waveform 28 (partial waveform of the time code pulse) in FIG. 9 is obtained. The time code pulse is processed inside the receiving apparatus 13 shown in FIG. 5, and is used as a time standard signal for time calibration by a clock or the like connected to the receiving apparatus as year / month / day / time data. On the other hand, the time code pulse waveform that is the output of the detection circuit 12 is added to the signal of the addition signal setting unit 17 by the adder 18 via the waveform processing circuit 26 and input to the PI controller 14. Here, 14 is expressed as a PI controller, but in the basic operation, there is almost no integral element, and it can be considered that the operation is only the proportional component. That is, an appropriate analog amount is added to a digital signal called a time code pulse by an addition signal setting device, and an output proportional to the analog amount is output from the PI controller, which is input to one input of the multiplier 15 as an analog amount and multiplied. A value obtained by modulating the high-frequency pulse power source connected to one input of the unit 15 is output from the multiplier 15, amplified by the amplifier 16, and applied to the magnetic wire 1 via the first short-circuit member 2 and the second short-circuit member 3. A high frequency pulse is energized. With this function, the magnetic wire 1 is excited by a high-frequency pulse only when a pulse transmitted every second is received, so that there is an advantage that unnecessary power loss is eliminated and erroneous reception due to noise is avoided.

図7は、図5の動作のうち高周波パルスによるアモルファスワイヤの励振を受信信号によって変調することは行わない。磁性ワイヤ1の通過磁束がのうち特に低周波磁束が大きくなって飽和を生じないように、外部に空芯コイル24を設け、検波回路12で出力されるタイムコードパルスに同期して低周波の外部磁界をキャンセルさせようとするものである。加算信号設定器17の出力は一般的にゼロに保持され、PI調節器14の目標値がゼロと言うことになる。すなわち、ローパスフィルタ27の出力が低周波成分の検出値でありこれをゼロにするような成分をPI調節器14が出力し、形成されるフィードバックループが作動して空芯コイル24を励磁して低周波成分をキャンセルすることになる。乗算器19は、空芯コイルが常時励磁されて電力消費が増大するのを防止するため、検波回路12の出力信号のタイムコードパルスが出力しているときのみ励磁するように構成されている。波形処理回路26は、タイムパルスコードがないときのオフセット電圧がゼロになるよう調整したり、パルスの立ち上がりや立ち下がりを遅らせて乗算器19などの動作をスムーズにするためのものである。   FIG. 7 does not modulate the excitation of the amorphous wire by the high frequency pulse in the operation of FIG. 5 with the received signal. An air-core coil 24 is provided outside so that the low-frequency magnetic flux among the magnetic flux passing through the magnetic wire 1 does not become large and saturation occurs, and the low-frequency is synchronized with the time code pulse output from the detection circuit 12. This is intended to cancel the external magnetic field. The output of the addition signal setting unit 17 is generally held at zero, and the target value of the PI controller 14 is zero. That is, the output of the low-pass filter 27 is a detected value of the low frequency component, and the PI controller 14 outputs a component that makes this zero, and the formed feedback loop is activated to excite the air-core coil 24. The low frequency component will be canceled. The multiplier 19 is configured to be excited only when the time code pulse of the output signal of the detection circuit 12 is output in order to prevent the air-core coil from being always excited and increasing power consumption. The waveform processing circuit 26 is for adjusting the offset voltage to zero when there is no time pulse code, or delaying the rise and fall of the pulse to make the operation of the multiplier 19 and the like smooth.

〔実施例2〕
図6は、基本的動作は図5と同じであるが、ピックアップコイルの出力を直列にしたため増幅器7に入力される信号の電圧が高くなり、回路的に高いS/N比が得られるメリットがある。
[Example 2]
Although the basic operation of FIG. 6 is the same as that of FIG. 5, the voltage of the signal input to the amplifier 7 is increased because the output of the pickup coil is serialized, and there is an advantage that a high S / N ratio can be obtained in terms of circuit. is there.

図6では、ピックアップコイル4は、実施例1とは違って、それぞれの磁性ワイヤ1のピックアップコイル4が直列に接続されている。この直列接続は、必ずしも全ての磁性ワイヤ1を直列にしなくとも、何本かの磁性ワイヤ1のピックアップコイルを直列接続したものを並列接続してもかまわない。その他の接続は、実施例1と同様である。   In FIG. 6, the pickup coil 4 is different from the first embodiment in that the pickup coils 4 of the respective magnetic wires 1 are connected in series. In this series connection, not all the magnetic wires 1 are necessarily connected in series, but a plurality of magnetic wire 1 pickup coils connected in series may be connected in parallel. Other connections are the same as in the first embodiment.

〔実施例3〕
図7は、本発明の異なる実施例であり、複数の磁性ワイヤ1のピックアップコイル4が、直列接続されて増幅器7に接続され、増幅器7の出力は、第1バンドパスフィルタ8および第2バンドパスフィルタ9に接続され、第1バンドパスフィルタ8と第2バンドパスフィルタ9の出力は、切替スイッチ11の入力と比較器兼切替スイッチ制御装置10に接続され、比較器兼切替スイッチ制御装置10の出力が切替スイッチ11に接続されている。切替スイッチ11の出力は、検波回路12を経て受信装置13に入力される。検波回路12の出力は、波形処理回路26を介して乗算器19の一方の入力に接続される。増幅器7の出力は、ローパスフィルタ27を介して加算器18の負入力に接続され、加算器18の正入力には加算信号設定器17の出力が接続されている。加算器18の出力は、PI調節器14を介して、乗算器19の一方の入力に接続される。乗算器19の出力は増幅器23を通して空芯コイル24のコイル25に接続されている。高周波パルス電源6の出力は、増幅器16を介して第1短絡部材2および第2短絡部材3を経て磁性ワイヤに通電される。
Example 3
FIG. 7 shows a different embodiment of the present invention, in which a pickup coil 4 of a plurality of magnetic wires 1 is connected in series and connected to an amplifier 7. The output of the amplifier 7 is a first bandpass filter 8 and a second band. The output of the first band pass filter 8 and the second band pass filter 9 is connected to the pass filter 9, and is connected to the input of the changeover switch 11 and the comparator / changeover switch control device 10. Is connected to the changeover switch 11. The output of the changeover switch 11 is input to the receiving device 13 via the detection circuit 12. The output of the detection circuit 12 is connected to one input of the multiplier 19 via the waveform processing circuit 26. The output of the amplifier 7 is connected to the negative input of the adder 18 through the low-pass filter 27, and the output of the addition signal setting unit 17 is connected to the positive input of the adder 18. The output of the adder 18 is connected to one input of the multiplier 19 via the PI adjuster 14. The output of the multiplier 19 is connected to the coil 25 of the air-core coil 24 through the amplifier 23. The output of the high-frequency pulse power supply 6 is energized to the magnetic wire via the amplifier 16 via the first short-circuit member 2 and the second short-circuit member 3.

図8は、磁性ワイヤ1a、1bに高周波パルス電流を通電するための具体的な発振回路を示したもので、直列接続されたインバータ21a、21bと、インバータ21aに並列接続された抵抗器20aと、インバータ21aとインバータ21bの直列回路に並列接続されたコンデンサ22aとから発振回路が構成され、インバータ21bの出力はインバータ21cとインバータ21dを介してコンデンサ22cと抵抗器20cの直列回路でプルアップ接続されている。コンデンサ22bと抵抗器20bの接続点からインバータ21e、21fの入力に接続され、インバータ21e、インバータ21fの出力は、それぞれ抵抗器20d、20eを介して磁性ワイヤ1a、1bにそれぞれ接続された後、接地されている。インバータ21bの出力は、コンデンサ22bと抵抗器20bの直列回路で電源にプルアップ接続され、コンデンサ22bと抵抗器20bの接続点がインバータ21eに入力され、本図面では示さないが、ピックアップコイルの増幅部との検波タイミング信号として用いられる。ここで、インバータ21aとインバータ21bで構成された発振回路すなわち高周波パルス電源は他の構成をとってもよい。   FIG. 8 shows a specific oscillation circuit for applying a high-frequency pulse current to the magnetic wires 1a and 1b. The inverters 21a and 21b are connected in series, and the resistor 20a is connected in parallel to the inverter 21a. The inverter 21a and the capacitor 22a connected in parallel to the series circuit of the inverter 21b constitute an oscillation circuit, and the output of the inverter 21b is pulled up by the series circuit of the capacitor 22c and the resistor 20c via the inverter 21c and the inverter 21d. Has been. The connection point between the capacitor 22b and the resistor 20b is connected to the inputs of the inverters 21e and 21f. The outputs of the inverter 21e and the inverter 21f are connected to the magnetic wires 1a and 1b through the resistors 20d and 20e, respectively. Grounded. The output of the inverter 21b is pulled up to the power supply through a series circuit of the capacitor 22b and the resistor 20b, and the connection point between the capacitor 22b and the resistor 20b is input to the inverter 21e, which is not shown in this drawing, but is not shown in FIG. It is used as a detection timing signal with the unit. Here, the oscillation circuit constituted by the inverter 21a and the inverter 21b, that is, the high-frequency pulse power supply may have another configuration.

図10は、本発明の他の実施の形態に係る磁性ワイヤ51の概略構成を示す説明図である。同図に示すように磁性ワイヤ51は、アモルファス磁性体またはナノ結晶磁性体からなるコア材料30(第一磁性層)の表面に表面材料31(第二磁性層)を配した二層構造から構成される。このような構成とすることにより、より大きな電圧を出力することができる。   FIG. 10 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a magnetic wire 51 according to another embodiment of the present invention. As shown in the figure, the magnetic wire 51 has a two-layer structure in which a surface material 31 (second magnetic layer) is arranged on the surface of a core material 30 (first magnetic layer) made of amorphous magnetic material or nanocrystalline magnetic material. Is done. With such a configuration, a larger voltage can be output.

本発明のアンテナの用途としては、電波時計、特に腕時計に内蔵される電波時計用アンテナとしての用途等が挙げられる。腕時計用のアンテナには、小型であること、耐衝撃性が大きいことが必要であるが、40kHz、60kHzの標準電波周波数は長波であり波長が長いため従来のフェライトなどを用いたバーアンテナでは小型化が難しかったが、アモルファスワイヤを励振してMI効果を得るタイプの本発明のアンテナを用いることで、小型で耐衝撃性の高い高感度アンテナが実現できる。同様な特徴が不可欠なアンテナの用途にも適用できる。     Applications of the antenna of the present invention include use as a radio timepiece, particularly as a radio timepiece antenna built in a wristwatch. The wristwatch antenna needs to be small and have high impact resistance. However, the standard radio frequency of 40 kHz and 60 kHz is long wave and long wavelength, so the conventional bar antenna using ferrite etc. is small. However, by using the antenna of the present invention that obtains the MI effect by exciting an amorphous wire, a high-sensitivity antenna having a small size and high impact resistance can be realized. It can also be applied to antenna applications where similar features are essential.

本発明の一実施の形態に係る磁性ワイヤの構成例模式図である。It is a structural example schematic diagram of the magnetic wire which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る磁性ワイヤの異なる構成例模式図である。It is a schematic diagram of a different configuration example of a magnetic wire according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係る磁性ワイヤの模式図である。It is a schematic diagram of the magnetic wire which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る磁性ワイヤの構成模式図である。It is a block diagram of the structure of the magnetic wire which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one embodiment of this invention. 本発明の異なる実施の形態のブロック図である。It is a block diagram of a different embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one embodiment of this invention. 磁性ワイヤの高周波パルス発振回路の例である。It is an example of the high frequency pulse oscillation circuit of a magnetic wire. 標準電波の変調に関する模式図である。It is a schematic diagram regarding the modulation | alteration of a standard radio wave. 本発明の他の実施の形態に係る磁性ワイヤの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the magnetic wire which concerns on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 磁性ワイヤ(長尺磁性体)
1a〜1b 磁性ワイヤ
2 第一短絡部材
3 第二短絡部材
4 ピックアップコイル
6 高周波パルス電源
7 増幅器
8 第1バンドパスフィルタ
9 第2バンドパスフィルタ
10 比較器兼切替スイッチ制御装置
11 切替スイッチ
12 検波回路
13 受信装置
14 PI調節器
15 乗算器
16 増幅器
17 加算信号設定器
18 加算器
19 乗算器(ゲイン調節器)
20a〜20e 抵抗器
21a〜21e インバータ
22a〜22c コンデンサ
23 増幅器
24 空芯コイル
25 コイル
26 波形処理回路
27 ローパスフィルタ
28 波形
29 タイムコードパルスで変調された電波波形の模式波形
30 コア材料(第一磁性層)
31 表面材料(第二磁性層)
1 Magnetic wire (long magnetic material)
1a-1b Magnetic wire
2 First Short-Circuit Member 3 Second Short-Circuit Member 4 Pickup Coil 6 High Frequency Pulse Power Supply 7 Amplifier 8 First Band Pass Filter 9 Second Band Pass Filter 10 Comparator / Changeover Switch Control Device 11 Changeover Switch 12 Detection Circuit 13 Receiver 14 PI Adjuster 15 Multiplier 16 Amplifier 17 Addition signal setting device 18 Adder 19 Multiplier (gain adjuster)
20a-20e Resistors 21a-21e Inverters 22a-22c Capacitor 23 Amplifier 24 Air core coil 25 Coil 26 Waveform processing circuit 27 Low pass filter 28 Waveform 29 Schematic waveform 30 of radio wave waveform modulated by time code pulse 30 Core material (first magnetic layer)
31 Surface material (second magnetic layer)

Claims (5)

表面が絶縁された複数本の長尺磁性体と、前記複数の長尺磁性体が長手方向両端部またはその近傍でそれぞれ接続された電極構造と、前記複数の長尺磁性体に対し高周波パルス電流を通流する高周波パルス通流手段と、前記電極構造のインピーダンスを検出するインピーダンス検出手段と、を備えたことを特徴とするアンテナ。 A plurality of long magnetic bodies whose surfaces are insulated, an electrode structure in which the plurality of long magnetic bodies are respectively connected at or near both ends in the longitudinal direction, and a high-frequency pulse current for the plurality of long magnetic bodies An antenna comprising: high-frequency pulse flow means for flowing through; and impedance detection means for detecting impedance of the electrode structure. 前記長尺磁性体の少なくともいずれかは、ピックアップコイルが巻線されてなり、前記長尺磁性体の電極間の電圧を検出する電圧検出手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のアンテナ。 2. The antenna according to claim 1, wherein at least one of the long magnetic bodies is formed by winding a pickup coil, and further includes voltage detection means for detecting a voltage between the electrodes of the long magnetic body. . 長尺磁性体が、Fe及び/又はCoを主成分として含んだアモルファスまたはナノ結晶構造体からなる第一磁性層をコア材料とし、かつ、表面に前記コア材料よりも飽和磁束密度の高い第二磁性層を備えたワイヤまたは薄膜リボンであることを特徴とする請求項1または2記載のアンテナ。 The second magnetic layer has a first magnetic layer made of an amorphous or nanocrystalline structure containing Fe and / or Co as a main component as a core material, and has a saturation magnetic flux density higher than that of the core material on the surface. 3. The antenna according to claim 1, wherein the antenna is a wire or a thin film ribbon provided with a magnetic layer. 前記電圧検出手段は、第一の周波数及び第二の周波数の2種のフィルタを介して電圧を検出するとともに、前記2種のフィルタの出力値を比較する出力比較手段と、前記出力値の大きさを判断する出力値判定手段と、前記出力値判定手段からの信号によって切り換えられる信号切換手段と、前記信号切換手段からの出力を検波・増幅する検波・増幅手段と、前記信号切替手段から出力された信号の大きさによって高周波パルス信号のピーク値を変調する変調手段と、を備えたことを特徴とする請求項2または3項記載のアンテナ。 The voltage detection means detects the voltage through two types of filters of a first frequency and a second frequency, and compares the output values of the two types of filters with the magnitude of the output value. Output value judging means for judging the length, signal switching means switched by a signal from the output value judging means, detection / amplification means for detecting / amplifying the output from the signal switching means, and output from the signal switching means 4. The antenna according to claim 2, further comprising a modulation unit that modulates a peak value of the high-frequency pulse signal according to the magnitude of the signal. ピックアップコイルの出力の大きさを判断するピックアップコイル出力値判定手段と、変調された高周波パルス信号のゲインを調整する調整手段または磁界印加コイルと、を備えたことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項記載のアンテナ。
5. A pickup coil output value determining means for determining the magnitude of the output of the pickup coil, and an adjusting means for adjusting the gain of the modulated high-frequency pulse signal or a magnetic field applying coil. The antenna according to any one of the above.
JP2006075356A 2006-03-17 2006-03-17 Antenna Pending JP2007251819A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006075356A JP2007251819A (en) 2006-03-17 2006-03-17 Antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006075356A JP2007251819A (en) 2006-03-17 2006-03-17 Antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007251819A true JP2007251819A (en) 2007-09-27

Family

ID=38595607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006075356A Pending JP2007251819A (en) 2006-03-17 2006-03-17 Antenna

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007251819A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2504213A (en) * 2011-06-29 2014-01-22 Roke Manor Research Antenna circuit with magnetically coupled sets of sensing and feedback coils
KR101813408B1 (en) * 2016-11-24 2017-12-28 삼성전기주식회사 Wireless communication antenna including magnetic substance
KR101813386B1 (en) * 2016-06-21 2017-12-28 삼성전기주식회사 Wireless communication antenna including magnetic substance
WO2024084701A1 (en) * 2022-10-21 2024-04-25 三菱電機株式会社 Power generation element, power generation module, rotation speed detector, and power generator

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2504213A (en) * 2011-06-29 2014-01-22 Roke Manor Research Antenna circuit with magnetically coupled sets of sensing and feedback coils
GB2504213B (en) * 2011-06-29 2014-05-07 Roke Manor Research Antenna circuit with magnetically coupled sets of sensing and feedback coils
US9234955B2 (en) 2011-06-29 2016-01-12 Roke Manor Research Limited Reduced Q low frequency antenna
KR101813386B1 (en) * 2016-06-21 2017-12-28 삼성전기주식회사 Wireless communication antenna including magnetic substance
CN107528127A (en) * 2016-06-21 2017-12-29 三星电机株式会社 Radio antenna and the wearable device including radio antenna
US10553949B2 (en) 2016-06-21 2020-02-04 Wits Co., Ltd. Wireless communication antenna including magnetic body
KR101813408B1 (en) * 2016-11-24 2017-12-28 삼성전기주식회사 Wireless communication antenna including magnetic substance
WO2024084701A1 (en) * 2022-10-21 2024-04-25 三菱電機株式会社 Power generation element, power generation module, rotation speed detector, and power generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6885183B2 (en) Current probe
KR100400958B1 (en) Magnetic sensor and manufacturing method thereof
US10884077B2 (en) Inductance element for magnetic sensor and current sensor including the same
JP3559459B2 (en) Magnetic field sensor
JP2007251819A (en) Antenna
US20230290563A1 (en) Radio frequency weak magnetic field detection sensor and method of manufacturing the same
JPH10332745A (en) Electric current sensor
Choi et al. Orthogonal fluxgate sensor fabricated with a Co-based amorphous wire embedded onto surface of alumina substrate
JP2005055326A (en) Conductor current measurement method and magnetic field sensor for measuring conductor current
JP3745910B2 (en) Receiver
JP2007322125A (en) Magnetic impedance effect sensor and method for detecting external magnetic field
JP2007285782A (en) Pole transformer diagnosis method
Piel et al. Noise optimization of racetrack fluxgate sensors
JPH11329849A (en) Current controlled variable inductance element
JP4739097B2 (en) Diagnosis method of pole transformer
JP2004061329A (en) Magnetic flux detection method, magnetic flux detection apparatus, magnetic flux sensor and current detection method, current detection apparatus
JP3973193B2 (en) Magnetic detection circuit
JP6597766B2 (en) Rectifier and transceiver
JP2004104430A (en) Antenna system and radio controlled watch using the same
JP2002043649A (en) Magnetic impedance effect element
Wang et al. Study of Chopping Magnetic Flux Modulation on Surface Acoustic Wave Magnetic Sensor
Ioan et al. Magnetic noise measurement for Vacquier type fluxgate sensor with double excitation
JP3746359B2 (en) DC current sensor
JP6267871B2 (en) Oscillator, rectifier and transmission / reception device
JP2002116242A (en) Magnetic detecting device

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20081015