JP2007312004A

JP2007312004A - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2007312004A
Application number: JP2006137861A
Authority: JP
Inventors: Nobuyasu Takemura; 暢康竹村; Masataka Otsuka; 昌孝大塚
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2006-05-17
Publication date: 2007-11-29

Abstract

【課題】小型でスマートキーレスエントリシステムの送受信で使用できる広い周波数帯域のアンテナ装置を提供することである。
【解決手段】アンテナ装置は、使用する周波数帯の波長に比べて小さなループアンテナ１と、上記ループアンテナの一方の給電端子に接続される第１の整合回路５と、上記ループアンテナの他方の端子に接続される第２の整合回路６と、使用する周波数帯の波長に比べて小さな無給電ループアンテナ２と、上記無給電ループアンテナの一方の端子に接続される第３の整合回路７と、上記無給電ループアンテナの他方の端子に接続される第４の整合回路８と、を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、スマートキーレスエントリシステムに用いられるアンテナ装置に関するものである。

従来、スマートキーレスエントリシステムに用いられるアンテナ装置は、回路基板上に回路基板から所定の高さに表面が配置されたループアンテナ、ループアンテナの一方の端子に接続された第１の整合回路、ループアンテナの他方の端子に接続された第２の整合回路、第１の整合回路に接続された受信装置を備える。
そして、ループアンテナは、スマートキーレスエントリシステムでの使用周波数帯域で動作するように、第１の整合回路および第２の整合回路により、インピーダンスが調整され、受信装置により信号が受信される（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１６３７４６号公報

しかし、上述の従来のアンテナ装置のインピーダンス特性や反射特性を評価すると、使用周波数帯域での電圧定在波比が２以内に納まらず、性能が十分ではないという問題がある。
また、上述の従来のアンテナ装置は、十分なアンテナ長を確保することが難しい構造であり、アンテナ長が制限されるために、使用周波数帯域の広帯域化が困難であるという問題がある。

この発明の目的は、小型でスマートキーレスエントリシステムの送受信で使用できる広い周波数帯域のアンテナ装置を提供することである。

この発明に係わるアンテナ装置は、使用する周波数帯の波長に比べて小さなループアンテナと、上記ループアンテナの一方の給電端子に接続される第１の整合回路と、上記ループアンテナの他方の端子に接続される第２の整合回路と、使用する周波数帯の波長に比べて小さな無給電ループアンテナと、上記無給電ループアンテナの一方の端子に接続される第３の整合回路と、上記無給電ループアンテナの他方の端子に接続される第４の整合回路と、を備える。

この発明に係わるアンテナ装置の効果は、ループアンテナに電磁結合する無給電ループアンテナを備え、第１の整合回路および第２の整合回路によりループアンテナのインピーダンスが調整され、第３の整合回路および第４の整合回路により無給電ループアンテナのインピーダンスが調整されるので、スマートキーレスエントリシステムの送受信で使用できる周波数帯域を広げることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わるアンテナ装置の概略構成図である。図２は、回路基板上に配置されるループアンテナおよび無給電ループアンテナの配置図である。
この発明の実施の形態１に係わるアンテナ装置は、図１と図２とに示すように、回路基板３上に表面が回路基板３から高さｈ_１の平面１１上に位置するように固定されるループアンテナ１と、表面が回路基板３から高さｈ_２の平面１２上に位置するように回路基板３上に固定される無給電ループアンテナ２と、を備える。
このループアンテナ１および無給電ループアンテナ２の長さは、スマートキーレスエントリシステムの送受信に用いる周波数帯の電波の波長より小さい。また、ループアンテナ１と無給電ループアンテナ２とを、電磁結合することができる。

また、実施の形態１に係わるアンテナ装置は、ループアンテナ１の一方の端子１４に接続される第１の整合回路５、ループアンテナ１の他方の端子１５に接続される第２の整合回路６、無給電ループアンテナ２の一方の端子１６に接続される第３の整合回路７、無給電ループアンテナ２の他方の端子１７に接続される第４の整合回路８、第１の整合回路５に接続される受信装置９を備える。

次に、ループアンテナ１の一方の端子におけるインピーダンスの調整について説明する。
ループアンテナ１の一方の端子１４におけるインピーダンスは、第１の整合回路５と第２の整合回路６とにより調整することができる。しかし、さらに、第３の整合回路７と第４の整合回路８とにより無給電ループアンテナ２側のインピーダンスを調整することにより、ループアンテナ１と無給電ループアンテナ２とが電磁結合していることから、ループアンテナ１の一方の端子１４におけるインピーダンスを調整することができる。

そこで、ループアンテナ１がスマートキーレスエントリシステムの送受信で使用する周波数帯域で動作するように、第１の整合回路５と第２の整合回路６とにより、ループアンテナ１の一方の端子１４におけるループアンテナ１側のインピーダンスを調整する。
また、ループアンテナ１がスマートキーレスエントリシステムの送受信で使用する周波数帯域で動作するように、第３の整合回路７と第４の整合回路８とにより、ループアンテナ１の一方の端子１４におけるループアンテナ１側のインピーダンスを調整する。
このようにインピーダンスが調整されたループアンテナ１の一方の端子１４に受信装置９を接続し、受信装置９により信号が受信される。

図３は、ループアンテナ１の一方の端子１４で測定した定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数依存性のグラフである。図４は、ループアンテナ１の一方の端子１４で測定したインピーダンス特性および反射特性が図示されたスミス図表である。
この実施の形態１に係わるアンテナ装置では、図３と図４とに示すように、ループアンテナ１の一方の端子１４における定在波比（ＶＳＷＲ）が、スマートキーレスエントリシステムの送受信で使用する周波数帯域に亘って２以内であり、使用できる周波数帯域を広げることができている。

このような実施の形態１に係わるアンテナ装置は、ループアンテナ１に電磁結合する無給電ループアンテナ２を備え、第１の整合回路５および第２の整合回路６によりループアンテナ１のインピーダンスが調整され、第３の整合回路７および第４の整合回路８により無給電ループアンテナ２のインピーダンスが調整されるので、スマートキーレスエントリシステムの送受信で使用できる周波数帯域を広げることができる。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係わるループアンテナおよび無給電ループアンテナの配置図である。
この発明の実施の形態２に係わるアンテナ装置は、実施の形態１に係わるアンテナ装置とループアンテナ１Ｂおよび無給電ループアンテナ２Ｂの配置が異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
この実施の形態２に係わるループアンテナ１Ｂは、図５に示すように、軸方向が回路基板３に対して平行で対角方向に向くように回路基板３に固定されているが、無給電ループアンテナ２Ｂは、軸方向が回路基板３に対して水平で水平方向に回路基板３に固定されている。なお、ここでは、ループアンテナ１Ｂを軸方向が回路基板３に対して平行で対角に向くように回路基板３に固定した例を示したが、軸方向が回路基板３に対して平行で対角方向から傾いていてもよい。無給電ループアンテナ２Ｂも同様である。

このような実施の形態２に係わるアンテナ装置では、ループアンテナ１Ｂと無給電ループアンテナ２Ｂとの軸方向が異なる方向に向くように回路基板３に固定されていても、第１の整合回路５および第２の整合回路６によりループアンテナ１Ｂのインピーダンスが調整され、第３の整合回路７および第４の整合回路８により無給電ループアンテナ２Ｂのインピーダンスが調整されるので、ループアンテナ１Ｂと無給電ループアンテナ２Ｂとを電磁結合することができ、スマートキーレスエントリシステムの送受信で使用できる周波数帯域を広げることができる。

実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３に係わるループアンテナおよび無給電ループアンテナの配置図である。
この発明の実施の形態３に係わるアンテナ装置は、実施の形態１に係わるアンテナ装置とループアンテナ１Ｃおよび無給電ループアンテナ２Ｃの配置が異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
この実施の形態３に係わるループアンテナ１Ｃおよび無給電ループアンテナ２Ｃは、図６に示すように、表面が回路基板３と平行で回路基板３からの高さがｈの同じ平面１９上に配置されるように回路基板３に固定されている。

このような実施の形態３に係わるアンテナ装置では、ループアンテナ１Ｃの表面と無給電ループアンテナ２Ｃの表面が同一平面１９上に配置され、第１の整合回路５と第２の整合回路６とによりループアンテナ１Ｃのインピーダンスが調整され、第３の整合回路７と第４の整合回路８とにより無給電ループアンテナ２Ｃのインピーダンスが調整されるので、ループアンテナ１Ｃと無給電ループアンテナ２Ｃとを電磁結合するができ、スマートキーレスエントリシステムの送受信で使用できる周波数帯域を広げることができる。

また、ループアンテナ１Ｃの表面と無給電ループアンテナ２Ｃの表面を同一平面１９上に配置しているため、ループアンテナ１Ｃだけを形成したときのアンテナ装置の容積を概ね変えることなく、無給電ループアンテナ２Ｃを配置することができ、スマートキーレスエントリシステムの送受信で使用できる周波数帯域を広げることができる。そして、小型で広帯域な特性のアンテナ装置を提供することができる。

この発明の実施の形態１に係わるアンテナ装置の概略構成図である。回路基板上に配置されるループアンテナおよび無給電ループアンテナの配置図である。ループアンテナの一方の端子で測定した定在波比（ＶＳＷＲ）の周波数依存性のグラフである。ループアンテナの一方の端子で測定したインピーダンス特性および反射特性が表されたスミス図表である。この発明の実施の形態２に係わるループアンテナおよび無給電ループアンテナの配置図である。この発明の実施の形態３に係わるループアンテナおよび無給電ループアンテナの配置図である。

符号の説明

１、１Ｂ、１Ｃループアンテナ、２、２Ｂ、２Ｃ無給電ループアンテナ、３回路基板、５第１の整合回路、６第２の整合回路、７第３の整合回路、８第４の整合回路、９受信装置、１１、１２、１９平面、１４、１５、１６、１７端子。

Claims

使用する周波数帯の波長に比べて小さなループアンテナと、
上記ループアンテナの一方の給電端子に接続される第１の整合回路と、
上記ループアンテナの他方の端子に接続される第２の整合回路と、
使用する周波数帯の波長に比べて小さな無給電ループアンテナと、
上記無給電ループアンテナの一方の端子に接続される第３の整合回路と、
上記無給電ループアンテナの他方の端子に接続される第４の整合回路と、
を備えることを特徴とするアンテナ装置。
上記ループアンテナと上記無給電ループアンテナとが軸方向が異なるようにして配置されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
上記ループアンテナの表面と上記無給電ループアンテナの表面とが同一面上に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。