JP2009065376A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナを通じて実際に入力される受信信号を用いることなく、アンテナとのインピーダンス整合を実行することのできるアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置１を構成する送受信ＩＣ４０は、マイクロコンピュータ７０から出力される出力指令に基づき、インピーダンス整合を行うための電力信号Ｐ１１を所望の周波数にて生成し、アンテナ１０に対し出力する。アンテナ装置１を構成する直流電圧変換器６０は、アンテナ１０とのインピーダンス整合がなされていないほど大きく生じる反射電力信号Ｐ２１を方向性結合器３０を介して取り込み、この反射電力信号Ｐ２１を直流電圧信号Ｄに変換する。アンテナ装置１を構成するマイクロコンピュータ７０は、送受信ＩＣ４０にて電力信号Ｐ１１を生成出力させて逆バイアス電圧Ｂの大きさを所定範囲内で変化させつつ、直流電圧信号Ｄの大きさが最小となるように逆バイアス電圧Ｂを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車両のタイヤ空気圧モニタシステムやスマートキーシステム、キーレスエントリーシステム等に適用して有益なアンテナ装置に関する。

従来、この種のアンテナ装置としては、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この文献に記載の技術では、アンテナ装置は、電波を受信するためのアンテナと、可変容量ダイオード及びインダクタにより構成されてアンテナとのインピーダンス整合を行うアンテナマッチング回路と、アンテナマッチング回路を介して入力される受信信号を復調して受信データを抽出するとともに受信信号の強度を表すＲＳＳＩ信号を生成する受信回路と、受信データやＲＳＳＩ信号に基づいて各種処理を実行する制御部と、制御部から入力される調整データに従って可変容量ダイオードに印加する逆バイアス電圧を生成するＤ／Ａ変換器と、調整モード及び通常モードのいずれかに制御部の動作モードを設定するためのモード設定スイッチと、調整データを記憶するためのＥＥＰＲＯＭとを備えている。

このように構成されたアンテナ装置においては、動作モードが調整モードに設定されると、制御部は、Ｄ／Ａ変換器が生成する逆バイアス電圧を変化させながら、ＲＳＳＩ信号の信号レベルを測定し、その測定結果が最大となる時のＤ／Ａ変換器の入力データを調整データとしてＥＥＰＲＯＭに保存する。また、動作モードが通常モードに設定されると、制御部は、ＥＥＰＲＯＭに保存された調整データを読み出して、Ｄ／Ａ変換器の入力データとして設定し、調整データに応じた逆バイアス電圧を可変容量ダイオードに印加する。

これにより、車載機器（アンテナ装置）を実際に使用される電波環境に設置した後に調整データを個別に設定するため、個々の環境に即したアンテナマッチングを実行することができるようになる。
特開２００５−３２８１９２号公報

しかしながら、上記従来技術では、アンテナ及びアンテナマッチング回路を介して実際に入力された受信信号に基づいて調整データを取得するため、次のような不具合が生じるおそれがある。

すなわち、例えば調整データを取得する際に、受信信号にノイズが重畳するようなことがあると、ノイズが重畳した受信信号に基づいて調整データが取得される。そして、そうした調整データに応じた逆バイアス電圧が可変容量ダイオードに印加される（アンテナマッチング回路のマッチングが実行される）際に、受信信号にノイズが重畳しなくなると、アンテナマッチング回路は正しくマッチングされなくなってしまう。このように、アンテナ及びアンテナマッチング回路を介して実際に入力される受信信号に基づいて調整データを取得すると、アンテナマッチング回路が正しくマッチングされない事態も起こり得る。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、アンテナを通じて実際に入力される受信信号を用いることなく、アンテナとのインピーダンス整合を実行することのできるアンテナ装置を提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、伝播してきた高周波電波を捕捉するあるいは高周波電波を放射するアンテナと、印加される逆バイアス電圧に応じて容量が変化する可変容量ダイオードを含んで構成されるとともに前記アンテナに接続されるアンテナマッチング回路と、前記可変容量ダイオードに印加する逆バイアス電圧を制御する制御手段とを備え、前記逆バイアス電圧の前記制御手段による制御を通じて前記アンテナマッチング回路のインピーダンスを前記アンテナのインピーダンスに整合させるインピーダンス整合を行うアンテナ装置として、前記インピーダンス整合を行うための電力信号を所望の周波数にて生成し、前記アンテナマッチング回路との間に介在する方向性結合器及びこのアンテナマッチング回路を介して前記アンテナに対して前記電力信号を出力する電力信号生成出力器と、前記電力信号生成出力器にて生成された前記電力信号が前記アンテナに対して出力されるとき、前記インピーダンス整合がなされていないほど大きく生じる反射電力信号を前記方向性結合器を介して取り込み、この反射電力信号を直流電圧信号に変換する直流電圧変換器とを備え、前記制御手段は、前記電力信号生成出力器にて前記電力信号を生成出力させて前記逆バイアス電圧の大きさを所定範囲内で変化させつつ、前記直流電圧信号の大きさが最小となるように逆バイアス電圧を制御することとした。

アンテナ装置としてのこのような構成では、まず、電力信号生成出力器は、インピーダンス整合を行うために必要な電力信号を所望の周波数にて生成し、方向性結合器及びアンテナマッチング回路を介してアンテナに対して、この生成した電力信号を出力する。ここで、アンテナマッチング回路のインピーダンスがアンテナのインピーダンスと整合されているとき、電力信号生成出力器から出力された電力信号は、アンテナを通じてほとんど全て放射される。しかしながら、アンテナマッチング回路のインピーダンスがアンテナのインピーダンスと整合されていないほど、電力信号生成出力器から出力された電力信号は、その一部がアンテナを通じて放射されず、反射電力信号が大きく発生することになる。したがって、アンテナマッチング回路のインピーダンスがアンテナのインピーダンスに整合されている度合を反射電力信号の大きさに基づき判断することができる。詳しくは、反射電力の大きさが大きいほど、アンテナマッチング回路のインピーダンスがアンテナのインピーダンスと整合されておらず、反射電力の大きさが小さいほど、アンテナマッチング回路のインピーダンスがアンテナのインピーダンスと整合されていることとなる。

そこで、アンテナ装置としての上記構成では、制御手段を通じて、電力信号生成出力器にて電力信号を生成出力させ逆バイアス電圧の大きさを所定範囲内で変化させつつ、直流電圧信号の大きさが最小となるように逆バイアス電圧を制御する。そのため、背景技術の欄に記載した従来技術とは異なり、実際に入力される受信信号を用いることなく、アンテナとのインピーダンス整合を実行することができるようになる。したがって、課題の欄に記載したような、受信信号に重畳するノイズに起因してアンテナマッチング回路が正しくマッチングされなくなる事態を回避することができるようになる。

また、上記請求項１に記載の構成において、例えば請求項２に記載の発明のように、前記直流電圧信号の大きさが最小となるときの逆バイアス電圧の大きさである調整電圧値を記憶保持する記憶保持手段をさらに備え、前記制御手段は、前記記憶保持手段に記憶保持された前記調整電圧値を前記逆バイアス電圧の初期値として使用することが望ましい。これにより、アンテナマッチング回路のインピーダンスをアンテナのインピーダンスに整合する都度、広範囲に渡って調整電圧値を探す必要がなくなるため、インピーダンス整合が迅速に完了するようになる。

こうした構成において、例えば請求項３に記載の発明のように、前記直流電圧変換器は、ショットキーダイオードを含んで構成されるダイオード検波回路であることとしてもよい。あるいは、例えば請求項４に記載の発明のように、前記直流電圧変換器は、前記反射電力信号の信号強度を測定するための回路であるＲＳＳＩであることとしてもよい。ちなみに、上記請求項３に記載の発明によれば、直流電圧変換器としてダイオード検波回路という一般的な回路を採用するため、簡素な構成にてアンテナ装置を実現することができるようになる。また、上記請求項４に記載の発明によれば、高周波信号である反射電力信号を精度良く直流電圧信号に変換することができるため、アンテナマッチング回路のインピーダンスをアンテナのインピーダンスにより高い精度で整合することができるようになる。

また、上記請求項１〜４のいずれかに記載の構成において、例えば請求項５に記載の発明のように、車両のタイヤ空気圧モニタシステムに適用されていることが望ましい。あるいは、上記請求項１〜４のいずれかに記載の構成において、例えば請求項６に記載の発明のように、車両のスマートキーシステムに適用されていることが望ましい。またあるいは、上記請求項１〜４のいずれかに記載の構成において、例えば請求項７に記載の発明のように、車両のキーレスエントリーシステムに適用されていることが望ましい。

以下、本発明に係るアンテナ装置の一実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施の形態の全体構成の一例を示すブロック図であり、はじめに、この図１を参照して本実施の形態の構成及び構成要素の機能について説明する。なお、本実施の形態は、例えば車両のタイヤ空気圧モニタシステムに適用されている。

図１に示されるように、本実施の形態のアンテナ装置１は、基本的に、空気中を伝播してきた高周波電波を捕捉するあるいは高周波電波を空気中に放射するアンテナ１０、このアンテナ１０とインピーダンス整合するための回路であるアンテナマッチング回路２０、複数の端子を有するとともに端子間を伝達する信号の信号強度の減衰度合が異なる方向性結合器３０、インピーダンス整合を行いたい所望の周波数（高周波）にて電力信号を出力する送受信ＩＣ（電力信号生成出力器）４０、方向性結合器を介して出力された反射電力信号を増幅する増幅器５０、増幅器５０にて増幅された反射電力信号を直流電圧信号に変換するダイオード検波回路（直流電圧変換器）６０、アンテナマッチング回路２０に対し逆バイアス電圧を出力するマイクロコンピュータ（制御手段）７０、マイクロコンピュータ７０の動作モードを調整モード及び通常モードのいずれかに設定するためのモード設定スイッチ８０等々を備えている。

アンテナマッチング回路２０は、図１に示すように、アンテナ１０に端子２０ａを介して接続されており、方向性結合器３０に端子２０ｂを介して接続されている。また、マイクロコンピュータ７０に端子２０ｃを介して接続されており、端子２０ｄを介して接地されている。

また、アンテナマッチング回路２０は、図１に示すように、基本的に、コンデンサ２１、可変容量ダイオード２２、抵抗２３、コンデンサ２４、並びに、分圧用抵抗２５及び２６等々を有している。コンデンサ２１及び２４並びに抵抗２３は、アンテナ装置１が実際に搭載される車両や使用される温度環境、アンテナ１０を通じて送受信する電波の周波数を想定して、アンテナ１０のインピーダンスと整合するように、例えばシミュレーションや実験を通じて予め設定されている。また、可変容量ダイオード２２は、印加される逆バイアス電圧が大きいほどその容量値が小さくなる特性を有している。そうした逆バイアス電圧（正確にはマイクロコンピュータ７０によって端子２０ｃを介して印加される逆バイアス電圧Ｂの、分圧抵抗２５及び２６による分圧）は、マイクロコンピュータ７０によって制御される。そのため、マイクロコンピュータ７０による逆バイアス電圧Ｂの制御を通じて、可変容量ダイオード２２の容量値が変化し、ひいては、アンテナマッチング回路２０のインピーダンス特性が調整される。なお、こうしたアンテナマッチング回路２０は公知の回路であるため、これ以上の詳細な説明を割愛する。

方向性結合器３０は、図１に示すように、例えば第１端子３０ａから第４端子３０ｄまでの４つの端子を有しており、第１端子３０ａを介して送受信ＩＣ４０に接続され、第２端子３０ｂを介してアンテナマッチング回路２０に接続されている。また、方向性結合器３０は、第３端子３０ｃを介して増幅器５０及びダイオード検波回路６０等々に接続されており、第４端子３０ｄ及び抵抗３１を介して接地されている。方向性結合器３０は、複数の端子３０ａ〜３０ｄの各端子間を伝達する信号の信号強度が減衰する度合が異なっている。詳しくは、第１端子３０ａに入力された信号は、その信号強度がほとんど減衰されることなくそのまま第２端子３０ｂに伝達される。同様に、第２端子３０ｂに入力された信号は、その信号強度がほとんど減衰されることなくそのまま第１端子３０ａに伝達される。一方、第１端子３０ａに入力された信号は、その信号強度が大きく減衰されるため（例えば「６０ｄＢ」）、第３端子３０ｃにほとんど伝達されない。同様に、第２端子３０ｂに入力された信号は、その信号強度が大きく減衰されるため（例えば「６０ｄＢ」）、第４端子３０ｄにほとんど伝達されない。他方、第１端子３０ａに入力された信号は、その信号強度がある程度減衰されて（例えば「２０ｄＢ」）、第４端子３０ｄに伝達される。同様に、第２端子３０ｂに入力された信号は、その信号強度がある程度減衰されて（例えば「２０ｄＢ」）、第３端子３０ｃに伝達される。

方向性結合器３０はこのような端子間の信号伝達特性を有しているため、送受信ＩＣ４０から出力されて第１端子３０ａに入力された電力信号Ｐ１１は、その信号強度がほとんど減衰されることなく、第２端子３０ｂを介してアンテナマッチング回路２０に対し電力信号Ｐ１２として出力される一方、その信号強度が大きく減衰されるため、第３端子３０ｃにはほとんど伝達されない。また、アンテナマッチング回路２０がアンテナ１０にインピーダンス整合されていないことに起因して生じ、アンテナマッチング回路２０から出力されて第２端子３０ｂに入力される反射電力信号Ｐ２１は、その信号強度がある程度減衰されて、第３端子３０ｃから反射電力信号Ｐ２２として増幅器５０及びダイオード検波回路６０に出力される。なお、方向性結合器３０も公知であるため、これ以上の詳細な説明を割愛する。

送受信ＩＣ４０は、図１に示すように、方向性結合器３０の第１端子３０ａ及びマイクロコンピュータ７０にそれぞれ接続されており、マイクロコンピュータ７０からの出力指令を受けて、インピーダンス整合を行うための電力信号Ｐ１１を所定（所望）の周波数にて生成出力する。なお、送受信ＩＣ４０が所望の周波数にて電力信号Ｐ１１を生成出力する際、その初期値として、マイクロコンピュータ７０（正確には後述するＥＥＰＲＯＭ７４）に記憶保持された周波数を採用する。そして、送受信ＩＣ４０は、マイクロコンピュータ７０の出力指令に従って、この周波数を含む所定範囲内で、電力信号Ｐ１１の周波数を変化させながら生成出力することになる。

ダイオード検波回路６０は、図１に示すように、所定の増幅率に設定された増幅器５０及び第１端子６０ａを介して方向性結合器の第３端子３０ｃに接続されているとともに、第２端子６０ｂを介してマイクロコンピュータ７０に接続されている。また、ダイオード検波回路６０は、第３端子６０ｃを介して接地されている。さらに、ダイオード検波回路６０は、基本的に、ショットキーダイオード６１、インダクタ６２、抵抗６３及びコンデンサ６４等々を有している。ダイオード検波回路６０の構成要素も、例えばシミュレーションや実験を通じて予め設定されており、第１端子６０ａを介して入力される、増幅された反射電力信号Ｐ２２を直流電圧信号Ｄに変換するとともに、第２端子６０ｂを介してマイクロコンピュータ７０に出力している。なお、ダイオード検波回路６０も公知であるため、これ以上の詳細な説明を割愛する。

マイクロコンピュータ７０は、図１に示すように、ダイオード検波回路６０の第２端子６０ｂを介して入力される直流電圧信号Ｄをアナログ信号からデジタル信号に変換して取り込むＡ／Ｄ変換部７１と、後述するマッチング処理において算出された逆バイアス電圧Ｂをデジタル信号からアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換部７２と、アンテナマッチング回路２０のインピーダンスをアンテナ１０のインピーダンスに整合させたい所望（所定）の周波数にて電力信号Ｐ１１を出力するよう、送受信ＩＣ４０に指令する出力指令部７３と、後述するマッチング処理において直流電圧信号Ｄの大きさが最小となるときの逆バイアス電圧Ｂの大きさである調整電圧値を記憶保持するＥＥＰＲＯＭ（記憶保持手段）７４とを有している。

以上のように構成されたアンテナ装置１（正確にはマイクロコンピュータ７０）によって実行されるマッチング処理について、図２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

図２に示すように、マッチング処理が開始されると、マイクロコンピュータ７０は、まず、ステップＳ１０の判断処理として、モード設定スイッチ８０からマイクロコンピュータ７０に対し出力されているモード信号に基づき、モード設定スイッチ８０が調整モードに設定されているか否かについて判断する。

ここで、動作モードが調整モードに設定されているとき（ステップＳ１０の判断処理において「Ｙｅｓ」）、マイクロコンピュータ７０は、続くステップＳ２１及びＳ２２の処理として、ＥＥＰＲＯＭ７４に記憶保持されている調整電圧値を逆バイアス電圧Ｂの初期値として読み込み、アンテナマッチング回路２０を構成する可変容量ダイオードにそうした電圧を印加する。さらに、マイクロコンピュータ７０は、続くステップＳ２３の処理として、上記所望の周波数にて電力信号Ｐ１１を出力するよう、送受信ＩＣ４０に対し出力指令を出力する。

通常、アンテナマッチング回路２０のインピーダンスをアンテナ１０のインピーダンスに整合したい所望の電力信号Ｐ１１の周波数は、既知であり、頻繁に変更されるものではない。本実施の形態では、そうしたアンテナ１０を通じて送受信したい（インピーダンス整合したい）所望の電波の周波数と、そうした周波数の電力信号Ｐ１１にインピーダンス整合されている調整電圧値の初期値をＥＥＰＲＯＭ７４に予め記憶保持している。したがって、ＥＥＰＲＯＭ７４に予め記憶保持されている周波数にて電力信号Ｐ１１が出力され、調整電圧値の初期値にて逆バイアス電圧Ｂが印加されれば、アンテナマッチング回路２０のインピーダンスはアンテナ１０のインピーダンスと整合されているように思われる。

具体的には、アンテナマッチング回路２０のインピーダンスがアンテナ１０のインピーダンスと整合されていると、図１に示すように、送受信ＩＣ４０から出力された電力信号Ｐ１１は、方向性結合器３０の第１端子３０ａに入力された後、方向性結合器３０の第２端子３０ｂから電力信号Ｐ１２としてほとんど減衰することなくそのまま出力される。そして電力信号Ｐ１２は、アンテナマッチング回路２０を伝達した後、アンテナ１０を通じてほとんど全て空気中に放射されるように思われる。

しかしながら、当該アンテナ装置１の設計段階において実際に搭載される車両や使用される温度環境を予め想定し、アンテナ１０のインピーダンスと整合するように電力信号Ｐ１１の周波数や調整電圧値を定めたとしても、アンテナマッチング回路２０の構成要素にばらつきが存在したり、実際の使用条件と異なる場合があったりして、マッチングずれが生じてしまう。

具体的には、アンテナマッチング回路２０のインピーダンスがアンテナ１０のインピーダンスと整合されていないとき、図１に示すように、送受信ＩＣ４０から出力された電力信号Ｐ１１は、方向性結合器３０の第１端子３０ａに入力された後、電力信号Ｐ１２として第２端子３０ｂからほとんど減衰することなくそのまま出力されるものの、電力信号Ｐ１２は、アンテナマッチング回路２０を伝達した後、その一部がアンテナ１０を通じて空気中に放射されず反射して、再びアンテナマッチング回路２０を伝達し、反射電力信号Ｐ２１として方向性結合器３０の第２端子３０ｂに入力される。そして反射電力信号Ｐ２１は、方向性結合器３０内部においてある程度減衰され、反射電力信号Ｐ２２として第３端子３０ｃから増幅器５０に出力される。反射電力信号Ｐ２２は、所定の増幅率で増幅器５０にて増幅された上で、ダイオード検波回路６０にて直流電圧信号Ｄに変換され、マイクロコンピュータ７０に取り込まれることになる。

なお、アンテナマッチング回路２０のインピーダンスがアンテナ１０のインピーダンスと整合されていないほど、送受信ＩＣ４０から出力された電力信号Ｐ１１（電力信号Ｐ１２）は、その一部がアンテナ１０を通じて空気中に放射されず、反射電力信号Ｐ２１（反射電力信号Ｐ２２）が、ひいては直流電圧信号Ｄが、大きく発生することになる。したがって、アンテナマッチング回路２０のインピーダンスがアンテナ１０のインピーダンスに整合されている度合を、直流電圧信号Ｄの大きさに基づいて判断することができる。詳しくは、反射電力信号Ｐ２１（反射電力信号Ｐ２２）の大きさが大きいほど、アンテナマッチング回路２０のインピーダンスがアンテナ１０のインピーダンスと整合されておらず、反射電力信号Ｐ２１（反射電力信号Ｐ２２）の大きさが小さいほど、アンテナマッチング回路２０のインピーダンスがアンテナ１０のインピーダンスと整合されていることを意味する。

そこで、本実施の形態では、図２に示すように、マイクロコンピュータ７０は、ステップＳ２４及びＳ２５の処理として、逆バイアス電圧Ｂを所定範囲内で変化させ、直流電圧信号Ｄの大きさが最小となる逆バイアス電圧Ｂを検出するとともに、その逆バイアス電圧Ｂを可変容量ダイオード２２に印加している。これにより、上述したマッチングずれが生じ、反射電力信号Ｐ２１が大きく発生したとしても、マイクロコンピュータ７０による逆バイアス電圧Ｂの制御を通じて直流電圧信号Ｄが最小とされ、インピーダンスは整合されるようになる。また、本実施の形態では、背景技術の欄に記載した従来技術とは異なり、実際に入力される受信信号を用いることなく、アンテナ１０とのインピーダンス整合を実行することができるようになるため、課題の欄に記載したような、受信信号に重畳するノイズに起因してアンテナマッチング回路２０が正しくマッチングされなくなる事態を回避することができるようになる。

なお、図２に示すように、マイクロコンピュータ７０は、続くステップＳ２６の処理として、先のステップＳ２５の処理において検出した、直流電圧信号Ｄの大きさが最小となる逆バイアス電圧Ｂによって、ＥＥＰＲＯＭ７４に記憶保持している調整電圧値を更新する。これにより、次回のマッチング処理において、このときの調整電圧値を初期値として使用することができるようになり、広範囲に渡って調整電圧値を探す必要がなくなるため、インピーダンス整合を迅速に完了することができるようになる。こうして、マイクロコンピュータ７０は、マッチング処理を一旦終了する。

一方、先のステップＳ１０の判断処理において、モード設定スイッチ８０が通常モードに設定されているとき、マイクロコンピュータ７０は、続くステップＳ３１の処理として、ＥＥＰＲＯＭに記憶保持されている調整電圧値（先のステップＳ２６の処理にて更新された値）を逆バイアス電圧Ｂの設定値として設定する。これにより、アンテナマッチング回路２０のインピーダンスは、アンテナ１０のインピーダンスに整合される。そしてマイクロコンピュータ７０は、続くステップＳ３２の処理として、送受信ＩＣ４０によるデータの送受信を行う。こうしてマイクロコンピュータ７０は、マッチング処理を一旦終了する。

以上説明したように、本実施の形態のアンテナ装置１によれば、アンテナ１０を通じて実際に入力される受信信号を用いることなく、アンテナ１０とのインピーダンス整合を実行することができるようになる。

なお、本発明に係るアンテナ装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々に変形して実施することが可能である。すなわち、上記実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。

上記実施の形態では、ショットキーダイオードを含んで構成されるダイオード検波回路６０を直流電圧変換器として採用することで、簡素な構成にてアンテナ装置１を実現したいたが、直流電圧変換器としてはこれに限らない。他に例えば、反射電力信号Ｐ２２の信号強度を測定するための回路である公知のＲＳＳＩを直流電圧変換器として採用することとしてもよい。これにより、高周波信号である反射電力信号Ｐ２２を精度良く直流電圧信号Ｄに変換することができるため、アンテナマッチング回路２０のインピーダンスをアンテナのインピーダンスに高い精度で整合することができるようになる。また、直流電圧変換器としては、こうしたダイオード検波回路やＲＳＳＩに限らない。要は、アンテナマッチング回路２０のインピーダンスがアンテナ１０のインピーダンスに整合している度合を測定するべく、方向性結合器３０から出力される反射電力信号Ｐ２２の大きさを測定することができれば、そうした測定方法や測定回路については任意である。

上記実施の形態では、直流電圧信号Ｄの大きさが最小となるときの逆バイアス電圧の大きさである調整電圧値を記憶保持するＥＥＰＲＯＭ７４を備え、マイクロコンピュータ７０は、ＥＥＰＲＯＭ７３に記憶保持された調整電圧値を逆バイアス電圧の初期値として使用することとしたが、ＥＥＰＲＯＭ７４についてはこれを割愛することとしてもよい。マッチング処理を実行する都度、直流電圧信号Ｄの大きさが最小となるときの逆バイアス電圧の大きさである調整電圧値を検出すればよいのであって、これによっても所期の目的を達成することはできる。

上記実施の形態では、アンテナ装置１は、車両のタイヤ空気圧モニタシステムに適用されていることとしたが、他に例えば車両のスマートキーシステムや車両のキーレスエントリーシステムに適用されていることとしてもよい。こうした適用例では、アンテナマッチング回路２０の構成要素にばらつきが存在したり、実際の使用条件と異なる場合があったりして、マッチングずれが生じることが多いため、本発明を適用することが特に有益である。

本発明のアンテナ装置に係る一実施の形態について、その全体構成を示すブロック図。 同実施の形態を構成する制御装置にて実行されるマッチング処理について、その処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…アンテナ装置、１０…アンテナ、２０…アンテナマッチング回路、２０ａ〜２０ｄ…第１〜第４端子、２１…コンデンサ、２２…可変容量ダイオード、２３抵抗、２４…コンデンサ、２５…抵抗、２６…抵抗、３０…方向性結合器、３０ａ〜３０ｄ…第１〜第４端子、４０…送受信ＩＣ（電力信号生成出力器）、５０…増幅器、６０…ダイオード検波回路（直流電圧変換器）、６０ａ〜６０ｃ…第１〜第３端子、６１…ショットキーダイオード、６２…インダクタ、６３…抵抗、６４…コンデンサ、７０…制御装置（制御手段）、７１…Ａ／Ｄ変換部、７２…Ｄ／Ａ変換部、７３…出力指令部、７４…ＥＰＲＯＭ部（記憶保持手段）、８０…モード設定スイッチ。

Claims (7)

1. 伝播してきた高周波電波を捕捉するあるいは高周波電波を放射するアンテナと、
   印加される逆バイアス電圧に応じて容量が変化する可変容量ダイオードを含んで構成されるとともに前記アンテナに接続されるアンテナマッチング回路と、
   前記可変容量ダイオードに印加する逆バイアス電圧を制御する制御手段とを備え、前記逆バイアス電圧の前記制御手段による制御を通じて前記アンテナマッチング回路のインピーダンスを前記アンテナのインピーダンスに整合させるインピーダンス整合を行うアンテナ装置であって、
   前記インピーダンス整合を行うための電力信号を所望の周波数にて生成し、前記アンテナマッチング回路との間に介在する方向性結合器及びこのアンテナマッチング回路を介して前記アンテナに対して前記電力信号を出力する電力信号生成出力器と、
   前記電力信号生成出力器にて生成された前記電力信号が前記アンテナに対して出力されるとき、前記インピーダンス整合がなされていないほど大きく生じる反射電力信号を前記方向性結合器を介して取り込み、この反射電力信号を直流電圧信号に変換する直流電圧変換器とを備え、
   前記制御手段は、前記電力信号生成出力器にて前記電力信号を生成出力させて前記逆バイアス電圧の大きさを所定範囲内で変化させつつ、前記直流電圧信号の大きさが最小となるように逆バイアス電圧を制御することを特徴とするアンテナ装置。
2. 前記直流電圧信号の大きさが最小となるときの逆バイアス電圧の大きさである調整電圧値を記憶保持する記憶保持手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記記憶保持手段に記憶保持された前記調整電圧値を前記逆バイアス電圧の初期値として使用することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記直流電圧変換器は、ショットキーダイオードを含んで構成されるダイオード検波回路であ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。
4. 前記直流電圧変換器は、前記反射電力信号の信号強度を測定するための回路であるＲＳＳＩであ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。
5. 車両のタイヤ空気圧モニタシステムに適用されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
6. 車両のスマートキーシステムに適用されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
7. 車両のキーレスエントリーシステムに適用されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

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