JP2012169827A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの微小ループアンテナで、地板に平行な２方向の偏波を放射乃至受信できるアンテナ装置において、地板に垂直な方向のアンテナ利得を向上する。
【解決手段】微小ループアンテナの両端部を有し、第１ループ面を形成する第１ループ部は、地板と平行に延び、且つ、互いに対向するように地板に垂直な方向で異なる位置に設けられた第１対向部と、地板に垂直な方向に延び、上側第１対向部の一端と微小ループアンテナの一端を連結する第１連結部を備える。第２ループ面を形成する第２ループ部は、地板と平行に延び、且つ、互いに対向するように地板に垂直な方向で異なる位置に設けられた第２対向部と、地板に垂直な方向に延び、一対の第２対向部を連結する第２連結部を有する。地板に垂直な方向に延びる第３連結部により上側第１対向部と下側第２対向部が連結され、地板に垂直な方向に延びる第４連結部により上側第２対向部と下側第１対向部が連結される。
【選択図】図５

Description

本発明は、微小ループアンテナを備え、無線機や携帯端末、特に車両のスマートエントリーシステム、に用いられるアンテナ装置に関するものである。

従来、無線通信端末の筐体内に搭載される微小ループアンテナを備えたアンテナ装置として、例えば特許文献１が開示されている。なお、微小ループアンテナとは、小型化を主目的として、その周囲長を波長（使用波長）に対して十分に短い長さ（一般的には送信乃至受信波長の１／１０以下）としたループアンテナである。

このアンテナ装置では、ループ面が地板に対して垂直となっているので、地板の平面に対して垂直方向から導体が近接しても、導体上の鏡像（イメージ）を利用して、ループアンテナからの電界放射量の低減、すなわちアンテナ利得の低下、を抑制することができる。

さらに、特許文献１（特許文献１の図４参照）では、微小ループアンテナが、互いに直交する面で構成されたループ面を有するように設けられている。このため、地板の平面に沿う方向において、互いに直交する２方向の偏波（水平偏波と垂直偏波）を放射する（又は受信する）ことができる。

特開２０００−２４４２１９号公報

ここで、特許文献１同様、１つの微小ループアンテナで、互いに直交する２方向の偏波（水平偏波と垂直偏波）を放射する構成のアンテナ装置を図１〜図３に示す。

図１〜図３に示すアンテナ装置１０では、電気絶縁材料（例えば樹脂）からなる基材に、導体パターンを含む導電部が設けられてなる回路基板１１を有しており、この回路基板１１に導体パターンの一部として図示しない地板（所謂グランドパターン）が構成されている。このため、地板の平面が回路基板１１の一面と平行となっており、地板の平面に垂直な方向が、回路基板１１（基材）の厚み方向と一致している。図１〜図３では、回路基板１１の厚み方向をＺ方向とする。

回路基板１１の一面側には、微小ループアンテナ１２が実装されている。この微小ループアンテナ１２は、導電材料からなる線材や板材を用いて、形成するループ面が回路基板１１の一面（ＸＹ面）に垂直となるように設けられている。また、ループ面として、互いに直交する第１ループ面Ｌ１及び第２ループ面Ｌ２を有している。図１に示すように、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向を互いに直交する位置関係とすると、第１ループ面Ｌ１はＺＸ面に平行となっており、第２ループ面Ｌ２はＹＺ面に平行となっている。

図１及び図２に示すように、微小ループアンテナ１２は、Ｚ方向から見て平面略Ｌ字状となっており、第１ループ面Ｌ１を形成する第１ループ部１２ａと第２ループ面Ｌ２を形成する第２ループ部１２ｂを有している。これらループ部１２ａ，１２ｂのうち、第１ループ部１２ａが、給電手段としての高周波源１３（無線回路）と電気的に接続される、微小ループアンテナ１２の両端部を有している。

第１ループ部１２ａは、回路基板１１の一面に沿う方向（Ｘ方向）に延び、且つ、互いに対向するように回路基板１１の一面に垂直な方向（Ｚ方向）において異なる位置に設けられた第１対向部２０，２１を有している。なお、第１対向部２０が、地板に遠い上側第１対向部２０であり、第１対向部２１が、地板に近い下側第１対向部２１である。

また、回路基板１１の一面に垂直な方向（Ｚ方向）に延び、高周波源１３に接続される微小ループアンテナ１２の一方の端部と上側第１対向部２０の一端とを連結する第１連結部２２を有している。なお、下側第１対向部２１の端部が、高周波源１３に接続される微小ループアンテナ１２の他方の端部をなしても良いが、図１に示す例では、回路基板１１の一面に垂直な方向（Ｚ方向）に延びる連結部２７が下側第１対向部２１の一端に連結され、該連結部２７を介して下側第１対向部２１が高周波源１３に接続されている。

一方、第２ループ部１２ｂは、回路基板１１の一面に沿う方向（Ｙ方向）に延び、且つ、互いに対向するように回路基板１１の一面に垂直な方向（Ｚ方向）において異なる位置に設けられた第２対向部２３，２４を有している。なお、第２対向部２３が、地板に遠い上側第２対向部２３であり、第２対向部２４が、地板に近い下側第２対向部２４である。

また、回路基板１１の一面に垂直な方向（Ｚ方向）に延び、上側第２対向部２３の一端と下側第２対向部２４の一端とを連結する第２連結部２５を有している。

そして、上側第１対向部２０における第１連結部２２と反対の端部と、上側第２対向部２３における第２連結部２５と反対の端部が連結され、下側第１対向部２１における高周波源１３と反対の端部と、下側第２対向部２４における第２連結部２５と反対の端部が連結されている。

このため、微小ループアンテナ１２の電流経路は、図１に一点鎖線の矢印で示すように、高周波源１３から、第１連結部２２、上側第１対向部２０、上側第２対向部２３、第２連結部２５、下側第２対向部２４、下側第１対向部２１、連結部２７の順に電流が流れるようになっている。なお、この電流経路は任意タイミングの経路であり、該タイミングと異なるタイミングでは上記した順序と逆の経路となる。

ここで、上側第１対向部２０と上側第２対向部２３の連結部と、下側第１対向部２１と下側第２対向部２４の連結部とを繋ぐ連結部２６（図１の破線）が存在すると仮定すると、第１ループ面Ｌ１は、第１ループ部１２ａを構成する第１対向部２０，２１及び第１連結部２２と、上記仮想連結部２６により規定される。一方、第２ループ面Ｌ２は、第２ループ部１２ｂを構成する第２対向部２３，２４及び第２連結部２５と、上記仮想連結部２６により規定される。

したがって、図１に示す方向に電流が流れている場合、図４に示すように、第１ループ面Ｌ１を流れる電流による磁界と、第２ループ面Ｌ２を流れる電流による磁界が発生する。これらの磁界は、地板に対して水平成分が互いに逆向きであるため（例えば連結部２６の磁界の向き参照）、互いの磁界の水平成分が少なからず相殺されてしまう。なお、図４では、電流を一点鎖線の矢印、磁界を実線の矢印で図示している。

このように、従来の構成では、第１ループ部１２ａと第２ループ部１２ｂとで、回路基板１１の一面に水平な方向（地板の一面に水平な方向）の磁界成分が少なからず相殺されてしまうため、該垂直な方向において、電波を放射しにくい、すなわち微小ループアンテナ１２のアンテナ利得が低いという問題がある。このように、回路基板１１の一面に垂直な方向のアンテナ利得が低いと、車両のスマートエントリーシステムのカードキーなど、無線通信端末に用いられるアンテナ装置として不利である。

なお、図４に示す磁界相殺の効果は、下側第１対向部２１と下側第２対向部２４とを連結せず、互いに近い側の端部を、微小ループアンテナ１２の両端部とし、第１連結部２２にて第１対向部２０，２１を連結した構成（特許文献１の図４に示す構成）においても同じである。また、図４では、磁界相殺を分かりやすくするため、第１ループ面Ｌ１と第２ループ面Ｌ２を離して図示している。

本発明は上記問題点に鑑み、１つの微小ループアンテナで、地板に平行な２方向の偏波を放射乃至受信できるアンテナ装置において、地板に垂直な方向のアンテナ利得を向上することを目的とする。

上記目的を達成する為に、請求項１に記載の発明は、
地板と、
形成するループ面が地板の一面に垂直となるように設けられた微小ループアンテナと、を備え、
微小ループアンテナが、ループ面として、互いに直交する第１ループ面及び第２ループ面を有するアンテナ装置であって、
第１ループ面を形成する第１ループ部は、
給電手段と電気的に接続される両端部を有するとともに、
地板の一面に沿う方向に延び、且つ、互いに対向するように地板の一面に垂直な方向において異なる位置に設けられた第１対向部と、
地板の一面に垂直な方向に延び、一対の第１対向部を構成する地板に近い下側第１対向部と地板に遠い上側第１対向部のうち、上側第１対向部の一端と給電手段に接続される一方の端部とを連結する第１連結部と、有し、
第２ループ面を形成する第２ループ部は、
地板の一面に沿う方向に延び、且つ、互いに対向するように地板の一面に垂直な方向において異なる位置に設けられた第２対向部と、
地板の一面に垂直な方向に延び、一対の第２対向部を構成する地板に近い下側第２対向部と地板に遠い上側第２対向部を連結する第２連結部と、有しており、
地板の一面に垂直な方向に延びる第３連結部により、上側第１対向部の第１連結部と反対の端部と下側第２対向部の第２連結部と反対の端部が連結され、
地板の一面に垂直な方向に延びる、第３連結部とは別の第４連結部により、上側第２対向部の第２連結部と反対の端部と下側第１対向部の給電手段側の端部と反対の端部が連結されていることを特徴とする。

このように本発明では、微小ループアンテナの形成するループ面が、地板の一面に対して垂直となっている。したがって、地板の一面に対して垂直方向から導体が近接しても、導体上の鏡像（イメージ）を利用して、ループアンテナからの電界放射量の低減、すなわちアンテナ利得の低下、を抑制することができる。

また、微小ループアンテナが、ループ面として、互いに直交する第１ループ面及び第２ループ面を有する。このため、１つの微小ループアンテナにより、地板の一面に沿う方向において、互いに直交する２方向の偏波（水平偏波と垂直偏波）を放射する（又は受信する）ことができる。

さらに本発明では、従来のように、第１ループ面を構成する上側第１対向部と第２ループ面を構成する上側第２対向部の上側同士、第１ループ面を構成する下側第１対向部と第２ループ面を構成する下側第２対向部の下側同士が連結されるのではなく、異なる対向部の上側と下側が連結されている。具体的には、第１ループ面を構成する上側第１対向部が第２ループ面を構成する下側第２対向部と第３連結部により連結され、第２ループ面を構成する上側第２対向部が第１ループ面を構成する下側第１対向部と第４連結部により連結されている。

このように、微小ループアンテナは８の字状となっており、第１ループ面は、一対の第１対向部、第１連結部、第３連結部の一部、及び第４連結部の一部により規定される。一方、第２ループ面は、一対の第２対向部、第２連結部、第３連結部の一部、及び第４連結部の一部により規定される。また、給電手段から、例えば第１連結部、上側第１対向部、第３連結部、下側第２対向部、第２連結部、上側第２対向部、第４連結部、下側第１対向部の順に電流が流れる。なお、この電流経路は任意タイミングの経路であり、該タイミングと異なるタイミングでは上記した順序と逆の経路となる。

したがって、第１ループ面を流れる電流による磁界と、第２ループ面を流れる電流による磁界は、地板の一面に水平な成分が互いに同じ向きとなる。このように微小ループアンテナを８の字状に構成することで、地板の一面に水平な方向の磁界成分の相殺を抑制し、これにより、地板の一面に垂直な方向における電波の減衰を抑制することができる。

以上から、本発明によれば、１つの微小ループアンテナで地板に平行な２方向の偏波を放射乃至受信できるアンテナ装置において、従来よりも、地板に垂直な方向のアンテナ利得を向上することができる。

請求項２に記載のように、
電気絶縁材料からなる基材に、導体パターンを含む導電部が設けられた基板を備え、
基板の一面には、板状の導電部材が実装され、
地板は導体パターンにより構成され、
微小ループアンテナは、２つの導電部材と、導体パターンを含む導電部とにより構成されており、
導体パターンにより、下側第１対向部及び下側第２対向部がそれぞれ構成され、
２つの導電部材の一方により、上側第１対向部と、第１連結部の少なくとも一部、及び第３連結部の少なくとも一部が構成され、
２つの導電部材の他方により、上側第２対向部と、第２連結部の少なくとも一部、及び第４連結部の少なくとも一部が構成されると良い。

これによれば、板状の導電部材と、基板の導体パターンを含む導電部が電気絶縁材料からなる基材に設けられた基板、すなわち回路基板（配線基板）を用いてアンテナ装置を構成するため、微小ループアンテナ全体を線状や板状の導電部材にて形成する構成に較べて、低コストで複雑な８の字状を実現することができる。また、基板の導体パターンを地板とするため、微小ループアンテナと地板との位置関係を保持しやすくすることができる。

特に請求項３に記載のように、
基板は、導電部として、基材に設けた孔内に導電部材を配置してなる接続部を有し、
下側第１対向部及び下側第２対向部を構成する導体パターンは、基板において導電部材が実装された一面とは異なる面に配置されており、
第２連結部、第３連結部、及び第４連結部は、導電部材とともに、下側第１対向部及び下側第２対向部のいずれかを構成する導体パターンに一端が接続され、他端が基板の一面まで延びた接続部とにより構成されることが好ましい。

これによれば、基板において導電部材が実装された一面とは異なる面に配置された導体パターンと、スルーホールやビアホールなどの、基板に設けた孔に、導電部材を配置してなる接続部を用いて微小ループアンテナを構成するため、接続部を用いず、基板の一面に設けられた導体パターンと導電部材により微小ループアンテナが形成される構成に較べて、微小ループアンテナの体格増大を抑制しつつループ面積を広くすることができる。

上記した発明は、１つの微小ループアンテナで地板に平行な２方向の偏波を放射乃至受信できるアンテナ装置において、従来よりも、地板に垂直な方向のアンテナ利得を向上することができるので、請求項４に記載のように、車両のスマートエントリーシステムのカードキーに好適である。

１つの微小ループアンテナで、互いに直交する２方向の偏波（水平偏波と垂直偏波）を放射する従来構成のアンテナ装置の斜視図である。 図１に示すアンテナ装置を、地板の一面に垂直な方向から見た平面図（上面視平面図）である。 図１に示すアンテナ装置を、地板の一面に沿う方向（白抜き矢印方向）から見た平面図である。 図１のアンテナ装置において、互いに直交する２つのループ面Ｌ１，Ｌ２と電流経路、及び磁界の向きを示す図である。 第１実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。 図５のアンテナ装置において、互いに直交する２つのループ面Ｌ１，Ｌ２と電流経路、及び磁界の向きを示す図である。 第２実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。 図７に示すアンテナ装置の平面図である。 変形例を示す斜視図である 図９に示すアンテナ装置の平面図である。 変形例を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、上記した図１〜図４と共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。

（第１実施形態）
本実施形態に係るアンテナ装置１０は、上記した図１〜図３に示すアンテナ装置１０とほぼ同じ構成を有している。

図５に示すアンテナ装置１０は、車両のスマートエントリーシステムのカードキーに適用されるものであり、このアンテナ装置１０が、アンテナ装置１０の体格に対応したカード状（厚み方向に薄い直方体状）のケース内に収容されて、カードキーとなる。なお、カードキーのケースは、後述する回路基板１１の一面１１ａ及び該一面の裏面１１ｂのそれぞれと対向する平面長方形の対向部位を有し、アンテナ装置１０が収容された状態で、ケースの各対向部位は回路基板１１の一面１１ａ及び裏面１１ｂと略平行となる。また、対向部位間の距離（換言すれば、ケースの厚み）は、ケースの各対向部位の大きさ（平面長方形の短辺及び長辺いずれの長さ）に比べて短く設定されている。

このように、カード状（厚み方向に薄い直方体状）のケース内に収容されて携帯機を構成するアンテナ装置１０では、その使用環境において、人体が厚み方向において遠方から回路基板１１の一面１１ａ又は裏面１１ｂに近接したり、財布などに収納された状態で、回路基板１１の一面１１ａ又は裏面１１ｂに対し、表面に金属蒸着などがなされたポイントカードが近接配置される。すなわち、回路基板１１の平面に対し、厚み方向から導体が近接し、一面１１ａ又は裏面１１ｂに対して対向配置される。

アンテナ装置１０は電気絶縁材料（例えば樹脂）からなる基材に、導体パターンを含む導電部が設けられてなる回路基板１１を有しており、この回路基板１１に導体パターンの一部として図示しない地板（所謂グランドパターン）が構成されている。このため、地板の平面が回路基板１１の一面と平行となっており、地板の平面に垂直な方向が、回路基板１１（基材）の厚み方向と一致している。本実施形態においても、回路基板１１の厚み方向をＺ方向とする。なお、回路基板１１が特許請求の範囲に記載の基板に相当する。

回路基板１１の一面側には、微小ループアンテナ１２が実装されている。微小ループアンテナ１２は、その周囲長が波長（使用波長）に対して十分に短い長さ（例えば送信乃至受信波長の１／１０以下程度）であり、給電手段としての高周波源１３と電気的に接続されるべく回路基板１１に実装されている。

微小ループアンテナ１２は、導電材料からなる線材や板材を用いて、形成するループ面が回路基板１１の一面（ＸＹ面）に垂直となるように設けられている。このため、上記したように回路基板１１の一面（地板の一面）に対して垂直方向から導体が近接しても、導体上の鏡像（イメージ）を利用して、微小ループアンテナ１２からの電界放射量の低減、すなわちアンテナ利得の低下、を抑制することができる。なお、ループ面が垂直とは、ループ面と回路基板１１の一面のなす角が９０度だけでなく、ほぼ９０度も含まれる。また、ループ面とは、微小ループアンテナ１２において、電流経路に対し垂直な方向である幅方向の中心位置からなる面である。

また、ループ面として、互いに直交する第１ループ面Ｌ１及び第２ループ面Ｌ２を有している。図５に示すように、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向を互いに直交する位置関係とすると、第１ループ面Ｌ１はＺＸ面に平行となっており、第２ループ面Ｌ２はＹＺ面に平行となっている。微小ループアンテナ１２は、Ｚ方向から見て平面略Ｌ字状となっており、第１ループ面Ｌ１を形成する第１ループ部１２ａと第２ループ面Ｌ２を形成する第２ループ部１２ｂを有している。このため、１つの微小ループアンテナ１２により、回路基板１１の一面（地板の一面）に沿う方向において、互いに直交する２方向の偏波（水平偏波と垂直偏波）を放射する（又は受信する）ことができる。なお、第１ループ面Ｌ１を形成する第１ループ部１２ａが水平偏波を放射し、第２ループ面Ｌ２を形成する第２ループ部１２ｂが垂直偏波を放射する。

これらループ部１２ａ，１２ｂのうち、第１ループ部１２ａが微小ループアンテナ１２の両端部を有しており、この両端部は、給電手段としての高周波源１３（無線回路）と電気的に接続される。

第１ループ部１２ａは、回路基板１１の一面に沿う方向（Ｘ方向）に延び、且つ、互いに対向するように回路基板１１の一面に垂直な方向（Ｚ方向）において異なる位置に設けられた第１対向部２０，２１を有している。第１対向部２０が、地板に遠い上側第１対向部２０であり、第１対向部２１が、地板に近い下側第１対向部２１である。

また、回路基板１１の一面に垂直な方向（Ｚ方向）に延び、高周波源１３に接続される微小ループアンテナ１２の一方の端部と上側第１対向部２０の一端とを連結する第１連結部２２を有している。なお、下側第１対向部２１の端部が、高周波源１３に接続される微小ループアンテナ１２の他方の端部をなしても良いが、図５に示す例では、回路基板１１の一面に垂直な方向（Ｚ方向）に延びる連結部２７が下側第１対向部２１の一端に連結され、該連結部２７を介して下側第１対向部２１が高周波源１３に接続されている。

一方、第２ループ部１２ｂは、回路基板１１の一面に沿う方向（Ｙ方向）に延び、且つ、互いに対向するように回路基板１１の一面に垂直な方向（Ｚ方向）において異なる位置に設けられた第２対向部２３，２４を有している。第２対向部２３が、地板に遠い上側第２対向部２３であり、第２対向部２４が、地板に近い下側第２対向部２４である。

また、回路基板１１の一面に垂直な方向（Ｚ方向）に延び、上側第２対向部２３の一端と下側第２対向部２４の一端とを連結する第２連結部２５を有している。

そして、本実施形態では、従来構成とは異なり、上側第１対向部２０における第１連結部２２と反対の端部と下側第２対向部２４における第２連結部２５と反対の端部が、第３連結部２８ａによって連結されている。また、上側第２対向部２３における第２連結部２５と反対の端部と下側第１対向部２１における高周波源１３と反対の端部が、第４連結部２８ｂによって連結されている。

このように、本実施形態において、微小ループアンテナ１２は８の字状となっており、第１ループ面Ｌ１は、一対の第１対向部２０，２１、第１連結部２２、第３連結部２８ａの一部、及び第４連結部２８ｂの一部により規定される。一方、第２ループ面Ｌ２は、一対の第２対向部２３，２４、第２連結部２５、第３連結部２８ａの一部、及び第４連結部２８ｂの一部により規定される。

また、微小ループアンテナ１２の電流経路は、図５に一点鎖線の矢印で示すように、高周波源１３から、例えば第１連結部２２、上側第１対向部２０、第３連結部２８ａ、下側第２対向部２４、第２連結部２５、上側第２対向部２３、第４連結部２８ｂ、下側第１対向部２１、（及び連結部２７）の順に電流が流れるようになっている。なお、この電流経路は任意タイミングの経路であり、該タイミングと異なるタイミングでは上記した順序と逆の経路となる。

ここで、第３連結部２８ａ及び第４連結部２８ｂを、図６に示すように、第１対向部２０，２１同士を連結して第１ループ面Ｌ１を規定するとともに、第２対向部２３，２４同士を連結して第２ループ面Ｌ２を規定する連結部２８とする。第１ループ面Ｌ１を流れる電流による磁界と、第２ループ面Ｌ２を流れる電流による磁界は、地板に対して水平成分が互いに同じ向きとなる（例えば連結部２８の磁界の向き参照）。このため、これら磁界の水平成分の相殺を抑制することができる。すなわち、地板に垂直な方向における電波の減衰を抑制することができる。なお、図６では、電流を一点鎖線の矢印、磁界を実線の矢印で図示している。

以上から、本実施形態によれば、１つの微小ループアンテナ１２で回路基板１１の一面（地板の一面）に平行な２方向の偏波を放射乃至受信できるアンテナ装置１０において、従来よりも、回路基板１１の一面に垂直な方向のアンテナ利得を向上することができる。したがって、車両のスマートエントリーシステムのカードキーなど、無線通信端末に用いられるアンテナ装置１０として好適である。

なお、図５に示す例では、回路基板１１の導体パターンにより地板が構成される例を示した。しかしながら、地板としては、特に回路基板の導体パターンに限定されるものではない。金属板などを採用することもできる。

以下、第１実施形態に示すアンテナ装置１０のより具体的な構成例について説明する。

（第２実施形態）
本実施形態では、回路基板１１の構成された導体パターンなどの導電部を用いて、第１実施形態に示す８の字状の微小ループアンテナ１２が構成されている点を特徴とする。

回路基板１１は、樹脂からなる平面長方形の基材に、導体パターンや接続部が配置されてなる。また、上記導体パターンは、回路基板１１に対し厚み方向に多層に配置されており、回路基板１１が所謂多層基板となっている。

図７及び図８に示すように、平面長方形の回路基板１１における一面１１ａと反対の裏面１１ｂには、導体パターンとして、下側第１対向部２１を構成する第１導体パターン３０が設けられている。この第１導体パターン３０は、Ｘ方向に延びて平面略長方形状に設けられている。また、裏面１１ｂには、導体パターンとして、下側第２対向部２４を構成する第２導体パターン３１が設けられている。この第２導体パターン３１は、その伸延方向が第１導体パターン３０の伸延方向と直交するように、Ｙ方向に延びて形成されている。

第１導体パターン３０における第２ループ面Ｌ２に近い側の端部には、後述する第３接続部５２の一端が接続されている。また、第３接続部５２が接続される端部と反対の端部には、図示しない導体パターンが連結されており、少なくとも該導体パターンを介して高周波源１３及び地板としての導体パターン（グランドパターン）に接続されている。

第２導体パターン３１は、第１ループ面Ｌ１に近い側の端部、詳しくは、Ｙ方向における位置が少なくとも第１導体パターン３０と同じ部分に、他の部分に対し、Ｘ方向に沿う幅の一部、詳しくは第１導体パターン３０側の一部が切り欠かれた形状の先端部３１ａを有する。そして、この先端部３１ａに、後述する第１接続部５０の一端が接続されている。また、第２導体パターン３１における先端部３１ａと反対の端部には、後述する第２接続部５１の一端が接続されている。

一方、回路基板１１の一面１１ａには、導体パターンとして、後述する導電部材４０と第１接続部５０とを電気的に接続する第３導体パターン３２が設けられている。この第３導体パターン３２は、その一部が第１導体パターン３０の上方に位置しており、Ｘ方向に延びつつＸ方向における位置が少なくとも第１導電部材４０（実装部４０ａ）と同じ部分の幅（Ｙ方向の幅）が、第１導電部材４０の幅よりも狭くなっている。そして、この幅の狭い部分において、先端部３１ａとの対向部分に第１接続部５０が接続されている。

また、回路基板１１の一面１１ａには、導体パターンとして、後述する導電部材４１と第３接続部５２とを電気的に接続する第４導体パターン３３が設けられている。この第４導体パターン３４は、その一部が第２導体パターン３１の上方に位置しており、Ｙ方向に延びつつＹ方向における位置が少なくとも第１導体パターン３０と同じ部分が、Ｘ方向において第１導体パターン３０と重なるように、第２導電部材４１の幅よりも狭くなっている。そして、この幅の狭い部分において、第１導体パターン３０との対向部分に第３接続部５２が接続されている。

また、回路基板１１の一面１１ａには、２つの導電部材４０，４１が実装されている。これら導電部材４０，４１は、金属薄板を所定形状（例えば平面長方形）に打ち抜き、折曲してなるものである。本実施形態では、導電部材４０，４１がそれぞれ４箇所でその板厚方向に折曲されており、回路基板１１の一面１１ａと略平行とされた実装部４０ａ，４１ａと、回路基板１１の一面１１ａと略平行とされ、実装部４０ａ，４１ａよりも回路基板１１の一面１１ａから離れた位置に配置される浮き部４０ｂ，４１ｂと、実装部４０ａ４１ａと浮き部４０ｂ，４１ｂを繋ぐ繋ぎ部４０ｃ，４１ｃを有している。また、繋ぎ部４０ｃ，４１ｃは、実装部４０ａ，４１ａとの境界部分が谷折りで９０度、浮き部４０ｂ，４１ｂとの境界が山折りで９０度の折曲部分となっている。

そして、第１導電部材４０における第２ループ面Ｌ２に近い側の実装部４０ａは、回路基板１１の第３導体パターン３２の一端上に配置され、はんだなどを介して第３導体パターン３２と電気的且つ機械的に接続されている。他方の実装部４０ａは、高周波源１３と第１導電部材４０とを電気的に接続する図示しない導電部（例えば導体パターン）上に配置され、はんだなどを介して電気的且つ機械的に接続されている。

また、第２導電部材４１における第１ループ面Ｌ１に近い側の実装部４１ａは、回路基板１１の第４導体パターン３３の一端上に配置され、はんだなどを介して第４導体パターン３３と電気的且つ機械的に接続されている。他方の実装部４１ａは、回路基板１１に設けられた第２接続部５１の一端と接続されている。なお、実装部４１ａは、第２接続部５１と直接的に接続されても良いし、図示しない導体パターンを介して接続されても良い。

また、回路基板１１には、回路基板１１を貫通するスルーホール内に導電材料が配置されてなる接続部５０，５１，５２が設けられている。そして、第１接続部５０により、第１導電部材４０と第２導体パターン３１が接続され、第２接続部５１により、第２導体パターン３１と第２導電部材４１が接続されている。また、第３接続部５２により、第４導体パターン３３と第１導体パターン３０が接続されている。

このように構成されるアンテナ装置１０では、第１導電部材４０の一方の繋ぎ部４０ｃが上記した第１連結部２２に相当し、浮き部４０ｂが上側第１対向部２０に相当し、他方の繋ぎ部４０ｂ、（実装部４０ａ、第３導体パターン３２）、及び第１接続部５０が、第３連結部２８ａに相当する。また、第２導体パターン３１が下側第２対向部２４に相当し、第２接続部５１及び第２導電部材４１の一方の繋ぎ部４１ｃ（及び実装部４０ａ）が第２連結部２５に相当する。また、第２導電部材４１の浮き部４１ｂが、上側第２対向部２３に相当し、他方の繋ぎ部４１ｃ、（実装部４０ａ、第４導体パターン３３）、及び第３接続部５２が、第４連結部２８ｂに相当する。また、第１導体パターン３０が下側第１対向部２１に相当する。

そして、高周波源１３から、例えば第１導電部材４０、第３導体パターン３２、第１接続部５０、第２導体パターン３１、第２接続部５１、第２導電部材４１、第４導体パターン３３、第３接続部５２、及び第１導体パターン３０の順に電流が流れるようになっている。なお、この電流経路は任意タイミングの経路であり、該タイミングと異なるタイミングでは上記した順序と逆の経路となる。

このように、本実施形態によれば、第１実施形態同様、１つの微小ループアンテナ１２で回路基板１１の一面（地板の一面）に平行な２方向の偏波を放射乃至受信できるアンテナ装置１０において、従来よりも、回路基板１１の一面に垂直な方向のアンテナ利得を向上することができる。

また、本実施形態では、回路基板１１の導体パターンにより地板を構成するとともに、回路基板１１に実装された板状の導電部材４０，４１と、導体パターン３０〜３３及び接続部５０〜５３を含む回路基板１１の導電部を用いて８の字状の微小ループアンテナ１２を構成する。したがって、微小ループアンテナ１２全体を線状や板状の導電部材にて形成する構成に較べて、低コストで複雑な８の字状を実現することができる。また、回路基板１１の導体パターンを地板とするため、微小ループアンテナ１２と地板との位置関係を保持しやすい。

さらには、回路基板１１の裏面１１ｂに設けられた導体パターン３０，３１と、回路基板１１に設けた孔に導電部材を配置してなる接続部５０〜５２を用いて微小ループアンテナ１２を構成している。したがって、接続部５０〜５２を用いず、回路基板１１の一面１１ａ（導電部材４０，４１の実装面）に設けられた導体パターンと導電部材４０，４１により微小ループアンテナ１２が形成される構成に較べて、微小ループアンテナ１２の体格増大を抑制しつつループ面積を広くすることができる。

（変形例）
本実施形態では、第２導体パターン３１における第１接続部５０が接続される先端部３１ａの幅が他の部分よりも狭く、第１導電部材４０と第１接続部５０とを繋ぐ第３導体パターン３２の第１接続部５０が接続される部分の幅が第１導電部材４０の幅よりも狭く、第２導電部材４１と第３接続部５２とを繋ぐ第４導体パターン３３の第３接続部５２が接続される部分の幅が第２導電部材４１の幅よりも狭い例を示した。しかしながら、例えば図９及び図１０に示すように、導電部材４０，４１と導体パターン３０〜３３の幅（電流の流れ方向に対して直交する方向の幅）が互いに等しい構成とすることもできる。図９及び図１０に示す例では、第１導体パターン３０を平面Ｌ字状とし、その先端部３０ａに第３接続部５２が接続されている。また、第３導体パターン３２及び第４導体パターン３３は、ともにＸ方向に沿って延びており、所定の隙間を有してＹ方向に並設されている。そして、第４導体パターン３３のほぼ半分が、第１導体パターン３０の先端部３０ａの上方に位置し、残りの半分が、第２導体パターン３１の上方且つ第２導電部材４０の実装部４１ａの下方に位置している。

本実施形態では、回路基板１１の裏面１１ｂに導体パターン３０，３１が設けられ、接続部５０〜５２が回路基板１１をその厚さ方向に貫通する例を示した。しかしながら、導体パターン３０，３１を回路基板１１の内層（一面１１ａと裏面１１ｂの間の層）に設け、接続部５０〜５２として層間接続ビアを採用しても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、例えば図１１に示すように、回路基板１１の一面１１ａに位置する導体パターン３０，３１と導電部材４０，４１によって微小ループアンテナ１２を構成することもできる。図１１に示す例では、下側第１対向部２１を構成する第１導体パターン３０と、下側第２対向部２４を構成する第２導体パターン３１が、ともに回路基板１１の一面１１ａに設けられている。第１導体パターン３０は、図１０に示す例同様に平面Ｌ字状とされており、第２導体パターン３１は、図１０に示す例同様に平面長方形となっている。また、第１導電部材４０は平面長方形となっており、第２導電部材４１は、浮き部４１ｂに対して第１ループ面Ｌ１側の実装部４１ａがＸ方向に折曲された平面Ｌ字状となっている。

そして、第１導体パターン３０の先端部３０ａの上方に、第２導電部材４１の折曲側の実装部４１ａが位置し、これらがはんだ等の接合部材を介して電気的且つ機械的に接続されている。また、第１導体パターン３０の他方の端部の上方には、第１導電部材４０の浮き部４０ｂが位置しており、第１導電部材４０の第２ループ面Ｌ２と反対の実装部４１ａは、第２導体パターン３１に対して第１導体パターン４０よりも遠い位置で、回路基板１１（図示しない導体パターン又は接続部）に接続されている。

一方、第２導体パターン３０の一方の端部の上方に、第１導電部材４０の実装部４０ａが位置し、これらがはんだ等の接合部材を介して電気的且つ機械的に接続されている。また、第２導体パターン３１の他方の端部の上方には、第２導電部４１の実装部４１ａが位置し、これらがはんだ等の接合部材を介して電気的且つ機械的に接続されている。

本実施形態では、導電部材４０，４１がともに実装部４０ａ，４１ａを有する例を示した。しかしながら、実装部４０ａ，４１ａを有さず、繋ぎ部４０ｃ，４１ｃの下端にて、対応する接続部５１や導体パターン３２，３３に接続された構成とすることも可能である。すなわち、導電部材４０，４１としては、実装状態で、回路基板１１の一面１１ａに対して浮いた状態となる浮き部４０ｂ，４１ｂと、浮き部４０ｂ，４１ｂを回路基板１１の一面１１ａ上に支持する繋ぎ部４０ｃ，４１ｃを少なくとも有せば良い。

また、本実施形態では、微小ループアンテナ１２が、回路基板１１の導電部と導電部材４０，４１により構成される例を示したが、回路基板１１として導体パターンが多層に配置された多層基板を用いることで、導電部材４０，４１を用いず、回路基板１１の導電部（導体パターン及び接続部）のみによって微小ループアンテナ１２を構成することもできる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態では、アンテナ装置１０が、車両のスマートエントリーシステムのカードキーに適用される例を示した。しかしながら、本実施形態に示すアンテナ装置１０の適用範囲は上記例に限定されるものではない。それ以外の無線機や携帯端末に適用することもできる。

１０・・・アンテナ装置
１２・・・微小ループアンテナ
１２ａ・・・第１ループ部
１２ｂ・・・第２ループ部
２０・・・上側第１対向部
２１・・・下側第２対向部
２２・・・第１連結部
２３・・・上側第２対向部
２４・・・下側第２対向部
２５・・・第２連結部
２８ａ・・・第３連結部
２８ｂ・・・第４連結部
Ｌ１・・・第１ループ面
Ｌ２・・・第２ループ面

Claims (4)

1. 地板と、
   形成するループ面が前記地板の一面に垂直となるように設けられた微小ループアンテナと、を備え、
   前記微小ループアンテナが、前記ループ面として、互いに直交する第１ループ面及び第２ループ面を有するアンテナ装置であって、
   前記第１ループ面を形成する第１ループ部は、
   給電手段と電気的に接続される両端部を有するとともに、
   前記地板の一面に沿う方向に延び、且つ、互いに対向するように前記地板の一面に垂直な方向において異なる位置に設けられた第１対向部と、
   前記地板の一面に垂直な方向に延び、一対の前記第１対向部を構成する前記地板に近い下側第１対向部と前記地板に遠い上側第１対向部のうち、前記上側第１対向部の一端と前記給電手段に接続される一方の端部とを連結する第１連結部と、有し、
   前記第２ループ面を形成する第２ループ部は、
   前記地板の一面に沿う方向に延び、且つ、互いに対向するように前記地板の一面に垂直な方向において異なる位置に設けられた第２対向部と、
   前記地板の一面に垂直な方向に延び、一対の前記第２対向部を構成する前記地板に近い下側第２対向部と前記地板に遠い上側第２対向部を連結する第２連結部と、有しており、
   前記地板の一面に垂直な方向に延びる第３連結部により、前記上側第１対向部の前記第１連結部と反対の端部と前記下側第２対向部の前記第２連結部と反対の端部が連結され、
   前記地板の一面に垂直な方向に延びる、前記第３連結部とは別の第４連結部により、前記上側第２対向部の前記第２連結部と反対の端部と前記下側第１対向部の前記給電手段側の端部と反対の端部が連結されていることを特徴とするアンテナ装置。
2. 電気絶縁材料からなる基材に、導体パターンを含む導電部が設けられた基板を備え、
   前記基板の一面には、板状の導電部材が実装され、
   前記地板は前記導体パターンにより構成され、
   前記微小ループアンテナは、２つの前記導電部材と、前記導体パターンを含む導電部とにより構成されており、
   前記導体パターンにより、前記下側第１対向部及び前記下側第２対向部がそれぞれ構成され、
   ２つの前記導電部材の一方により、前記上側第１対向部と、前記第１連結部の少なくとも一部、及び前記第３連結部の少なくとも一部が構成され、
   ２つの前記導電部材の他方により、前記上側第２対向部と、前記第２連結部の少なくとも一部、及び前記第４連結部の少なくとも一部が構成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記基板は、前記導電部として、前記基材に設けた孔内に導電部材を配置してなる接続部を有し、
   前記下側第１対向部及び前記下側第２対向部を構成する導体パターンは、前記基板において前記導電部材が実装された一面とは異なる面に配置されており、
   前記第２連結部、前記第３連結部、及び前記第４連結部は、前記導電部材とともに、前記下側第１対向部及び前記下側第２対向部のいずれかを構成する導体パターンに一端が接続され、他端が前記基板の一面まで延びた前記接続部とにより構成されていることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 車両のスマートエントリーシステムのカードキーに用いられることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のアンテナ装置。

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