JP2014107789A - 近傍通信用メアンダアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】１次側と２次側のアンテナが回転方向にずれて配置された場合、回転方向の位置ずれを電子的に変えて電界結合がなくなる状態を回避する。
【解決手段】プリント基板１１上に１波長ループアンテナをメアンダ状に折り曲げてなるメアンダアンテナ１２を多角形に形成する。メアンダアンテナ１２は、多角形の各角部に対応して複数の領域に分割し、各領域にメアンダ形状のアンテナパタン１３ａ〜１３ｈを回転対称に設ける。各アンテナパタン１３ａ〜１３ｈの内側ライン側及び外側ライン側に設けた接続端子間にそれぞれスイッチ素子を接続し、各スイッチ素子のオン／オフによりアンテナパタン１３ａ〜１３ｈの接続状態を変えて電位の極性を９０°変えられるようにする。給電側と負荷側のメアンダアンテナの回転ずれ角が４５°以上の場合、アンテナパタン１３ａ〜１３ｈの電位の極性を９０°変えることで、電界結合がなくなる状態を回避できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電界共振結合を用いて近距離での無線通信を行う近傍通信用メアンダアンテナに関する。

従来、ワイヤレスで電力伝送を行う場合、電磁波を利用して行う無線伝送が一般的に用いられている。この電磁波を使用するアンテナの寸法形状は、波長に対して半波長程度の大きさが必要であり、小型化が困難である。また、電磁波を使用する無線伝送は、電波法の制約を大きく受け、特定小電力に類する形で通信装置の運用がなされている。

また一方、メアンダライン形状のアンテナを利用し、電界共振結合で電力伝送を行う近傍ワイヤレス通信がある（例えば、特許文献１、２参照）。この電界共振結合を利用する近傍ワイヤレス通信は、アンテナの寸法形状を波長に対して十分に小型にすることで電磁波放射を抑制し、電界が形成される近距離に限定して無線伝送を行う。この近傍ワイヤレス通信は、電磁波的に非放射性にすることで、電波法の制約を回避しやすいという利点がある。

近傍ワイヤレス通信に用いられるメアンダライン形状のアンテナ、所謂メアンダアンテナは、例えば半波長ダイポールアンテナや１波長ループアンテナの素子を折り曲げ、あるいは折り畳むことで、波長に対して小型例えば波長の１０分の１の大きさにしている。図５は半波長ダイポールアンテナを折り曲げて形成した従来のメアンダアンテナ１の励振状態を表したもので、（ａ）は電流分布、（ｂ）は電界分布を示している。上記メアンダアンテナ１は、中央部に給電点２が設けられている。このメアンダアンテナ１は、折り返しに対して垂直な方向に現れる電流・電圧分布が、ダイポールアンテナの素子電流を準える分布になり、電磁波放射に寄与することになるが、折り返し方向に対して隣り合うラインに流れる電流が矢印で示すように逆向きでその振幅が似通っていることで、誘導電流成分との相殺が生じて電流が流れにくい状態になり、電界が優位な結合が実現される。

特開２０１０−３４７９１号公報 特開２００６−２１７０００号公報

上記のように近傍ワイヤレス通信では、メアンダアンテナ１を使用することで、小型化が可能であり、且つ電波法の制約を回避しやすいという利点がある。
また、図６に示すように１次（信号）側と２次（負荷）側のメアンダアンテナ１ａ、１ｂを所定の間隔Ｄで対向配置して共振周波数の信号を通信しようとするとき、（ａ）のように同じ向きに正面対向でアンテナパタンが揃っている配置とした場合には、電界結合が最良の状態で伝送可能である。上記１次（信号）側のメアンダアンテナ１ａの中央には給電点２ａが設けられ、２次（負荷）側のメアンダアンテナ１ｂの中央には負荷点２ｂが設けられている。

しかし、図６（ｂ）に示すようにメアンダアンテナ１ａ、１ｂのアンテナパタンが回転方向に９０°ずれて配置されると、１次（信号）側の電位の分布が、容量を介して２次（負荷）側のパタンに電位を誘起させにくい状態、すなわち電界結合がなくなって無線伝送が不可能になるという問題がある。

図７は、上記従来のメアンダアンテナの回転ずれ角に対する結合度の実測データ例であり、１次（信号）側と２次（負荷）側のメアンダアンテナ１ａ、１ｂの間隔Ｄ［ｍｍ］及び回転ずれ角θ［ｄｅｇ］に対する結合度η_２１［倍］の関係を示している。上記図７に示したように従来のメアンダアンテナ１ａ、１ｂにおいては、間隔Ｄが大きくなるほど結合度η_２１が減少する。また、メアンダアンテナ１ａ、１ｂ間の回転ずれ角θに応じて結合度η_２１が低下し、特に回転ずれ角θが４５°以上になると急激に結合度η_２１が低下する。

上記のように従来のメアンダアンテナは、アンテナ間の回転ずれ角θに応じて結合度η_２１が低下し、特に回転ずれ角θが４５°以上になると急激に結合度η_２１が低下して無線伝送が不可能になるという問題があるので、１次（信号）側と２次（負荷）側のアンテナ１ａ、１ｂ間に回転方向のずれが生じないように位置合せを確実に行う必要があり、アンテナの設置が非常に面倒であった。

また、一般家庭等において、壁で仕切られた部屋間で信号を無線伝送する場合には、壁の両側にメアンダアンテナ１ａ、１ｂを対向配置する必要があり、このため目視による位置確認ができず、アンテナの位置合せが困難であった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、対向配置される１次側と２次側のアンテナが回転方向にずれて配置された場合においても、回転方向の位置ずれを電子的に修正して無線伝送を確実に行うことができる近傍通信用メアンダアンテナを提供することを目的とする。

第１の発明に係る近傍通信用メアンダアンテナは、基板と、前記基板上に設けられる多角形状のアンテナ設置領域と、前記多角形状のアンテナ設置領域を各角部に対応して複数に分割してなる各分割領域に回転対称な形状で設けられるメアンダ形状の複数のアンテナパタンと、前記基板の略中心部に設けられ給電点と、前記複数のアンテナパタンにおける電界分布が所定の方向を向くように前記複数のアンテナパタンの電流ゼロ点間及び前記給電点との間を接続する接続手段とを具備することを特徴とする。

第２の発明に係る近傍通信用メアンダアンテナは、基板と、前記基板上に回転対称な形状に配置されるメアンダ形状の複数のアンテナパタンと、前記基板の略中心部に設けられ給電点と、前記複数のアンテナパタン間及び前記給電点に設けられ、該複数のアンテナパタンの電流ゼロ点間及び前記給電点との間をオン／オフする複数のスイッチ素子と、前記スイッチ素子のオン／オフ動作を制御し、前記複数のアンテナパタンの接続状態を変えて該複数のアンテナパタンにおける電界分布の方向を可変設定する制御手段とを具備することを特徴とする。

第３の発明は、前記第１又は第２の発明に係る近傍通信用メアンダアンテナにおいて、前記複数のアンテナパタンからなるアンテナ形状を多角形に形成したことを特徴とする。

第４の発明は、前記第２の発明に係る近傍通信用メアンダアンテナにおいて、前記スイッチ素子は、Ｐｉｎダイオードを用いて構成したことを特徴とする。
第５の発明は、前記第２の発明に係るメアンダアンテナを給電側と負荷側に所定の間隔で対向配置して電界共振結合により近距離の無線伝送を行う場合において、前記両メアンダアンテナにおけるアンテナパタンの位置が回転方向にずれている場合に、前記制御手段によりメアンダアンテナのスイッチ素子を制御し、前記アンテナパタンの回転ずれ角が減少する方向に該アンテナパタンにおける電界分布の方向を可変設定することを特徴とする。

本発明によれば、対向配置されるアンテナ間で回転方向のずれを生じている場合であっても、スイッチ素子の設定によりアンテナパタンの電界分布の方向を修正でき、アンテナ基板を物理的に回転することなく良好な通信状態とすることができる。

本発明の一実施形態に係る近傍通信用メアンダアンテナの構成を示す正面図である。 同実施形態に係る近傍通信用メアンダアンテナにおいて、スイッチ素子によりアンテナパタンの電位の極性を上下（垂直）方向と左右（水平）方向に切替えた場合のパタン接続例を示す図である。 同実施形態において、アンテナパタンの電位の極性を左右（水平）方向に切替えた場合のアンテナパタン上に分布する電位を測定して示す図である。 同実施形態において、２つのメアンダアンテナを所定の間隔で対向配置して電界共振結合により近距離の無線伝送を行う場合の構成例を示す図である。 従来の半波長ダイポールアンテナを折り曲げて形成したメアンダアンテナの励振状態を表し、（ａ）は電流分布、（ｂ）は電界分布を示す図である。 従来のメアンダアンテナにおける信号伝送状態を示し、（ａ）は２つのメアンダアンテナを同じ向きに正面対向配置した場合の信号伝送状態を示す図、（ｂ）はアンテナパタンを回転方向に９０°ずれて配置した場合の信号伝送状態を示す図である。 従来のメアンダアンテナの回転ずれ角に対する結合度の実測データ例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る近傍通信用メアンダアンテナの構成を示す正面図である。図１において、１１はアンテナ基板を構成する例えば方形状のプリント基板で、このプリント基板１１の一方の面に１波長ループアンテナをメアンダ状に折り曲げてなるメアンダアンテナ１２が多角形例えば八角形に形成される。メアンダアンテナ１２は、例えば八角形の各角部に対応して８つの領域に分割され、各領域にメアンダ形状のアンテナパタン１３ａ〜１３ｈが回転対称に設けられる。アンテナパタン１３ａ〜１３ｈは、折り返し方向でも、隣り合うラインに流れる電流が逆向きでその振幅が似通っていることで、誘導電流成分との相殺が生じ、電流が流れにくい状態になり、電界共振結合アンテナとしての機能を実現している。

上記プリント基板１１には、各アンテナパタン１３ａ〜１３ｈの電流ゼロ点である内側ライン先端部に接続端子１４ａ〜１４ｈが設けられると共に、これらの各接続端子１４ａ〜１４ｈの中間に位置するように接続端子１５ａ〜１５ｈが設けられる。また、プリント基板１１には、アンテナパタン１３ａ〜１３ｈの電流ゼロ点である外側ライン先端部に接続端子１６ａ〜１６ｈが設けられると共に、上記外側ラインの反対側に端子接続用ライン１７ａ〜１７ｈが設けられ、その先端の電流ゼロ点に接続端子１８ａ〜１８ｈが設けられる。この場合、各アンテナパタン１３ａ〜１３ｈは、接続端子１６ａ−１６ｂ間、１６ｃ−１６ｄ間、１６ｅ−１６ｆ間、１６ｇ−１６ｈ間がそれぞれ隣接して位置するように設けられ、また、接続端子１８ａ−１８ｈ間、１８ｂ−１８ｃ間、１８ｄ−１８ｅ間、１８ｆ−１８ｇ間がそれぞれ隣接して位置するように設けられる。

そして、上記各アンテナパタン１３ａ〜１３ｈの内側ライン側に設けられた接続端子１４ａ〜１４ｈと接続端子１５ａ〜１５ｈとの間において、それぞれ各端子の両側にスイッチ素子例えばＰｉｎダイオードスイッチ２１_１〜２１_１６が接続される。

また、上記各アンテナパタン１３ａ〜１３ｈの外側ライン側においては、接続端子１６ａ−１６ｂ間、１６ｃ−１６ｄ間、１６ｅ−１６ｆ間、１６ｇ−１６ｈ間にＰｉｎダイオードスイッチ２２_１〜２２_４が接続され、接続端子１８ａ−１８ｈ間、１８ｂ−１８ｃ間、１８ｄ−１８ｅ間、１８ｆ−１８ｇ間にＰｉｎダイオードスイッチ２３_１〜２３_４が接続される。

上記Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_１〜２１_１６、２２_１〜２２_４、２３_１〜２３_４は、図示しないがバイアス給電回路が接続されており、このバイアス給電回路により各Ｐｉｎダイオードスイッチの順バイアスの掛け方を変えて任意にオン／オフできるように構成されている。

また、プリント基板１１の中心部に給電点２５が設けられ、この給電点２５はアンテナパタン１３ｃ、１３ｄの接続端子１４ｃ、１４ｄ間に設けられた接続端子１５ｃ、及びアンテナパタン１３ｇ、１３ｈの接続端子１４ｇ、１４ｈ間に設けられた接続端子１５ｇに給電ライン２６ａ、２６ｂを介して接続される。上記給電点２５は、プリント基板１１の反対側の設けられた給電用接栓（図示せず）に接続される。この給電用接栓は、給電用ケーブルを介して通信機器に接続される。

また、アンテナパタン１３ａ、１３ｂの接続端子１４ａ、１４ｂ間に設けられた接続端子１５ａと、アンテナパタン１３ｅ、１３ｆの接続端子１４ｅ、１４ｆ間に設けられた接続端子１５ｅとの間が接続ライン２７を介して接続される。

上記のように構成されたメアンダアンテナ１２は、接続端子１４ａ〜１４ｈと接続端子１５ａ〜１５ｈとの間に接続されたＰｉｎダイオードスイッチ２１_１〜２１_１６、接続端子１６ａ〜１６ｈに接続されたＰｉｎダイオードスイッチ２２_１〜２２_４、及び接続端子１８ａ〜１８ｈに接続されたＰｉｎダイオードスイッチ２３_１〜２３_４のバイアス給電回路を制御してオン／オフ切替えすることにより、プリント基板１１上のアンテナパタン１３ａ〜１３ｈにおける電界分布の方向、すなわち電位の極性を図２（ａ）、（ｂ）に示すように９０°例えば上下（垂直）方向と左右（水平）方向に変えることが可能である。この場合、上記バイアス給電回路は、アンテナパタンの電位の極性を上下（垂直）方向あるいは左右（水平）方向に切替える指示を与えることで、各Ｐｉｎダイオードスイッチをオン／オフ制御して電界分布の方向を所定の方向に切替えるように構成される。

図２（ａ）は、アンテナパタン１３ａ〜１３ｈにおける電位の極性を上下（垂直）方向に位置するように遷移させる場合のＰｉｎダイオードスイッチのオン／オフ設定例を示している。この設定例では、アンテナパタン１３ａ〜１３ｈの内側に設けられたＰｉｎダイオードスイッチ２１_１〜２１_１６に対しては、Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_２、２１_４、２１_５、２１_７、２１_１０、２１_１２、２１_１３、２１_１５をオンし、他のＰｉｎダイオードスイッチをオフに設定する。また、アンテナパタン１３ａ〜１３ｈの外側に設けられたＰｉｎダイオードスイッチ２２_１〜２２_４、２３_１〜２３_４に対しては、Ｐｉｎダイオードスイッチ２２_１〜２２_４をオンし、他のＰｉｎダイオードスイッチ２３_１〜２３_４をオフに設定する。

Ｐｉｎダイオードスイッチを上記のように設定した場合、給電点２５は、「給電ライン２６ｂ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_１５−アンテナパタン１３ｈ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２２_４−アンテナパタン１３ｇ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_１３−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_１２−アンテナパタン１３ｆ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２２_３−アンテナパタン１３ｅ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_１０」の経路を経て接続ライン２７に接続される。この結果、破線で示す中央水平ライン２８より下側に位置する４つのアンテナパタン１３ｈ、１３ｇ、１３ｆ、１３ｅが直列に接続され、水平方向に位置する一方のアンテナ素子を構成する。

そして、上記接続ライン２７は、「Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_２−アンテナパタン１３ａ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２２_１−アンテナパタン１３ｂ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_４−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_５−アンテナパタン１３ｃ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２２_２−アンテナパタン１３ｄ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_７−給電ライン２６ａ」の経路を経て給電点２５に接続される。この結果、中央水平ライン２８より上側に位置する４つのアンテナパタン１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが直列に接続され、水平方向に位置する他方のアンテナ素子を構成する。

上記中央水平ライン２８の下側に位置するアンテナパタン１３ｅ〜１３ｈからなるアンテナ素子と、中央水平ライン２８の上側に位置するアンテナパタン１３ａ〜１３ｄからなるアンテナ素子とは接続方向が逆になっており、電位の極性が上下（垂直）方向に位置するようになる。

図２（ｂ）は、アンテナパタン１３ａ〜１３ｈにおける電位の極性を左右（水平）方向に位置するように遷移させる場合のＰｉｎダイオードスイッチのオン／オフ設定例を示している。この設定例では、アンテナパタン１３ａ〜１３ｈの内側に設けられたＰｉｎダイオードスイッチ２１_１〜２１_１６に対しては、Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_１、２１_３、２１_６、２１_８、２１_９、２１_１１、２１_１４、２１_１６をオンし、他のＰｉｎダイオードスイッチをオフに設定する。また、アンテナパタン１３ａ〜１３ｈの外側に設けられたＰｉｎダイオードスイッチ２２_１〜２２_４、２３_１〜２３_４に対しては、Ｐｉｎダイオードスイッチ２２_１〜２２_４をオンし、他のＰｉｎダイオードスイッチ２３_１〜２３_４をオフに設定する。

Ｐｉｎダイオードスイッチを上記のように設定した場合、給電点２５は、給電ライン２６ｂ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_１４−アンテナパタン１３ｇ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２２_４−アンテナパタン１３ｈ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_１６−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_１−アンテナパタン１３ａ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２２１−アンテナパタン１３ｂ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_３を経て接続ライン２７に接続される。この結果、破線で示す中央垂直ライン２９より左側に垂直方向に位置する４つのアンテナパタン１３ｇ、１３ｈ、１３ａ、１３ｂが直列に接続され、一方のアンテナ素子を構成する。

そして、上記接続ライン２７は、Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_１−アンテナパタン１３ｆ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２２_３−アンテナパタン１３ｅ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_９−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_８−アンテナパタン１３ｄ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２２_２−アンテナパタン１３ｃ−Ｐｉｎダイオードスイッチ２１_６−給電ライン２６ａの経路を経て給電点２５に接続される。この結果、中央垂直ライン２９より右側に位置する４つのアンテナパタン１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆが直列に接続され、他方のアンテナ素子を構成する。

上記中央垂直ライン２９の左側に位置するアンテナパタン１３ｇ、１３ｈ、１３ａ、１３ｂからなるアンテナ素子と、中央垂直ライン２９の右側に位置するアンテナパタン１３ｃ〜１３ｆからなるアンテナ素子とは、接続方向が逆になっており、電位の極性が左右（水平）方向に位置するようになる。

図３は、メアンダアンテナ１２を図２（ｂ）に示したようにアンテナパタン１３ａ〜１３ｈが中央垂直ライン２９を中心として左右に分かれるように接続した場合において、アンテナパタン１３ａ〜１３ｈ上に分布する電位の実際を測定して示したものである。中央垂直ライン２９の左側では、４つのアンテナパタン１３ｇ、１３ｈ、１３ａ、１３ｂが直列に接続されるが、中央に位置するアンテナパタン１３ｈ、１３ａの電位が高く、このアンテナパタン１３ｈ、１３ａ内でも中央部分の電位が最も高い。このアンテナパタン１３ｈ、１３ａの中央から両側のアンテナパタン１３ｇ、１３ｂの方に行くに従って電位が順次低下し、中央垂直ライン２９に近接する部分が最も低くなる。

また、中央垂直ライン２９の右側では、４つのアンテナパタン１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆが直列に接続されるが、左側と同様に中央に位置するアンテナパタン１３ｄ、１３ｅの中央部の電位が最も高く、その両側のアンテナパタン１３ｃ、１３ｆ側に行くに従って電位が低下し、中央垂直ライン２９に近接する部分が最も低くなる。

また、中央垂直ライン２９の左右のアンテナパタンは、電位の極性（＋／−）が逆となっていることが測定により確認された。
そして、上記のように構成されたメアンダアンテナ１２を使用し、電界共振結合で近距離の無線伝送を行う場合には、図４に示すように２つのメアンダアンテナ１２ａ、１２ｂを間隔Ｄで対向配置する。このときメアンダアンテナ１２ａ、１２ｂは、図１に示したものと同様の構成であるが、一方のメアンダアンテナ１２ａは１次（信号）側のアンテナで中心部に給電点２５ａ備え、他方のメアンダアンテナ１２ｂは２次（信号）側のアンテナで中心部に負荷点２５ｂを備えている。また、メアンダアンテナ１２ａ、１２ｂは、アンテナパタン１３ａ〜１３ｈが図２の（ａ）（電位の極性が上下（垂直）方向）または（ｂ）（電位の極性が左右（水平）方向）の接続状態となるようにＰｉｎダイオードスイッチのオン／オフ状態を設定する。図４では、両方のメアンダアンテナ１２ａ、１２ｂともに、図２（ｂ）に示したようにアンテナパタン１３ａ〜１３ｈが中央垂直ライン２９を中心として左右に分かれるように接続され、電位の極性が左右（水平）方向に位置する配置となっている。

上記メアンダアンテナ１２ａ、１２ｂは、同じ向きに正面対向で、アンテナパタンが揃った状態で配置されたときに電界結合が最良の状態で無線伝送が行われる。このとき１次（信号）側のメアンダアンテナ１２ａにおける電位の極性に対し、２次（信号）側のメアンダアンテナ１２ｂには逆の極性となって信号が伝送される。

上記メアンダアンテナ１２ａ、１２ｂを配置する際に、例えば図４に示すように１次（信号）側のメアンダアンテナ１２ａに対して２次（信号）側のメアンダアンテナ１２ｂに回転ずれ角θが生じた場合、特に４５°以上の回転ずれ角θが生じると電界結合の度合いが減少し、伝送損失が増大する。上記実施形態では、１次（信号）側のメアンダアンテナ１２ａと２次（信号）側のメアンダアンテナ１２ｂとの間に４５°以上の回転ずれ角θが生じ、両者間の伝送損失が非常に大きくなった場合、あるいは無線伝送が不可能になった場合に、１次（信号）側のメアンダアンテナ１２ａあるいは２次（信号）側のメアンダアンテナ１２ｂにおけるバイアス給電回路を制御してＰｉｎダイオードスイッチを切替え、アンテナパタン１３ａ〜１３ｈにおける電位の極性を９０°遷移、例えば図２（ｂ）に示す左右（水平）方向に位置する状態から図２（ａ）に示す上下（垂直）方向に位置する状態に遷移させる。この結果、上記メアンダアンテナ１２ａ、１２ｂ間の回転ずれ角θが４５°以下となり、伝送特性が悪くなったとしても、電界結合が無くなる状態を回避することができる。すなわち、対向配置されるアンテナ間で回転方向のずれを生じている場合であっても、Ｐｉｎダイオードスイッチの設定により、アンテナパタンにおける電界分布の方向をアンテナ全体を物理的に回転することなく水平／垂直の状態に遷移でき、アンテナ間の回転方向のずれを修正でき、アンテナ基板を物理的に回転することなく良好な通信状態とすることができる。

このため例えば壁で仕切られた部屋間で信号を無線伝送する場合等、目視によるアンテナの位置確認が困難で位置合わせを正確に行うことができない場合であっても、Ｐｉｎダイオードスイッチの設定によりアンテナの回転方向のずれを修正して良好な通信状態とすることができる。

なお、上記図４に示した実施形態では、上記メアンダアンテナ１２ａ、１２ｂの両方にＰｉｎダイオードスイッチを設けた場合について示したが、一方のメアンダアンテナにＰｉｎダイオードスイッチを設け、他方のメアンダアンテナにはＰｉｎダイオードスイッチを設けず、電位の極性が図２（ａ）に示したように上下（垂直）方向、または図２（ｂ）に示したように左右（水平）方向に配置されるように、回路配線により固定的に接続してもよい。

また、上記実施形態では、上記メアンダアンテナ１２ａ、１２ｂをアンテナパタン１３ａ〜１３ｈにより八角形に形成し、Ｐｉｎダイオードスイッチの切替えにより電位の極性を９０°変えられるように構成した場合について示したが、更に多数のアンテナパタンを用いて八角形以上の多角形に形成し、Ｐｉｎダイオードスイッチの切替えにより電位の極性、すなわち電界分布の方向を９０°以下の小さい角度で変えられるように構成することも可能である。

更に本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

１１…プリント基板、１２、１２ａ、１２ｂ…メアンダアンテナ、１３ａ〜１３ｈ…アンテナパタン、１４ａ〜１４ｈ、１５ａ〜１５ｈ、１６ａ〜１６ｈ、１８ａ〜１８ｈ…接続端子、１７ａ〜１７ｈ…端子接続用ライン、２５、２５ａ…給電点、２５ｂ…負荷点、２６ａ、２６ｂ…給電ライン、２７…接続ライン、２８…中央水平ライン、２９…中央垂直ライン、２１_１〜２１_１６、２２_１〜２２_４、２３_１〜２３_４…Ｐｉｎダイオードスイッチ。

Claims (5)

1. 基板と、前記基板上に設けられる多角形状のアンテナ設置領域と、前記多角形状のアンテナ設置領域を各角部に対応して複数に分割してなる各分割領域に回転対称な形状で設けられるメアンダ形状の複数のアンテナパタンと、前記基板の略中心部に設けられ給電点と、前記複数のアンテナパタンにおける電界分布が所定の方向を向くように前記複数のアンテナパタンの電流ゼロ点間及び前記給電点との間を接続する接続手段とを具備することを特徴とする近傍通信用メアンダアンテナ。
2. 基板と、前記基板上に回転対称な形状に配置されるメアンダ形状の複数のアンテナパタンと、前記基板の略中心部に設けられ給電点と、前記複数のアンテナパタン間及び前記給電点に設けられ、該複数のアンテナパタンの電流ゼロ点間及び前記給電点との間をオン／オフする複数のスイッチ素子と、前記スイッチ素子のオン／オフ動作を制御し、前記複数のアンテナパタンの接続状態を変えて該複数のアンテナパタンにおける電界分布の方向を可変設定する制御手段とを具備することを特徴とする近傍通信用メアンダアンテナ。
3. 前記複数のアンテナパタンからなるアンテナ形状を多角形に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の近傍通信用メアンダアンテナ。
4. 前記スイッチ素子は、Ｐｉｎダイオードを用いて構成したことを特徴とする請求項２に記載の近傍通信用メアンダアンテナ。
5. 請求項２に記載のメアンダアンテナを給電側と負荷側に所定の間隔で対向配置して電界共振結合により近距離の無線伝送を行う場合において、前記両メアンダアンテナにおけるアンテナパタンの位置が回転方向にずれている場合に、前記制御手段によりメアンダアンテナのスイッチ素子を制御し、前記アンテナパタンの回転ずれ角が減少する方向に該アンテナパタンにおける電界分布の方向を可変設定することを特徴とする近傍通信用メアンダアンテナ。

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