JP2015070352A - Antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載するアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device mounted on a vehicle.
近年、車両のドアの施錠及び解錠を行う方式として、キーレスエントリー方式を進化させたスマートエントリー方式が普及しつつある。 In recent years, as a method for locking and unlocking a door of a vehicle, a smart entry method, which is an evolution of the keyless entry method, is becoming popular.
スマートエントリー方式は、車両とキー(以下、「スマートキー」という)に近距離の無線機能を持たせ、車両とスマートキーとの無線通信によって車両ドアの施錠及び解錠を行うものである。 In the smart entry method, a vehicle and a key (hereinafter referred to as “smart key”) have a short-range wireless function, and the vehicle door is locked and unlocked by wireless communication between the vehicle and the smart key.
具体的には、ユーザは、スマートキーをカバン、ポケットに入れたまま、車両ドアが施錠中に車両のタッチセンサをタッチするだけで解錠し、車両ドアが解錠中にタッチセンサをタッチするだけで施錠する。また、スマートエントリー方式では、スマートキーが車両内部で検出された場合には、車両の鍵穴にキーを挿すことなく、エンジンを始動することも可能となっている。 Specifically, the user unlocks the smartphone by simply touching the touch sensor of the vehicle while the vehicle door is locked with the smart key in the bag or pocket, and touches the touch sensor while the vehicle door is unlocked. Just lock it. In the smart entry method, when a smart key is detected inside the vehicle, the engine can be started without inserting the key into the keyhole of the vehicle.
このようなキーレスエントリー方式及びスマートエントリー方式では、車両室内にアンテナ制御ユニットが設けられ、この種のアンテナとしては、例えば、特許文献1に開示のアンテナが知られている。 In such a keyless entry system and a smart entry system, an antenna control unit is provided in the vehicle compartment. As this type of antenna, for example, an antenna disclosed in Patent Document 1 is known.
特許文献1には、アンテナの縁にコンデンサ電極部を設け、コンデンサ電極部とブラケットとを容量結合させるアンテナ装置が開示されている。これにより、アンテナ共振周波数が下がり、アンテナを小型化することができる。 Patent Document 1 discloses an antenna device in which a capacitor electrode portion is provided at the edge of an antenna and the capacitor electrode portion and a bracket are capacitively coupled. As a result, the antenna resonance frequency is lowered and the antenna can be miniaturized.
しかしながら、上述した特許文献1に開示のアンテナ装置では、ブラケットでグランド、すなわち、回路基板を覆う構成のため、共振周波数は下がっても、アンテナ性能は改善しないという問題がある。車両室内に設けられたアンテナの性能は、近傍金属部品などの影響により劣化しがちであり、車両とスマートキー間の良好な無線通信のためには、性能をできるだけ改善することが望ましい。 However, since the antenna device disclosed in Patent Document 1 described above is configured to cover the ground, that is, the circuit board, with the bracket, there is a problem that the antenna performance is not improved even if the resonance frequency is lowered. The performance of the antenna provided in the vehicle compartment tends to deteriorate due to the influence of nearby metal parts and the like. For good wireless communication between the vehicle and the smart key, it is desirable to improve the performance as much as possible.
本発明の目的は、アンテナ性能を改善するアンテナ装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an antenna device that improves antenna performance.
本発明のアンテナ装置は、筐体と、前記筐体内の第1の側面に沿って略平行に設けられたアンテナ素子と、前記アンテナ素子と所定の間隔を空けて設けられた第1無給電素子と、前記第1無給電素子の少なくとも一部と対向する前記筐体の第2の側面に設けられた第2無給電素子と、前記第1の側面及び前記第2の側面と略直角をなす前記筐体の第3の側面に設けられ、前記第1無給電素子と前記第2無給電素子とを電気的に接続する接続導体と、を具備する構成を採る。 The antenna device of the present invention includes a housing, an antenna element provided substantially parallel to the first side surface in the housing, and a first parasitic element provided at a predetermined interval from the antenna element. And a second parasitic element provided on a second side surface of the housing facing at least a part of the first parasitic element, and substantially perpendicular to the first side surface and the second side surface. A configuration is provided that includes a connection conductor that is provided on a third side surface of the housing and electrically connects the first parasitic element and the second parasitic element.
本発明によれば、アンテナ性能を改善することができる。 According to the present invention, antenna performance can be improved.
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。ただし、実施の形態において、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, in the embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るアンテナ装置10の構成を示す斜視図である。以下、図1を用いてアンテナ装置10の構成について説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an
筐体11は、直方体状の樹脂製であり、内部に回路基板12及びアンテナ素子13等を収容する。筐体11の全側面の長辺の合計長、すなわち、上面(又は底面)の各辺を合わせた長さは、使用周波数の1波長未満とする。
The
回路基板12には、種々の電子部品が実装されており、長方形状の回路基板12の1つの頂点付近に給電点14が設けられている。この給電点14にはアンテナ素子13が接続され、給電点14からアンテナ素子13に給電する。
Various electronic components are mounted on the
アンテナ素子13は、線状の導電性部材を給電点14から立ち上げ、筐体11の第1の側面(図中、紙面に対して左側の側面)と平行になるように折り曲げて配置される。
The
第1無給電素子15は、筐体11の第1の側面と同じ大きさの板状の導体であり、筐体11の第1の側面を挟んでアンテナ素子13と反対側(外側)に設けられる。なお、筐体11の厚みは1/100波長程度であるため、第1無給電素子15とアンテナ素子13とは1/100波長程度離間される。
The first
また、第2無給電素子16は、筐体11の第1の側面と同じ大きさの板状の導体であり、第1無給電素子15と対向する筐体11の第2の側面(図中、紙面に対して右側の側面)の外側に設けられる。
The second
接続導体17は、筐体11の第1の側面及び第2の側面と直角をなす第3の側面と同じ長さの板状の導体であり、筐体の第3の側面の外側下部に設けられ、第1無給電素子15と第2無給電素子16とを電気的に接続する。これにより、第1無給電素子15、接続導体17、及び、第2無給電素子16によって1つの大きな無給電素子を構成している。また、これにより、第1無給電素子15、接続導体17、及び、第2無給電素子16が筐体11の3つの側面を保持するブラケットとして機能することができ、例えば、図2に示すように、接続導体17を介して車両に固定することができる。
The
なお、接続導体17は、筐体11の第3の側面全体を覆う必要はない。ちなみに、第1〜第3の側面の長さの合計は、1/3波長以下であることが好ましい。
Note that the
図3は、アンテナ効率の改善量を示す図である。第1、第2無給電素子及び接続導体がない場合を基準(アンテナ効率の改善量0dB)とし、これに対して、第1無給電素子あり、接続導体なしの場合、0.7dB程度の改善量が見込め、さらに、第1、第2無給電素子及び接続導体ありの場合、2.9dB程度の大幅な改善量が見込める。 FIG. 3 is a diagram illustrating an improvement in antenna efficiency. The case where there are no first and second parasitic elements and connection conductors is used as a reference (an improvement in antenna efficiency is 0 dB). On the other hand, when there is a first parasitic element and there is no connection conductor, the improvement is about 0.7 dB. In the case where the first and second parasitic elements and the connecting conductor are present, a significant improvement of about 2.9 dB can be expected.
このように、実施の形態1のアンテナ装置では、筐体内の第1の側面に沿って平行にアンテナ素子を設け、筐体の第1の側面を挟んでアンテナ素子と反対側に第1無給電素子を設け、第1無給電素子と対向する筐体の第2の側面の外側に第2無給電素子を設け、筐体の第1の側面及び第2の側面と直角をなす第3の側面の外側に接続導体を設け、第1無給電素子と第2無給電素子とを電気的に接続する。 As described above, in the antenna device according to the first embodiment, the antenna element is provided in parallel along the first side surface in the housing, and the first parasitic power is provided on the opposite side of the antenna element across the first side surface of the housing. A third side surface that is provided with an element and that is provided with a second parasitic element outside the second side surface of the housing that faces the first parasitic element, and that is perpendicular to the first side surface and the second side surface of the housing. A connection conductor is provided outside of the first parasitic element, and the first parasitic element and the second parasitic element are electrically connected.
これにより、第1無給電素子、接続導体、及び、第2無給電素子が1つの大きな無給電素子として機能し、アンテナ性能を改善することができる。また、第1無給電素子、接続導体、及び、第2無給電素子が筐体の3側面を保持するブラケットとして機能することができる。 Thus, the first parasitic element, the connection conductor, and the second parasitic element function as one large parasitic element, and the antenna performance can be improved. Further, the first parasitic element, the connection conductor, and the second parasitic element can function as a bracket that holds the three side surfaces of the housing.
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2に係るアンテナ装置20の構成を示す斜視図である。図4が図1と異なる点は、第1無給電素子15を第1無給電素子21に変更した点である。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the
第1無給電素子21は、筐体11の第1の側面と同じ幅を有し、かつ、第1の側面の高さより長い板状の導体であり、筐体11の第1の側面を挟んでアンテナ素子と反対側(外側)に設けられ、筐体11の上面に折り曲げて配置される。
The first
これにより、第1無給電素子21とアンテナ素子13との電磁結合度が増加し、アンテナ性能をさらに改善することができる。
Thereby, the electromagnetic coupling degree of the 1st
なお、筐体11上面にかかる第1無給電素子21の長さは、給電点14の位置を上面に投影した位置より第1の側面側までとすることが好ましい。
The length of the first
図5は、アンテナ効率の改善量を示す図である。図5において、黒塗りのグラフは図3に示したものと同様、第1無給電素子の折り曲げがない場合を示している。一方、白塗りのグラフは第1無給電素子を折り曲げた場合を示している。第1、第2無給電素子及び接続導体がない場合を基準(アンテナ効率の改善量0dB)とし、これに対して、第1無給電素子あり、接続導体なしの場合、1.5dB程度の改善量が見込め、さらに、第1、第2無給電素子及び接続導体ありの場合、3.4dB程度の大幅な改善量が見込める。 FIG. 5 is a diagram illustrating the amount of improvement in antenna efficiency. In FIG. 5, the black graph shows the case where the first parasitic element is not bent, similar to that shown in FIG. 3. On the other hand, the white graph shows a case where the first parasitic element is bent. The case where there are no first and second parasitic elements and connection conductors is used as a reference (an improvement in antenna efficiency is 0 dB). On the other hand, when there is a first parasitic element and there is no connection conductor, the improvement is about 1.5 dB. In the case where the first and second parasitic elements and the connecting conductor are present, a significant improvement amount of about 3.4 dB can be expected.
このように、実施の形態2によれば、板状の第1無給電素子を折り曲げて、筐体の第1の側面から上面の一部にかかるように配置することにより、第1無給電素子とアンテナ素子との電磁結合度が増加し、アンテナ性能をさらに改善することができる。 As described above, according to the second embodiment, the first parasitic element is formed by bending the plate-shaped first parasitic element so as to cover a part of the upper surface from the first side surface of the housing. The degree of electromagnetic coupling between the antenna element and the antenna element increases, and the antenna performance can be further improved.
(実施の形態3)
図6は、本発明の実施の形態3に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図である。図6が図1と異なる点は、第1無給電素子、第2無給電素子、接続導体を筐体内に配置した点である。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the antenna device according to
第1無給電素子31は、筐体11の第1の側面と同じ大きさの板状の導体であり、筐体11の第1の側面(図中、紙面に対して左側の側面)の内側にアンテナ素子13と所定の間隔を空けて設けられる。なお、所定の間隔は1/100波長程度である。
The first
また、第2無給電素子32は、筐体11の第1の側面と同じ大きさの板状の導体であり、第1無給電素子31と対向する筐体11の第2の側面(図中、紙面に対して右側の側面)の内側に設けられる。
The second
接続導体33は、筐体11の第1の側面及び第2の側面と直角をなす第3の側面と同じ長さの板状の導体であり、筐体11の第3の側面の内側下部に設けられ、第1無給電素子31と第2無給電素子32とを電気的に接続する。
The
このように、実施の形態3によれば、第1無給電素子、接続導体、及び、第2無給電素子を筐体内に配置することにより、筐体近傍に存在する金属部品の影響を低減し、アンテナ性能の劣化を抑制することができる。 As described above, according to the third embodiment, by arranging the first parasitic element, the connection conductor, and the second parasitic element in the casing, the influence of metal parts existing in the vicinity of the casing is reduced. The deterioration of the antenna performance can be suppressed.
(変形例1)
上記各実施の形態では、接続導体を筐体の第3の側面下部に配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、図7(a)に示すように、接続導体を筐体の第3の側面上部に配置してもよい。また、図7(b)に示すように、筐体の第3の側面と対向する第4の側面の下部に配置してもよいし、図7(c)に示すように第4の側面の上部に配置してもよい。なお、図7では、第1、第2無給電素子、及び、接続導体を筐体の外部に設けた場合を示したが、筐体内部に設ける場合も同様である。
(Modification 1)
In each of the above embodiments, the case where the connection conductor is disposed at the lower part of the third side surface of the housing has been described, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 7A, the connection conductor may be disposed on the upper part of the third side surface of the housing. Moreover, as shown in FIG.7 (b), you may arrange | position to the lower part of the 4th side surface facing the 3rd side surface of a housing | casing, or as shown in FIG.7 (c), It may be arranged at the top. Although FIG. 7 shows the case where the first and second parasitic elements and the connection conductor are provided outside the housing, the same applies to the case where they are provided inside the housing.
図8は、図7に示した各図に対応するアンテナ効率の改善量を示す図である。図8における(a)〜(c)の各グラフは、図7の(a)〜(c)にそれぞれ対応している。この図から、接続導体をいずれの位置に設けても、アンテナ効率の改善量はほぼ等しいことが分かる。 FIG. 8 is a diagram showing the amount of improvement in antenna efficiency corresponding to each diagram shown in FIG. Each graph of (a) to (c) in FIG. 8 corresponds to (a) to (c) of FIG. From this figure, it can be seen that the improvement in antenna efficiency is almost equal regardless of where the connection conductor is provided.
(変形例2)
図9に示すように、第1無給電素子及び第2無給電素子の短辺の長さをL1と定義し、長さL1とアンテナ効率の改善量との関係を図10に示す。図10より、L1が略1/100波長以上の長さであれば、アンテナ効率の改善が見込まれることが分かる。
(Modification 2)
As shown in FIG. 9, the length of the short side of the first parasitic element and the second parasitic element is defined as L1, and the relationship between the length L1 and the improvement in antenna efficiency is shown in FIG. From FIG. 10, it can be seen that if L1 is approximately 1/100 wavelength or longer, improvement in antenna efficiency is expected.
このことから、アンテナ効率が改善する最小のL1に合わせ、筐体の高さを削減してもよい。これにより、アンテナ装置を小型化することができる。 Therefore, the height of the housing may be reduced in accordance with the minimum L1 that improves the antenna efficiency. Thereby, the antenna device can be reduced in size.
(変形例3)
図11に示すように、第1無給電素子及び第2無給電素子の長辺の長さをL2と定義し、長さL2とアンテナ効率の改善量との関係を図12に示す。図12より、L2が略7/100波長以上の長さであれば、アンテナ効率の改善が見込まれることが分かる。
(Modification 3)
As shown in FIG. 11, the length of the long side of the first parasitic element and the second parasitic element is defined as L2, and the relationship between the length L2 and the improvement in antenna efficiency is shown in FIG. From FIG. 12, it can be seen that if L2 is approximately 7/100 wavelengths or longer, improvement in antenna efficiency is expected.
このことから、アンテナ効率が改善する最小のL2に合わせ、筐体の幅を削減してもよい。これにより、アンテナ装置を小型化することができる。 Therefore, the width of the housing may be reduced in accordance with the minimum L2 that improves the antenna efficiency. Thereby, the antenna device can be reduced in size.
本発明にかかるアンテナ装置は、キーレスエントリー方式またはスマートエントリー方式が採用された車両に搭載するのに好適である。 The antenna device according to the present invention is suitable for mounting on a vehicle adopting a keyless entry method or a smart entry method.
11 筐体
12 回路基板
13 アンテナ素子
14 給電点
15、21、31 第1無給電素子
16、32 第2無給電素子
17、33 接続導体
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記筐体内の第1の側面に沿って略平行に設けられたアンテナ素子と、
前記アンテナ素子と所定の間隔を空けて設けられた第1無給電素子と、
前記第1無給電素子の少なくとも一部と対向する前記筐体の第2の側面に設けられた第2無給電素子と、
前記第1の側面及び前記第2の側面と略直角をなす前記筐体の第3の側面に設けられ、前記第1無給電素子と前記第2無給電素子とを電気的に接続する接続導体と、
を具備するアンテナ装置。 A housing,
An antenna element provided substantially parallel along the first side surface in the housing;
A first parasitic element provided at a predetermined interval from the antenna element;
A second parasitic element provided on a second side surface of the casing facing at least a part of the first parasitic element;
A connection conductor provided on a third side surface of the casing that is substantially perpendicular to the first side surface and the second side surface, and electrically connects the first parasitic element and the second parasitic element. When,
An antenna device comprising:
請求項1に記載のアンテナ装置。 The first parasitic element, the second parasitic element, and the connection conductor are provided outside the housing;
The antenna device according to claim 1.
請求項1に記載のアンテナ装置。 The first parasitic element, the second parasitic element, and the connection conductor are provided inside the housing;
The antenna device according to claim 1.
請求項1から請求項3のいずれかに記載のアンテナ装置。 The first parasitic element is provided by being bent from the first side surface to a part of the upper surface of the housing.
The antenna device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項4のいずれかに記載のアンテナ装置。
The connection conductor is provided at any one of an upper portion and a lower portion of the third side surface, an upper portion of the fourth side surface of the housing facing the third side surface, or a lower portion.
The antenna device according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013200999A JP2015070352A (en) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | Antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013200999A JP2015070352A (en) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | Antenna device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015070352A true JP2015070352A (en) | 2015-04-13 |
Family
ID=52836666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013200999A Pending JP2015070352A (en) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | Antenna device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2015070352A (en) |
-
2013
- 2013-09-27 JP JP2013200999A patent/JP2015070352A/en active Pending
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