JP2017130918A - Loop antenna array - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a loop antenna array capable of forming a boundary of a linear and clear communication area.SOLUTION: The loop antenna array includes two loop antennas 1 and 2. Electric current runs through the loop antennas 1 and 2 in an opposite direction to each other. That is, when viewed from a direction penetrating through each of the loop antennas 1 and 2, at the timing that a signal terminal of an AC power supply E has plus voltage, clockwise electric current runs through the loop antenna 1 and counter-clockwise electric current runs through the loop antenna 2. At the timing that the signal terminal of the AC power supply E has minus voltage, on the contrary, counter-clockwise electric current runs through the loop antenna 1 and clockwise electric current runs through the loop antenna 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、直線的かつ明瞭な通信エリアの境界を形成できるループアンテナアレイに関する。   The present invention relates to a loop antenna array capable of forming a linear and clear communication area boundary.

近年では、意図的に通信エリアを限定した無線通信(エリア限定無線)に対するニーズが高まっている。例えば、下記の特許文献1に開示された「電界通信システム」は、エリア限定無線を実現するための一手段である。   In recent years, there has been an increasing need for wireless communication (area limited wireless) in which a communication area is intentionally limited. For example, the “electric field communication system” disclosed in Patent Document 1 below is one means for realizing area-limited radio.

特開2007−174570号公報JP 2007-174570 A

電界通信では、環境に設置されたアクセスポイント装置の近傍のエリアに存在する端末装置だけが、アクセスポイント装置との通信を行うことができる。しかし、アクセスポイント装置の近傍の電界分布は設置環境やユーザの姿勢などに大きく依存するため、電界によって直線的かつ明瞭な通信エリアの境界を実現することが困難であった。したがって、通信すべき位置に存在している端末装置が通信できなかったり、その逆のケースも生じたり、安定で信頼性の高いエリア限定無線システムを構築することができなかった。   In electric field communication, only a terminal device existing in an area near an access point device installed in the environment can communicate with the access point device. However, since the electric field distribution in the vicinity of the access point device greatly depends on the installation environment, the user's posture, and the like, it is difficult to realize a linear and clear boundary of the communication area by the electric field. Therefore, the terminal device existing at the position to be communicated cannot communicate, or vice versa, and a stable and highly reliable area limited wireless system cannot be constructed.

このような困難が生じる原因の一つは、通信媒体として電界を用いていることであると考えられる。なぜならば、電界分布は周囲に存在する導体や誘電体の影響を強く受けるためである。   One of the causes of such difficulty is considered to be the use of an electric field as a communication medium. This is because the electric field distribution is strongly influenced by conductors and dielectrics existing around it.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、直線的かつ明瞭な通信エリアの境界を形成できるループアンテナアレイを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a loop antenna array that can form a linear and clear boundary of a communication area.

上記の課題を解決するために、本発明のループアンテナアレイは、互いに逆方向の電流が流れる2つのループアンテナを備え、前記2つのループアンテナの中心間の直線距離は、前記中心間の中点からループアンテナを貫通する方向に離れた通信エリア境界までの距離の2倍未満である。   In order to solve the above problems, a loop antenna array of the present invention includes two loop antennas through which currents in opposite directions flow, and the linear distance between the centers of the two loop antennas is a midpoint between the centers. Is less than twice the distance from the communication area boundary away in the direction penetrating the loop antenna.

本発明のループアンテナアレイによれば、互いに逆方向の電流が流れる2つのループアンテナを備えるので、直線的かつ明瞭な通信エリアの境界を形成できる。   According to the loop antenna array of the present invention, since two loop antennas through which currents flow in opposite directions are provided, a linear and clear boundary of the communication area can be formed.

第1の実施の形態のループアンテナアレイの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the loop antenna array of 1st Embodiment. 図1のループアンテナアレイが形成する磁界エリアを示す図である。It is a figure which shows the magnetic field area which the loop antenna array of FIG. 1 forms. 第2の実施の形態のループアンテナアレイの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the loop antenna array of 2nd Embodiment. 図3のループアンテナアレイが形成する磁界エリアを示す図である。It is a figure which shows the magnetic field area which the loop antenna array of FIG. 3 forms. 第2の実施の形態の変形例であるループアンテナアレイの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the loop antenna array which is a modification of 2nd Embodiment. 第3の実施の形態のループアンテナアレイの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the loop antenna array of 3rd Embodiment. 各実施の形態のループアンテナアレイにおける作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect | action in the loop antenna array of each embodiment. 本実施の形態のループアンテナアレイの比較例であるループアンテナを示す図である。It is a figure which shows the loop antenna which is a comparative example of the loop antenna array of this Embodiment. 図8に示すループアンテナが形成する磁界エリアを示す図である。It is a figure which shows the magnetic field area which the loop antenna shown in FIG. 8 forms.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施の形態のループアンテナアレイは、磁界アンテナである。例えば、低周波(およそ10MHz以下)磁界は、人体や周囲環境との相互作用が電界と比べて著しく低いという特徴を有する。したがって、課題を解決する一つの手段として、通信媒体として低周波磁界を用いることが考えられる。そして、通信エリアの境界で磁界強度が急激に減衰するような、「シャープな磁界分布」を創り出すことができれば、信頼性の高いエリア限定無線システムを構築することが可能である。   The loop antenna array of the present embodiment is a magnetic field antenna. For example, a low-frequency (approximately 10 MHz or less) magnetic field has a feature that the interaction with the human body and the surrounding environment is significantly lower than the electric field. Therefore, it is conceivable to use a low-frequency magnetic field as a communication medium as one means for solving the problem. If a “sharp magnetic field distribution” in which the magnetic field intensity rapidly attenuates at the boundary of the communication area can be created, a highly reliable area limited wireless system can be constructed.

しかし、一般的に磁界エリアの形成に使用されている、巻数が1のループアンテナ(図8)では、磁界の減衰率が60dB/decとなるうえに、図9に示すように、形成する磁界エリアの形状が曲面になってしまう。このため、直線的かつ明瞭な通信エリアの境界を形成することが困難である。   However, in the loop antenna (FIG. 8) generally used for forming the magnetic field area, the attenuation factor of the magnetic field is 60 dB / dec and the magnetic field to be formed is shown in FIG. The shape of the area becomes a curved surface. For this reason, it is difficult to form a straight and clear boundary of the communication area.

[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態のループアンテナアレイの一例を示す図である。図2は、図1のループアンテナアレイが形成する磁界エリアを示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a loop antenna array according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a magnetic field area formed by the loop antenna array of FIG.

図1に示すように、ループアンテナアレイは、2つのループアンテナ1、2を備える。各ループアンテナ1、2は、導体をループ状に形成したものであり、例えば、図示しない基板(同一平面)上に形成される。各ループアンテナ1、2は、例えば、同一形状(円)であり、ループアンテナに囲まれたエリアの面積は同一であり、巻数は共に1である。   As shown in FIG. 1, the loop antenna array includes two loop antennas 1 and 2. Each of the loop antennas 1 and 2 has a conductor formed in a loop shape, and is formed, for example, on a substrate (not shown) (same plane). The loop antennas 1 and 2 have, for example, the same shape (circle), the area of the area surrounded by the loop antennas is the same, and the number of turns is one.

ループアンテナ1、2は、例えば、連続した導線LNで形成される。導線LNの一方端である+端子は、交流電源Eの信号端子に接続され、導線LNの他方端である−端子は、交流電源EのGND端子に接続される。   The loop antennas 1 and 2 are formed by, for example, a continuous conducting wire LN. The + terminal which is one end of the conducting wire LN is connected to the signal terminal of the AC power supply E, and the − terminal which is the other end of the conducting wire LN is connected to the GND terminal of the AC power supply E.

ループアンテナ1、2には、互いに逆方向の電流が流れる。つまり、各ループアンテナ1、2を貫通する方向(z方向)に見て、交流電源Eの信号端子がプラス電圧のタイミングでは、ループアンテナ1に時計回りの電流が流れ、ループアンテナ2には反時計回りの電流が流れる。逆に、交流電源Eの信号端子がマイナス電圧のタイミングでは、ループアンテナ1に反時計回りの電流が流れ、ループアンテナ2には時計回りの電流が流れる。   In the loop antennas 1 and 2, currents in opposite directions flow. That is, when the signal terminal of the AC power supply E is a positive voltage when viewed in the direction penetrating the loop antennas 1 and 2 (z direction), a clockwise current flows through the loop antenna 1 and counteracts at the loop antenna 2. A clockwise current flows. Conversely, when the signal terminal of the AC power source E is at a negative voltage, a counterclockwise current flows through the loop antenna 1 and a clockwise current flows through the loop antenna 2.

なお、各ループアンテナ1、2に+端子と−端子を設け、すなわち、連続した導線で形成せず、ループアンテナ1の+端子とループアンテナ2の−端子を交流電源Eの信号端子に接続し、ループアンテナ1の−端子とループアンテナ2の+端子を交流電源EのGND端子に接続することで、互いに逆方向の電流が流れるようにしてもよい。   Each loop antenna 1, 2 is provided with a + terminal and a − terminal, that is, not formed by a continuous conductor, and the + terminal of the loop antenna 1 and the − terminal of the loop antenna 2 are connected to the signal terminal of the AC power source E. By connecting the negative terminal of the loop antenna 1 and the positive terminal of the loop antenna 2 to the GND terminal of the AC power supply E, currents in opposite directions may flow.

または、各ループアンテナ1、2に+端子と−端子を設けるとともに、2つの交流電源を設け、ループアンテナ1の+端子と−端子をそれぞれ一方の交流電源の信号端子とGND端子に接続し、ループアンテナ2の+端子と−端子をそれぞれ他方の交流電源の信号端子とGND端子に接続することで、互いに逆方向の電流が流れるようにしてもよい。この場合、一方の交流電源の信号端子がプラス電圧のとき、他方の交流電源の信号端子がマイナス電圧となるように同期をとればよい。   Alternatively, each of the loop antennas 1 and 2 is provided with a + terminal and a − terminal, two AC power supplies are provided, and the + terminal and the − terminal of the loop antenna 1 are respectively connected to the signal terminal and the GND terminal of one AC power supply, By connecting the + terminal and the − terminal of the loop antenna 2 to the signal terminal and the GND terminal of the other AC power supply, respectively, currents in opposite directions may flow. In this case, when the signal terminal of one AC power supply is a positive voltage, the signal terminal of the other AC power supply may be synchronized so as to be a negative voltage.

図2に示すように、2つのループアンテナから構成されるループアンテナアレイでは、単一のループアンテナの場合(図9)に比べて通信エリアの境界を平坦化できる。   As shown in FIG. 2, in the loop antenna array composed of two loop antennas, the boundary of the communication area can be flattened compared to the case of a single loop antenna (FIG. 9).

好ましくは、ループアンテナ1の中心1cとループアンテナ2の中心2cとを結ぶ中心間直線分Lの中点PLからループアンテナを貫通する方向(z方向)に所定の距離aだけ離れた点Paを通る磁界強度の等高線が中心間直線分Lに交差しないとの条件がある場合において、中心間直線分Lの長さ(中心1c、2c間の距離)をdとすると、d/2<aになっている。つまり、dはaの2倍未満(d<2a)になっている。   Preferably, a point Pa separated by a predetermined distance a from the middle point PL of the center-to-center line segment L connecting the center 1c of the loop antenna 1 and the center 2c of the loop antenna 2 in the direction penetrating the loop antenna (z direction). When there is a condition that the contour line of the passing magnetic field intensity does not intersect the center-to-center line segment L, if the length of the center-to-center line segment L (the distance between the centers 1c and 2c) is d, then d / 2 <a. It has become. That is, d is less than twice a (d <2a).

図2に示すように、中点PLからz方向に所定の距離d/2(<a)だけ離れた点Pa’を通る磁界強度の等高線は中心間直線分Lに交差しない。よって、d<2aとすることで、点Pa’よりも中点PLから遠い点Paを通る磁界強度の等高線が中心間直線分Lに交差しないとの条件を必ず満たすことができる。   As shown in FIG. 2, the contour line of the magnetic field intensity passing through the point Pa ′ separated from the midpoint PL by a predetermined distance d / 2 (<a) in the z direction does not intersect the center-to-center straight line segment L. Therefore, by setting d <2a, the condition that the contour line of the magnetic field strength passing through the point Pa farther from the midpoint PL than the point Pa ′ can be satisfied without crossing the straight line segment L between the centers.

点Paを通る磁界強度の等高線は、中心間直線分Lにほぼ平行な部分を有する。すなわち、この平行な磁界強度の等高線の部分は、直線的かつ明瞭な通信エリアの境界として使用できる。   The contour line of the magnetic field intensity passing through the point Pa has a portion substantially parallel to the center-to-center straight line segment L. That is, the contour lines of the parallel magnetic field strength can be used as a linear and clear boundary of the communication area.

一般に、ループアンテナが遠方に生成する磁界の振幅は、磁気双極子モーメントベクトルmの大きさに比例する。mは次式で与えられる。   In general, the amplitude of the magnetic field generated by the loop antenna in the distance is proportional to the magnitude of the magnetic dipole moment vector m. m is given by the following equation.

m=N・I・S
Nはループアンテナの巻数、Iはループアンテナを流れる電流値で、Sはループアンテナに囲まれたエリアの面積であり、m(ベクトル)の方向は、電流の回転方向に対して右ネジの方向である。
m = N ・ I ・ S
N is the number of turns of the loop antenna, I is the current value flowing through the loop antenna, S is the area of the area surrounded by the loop antenna, and the direction of m (vector) is the direction of the right screw with respect to the current rotation direction It is.

第1の実施の形態では、逆方向に電流が流れるので、例えば、各ループアンテナ1、2の形状、面積、巻数を同一とすれば、向きを考慮したmの総和がゼロとなる。   In the first embodiment, current flows in the opposite direction. For example, if the shape, area, and number of turns of the loop antennas 1 and 2 are the same, the sum of m considering the direction becomes zero.

すなわち、図7に示すように、第1の実施の形態のループアンテナアレイは、巻数が1のループアンテナ(減衰率は60dB/dec)を逆向きに並べて得た4重極子とみなすことができ、その磁界の減衰率は80dB/decとなる。   That is, as shown in FIG. 7, the loop antenna array according to the first embodiment can be regarded as a quadrupole obtained by arranging loop antennas having one turn (with an attenuation factor of 60 dB / dec) in the reverse direction. The attenuation factor of the magnetic field is 80 dB / dec.

すなわち、第1の実施の形態によれば、巻数が1のループアンテナよりシャープな磁界エリア(通信エリア)を形成できる。   That is, according to the first embodiment, it is possible to form a magnetic field area (communication area) that is sharper than a loop antenna having one turn.

なお、磁界エリアの形状は、ループアンテナの形状には依存せず、よって形状は、円形でなく、正方形、長方形、楕円形、扇形、三角形、半円形、螺旋形、弦巻線形でもよい。ただし、形状はこれらに限定されない。形状は、電流を流した際に磁気双極子モーメントベクトルが形成されるものであればよい。   The shape of the magnetic field area does not depend on the shape of the loop antenna. Therefore, the shape is not a circle, but may be a square, a rectangle, an ellipse, a fan, a triangle, a semicircle, a spiral, or a string winding. However, the shape is not limited to these. The shape may be any shape as long as a magnetic dipole moment vector is formed when a current is passed.

また、巻数は1に限らない。また、各ループアンテナ1、2のN×S (巻数×面積)を等しくし、形状は異ならせてもよい。   Further, the number of turns is not limited to one. Further, the N × S (the number of turns × the area) of each of the loop antennas 1 and 2 may be made equal and the shapes may be different.

[第2の実施の形態]
図3は、第2の実施の形態のループアンテナアレイの一例を示す図である。図4は、図3のループアンテナアレイが形成する磁界エリアを示す図である。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a loop antenna array according to the second embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a magnetic field area formed by the loop antenna array of FIG.

第2の実施の形態のループアンテナアレイは、第1の実施の形態のループアンテナアレイ(図1)を複数(2個)備える。つまり、ループアンテナ1、2をそれぞれ2個備える。全てのループアンテナは同一平面上に配置されている。便宜上、一方のループアンテナ1をループアンテナ3、一方のループアンテナ2をループアンテナ4という。   The loop antenna array of the second embodiment includes a plurality (two) of loop antenna arrays (FIG. 1) of the first embodiment. That is, two loop antennas 1 and 2 are provided. All the loop antennas are arranged on the same plane. For convenience, one loop antenna 1 is called a loop antenna 3, and one loop antenna 2 is called a loop antenna 4.

ループアンテナアレイでは、ループアンテナの総数が2のn乗(n=2)=4となっている。   In the loop antenna array, the total number of loop antennas is 2 to the nth power (n = 2) = 4.

また、全てのループアンテナ1〜4の中心が同一直線分LL上に配置されている。   The centers of all the loop antennas 1 to 4 are arranged on the same straight line LL.

また、2の(n−1)乗個(=2個)のループアンテナのまとまりを単位ループアンテナアレイとした場合、ループアンテナ1、2が1つの単位ループアンテナアレイAを構成し、ループアンテナ3、4が他の1つの単位ループアンテナアレイBを構成する。   Further, when a group of 2 (n−1) power (= 2) loop antennas is used as a unit loop antenna array, the loop antennas 1 and 2 constitute one unit loop antenna array A, and the loop antenna 3 4 constitutes another unit loop antenna array B.

一方の単位ループアンテナアレイAにおいて同一直線分LLの一方端側(例えば、図面の左側)に位置するループアンテナ1に流れる電流の方向と他方の単位ループアンテナアレイBにおいて前記一方端側(例えば、図面の左側)に位置するループアンテナ3に流れる電流の方向とが互いに逆である。   In one unit loop antenna array A, the direction of current flowing in the loop antenna 1 located on one end side (for example, the left side of the drawing) of the same straight line LL and the one end side (for example, in the other unit loop antenna array B, for example, The directions of currents flowing through the loop antenna 3 located on the left side of the drawing are opposite to each other.

第2の実施の形態のループアンテナアレイは、第1の実施の形態のループアンテナアレイを複数備え、好ましくは、各ループアンテナアレイでは、d<2aになっている(図2参照)ので、同一直線分LLから距離aだけ離れた磁界強度の等高線は同一直線分LLにほぼ平行な部分を有する。すなわち、この平行な磁界強度の等高線の部分は、直線的かつ明瞭な通信エリアの境界として使用できる。   The loop antenna array of the second embodiment includes a plurality of the loop antenna arrays of the first embodiment, and preferably, each loop antenna array has d <2a (see FIG. 2). The contour line of the magnetic field strength separated from the straight line LL by the distance a has a portion substantially parallel to the same straight line LL. That is, the contour lines of the parallel magnetic field strength can be used as a linear and clear boundary of the communication area.

第2の実施の形態では、電流の向きを上記のようにしたので、例えば、各ループアンテナ1〜4の形状、面積、巻数を同一とすれば、向きを考慮したmの総和がゼロとなる。   In the second embodiment, since the current direction is as described above, for example, if the shape, area, and number of turns of each of the loop antennas 1 to 4 are the same, the sum of m considering the direction becomes zero. .

すなわち、図7に示すように、第2の実施の形態のループアンテナアレイは、4重極子を逆向きに並べて得た8重極子とみなすことができ、その磁界の減衰率は100dB/decとなる。   That is, as shown in FIG. 7, the loop antenna array of the second embodiment can be regarded as an octupole obtained by arranging the quadrupoles in the opposite direction, and the attenuation factor of the magnetic field is 100 dB / dec. Become.

すなわち、第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態よりシャープな磁界エリア(通信エリア)を形成できる。   That is, according to the second embodiment, a magnetic field area (communication area) sharper than that of the first embodiment can be formed.

なお、第2の実施の形態においても、ループアンテナの形状は円形に限らない。ループアンテナごと、単位ループアンテナアレイごとに異なっていてもよい。巻き数は1に限らない。ループアンテナ1、2が連続した導線で形成されていなくてもよい。また、ループアンテナ2、3が連続した導線で形成されていてもよい。すなわち、異なるループアンテナアレイであっても、隣り合うループアンテナの組が連続した導線で形成されていてもよい。   In the second embodiment, the shape of the loop antenna is not limited to a circle. It may be different for each loop antenna and for each unit loop antenna array. The number of turns is not limited to one. The loop antennas 1 and 2 do not have to be formed of continuous conducting wires. Moreover, the loop antennas 2 and 3 may be formed with continuous conducting wires. That is, even if it is a different loop antenna array, the group of adjacent loop antennas may be formed with continuous conducting wires.

また、図5に示すように、ループアンテナ1〜4が連続した導線で形成されていてもよい。   Moreover, as shown in FIG. 5, the loop antennas 1-4 may be formed with the continuous conducting wire.

[第3の実施の形態]
図6は、第3の実施の形態のループアンテナアレイの一例を示す図である。
[Third embodiment]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a loop antenna array according to the third embodiment.

第3の実施の形態のループアンテナアレイは、第1の実施の形態のループアンテナアレイ(図1)を複数(4個)備える。つまり、ループアンテナ1、2をそれぞれ4個備える。全てのループアンテナは同一平面上に配置されている。便宜上、1つループアンテナ1以外のループアンテナ1をループアンテナ3、5、7といい、1つのループアンテナ2以外のループアンテナ2をループアンテナ4、6、8という。   The loop antenna array of the third embodiment includes a plurality (four) of the loop antenna array (FIG. 1) of the first embodiment. That is, four loop antennas 1 and 2 are provided. All the loop antennas are arranged on the same plane. For convenience, the loop antennas 1 other than one loop antenna 1 are referred to as loop antennas 3, 5, and 7, and the loop antennas 2 other than one loop antenna 2 are referred to as loop antennas 4, 6, and 8.

ループアンテナアレイでは、ループアンテナの総数が2のn乗(n=3)=8となっている。   In the loop antenna array, the total number of loop antennas is 2 to the nth power (n = 3) = 8.

また、全てのループアンテナ1〜4の中心が同一直線分(図示せず)上に配置されている。   Further, the centers of all the loop antennas 1 to 4 are arranged on the same straight line (not shown).

また、2の(n−1)乗個(=4個)のループアンテナのまとまりを単位ループアンテナアレイとした場合、ループアンテナ1〜4が1つの単位ループアンテナアレイABを構成し、ループアンテナ5〜8が他の1つの単位ループアンテナアレイCDを構成する。   Further, when a group of 2 (n−1) power (= 4) loop antennas is used as a unit loop antenna array, the loop antennas 1 to 4 constitute one unit loop antenna array AB, and the loop antenna 5 ˜8 constitute another unit loop antenna array CD.

一方の単位ループアンテナアレイABにおいて同一直線分LLの一方端側(例えば、図面の左側)に位置するループアンテナ1に流れる電流の方向と他方の単位ループアンテナアレイCDにおいて前記一方端側(例えば、図面の左側)に位置するループアンテナ5に流れる電流の方向とが互いに逆である。   In one unit loop antenna array AB, the direction of current flowing in the loop antenna 1 located on one end side (for example, the left side of the drawing) of the same straight line LL and the one end side (for example, in the other unit loop antenna array CD, for example) The directions of currents flowing through the loop antenna 5 located on the left side of the drawing are opposite to each other.

第3の実施の形態のループアンテナアレイは、第1の実施の形態のループアンテナアレイを複数備え、好ましくは、各ループアンテナアレイでは、d/2<a(d<2a)になっている(図2参照)ので、各ループアンテナの中心を通る同一直線分から距離aだけ離れた磁界強度の等高線は同一直線分にほぼ平行な部分を有する。すなわち、この平行な磁界強度の等高線の部分は、直線的かつ明瞭な通信エリアの境界として使用できる。   The loop antenna array according to the third embodiment includes a plurality of the loop antenna arrays according to the first embodiment. Preferably, each loop antenna array satisfies d / 2 <a (d <2a) ( Therefore, the contour lines of the magnetic field strength separated by the distance a from the same straight line passing through the center of each loop antenna have a portion substantially parallel to the same straight line. That is, the contour lines of the parallel magnetic field strength can be used as a linear and clear boundary of the communication area.

第3の実施の形態では、電流の向きを上記のようにしたので、例えば、各ループアンテナ1〜8の形状、面積、巻数を同一とすれば、向きを考慮したmの総和がゼロとなる。   In the third embodiment, since the direction of the current is as described above, for example, if the shape, area, and number of turns of each of the loop antennas 1 to 8 are the same, the sum of m considering the direction becomes zero. .

すなわち、図7に示すように、第3の実施の形態のループアンテナアレイは、8重極子を逆向きに並べて得た16重極子とみなすことができ、その磁界の減衰率は120dB/decとなる。   That is, as shown in FIG. 7, the loop antenna array of the third embodiment can be regarded as a 16-pole element obtained by arranging octupoles in the opposite direction, and the attenuation factor of the magnetic field is 120 dB / dec. Become.

すなわち、第3の実施の形態によれば、第2の実施の形態よりシャープな磁界エリア(通信エリア)を形成できる。   That is, according to the third embodiment, a magnetic field area (communication area) sharper than that of the second embodiment can be formed.

なお、第3の実施の形態においても、ループアンテナの形状は円形に限らない。ループアンテナごと、単位ループアンテナアレイごとに異なっていてもよい。巻き数は1に限らない。また、ループアンテナ2、3の組、ループアンテナ4、5の組、ループアンテナ6、7の組のいずれか1組以上について、各組が連続した導線で形成されていてもよい。すなわち、異なるループアンテナアレイであっても、隣り合うループアンテナの組が連続した導線で形成されていてもよい。また、ループアンテナ1〜8が連続した導線で形成されていてもよい。   In the third embodiment, the shape of the loop antenna is not limited to a circle. It may be different for each loop antenna and for each unit loop antenna array. The number of turns is not limited to one. Further, each set of loop antennas 2 and 3, loop antennas 4 and 5, and loop antennas 6 and 7 may be formed of continuous conductors. That is, even if it is a different loop antenna array, the group of adjacent loop antennas may be formed with continuous conducting wires. Moreover, the loop antennas 1-8 may be formed with the continuous conducting wire.

また、図7に示すように、n(=k)は4以上としてもよい。kは4以上とし、ループアンテナを直線状に並べることにより、2の(k+1)乗重極子が形成され、20(k+3)dB/decの減衰率を得ることが可能となる。つまり、n(=k)が大きいほどシャープな磁界エリア(通信エリア)を形成できる。   Further, as shown in FIG. 7, n (= k) may be 4 or more. By setting k to 4 or more and arranging the loop antennas in a straight line, a (k + 1) -th power multipole is formed, and an attenuation factor of 20 (k + 3) dB / dec can be obtained. That is, a sharper magnetic field area (communication area) can be formed as n (= k) is larger.

1〜8 ループアンテナ
A、B、AB、CD 単位ループアンテナアレイ
1-8 Loop antenna A, B, AB, CD Unit loop antenna array

Claims (6)

互いに逆方向の電流が流れる2つのループアンテナを備え、
前記2つのループアンテナの中心間の直線距離は、前記中心間の中点からループアンテナを貫通する方向に離れた通信エリア境界までの距離の2倍未満であることを特徴とするループアンテナアレイ。
It has two loop antennas in which currents in opposite directions flow,
The loop antenna array according to claim 1, wherein a linear distance between the centers of the two loop antennas is less than twice a distance from a midpoint between the centers to a communication area boundary separated in a direction penetrating the loop antenna.
前記2つのループアンテナは、同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のループアンテナアレイ。   The loop antenna array according to claim 1, wherein the two loop antennas are arranged on the same plane. 前記2つのループアンテナは、磁気モーメントの総和がゼロであることを特徴とする請求項1又は2に記載のループアンテナアレイ。   The loop antenna array according to claim 1 or 2, wherein the two loop antennas have a total magnetic moment of zero. 前記2つのループアンテナは、同一形状であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のループアンテナアレイ。   The loop antenna array according to claim 1, wherein the two loop antennas have the same shape. 前記ループアンテナアレイは、正方形、円形、長方形、楕円形、扇形、三角形、半円形、螺旋形、弦巻線形のいずれかであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のループアンテナアレイ。   5. The loop antenna according to claim 1, wherein the loop antenna array is any one of a square, a circle, a rectangle, an ellipse, a fan, a triangle, a semicircle, a helix, and a chord winding. array. 隣り合う前記2つのループアンテナからなるループアンテナアレイにおいて、一方のループアンテナと他方のループアンテナが連続した導線で形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のループアンテナアレイ。   6. The loop antenna according to claim 1, wherein one loop antenna and the other loop antenna are formed of continuous conductors in a loop antenna array including the two adjacent loop antennas. array.
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