JP3941323B2

JP3941323B2 - Loop antenna device

Info

Publication number: JP3941323B2
Application number: JP2000067406A
Authority: JP
Inventors: 清一家田; 裕一村上; 聡村本; 栄司虫明
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: JP2001257526A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる３軸方向の磁界成分を送受信できるループアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のアンテナ装置として、２つのアンテナを用いて異なる２方向に指向性をもつループアンテナ装置が採用されている。例えば、このループアンテナ装置には、独国特許公開公報ＤＥ４１０５８２６に開示された図１１に示すようなものがある。
【０００３】
同図に示すように、ループアンテナ装置５１は、フェライトロッド５２に巻回されたコイル５３とそのコイル５３に並列接続された共振容量Ｃ２とによって並列共振回路が形成された第１アンテナ５４と、フェライトロッド５２の外側に設けられた円形コイル５５とその円形コイル５５に並列接続された共振容量Ｃ１とによって並列共振回路が形成された第２アンテナ５６とを備えている。第１アンテナ５４のコイル５３には電源（発信源）Ｓが接続されている。第１アンテナ５４は第２アンテナ５６に対して径方向に所定角度θだけ傾けて配置され、両アンテナ５４，５６は磁気的に結合した状態となっている。電源Ｓが発振すると、コイル５３はｙ軸方向の磁界成分Ｈｙを発生し、円形コイル５５はｚ軸方向の磁界成分Ｈｚを発生し、この磁界成分ＨｙとＨｚは互いに直交した軸成分となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、このループアンテナ装置５１をキーレスエントリー装置の一部品として使用する場合、ループアンテナ装置５１は送受信する磁界成分が２軸であるもののまだ指向性が強く、例えば発信された電波が角度（方向）によって検出し難いところがあるという問題があった。
【０００５】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、比較的簡単な構成で、しかもさほど大型化することなく、送受信する磁界成分を３軸方向とすることによってアンテナ特性を向上できるループアンテナ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため請求項１に記載の発明では、コアの外周に間隔を開けて配置された第１のアンテナコイルと、当該第１のアンテナコイルの内部空間に配置された前記コアに巻回されたリンクコイルとを有する第１アンテナと、前記コアに巻回された状態で前記リンクコイルと電磁結合された第２のアンテナコイルを有する第２アンテナと、前記コアに対し前記第２のアンテナコイル及びリンクコイルの軸線から外れた位置にて巻回されることにより、前記第２のアンテナコイル及びリンクコイルと電磁結合された第３のアンテナコイルを有する第３アンテナとを備え、前記３つのアンテナのうちの１つに発信源又は受信源が接続され、前記３つのアンテナコイルは、その巻回方向が互いに略直交又は異なる向きに配置されていることを要旨とする。
【０００７】
この発明によれば、例えばループアンテナ装置を発信用に使用する場合、３つのアンテナコイルを用いて互いに異なる３軸方向の磁界成分が放射される。その結果、３軸方向の磁界成分を持つ電波が発信され、受信側で受信される電波の強度が著しく弱まる角度（方向）がなくなり、若しくは減り、ループアンテナ装置のアンテナ特性が向上する。
【０００９】
また、第３のアンテナコイルを第２のアンテナコイル及びリンクコイルの軸線から外れた位置に巻回することによって、第３アンテナ（第３のアンテナコイル）はリンクコイルを用いなくても第１及び第２アンテナに対して電磁結合される。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記第１のアンテナコイルは前記コアの外形と相似形状であり、前記第１アンテナに前記発信源又は受信源が接続されていることを要旨とする。
【００１５】
この発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、例えばループアンテナ装置をドア等の立設された被組付面に組付ける場合、その被組付面に対して直交する向きの磁界成分を相対的に強くしたいので、ループアンテナ装置は発信源又は受信源に接続された第１のアンテナコイルのループ面と被組付面とが略平行する向きに配置される。従って、第１のアンテナコイルがコアの外形と相似形であることからコンパクトなループアンテナ装置になり、しかも、この向きでループアンテナ装置を組付けるため組付部の薄型化が図られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を車両に搭載されるループアンテナ装置に具体化した第１実施形態を図１〜図３に従って説明する。本例のループアンテナ装置はキーレスエントリー装置用の送信用アンテナで、特にキー保持者が車両に近づいただけでドアロックが解錠されるスマートエントリー装置に採用され、例えば車両（自動車等）のドアハンドル内部などに配設される。
【００１７】
図１及び図２に示すように、ループアンテナ装置１は、第１アンテナＡＮＴ１、第２アンテナＡＮＴ２及び第３アンテナＡＮＴ３を備えている。第１アンテナＡＮＴ１は、コアとしての直方体形状のフェライトコア（フェライトバー）２に対しその外周に配置された第１のアンテナコイル（以下、単に第１コイルと称す）３と、その第１コイル３の一端がフェライトコア２に所定巻数（例えば、３〜５ターン）だけ巻回されたリンクコイル４とを有している。そのため、フェライトコア２は第１アンテナＡＮＴ１の第１コイル３が作る内部空間中央に配置された状態となる。また、第１アンテナＡＮＴ１はフェライトコア２の外形（直方体）と相似形状の直方形環状を有し、両者間の隙間を狭くすることで小型化が図られている。第１コイル３とリンクコイル４とは、その巻回方向が互いに直交している。
【００１８】
第１コイル３は、例えばＡＢＳ樹脂やポリカーボネイド等の樹脂を材質に使用したボビン５（図２（ａ）参照）に巻回されている（但し、図１ではボビン５は省略されている）。フェライトコア２はアンテナ効率を良くするために、マンガンジンクやニッケルジンク等の材質を使用している。また、フェライトコア２の形状は円筒形状でもよい。
【００１９】
第２アンテナＡＮＴ２は、第１アンテナＡＮＴ１のリンクコイル４の巻回方向と同じ方向にフェライトコア２に巻かれた第２のアンテナコイル（以下、単に第２コイルと称す）６を有している。
【００２０】
第３アンテナＡＮＴ３は、第１コイル３と第２コイル６の巻回方向の両方に対して直交する向きにフェライトコア２の表面に直接巻回された第３のアンテナコイル（以下、単に第３コイルと称す）７を有している。従って、第１コイル３、第２コイル６、第３コイル７の巻回方向は、互いに直交する向きとなる。この第３コイル７には銅箔リボン８が使用され、この銅箔リボン８はフェライトコア２の表面に直接貼り付けられるとともに、フェライトコア２の軸心に対して上下方向にずれた位置（本例では上方にずれた位置）に配置されている。即ち、第３コイル７は第２コイル６と直交するものの、第２コイル６の中心線（軸心）から外れた位置でループを形成するため第２コイル６と電磁結合される。なお、第３コイル７には、この銅箔リボン８に代えて線状のコイルを使用してもよい。
【００２１】
図２（ａ）は各コイルの巻き方の説明図であり、（ｂ）はループアンテナ装置の等価回路である。図２（ｂ）において、Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２，Ｌ３は、コイル３，４，６，７のインダクタンスを示している。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、第１コイル３の端子ｐとリンクコイル４の端子ｑとの間には、共振容量（コンデンサ）Ｃ１と電源（発振器）ＯＳが直列接続されている。また、第２コイル６の端子ｒ，ｒ間には、共振容量（コンデンサ）Ｃ２が接続されている。従って、第１アンテナＡＮＴ１は第１コイル３、リンクコイル４及び共振容量Ｃ１とが直列接続されて直列共振回路を形成している。また、第２アンテナＡＮＴ２は第２コイル６と共振容量Ｃ２が並列接続されて並列共振回路を形成している。
【００２３】
共振容量Ｃ１は使用周波数ｆで直列共振する値に設定され、共振容量Ｃ２も使用周波数ｆで並列共振する値に設定されている。また、第１コイル３と第２コイル６の結合度は、リンクコイル４の巻数で自由に設定可能である。さらに、第３コイル７と第１コイル３及び第２コイル６との結合度は、第３コイル７（銅箔リボン８）のフェライトコア２に対する巻き位置とそのインダクタンスＬ３によって設定される。この結合度によって、第３アンテナＡＮＴ３が放射する磁界成分の強さ（出力）が決定される。
【００２４】
次に、前記のように構成されたループアンテナ装置１の作用について説明する。
第１アンテナＡＮＴ１の電源ＯＳが発振されることで、第１コイル３によってｙ軸方向に磁界が形成されるとともに、リンクコイル４が励振されて第２コイル６に電流が流れる。また、第２コイル６と電磁結合された第３コイル７にも電流が流れる。よって、図１に示すように、発振時には第２アンテナＡＮＴ２の第２コイル６とリンクコイル４によってｘ軸方向の磁界Ｈｘが放射され、第１アンテナＡＮＴ１の第１コイル３によってｙ軸方向の磁界Ｈｙが放射され、第３アンテナＡＮＴ３の第３コイル７によってｚ軸方向の磁界Ｈｚが放射される。従って、ループアンテナ装置１から発生する磁界成分は、Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ方向の異なる３軸成分となる。
【００２５】
図３は、図１のｘ−ｙ平面上の電界成分の放射指向性を示したグラフである。同図において、横軸は図１におけるｙ軸方向を０度としたときのループアンテナ装置１から発信された電波の検出方向を示す角度θ（deg.）、縦軸はその角度θにおける電界強度（dBμV/m ）である。電界強度の値が大きいほどアンテナ特性の高い装置として使用でき、特に電界強度の平均値が高いことが望ましい。この図では、白丸を結んだ実線が磁界成分を２軸のみ有する従来のループアンテナ装置であり、黒丸を結んだ実線が３軸対応のループアンテナ装置である。同図に示すように、本例の３軸対応のループアンテナ装置１を使用することによって、−４５〜１５度付近の電界強度が大幅に向上しており、さらに電界強度全体の平均値も増加している。従って、このループアンテナ装置１をキーレスエントリー装置に使用する場合、アンテナ特性の高い装置とすることが可能となる。
【００２６】
従って、この実施形態では以下のような効果を得ることができる。
（１）ループアンテナ装置１は、３つのアンテナコイル３，６，７を用いて３軸方向の磁界成分を放射することができる。その結果、このループアンテナ装置１を例えばキーレスエントリー装置等に使用する場合、アンテナ特性の良い装置とすることができる。
【００２７】
（２）第３コイル７をフェライトコア２上において第２コイル６の軸心に対してずらした位置に配置することによって第２コイル６と電磁結合させたので、第２コイル６と第３コイル７との電磁結合にリンクコイル構造を用いなくて済む。
【００２８】
（３）３つのアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ３を備えた３軸対応のループアンテナ装置としても、第１コイル３をフェライトコア２の外形と相似形状としたので、ループアンテナ装置１を小型（コンパクト）にできる。さらに、第１コイル３に電源ＯＳが接続されたループアンテナ装置を、キーレスエントリー装置等に使用するために例えば自動車のドア等に組付ける場合、第１コイル３のループ面がドアの内壁等の被組付面（略鉛直面）に略平行するように組付けるので、比較的強い磁界成分を放射する状態で、その組付部を薄型にできる。
【００２９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図４〜図６に従って説明する。本実施形態では、互いに異なる３軸方向の磁界を放射させるために３つのアンテナコイルを用いるのではなく、２つのアンテナコイルを用いただけとした点が前記第１実施形態と異なっている。なお、前記第１実施形態と同一構成部分は同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００３０】
図４に示すように、ループアンテナ装置１は、第１アンテナＡＮＴ１と第２アンテナＡＮＴ２を備えている。第１アンテナＡＮＴ１は、直方体形状のフェライトコア２の外側に配置された第１コイル３と、その第１コイル３の一端がフェライトコア２に所定巻数だけ巻回されたリンクコイル４とを有している。また、第２アンテナＡＮＴ２は、リンクコイル４と同じ巻回方向にフェライトコア２に巻回された第２コイル６を有している。
【００３１】
第１コイル３は、その巻線が図１に示すｘ−ｙ平面とｘ−ｚ平面の２平面を通るように屈曲した経路でループを形成している。即ち、第１コイル３はｙ軸方向とｚ軸方向の両方の視方向で共に閉ループを描くように３次元的に巻かれた状態となる。
【００３２】
図５（ａ）は各コイルの巻き方の説明図であり、（ｂ）はループアンテナ装置の等価回路である。図５（ｂ）において、Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２は、コイル３，４，６のインダクタンスを示している。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、第１アンテナＡＮＴ１は、第１コイル３、共振容量Ｃ１、電源ＯＳによって直列共振回路を形成している。また、第２アンテナＡＮＴ２は、第２コイル６、共振容量Ｃ２によって並列共振回路を形成している。共振容量Ｃ１は使用周波数ｆで直列共振する値に設定され、共振容量Ｃ２も使用周波数ｆで並列共振する値に設定される。また、第１コイル３と第２コイル６の結合度は、リンクコイル４の巻数で自由に設定可能である。
【００３４】
第１コイル３を３次元的に巻くために図５（ａ）に示すボビン１２を使用している。ボビン１２は、フェライトコア２を内部空間中央に配置できるサイズで、しかもフェライトコア２の外形と相似形状のリング状である。ボビン１２は、その外周に巻線を巻くための案内溝１３と、ボビン１２の長手方向に対し図４のｙ軸方向に屈曲する向きに巻線を案内するための一対の案内溝１４と、両案内溝１４間に巻かれる巻線をガイドするための案内部１５とを有している。第１コイル３は、ボビン１２の案内溝１３に半周に亘って巻回されるとともに、一対の案内溝１４に沿って図４に示すｙ方向に屈曲して延びた後、一対の案内溝１４間に亘って延びるように巻回されたループ形状をとっている。
【００３５】
次に、本実施形態のループアンテナ装置１の作用について説明する。
第１アンテナＡＮＴ１の電源ＯＳが発振されることによって第１コイル３に電流が流れ、リンクコイル４を介して第２コイル６が励振されて第２コイル６に電流が流れる。よって、図４に示すように、発振時には第２アンテナＡＮＴ２の第２コイル６によってｘ軸方向の磁界Ｈｘが放射され、第１アンテナＡＮＴ１の第１コイル３によって、そのｙ軸方向視の閉ループによりｙ軸方向の磁界Ｈｙが放射されるとともに、そのｚ軸方向視の閉ループによってｚ軸方向の磁界Ｈｚが放射される。従って、ループアンテナ装置１から発生する磁界成分は、Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ方向の異なる３軸成分となる。また、第１コイル３のｘ−ｙ平面上に投影した面積と、ｘ−ｚ平面上に投影した面積との比を決める第１コイル３の屈曲位置によって、磁界ＨｘとＨｚの発生度合いが調節される。
【００３６】
図６は、図４のｘ−ｙ平面の電界成分の放射指向性を示したグラフであり、前述した第１実施形態の図１のグラフと同じ内容の特性を表示している。このときも、電界強度の値が大きいほどアンテナ特性の高い装置として使用でき、特に電界強度の平均値が高いことが望ましい。この図では、白丸を結んだ実線が磁界成分を２軸のみ有する従来のループアンテナ装置であり、黒丸を結んだ実線が第１コイルを屈曲させたループアンテナ装置１である。この場合、−４５〜０度付近の電界強度が大幅に向上している。このループアンテナ装置１をキーレスエントリー装置に使用するとき、操作者は主に角度０度付近でキー操作を行う場合が多いが、０度付近の電界強度は向上している。よって、このループアンテナ装置１を使用すればアンテナ特性の良い装置とすることが可能となる。
【００３７】
この構成においても前記第１実施形態に記載した次の各効果、（１）３軸方向の磁界成分を放射することで高いアンテナ特性を得ることができる、（３）ループアンテナ装置１の小型化及び組付部の薄型化、が同様に得られる他に、次の効果が得られる。
【００３８】
（４）２平面を通るループを描くように第１コイル３を屈曲させることによって２つのアンテナＡＮＴ１，２のみで、互いに異なる３軸方向の磁界成分を放射できる。従って、部品点数が増加することなく、簡単な構造で、かつ大型化することなく３軸成分の磁界を放射可能なループアンテナ装置１を提供できる。
【００３９】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図７〜図１０に従って説明する。この実施形態では、ループアンテナ装置をドアやドア部品を構成する導体板の近傍位置に配置する場合に、磁界損失を少なくするとともに、見かけ上、磁界の３軸成分を放射させるようにしたものである。前記第１及び第２実施形態と同一構成部分に関しては同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００４０】
図７及び図８に示すように、ループアンテナ装置１は、第１アンテナＡＮＴ１と第２アンテナＡＮＴ２を備えている。第１アンテナＡＮＴ１は、フェライトコア２の外周に配置された第１コイル３と、その第１コイル３の一端がフェライトコア２に所定巻数だけ巻回されたリンクコイル４とを有している。第１コイル３とリンクコイル４の巻回方向は、互いに直交している。また、第２アンテナＡＮＴ２は、リンクコイル４と同じ巻回方向にフェライトコア２に巻回された第２コイル６を有している。
【００４１】
ループアンテナ装置１は、車両組付け時の組付部の薄型化を図るため、ループアンテナ装置１の一側面（厚さ方向と直交する面）がドアまたはドア部品を構成する導体板３０（図７参照）と向き合うように組付けられる。ループアンテナ装置１は、その下辺を軸として導体板３０の導体面３０ａに対して所定角度（本例では２５〜３０度の範囲内の値）だけ傾斜した姿勢で配置されている。また、ループアンテナ装置１は、その下辺と導体板３０との間を僅かな隙間（例えば約３mm）開けて配置されている。なお、ループアンテナ装置１の傾斜角度は２５〜３０度の範囲内の値に限定されず、所望するアンテナ特性に応じて適宜設定できる。
【００４２】
図８（ａ）は各コイルの巻き方の説明図であり、（ｂ）はループアンテナ装置の等価回路である。図８（ｂ）において、Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２は、コイル３，４，６のインダクタンスを示している。
【００４３】
図８（ａ）に示すように、第１アンテナＡＮＴ１の第１コイル３とリンクコイル４の間には共振容量Ｃ１と電源ＯＳが直列接続され、第１アンテナＡＮＴ１は直列共振回路を形成している。また、第２アンテナＡＮＴ２には共振容量Ｃ２が接続され、第２アンテナＡＮＴ２は並列共振回路を形成している。共振容量Ｃ１は使用周波数ｆで直列共振する値に設定され、共振容量Ｃ２も使用周波数ｆで並列共振する値に設定される。また、第１コイル３と第２コイル６の結合度は、リンクコイル４の巻数で自由に設定可能である。
【００４４】
次に、本実施形態のループアンテナ装置１の作用について説明する。
図９は、電源ＯＳの発振時にｙ軸とｚ軸に放射される磁界成分を図示したものである。第１コイル３が導体面３０ａに対して傾斜しているので、第１コイル３が放射する磁界Ｈｙに起因し、これと逆向きに導体板３０から放射される磁界−Ｈｙが小さくなる。このため、ｙ軸方向に損失の少ない比較的強い磁界Ｈｙが得られる。また、第１コイル３が導体面３０ａに対して傾斜していることで、第１コイル３が放射する磁界Ｈａ（図９における二点鎖線）はｙ軸方向とｚ軸方向の成分を持つので、見かけ上はｙ軸方向の磁界Ｈｙとｚ軸方向の磁界Ｈｚが放射されたことに等しい。
【００４５】
従って、発振時には、第２コイル６とリンクコイル４によって磁界Ｈｘ（図７参照）が放射され、傾斜した第１コイル３によって導体面３０ａと直交する向きの磁界Ｈｙと、磁界Ｈｙと直交する向きの磁界Ｈｚとが放射される。従って、ループアンテナ装置１を導体面３０ａに対して傾斜させて配置することで、ループアンテナ装置１から発生する磁界成分は、Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ方向の異なる３軸成分となる。よって、ループアンテナ装置１のアンテナ特性が向上する。
【００４６】
図１０は、図７のｘｙ平面の電界成分の放射指向性を示したグラフであり、前述した第１実施形態の図１のグラフと同じ内容の特性を表示している。このときも、電界強度の値が大きいほどアンテナ特性の高い装置として使用でき、特に電界強度の平均値が高いことが望ましい。この図では、白丸を結んだ実線が第１コイル３のループ平面と導体面３０ａとを平行に配置したときのループアンテナ装置であり、黒丸を結んだ実線が第１コイル３を導体面３０ａに対して所定角度傾斜させた本例のループアンテナ装置１である。この場合も、−４５〜１５度付近の電界強度が大幅に向上しており、さらに電界強度全体の平均値も増加している。従って、このループアンテナ装置１をキーレスエントリー装置に使用する場合、アンテナ特性の高い装置とすることができる。
【００４７】
この構成においても前記第１実施形態に記載した次の各効果、（１）３軸方向の磁界成分を放射することで高い高いアンテナ特性を得ることができる、（３）ループアンテナ装置１の小型化及び組付部の薄型化、が同様に得られる他に、次の効果が得られる。
【００４８】
（５）第１アンテナＡＮＴ１と第２アンテナＡＮＴ２を有し２軸方向の磁界を放射するループアンテナ装置１を導体面３０ａに対して所定角度だけ傾斜させることによって、見かけ上３軸の磁界成分を放射させることができる。よって、例えばこのループアンテナ装置１をキーレスエントリー装置に採用した場合、通信エリア内の受信器がどの方向に位置しても受信ミスが起き難い。また、簡単かつ低コストでループアンテナ装置を３軸対応とすることができる。
【００４９】
（６）ループアンテナ装置１を傾斜させて導体板３０から放射される磁界−Ｈｙを低減させているので、第１コイル３から損失の少ない比較的強い磁界Ｈｙを放射させることできる。その結果、より高いアンテナ特性を有するループアンテナ装置１とすることができる。
【００５０】
（７）従来は、コイル通電時に導体板から放射される磁界−Ｈｙを低減させるために、ループアンテナ装置を導体板に対して広めの間隔を開けて配置する必要があった。ところが、本例ではループアンテナ装置１を傾斜させることでこの磁界−Ｈｙが低減されるので、導体板３０からの離間距離を狭くでき、ループアンテナ装置１の組付け部分（ドアハンドル等）を薄型にできる。
【００５１】
なお、実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように変更してもよい。
・前記第１実施形態において、第３コイル７（銅箔リボン８）をフェライトコア２の表面に第２コイル６の軸心から外れた位置に配置して電磁結合させる構成に限定されない。例えば、第３コイル７は、フェライトコア２に対し第１アンテナＡＮＴ１のリンクコイル４と同方向に巻かれたリンクコイルを介して第１コイル６または第２コイル６の一方と電磁結合される構造であってもよい。
【００５２】
・前記第１実施形態において、第３コイル７に共振容量（コンデンサ）を接続して並列共振回路としてもよい。
・前記第１実施形態において、第１コイル３、第２コイル６、第３コイル７（銅箔リボン８）の巻回方向は互いに直交する向きに限らず、その巻回方向が互いに異なる向き（例えば４５度以上異なる向き）であればよい。
【００５３】
・前記第２実施形態において、第１コイル３がループによって作る２平面のなす角度は略９０度に限らず、磁界が３軸方向に放射可能である角度（例えば、４５度以上）であれば何度でもよい。
【００５４】
・前記各実施形態において、本例ではループアンテナ装置１は送信用としたが、電源ＯＳに代えて第１コイル３に流れる電流（電圧）を検出する検出器（受信源）を接続して受信用としてもよい。また、発振器（発信源）及び検出器（受信源）の両方の機能を持たせた機器を接続してループアンテナ装置１を送受信用に使用してもよい。
【００５５】
・前記第１実施形態において、発振器ＯＳは第１アンテナＡＮＴ１に接続することに代えて第２アンテナＡＮＴ２または第３アンテナＡＮＴ３に接続してもよい。また、前記第２及び第３実施形態において、発振器ＯＳは第１アンテナＡＮＴ１に代えて第２アンテナＡＮＴ２に接続してもよい。
【００５６】
・前記各実施形態において、ループアンテナ装置１の取付位置はドアハンドル内部に限定されない。例えばドアを構成するドア板の内部であってもよい。
・前記各実施形態において、ループアンテナ装置１はキーレスエントリー装置に採用されることに限定されず、例えば、遠隔操作が必要な装置に本例のループアンテナ装置１を採用してもよい。さらに、自動車等の車両にループアンテナ装置１が採用されることに限定されず、電波によって遠隔操作が必要なものを対象として適用できる。
【００５７】
前記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（１）前記第３のアンテナコイルは、前記第２コイルの内側に巻回されて前記コアの表面に直接巻回された金属箔（銅箔リボン８）である。この場合、小型のループアンテナ装置を提供できる。
【００５８】
（２）前記第１のアンテナコイルが形成する２平面は、略直交する。この場合、３軸方向の高い磁界放射性が得られるので、特に高いアンテナ特性を得ることができる。
【００５９】
（３）前記所定角度は２５〜３０度である。この場合も、３軸方向の高い磁界放射性が得られるので、特に高いアンテナ特性を得ることができる。
【００６０】
（４）前記第１のアンテナコイルは直列共振回路または並列共振回路を形成し、前記第２のアンテナコイル及び第３のアンテナコイルのうち少なくとも一方は並列共振回路を形成している。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したように各請求項に記載の発明によれば、送受信する磁界成分はその向きが互いに異なるとともに電磁結合された３つのアンテナコイルによって異なる３軸方向成分となるので、ループアンテナ装置のアンテナ特性を比較的簡単な構造で、かつさほど大型化することなく向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のループアンテナ装置の斜視図。
【図２】（ａ）はコイルの巻き方の説明図、（ｂ）はループアンテナ装置の等価回路である。
【図３】角度に対する電界強度を示すグラフ。
【図４】第２実施形態のループアンテナ装置の斜視図。
【図５】（ａ）はコイルの巻き方の説明図、（ｂ）はループアンテナ装置の等価回路である。
【図６】角度に対する電界強度を示すグラフ。
【図７】第３実施形態のループアンテナ装置の斜視図。
【図８】（ａ）はコイルの巻き方の説明図、（ｂ）はループアンテナ装置の等価回路である。
【図９】ｙ軸及びｚ軸方向に放射される磁界成分を示す説明図。
【図１０】角度に対する電界強度を示すグラフ。
【図１１】従来における２軸方向の磁界成分を放射するループアンテナ装置を示し、（ａ）はコイルの巻き方の説明図、（ｂ）はループアンテナ装置の等価回路である。
【符号の説明】
１…ループアンテナ装置、２…コアとしてのフェライトコア、３…第１のアンテナコイル（第１コイル）、４…リンクコイル、６…第２のアンテナコイル（第２コイル）、７…第３のアンテナコイル（第３コイル）、３０ａ…導体面、ＯＳ…発信源としての電源。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a loop antenna device that can transmit and receive magnetic field components in three different axial directions.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of antenna device, a loop antenna device having directivity in two different directions using two antennas has been adopted. For example, this loop antenna device is shown in FIG. 11 disclosed in German Patent Publication DE 4105826.
[0003]
As shown in the figure, the loop antenna device 51 includes a first antenna 54 in which a parallel resonance circuit is formed by a coil 53 wound around a ferrite rod 52 and a resonance capacitor C2 connected in parallel to the coil 53. A second antenna 56 in which a parallel resonance circuit is formed by a circular coil 55 provided outside the ferrite rod 52 and a resonance capacitor C1 connected in parallel to the circular coil 55 is provided. A power source (transmission source) S is connected to the coil 53 of the first antenna 54. The first antenna 54 is disposed to be inclined with respect to the second antenna 56 by a predetermined angle θ in the radial direction, and both the antennas 54 and 56 are magnetically coupled. When the power supply S oscillates, the coil 53 generates a magnetic field component Hy in the y-axis direction, and the circular coil 55 generates a magnetic field component Hz in the z-axis direction. The magnetic field components Hy and Hz become mutually orthogonal axis components.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
For example, when the loop antenna device 51 is used as a part of a keyless entry device, the loop antenna device 51 has a strong directivity although the magnetic field component to be transmitted and received is biaxial. For example, the transmitted radio wave has an angle (direction). There is a problem that there are places that are difficult to detect.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to achieve antenna characteristics by making a magnetic field component to be transmitted and received in a triaxial direction with a relatively simple configuration and without increasing its size. It is to provide a loop antenna device capable of improving the above.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first antenna coil arranged on the outer periphery of the core with a space between the first antenna coil and the core arranged in the internal space of the first antenna coil. Wound First antenna having a link coil When, in front In a state wound around the core A second antenna having a second antenna coil electromagnetically coupled to the link coil, and being wound around the core at a position deviated from the axis of the second antenna coil and the link coil; A third antenna having a third antenna coil electromagnetically coupled to the two antenna coils and the link coil; The three antennas NA A transmission source or a reception source is connected to one of the three antenna coils, and the three antenna coils are arranged so that their winding directions are substantially orthogonal or different from each other. Ruko And the gist.
[0007]
According to the present invention, for example, when a loop antenna device is used for transmission, different magnetic field components in three axial directions are radiated by using three antenna coils. As a result, radio waves having magnetic field components in three axial directions are transmitted, and the angle (direction) at which the intensity of the radio waves received at the receiving side is significantly weakened is eliminated or reduced, and the antenna characteristics of the loop antenna device are improved.
[0009]
Also , The third antenna coil Second antenna coil and link coil By winding it at a position off the axis of the Antenna (3rd Antenna coil ) The first and second without using a link coil antenna Are electromagnetically coupled.
[0014]
Claim 2 In the invention described in claim 1 In the described invention, the first of The antenna coil has a shape similar to the outer shape of the core, and the first 1 a Integrators To na The gist is that the transmission source or the reception source is connected.
[0015]
According to the invention, the claims 1 In addition to the effects of the described invention, for example, when a loop antenna device is assembled to a standing assembly surface such as a door, it is desired to relatively strengthen the magnetic field component in the direction perpendicular to the assembly surface. The loop antenna device is arranged in a direction in which the loop surface of the first antenna coil connected to the transmission source or the reception source is substantially parallel to the assembled surface. Therefore, since the first antenna coil has a shape similar to the outer shape of the core, it becomes a compact loop antenna device, and the assembly portion can be made thinner because the loop antenna device is assembled in this direction.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A first embodiment in which the present invention is embodied in a loop antenna device mounted on a vehicle will be described below with reference to FIGS. The loop antenna device of this example is a transmission antenna for a keyless entry device, and is particularly adopted in a smart entry device in which a door lock is unlocked only when a key holder approaches the vehicle, for example, a door of a vehicle (automobile or the like). It is arranged inside the handle.
[0017]
As shown in FIGS. 1 and 2, the loop antenna device 1 includes a first antenna ANT1, a second antenna ANT2, and a third antenna ANT3. The first antenna ANT1 has a rectangular parallelepiped ferrite core (ferrite bar) 2 as a core, a first antenna coil (hereinafter simply referred to as a first coil) 3 disposed on the outer periphery thereof, and a first coil 3 thereof. One end of the link coil 4 is wound around the ferrite core 2 by a predetermined number of turns (for example, 3 to 5 turns). Therefore, the ferrite core 2 is placed in the center of the internal space created by the first coil 3 of the first antenna ANT1. Further, the first antenna ANT1 has a rectangular ring shape similar to the outer shape (cuboid) of the ferrite core 2, and the first antenna ANT1 is miniaturized by narrowing the gap between them. The winding directions of the first coil 3 and the link coil 4 are orthogonal to each other.
[0018]
The first coil 3 is wound around a bobbin 5 (see FIG. 2A) using a resin such as ABS resin or polycarbonate for example (however, the bobbin 5 is omitted in FIG. 1). The ferrite core 2 uses materials such as manganese zinc and nickel zinc in order to improve antenna efficiency. Further, the ferrite core 2 may have a cylindrical shape.
[0019]
The second antenna ANT2 includes a second antenna coil (hereinafter simply referred to as a second coil) 6 wound around the ferrite core 2 in the same direction as the winding direction of the link coil 4 of the first antenna ANT1. .
[0020]
The third antenna ANT3 is a third antenna coil (hereinafter simply referred to as a third antenna coil) wound directly on the surface of the ferrite core 2 in a direction orthogonal to both the winding directions of the first coil 3 and the second coil 6. 7) (referred to as a coil). Accordingly, the winding directions of the first coil 3, the second coil 6, and the third coil 7 are orthogonal to each other. A copper foil ribbon 8 is used for the third coil 7, and the copper foil ribbon 8 is directly attached to the surface of the ferrite core 2, and is shifted vertically from the axis of the ferrite core 2 (this book In the example, it is arranged at a position shifted upward). That is, although the third coil 7 is orthogonal to the second coil 6, it is electromagnetically coupled to the second coil 6 in order to form a loop at a position off the center line (axial center) of the second coil 6. The third coil 7 may be a linear coil instead of the copper foil ribbon 8.
[0021]
FIG. 2A is an explanatory diagram of how to wind each coil, and FIG. 2B is an equivalent circuit of the loop antenna device. In FIG. 2B, L11, L12, L2, and L3 indicate the inductances of the coils 3, 4, 6, and 7, respectively.
[0022]
As shown in FIG. 2A, a resonant capacitor (capacitor) C1 and a power source (oscillator) OS are connected in series between the terminal p of the first coil 3 and the terminal q of the link coil 4. A resonance capacitor (capacitor) C <b> 2 is connected between the terminals r and r of the second coil 6. Accordingly, in the first antenna ANT1, the first coil 3, the link coil 4, and the resonance capacitor C1 are connected in series to form a series resonance circuit. In the second antenna ANT2, the second coil 6 and the resonance capacitor C2 are connected in parallel to form a parallel resonance circuit.
[0023]
The resonance capacitor C1 is set to a value that causes series resonance at the use frequency f, and the resonance capacitor C2 is also set to a value that causes parallel resonance at the use frequency f. The degree of coupling between the first coil 3 and the second coil 6 can be freely set by the number of turns of the link coil 4. Furthermore, the degree of coupling between the third coil 7, the first coil 3, and the second coil 6 is set by the winding position of the third coil 7 (copper foil ribbon 8) around the ferrite core 2 and its inductance L3. The degree of coupling determines the strength (output) of the magnetic field component radiated by the third antenna ANT3.
[0024]
Next, the operation of the loop antenna device 1 configured as described above will be described.
When the power supply OS of the first antenna ANT1 is oscillated, a magnetic field is formed in the y-axis direction by the first coil 3, and the link coil 4 is excited and a current flows through the second coil 6. A current also flows through the third coil 7 electromagnetically coupled to the second coil 6. Therefore, as shown in FIG. 1, during oscillation, the magnetic field Hx in the x-axis direction is radiated by the second coil 6 and the link coil 4 of the second antenna ANT2, and the magnetic field in the y-axis direction is radiated by the first coil 3 of the first antenna ANT1. Hy is radiated, and a magnetic field Hz in the z-axis direction is radiated by the third coil 7 of the third antenna ANT3. Therefore, the magnetic field component generated from the loop antenna device 1 is a three-axis component having different Hx, Hy, and Hz directions.
[0025]
FIG. 3 is a graph showing the radiation directivity of the electric field component on the xy plane of FIG. In the figure, the horizontal axis represents the angle θ (deg.) Indicating the detection direction of the radio wave transmitted from the loop antenna device 1 when the y-axis direction in FIG. 1 is 0 degree, and the vertical axis represents the electric field intensity at the angle θ. (DBμV / m 2). It can be used as a device having higher antenna characteristics as the value of electric field strength is larger, and it is desirable that the average value of electric field strength is particularly high. In this figure, a solid line connecting white circles is a conventional loop antenna device having only two axes of magnetic field components, and a solid line connecting black circles is a loop antenna device corresponding to three axes. As shown in the figure, by using the three-axis loop antenna device 1 of this example, the electric field strength in the vicinity of −45 to 15 degrees is greatly improved, and the average value of the entire electric field strength is also increased. is doing. Therefore, when this loop antenna device 1 is used for a keyless entry device, it is possible to obtain a device with high antenna characteristics.
[0026]
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The loop antenna device 1 can radiate magnetic field components in three axial directions using the three antenna coils 3, 6, and 7. As a result, when this loop antenna device 1 is used for a keyless entry device or the like, for example, a device having good antenna characteristics can be obtained.
[0027]
(2) Since the third coil 7 is electromagnetically coupled to the second coil 6 by being disposed on the ferrite core 2 at a position shifted from the axis of the second coil 6, the second coil 6 and the third coil It is not necessary to use a link coil structure for electromagnetic coupling.
[0028]
(3) Even in a three-axis loop antenna device including three antennas ANT1 to ANT3, since the first coil 3 has a similar shape to the outer shape of the ferrite core 2, the loop antenna device 1 can be made small (compact). . Furthermore, when the loop antenna device having the power supply OS connected to the first coil 3 is assembled to a door of an automobile, for example, for use in a keyless entry device or the like, the loop surface of the first coil 3 is an inner wall of the door or the like. Since it is assembled so as to be substantially parallel to the surface to be assembled (substantially vertical surface), the assembled portion can be made thin in a state where a relatively strong magnetic field component is emitted.
[0029]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the first embodiment in that two antenna coils are used instead of using three antenna coils in order to radiate magnetic fields in three axial directions different from each other. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0030]
As shown in FIG. 4, the loop antenna device 1 includes a first antenna ANT1 and a second antenna ANT2. The first antenna ANT1 includes a first coil 3 disposed outside a rectangular parallelepiped ferrite core 2 and a link coil 4 in which one end of the first coil 3 is wound around the ferrite core 2 by a predetermined number of turns. ing. Further, the second antenna ANT2 has a second coil 6 wound around the ferrite core 2 in the same winding direction as the link coil 4.
[0031]
The first coil 3 forms a loop with a path bent so that the winding passes through two planes of the xy plane and the xz plane shown in FIG. That is, the first coil 3 is three-dimensionally wound so as to draw a closed loop in both the y-axis direction and the z-axis direction.
[0032]
FIG. 5A is an explanatory diagram of how to wind each coil, and FIG. 5B is an equivalent circuit of the loop antenna device. In FIG. 5B, L11, L12, and L2 indicate the inductances of the coils 3, 4, and 6, respectively.
[0033]
As shown in FIG. 5A, the first antenna ANT1 forms a series resonance circuit by the first coil 3, the resonance capacitor C1, and the power source OS. Further, the second antenna ANT2 forms a parallel resonance circuit by the second coil 6 and the resonance capacitor C2. The resonance capacitor C1 is set to a value that causes series resonance at the use frequency f, and the resonance capacitor C2 is also set to a value that causes parallel resonance at the use frequency f. The degree of coupling between the first coil 3 and the second coil 6 can be freely set by the number of turns of the link coil 4.
[0034]
A bobbin 12 shown in FIG. 5A is used to wind the first coil 3 three-dimensionally. The bobbin 12 has a size that allows the ferrite core 2 to be arranged in the center of the internal space, and has a ring shape similar to the outer shape of the ferrite core 2. The bobbin 12 has a guide groove 13 for winding the winding around its outer periphery, a pair of guide grooves 14 for guiding the winding in a direction bent in the y-axis direction of FIG. 4 with respect to the longitudinal direction of the bobbin 12, And a guide portion 15 for guiding a winding wound between the guide grooves 14. The first coil 3 is wound around the guide groove 13 of the bobbin 12 over a half circumference, is bent and extends in the y direction shown in FIG. 4 along the pair of guide grooves 14, and then the pair of guide grooves 14. It has a loop shape wound so as to extend between them.
[0035]
Next, the operation of the loop antenna device 1 of the present embodiment will be described.
When the power supply OS of the first antenna ANT1 is oscillated, a current flows through the first coil 3, the second coil 6 is excited through the link coil 4, and a current flows through the second coil 6. Therefore, as shown in FIG. 4, at the time of oscillation, the magnetic field Hx in the x-axis direction is radiated by the second coil 6 of the second antenna ANT2, and the first coil 3 of the first antenna ANT1 causes the closed loop as viewed in the y-axis direction. A magnetic field Hy in the y-axis direction is radiated, and a magnetic field Hz in the z-axis direction is radiated by the closed loop viewed in the z-axis direction. Therefore, the magnetic field component generated from the loop antenna device 1 is a three-axis component having different Hx, Hy, and Hz directions. The degree of generation of the magnetic fields Hx and Hz is adjusted by the bending position of the first coil 3 that determines the ratio between the area projected on the xy plane of the first coil 3 and the area projected on the xz plane. Is done.
[0036]
FIG. 6 is a graph showing the radiation directivity of the electric field component in the xy plane of FIG. 4 and displays the same characteristics as the graph of FIG. 1 of the first embodiment described above. Also at this time, it can be used as a device having higher antenna characteristics as the value of electric field strength is larger, and it is desirable that the average value of electric field strength is particularly high. In this figure, a solid line connecting white circles is a conventional loop antenna apparatus having only two axes of magnetic field components, and a solid line connecting black circles is a loop antenna apparatus 1 having a first coil bent. In this case, the electric field strength in the vicinity of −45 to 0 degrees is greatly improved. When the loop antenna device 1 is used for a keyless entry device, an operator often performs key operations mainly at an angle of about 0 degrees, but the electric field strength at about 0 degrees is improved. Therefore, if this loop antenna device 1 is used, a device having good antenna characteristics can be obtained.
[0037]
Even in this configuration, the following effects described in the first embodiment, (1) high antenna characteristics can be obtained by radiating magnetic field components in three axial directions, and (3) downsizing of the loop antenna device 1 In addition, the following effects can be obtained in addition to the thinning of the assembly portion.
[0038]
(4) By bending the first coil 3 so as to draw a loop passing through two planes, only two antennas ANT1, 2 can radiate magnetic field components in three different axial directions. Therefore, it is possible to provide the loop antenna device 1 that can radiate a magnetic field of a three-axis component with a simple structure and without increasing the size without increasing the number of parts.
[0039]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, when the loop antenna device is disposed in the vicinity of the conductor plate constituting the door or door part, the magnetic field loss is reduced and the apparent three-axis component of the magnetic field is radiated. is there. The same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0040]
As shown in FIGS. 7 and 8, the loop antenna apparatus 1 includes a first antenna ANT1 and a second antenna ANT2. The first antenna ANT1 has a first coil 3 disposed on the outer periphery of the ferrite core 2 and a link coil 4 in which one end of the first coil 3 is wound around the ferrite core 2 by a predetermined number of turns. The winding directions of the first coil 3 and the link coil 4 are orthogonal to each other. Further, the second antenna ANT2 has a second coil 6 wound around the ferrite core 2 in the same winding direction as the link coil 4.
[0041]
In the loop antenna device 1, in order to reduce the thickness of an assembly portion when the vehicle is assembled, one side surface (a surface orthogonal to the thickness direction) of the loop antenna device 1 forms a door or a door part (see FIG. 7)). The loop antenna device 1 is arranged in a posture inclined at a predetermined angle (in this example, a value within a range of 25 to 30 degrees) with respect to the conductor surface 30a of the conductor plate 30 with the lower side as an axis. The loop antenna device 1 is arranged with a slight gap (for example, about 3 mm) between the lower side and the conductor plate 30. Note that the inclination angle of the loop antenna device 1 is not limited to a value within the range of 25 to 30 degrees, and can be set as appropriate according to desired antenna characteristics.
[0042]
FIG. 8A is an explanatory diagram of how to wind each coil, and FIG. 8B is an equivalent circuit of the loop antenna device. In FIG. 8B, L11, L12, and L2 indicate the inductances of the coils 3, 4, and 6, respectively.
[0043]
As shown in FIG. 8A, a resonant capacitor C1 and a power source OS are connected in series between the first coil 3 and the link coil 4 of the first antenna ANT1, and the first antenna ANT1 forms a series resonant circuit. Yes. The second antenna ANT2 is connected to a resonance capacitor C2, and the second antenna ANT2 forms a parallel resonance circuit. The resonance capacitor C1 is set to a value that causes series resonance at the use frequency f, and the resonance capacitor C2 is also set to a value that causes parallel resonance at the use frequency f. The degree of coupling between the first coil 3 and the second coil 6 can be freely set by the number of turns of the link coil 4.
[0044]
Next, the operation of the loop antenna device 1 of the present embodiment will be described.
FIG. 9 illustrates magnetic field components radiated to the y-axis and the z-axis when the power supply OS oscillates. Since the first coil 3 is inclined with respect to the conductor surface 30a, the magnetic field -Hy radiated from the conductor plate 30 in the opposite direction due to the magnetic field Hy radiated from the first coil 3 is reduced. For this reason, a relatively strong magnetic field Hy with little loss in the y-axis direction can be obtained. Further, since the first coil 3 is inclined with respect to the conductor surface 30a, the magnetic field Ha (two-dot chain line in FIG. 9) radiated by the first coil 3 has components in the y-axis direction and the z-axis direction. Apparently, the magnetic field Hy in the y-axis direction and the magnetic field Hz in the z-axis direction are radiated.
[0045]
Therefore, at the time of oscillation, the magnetic field Hx (see FIG. 7) is radiated by the second coil 6 and the link coil 4, and the inclined first coil 3 has a magnetic field Hy in a direction orthogonal to the conductor surface 30a and a direction orthogonal to the magnetic field Hy. The magnetic field Hz is emitted. Therefore, by arranging the loop antenna device 1 so as to be inclined with respect to the conductor surface 30a, the magnetic field components generated from the loop antenna device 1 become three-axis components having different Hx, Hy, and Hz directions. Therefore, the antenna characteristics of the loop antenna device 1 are improved.
[0046]
FIG. 10 is a graph showing the radiation directivity of the electric field component on the xy plane of FIG. 7, and displays the same characteristics as the graph of FIG. 1 of the first embodiment described above. Also at this time, it can be used as a device having higher antenna characteristics as the value of electric field strength is larger, and it is desirable that the average value of electric field strength is particularly high. In this figure, the solid line connecting the white circles is a loop antenna device when the loop plane of the first coil 3 and the conductor surface 30a are arranged in parallel, and the solid line connecting the black circles is the first coil 3 on the conductor surface 30a. It is the loop antenna apparatus 1 of this example inclined with respect to the predetermined angle. Also in this case, the electric field strength in the vicinity of −45 to 15 degrees is greatly improved, and the average value of the entire electric field strength is also increased. Therefore, when this loop antenna device 1 is used for a keyless entry device, it can be a device having high antenna characteristics.
[0047]
Also in this configuration, the following effects described in the first embodiment, (1) high high antenna characteristics can be obtained by radiating magnetic field components in three axial directions, and (3) small size of the loop antenna device 1 The following effects can be obtained in addition to the reduction of the thickness and the thickness of the assembly portion.
[0048]
(5) By apparently tilting the loop antenna device 1 having the first antenna ANT1 and the second antenna ANT2 and radiating a magnetic field in the biaxial direction by a predetermined angle with respect to the conductor surface 30a, an apparent triaxial magnetic field component is obtained. Can be radiated. Therefore, for example, when this loop antenna device 1 is adopted as a keyless entry device, a reception error hardly occurs regardless of the direction in which the receiver in the communication area is located. In addition, the loop antenna device can be adapted to three axes easily and at low cost.
[0049]
(6) Since the loop antenna device 1 is tilted to reduce the magnetic field −Hy radiated from the conductor plate 30, a relatively strong magnetic field Hy with little loss can be radiated from the first coil 3. As a result, the loop antenna device 1 having higher antenna characteristics can be obtained.
[0050]
(7) Conventionally, in order to reduce the magnetic field -Hy radiated from the conductor plate when the coil is energized, it is necessary to dispose the loop antenna device with a wider space with respect to the conductor plate. However, since the magnetic field -Hy is reduced by tilting the loop antenna device 1 in this example, the separation distance from the conductor plate 30 can be narrowed, and the assembly portion (door handle or the like) of the loop antenna device 1 is thin. Can be.
[0051]
In addition, embodiment is not limited to the above, For example, you may change as follows.
-In the said 1st Embodiment, it is not limited to the structure which arrange | positions the 3rd coil 7 (copper foil ribbon 8) on the surface of the ferrite core 2 in the position remove | deviated from the axial center of the 2nd coil 6, and electromagnetically couples. For example, the third coil 7 is electromagnetically coupled to one of the first coil 6 and the second coil 6 via a link coil wound in the same direction as the link coil 4 of the first antenna ANT 1 with respect to the ferrite core 2. It may be.
[0052]
In the first embodiment, a resonance capacitor (capacitor) may be connected to the third coil 7 to form a parallel resonance circuit.
In the first embodiment, the winding directions of the first coil 3, the second coil 6, and the third coil 7 (copper foil ribbon 8) are not limited to the directions orthogonal to each other, and the winding directions are different from each other ( For example, the orientation may be different by 45 degrees or more.
[0053]
In the second embodiment, the angle formed by the two planes formed by the first coil 3 by the loop is not limited to approximately 90 degrees, and may be any angle that allows the magnetic field to be radiated in three axial directions (for example, 45 degrees or more). Any number of times.
[0054]
In each of the above embodiments, in this example, the loop antenna device 1 is used for transmission, but instead of the power source OS, a detector (reception source) that detects a current (voltage) flowing through the first coil 3 is connected for reception. It may be used. Alternatively, the loop antenna device 1 may be used for transmission / reception by connecting a device having the functions of both an oscillator (transmission source) and a detector (reception source).
[0055]
In the first embodiment, the oscillator OS may be connected to the second antenna ANT2 or the third antenna ANT3 instead of being connected to the first antenna ANT1. In the second and third embodiments, the oscillator OS may be connected to the second antenna ANT2 instead of the first antenna ANT1.
[0056]
In each of the above embodiments, the mounting position of the loop antenna device 1 is not limited to the inside of the door handle. For example, the inside of the door board which comprises a door may be sufficient.
-In each said embodiment, the loop antenna apparatus 1 is not limited to being employ | adopted as a keyless entry apparatus, For example, you may employ | adopt the loop antenna apparatus 1 of this example for the apparatus which needs remote operation. Furthermore, the present invention is not limited to the use of the loop antenna device 1 in a vehicle such as an automobile, and can be applied to a device that requires remote operation by radio waves.
[0057]
Can be grasped from the embodiment and other examples Technique The technical ideas are described below together with their effects.
(1 )in front The third antenna coil is a metal foil (copper foil ribbon 8) wound around the inside of the second coil and directly wound on the surface of the core. In this case, a small loop antenna device can be provided.
[0058]
(2 )in front The two planes formed by the first antenna coil are substantially orthogonal. In this case, since high magnetic field radiation in the triaxial direction can be obtained, particularly high antenna characteristics can be obtained.
[0059]
(3 )in front The predetermined angle is 25 to 30 degrees. Also in this case, since high magnetic field radiation in the triaxial direction is obtained, particularly high antenna characteristics can be obtained.
[0060]
(4 )in front The first antenna coil forms a series resonant circuit or a parallel resonant circuit, and the second antenna coil and the third antenna coil. Le At least one of them forms a parallel resonant circuit.
[0061]
【The invention's effect】
As detailed above each Claim In terms According to the described invention, the magnetic field components to be transmitted and received are different in their directions and become different three-axis direction components by three electromagnetically coupled antenna coils. Therefore, the antenna characteristics of the loop antenna device have a relatively simple structure, It can be improved without increasing the size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a loop antenna device according to a first embodiment.
2A is an explanatory diagram of how to wind a coil, and FIG. 2B is an equivalent circuit of a loop antenna device.
FIG. 3 is a graph showing electric field strength with respect to angle.
FIG. 4 is a perspective view of a loop antenna device according to a second embodiment.
5A is an explanatory diagram of how to wind a coil, and FIG. 5B is an equivalent circuit of a loop antenna device.
FIG. 6 is a graph showing electric field strength with respect to angle.
FIG. 7 is a perspective view of a loop antenna device according to a third embodiment.
8A is an explanatory diagram of how to wind a coil, and FIG. 8B is an equivalent circuit of a loop antenna device.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing magnetic field components radiated in the y-axis and z-axis directions.
FIG. 10 is a graph showing electric field strength with respect to angle.
11A and 11B show a conventional loop antenna apparatus that radiates magnetic field components in two axial directions, FIG. 11A is an explanatory diagram of how to wind a coil, and FIG. 11B is an equivalent circuit of the loop antenna apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Loop antenna apparatus, 2 ... Ferrite core as a core, 3 ... 1st antenna coil (1st coil), 4 ... Link coil, 6 ... 2nd antenna coil (2nd coil), 7 ... 3rd Antenna coil (third coil), 30a ... conductor surface, OS ... power source as a transmission source.

Claims

A first antenna having a first antenna coil disposed around the outer periphery of the core and a link coil wound around the core disposed in an internal space of the first antenna coil ;
A second antenna having a second antenna coils the link coil and the electromagnetic coupling in a state of being wound around the prior SL core,
A third antenna coil that is electromagnetically coupled to the second antenna coil and the link coil by being wound around the core at a position off the axis of the second antenna coil and the link coil. 3 antenna and includes a <br/>, source or receiver source is connected to one of the three antennas,
The loop antenna apparatus characterized in that the three antenna coils are arranged so that their winding directions are substantially orthogonal or different from each other.

2. The loop antenna device according to claim 1, wherein the first antenna coil has a shape similar to an outer shape of the core, and the transmission source or the reception source is connected to the first antenna.