JPH06232616A - ループアンテナ - Google Patents
ループアンテナInfo
- Publication number
- JPH06232616A JPH06232616A JP792693A JP792693A JPH06232616A JP H06232616 A JPH06232616 A JP H06232616A JP 792693 A JP792693 A JP 792693A JP 792693 A JP792693 A JP 792693A JP H06232616 A JPH06232616 A JP H06232616A
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- Japan
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- loop antenna
- magnetic
- conductor
- insulator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型でかつ十分大きな放射電力を有し、ま
た、渦電流損失を回避するループアンテナを得る。 【構成】 下部導体１上に非磁性絶縁体２を介して磁性
体３を設置し、該磁性体３上に非磁性絶縁体２を介して
上部導体４を設置し、さらに、上記磁性体３と、上記下
部導体１および上部導体４とを上記非磁性絶縁体２によ
って電気的に絶縁し、かつ下部導体１と上部導体４とが
一端で電気的に導通するよう構成する。この構成によれ
ば、小型でかつ十分大きな放射電力を有するループアン
テナが得られる。
た、渦電流損失を回避するループアンテナを得る。 【構成】 下部導体１上に非磁性絶縁体２を介して磁性
体３を設置し、該磁性体３上に非磁性絶縁体２を介して
上部導体４を設置し、さらに、上記磁性体３と、上記下
部導体１および上部導体４とを上記非磁性絶縁体２によ
って電気的に絶縁し、かつ下部導体１と上部導体４とが
一端で電気的に導通するよう構成する。この構成によれ
ば、小型でかつ十分大きな放射電力を有するループアン
テナが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、小型の受信機等に用
いて好適なループアンテナに関する。
いて好適なループアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばポケベル用のアンテナに
は、図３に示すような銅板をコ字状にしたループアンテ
ナが使用されてきた。サイズは長さｌ＝３０mm，厚さｄ
＝４mm，幅ｗ＝８mm程度である。アンテナの性能を向上
させるには、アンテナから放射される放射電力（Ｐｒ）
を大きくする必要がある。アンテナサイズが波長（λ）
に比べ十分小さい微小ループアンテナでは、放射電力Ｐ
ｒは以下の式で表される。（Edword A.Wolf: Antenna A
nalysis [John Willy & Sons, INC.] p.77 [1966]）。 Ｐｒ＝３２０π4Ｓ2Ｉ2／λ4 （１）
は、図３に示すような銅板をコ字状にしたループアンテ
ナが使用されてきた。サイズは長さｌ＝３０mm，厚さｄ
＝４mm，幅ｗ＝８mm程度である。アンテナの性能を向上
させるには、アンテナから放射される放射電力（Ｐｒ）
を大きくする必要がある。アンテナサイズが波長（λ）
に比べ十分小さい微小ループアンテナでは、放射電力Ｐ
ｒは以下の式で表される。（Edword A.Wolf: Antenna A
nalysis [John Willy & Sons, INC.] p.77 [1966]）。 Ｐｒ＝３２０π4Ｓ2Ｉ2／λ4 （１）
【０００３】ここで、Ｓはループアンテナの断面積、Ｉ
は供給電流である。ポケベル用通信周波数、２８０ＭＨ
ｚではλは１００ｃｍ程度となるため、図３のアンテナ
は微小ループアンテナとして扱うことができる。
は供給電流である。ポケベル用通信周波数、２８０ＭＨ
ｚではλは１００ｃｍ程度となるため、図３のアンテナ
は微小ループアンテナとして扱うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したル
ープアンテナにおいて、放射電力Ｐｒを大きくするため
には、上記（１）式から断面積Ｓ、すなわちループの大
きさを大きくする必要がある。これに対して、近年、腕
時計型、ペンダント型といったポケベルの超小型化・軽
量化の要求が高まっており、小型で、かつ高い放射電力
Ｐｒを持つループアンテナの実現が望まれている。しか
しながら、従来のループアンテナの構造では、断面積Ｓ
を大とする以外有効な手段がなく、小型化できないとい
う問題を生じた。
ープアンテナにおいて、放射電力Ｐｒを大きくするため
には、上記（１）式から断面積Ｓ、すなわちループの大
きさを大きくする必要がある。これに対して、近年、腕
時計型、ペンダント型といったポケベルの超小型化・軽
量化の要求が高まっており、小型で、かつ高い放射電力
Ｐｒを持つループアンテナの実現が望まれている。しか
しながら、従来のループアンテナの構造では、断面積Ｓ
を大とする以外有効な手段がなく、小型化できないとい
う問題を生じた。
【０００５】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、小型でかつ十分大きな放射電力が得ることがで
き、また、渦電流損失を回避できるループアンテナを提
供することを目的としている。
もので、小型でかつ十分大きな放射電力が得ることがで
き、また、渦電流損失を回避できるループアンテナを提
供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、請求項１記載の発明では、下部導体上に非磁
性絶縁体を介して磁性体が設置され、前記磁性体上に非
磁性絶縁体を介して上部導体が設置され、かつ前記磁性
体と前記下部および上部導体とが電気的に絶縁されてお
り、かつ前記下部導体と前記上部導体とが一端で接着し
電気的に導通していることを特徴とする。
るために、請求項１記載の発明では、下部導体上に非磁
性絶縁体を介して磁性体が設置され、前記磁性体上に非
磁性絶縁体を介して上部導体が設置され、かつ前記磁性
体と前記下部および上部導体とが電気的に絶縁されてお
り、かつ前記下部導体と前記上部導体とが一端で接着し
電気的に導通していることを特徴とする。
【０００７】また、請求項２記載の発明では、請求項１
に記載のループアンテナにおいて、前記磁性体は、磁性
体の層と非磁性絶縁体の層とを交互に積層した多層構造
から成ることを特徴とする。
に記載のループアンテナにおいて、前記磁性体は、磁性
体の層と非磁性絶縁体の層とを交互に積層した多層構造
から成ることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明によれば、磁性体の磁束集束効果を効率
よく利用することができるため、実効的なループ断面積
を大きくすることができ、小型化しても、十分大きな放
射電力が得られる。
よく利用することができるため、実効的なループ断面積
を大きくすることができ、小型化しても、十分大きな放
射電力が得られる。
【０００９】
【実施例】次に図面を参照してこの発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明のループアンテナの一実施例
を示す斜視図である。図において、ループアンテナは、
下部導体１上に非磁性絶縁体２を介して磁性体３が設置
され、該磁性体３上に非磁性絶縁体２を介して上部導体
４が設置される構造をとり、さらに、上記磁性体３と、
上記下部導体１および上部導体４とが電気的に絶縁され
ており、かつ下部導体１と上部導体４とが一端で接着し
電気的に導通するよう構成されている。
て説明する。図１は本発明のループアンテナの一実施例
を示す斜視図である。図において、ループアンテナは、
下部導体１上に非磁性絶縁体２を介して磁性体３が設置
され、該磁性体３上に非磁性絶縁体２を介して上部導体
４が設置される構造をとり、さらに、上記磁性体３と、
上記下部導体１および上部導体４とが電気的に絶縁され
ており、かつ下部導体１と上部導体４とが一端で接着し
電気的に導通するよう構成されている。
【００１０】次に、具体的実験例を示す。導体１，４と
しては銅（Ｃｕ）を使用し、その膜厚ｔｃを１０μm、
非磁性絶縁体２としてはＳｉＯ2を使用し、その膜厚ｔ
ｎを３μm、磁性体３としては比透磁率μｒが３００の
コバルト（Ｃｏ）系非晶質磁性体を使用し、その膜厚ｔ
ｍを１４μmとした。ループアンテナの高さｄは４０μm
となる。なお、導体の大きさ（幅ｗ,長さｌ）は図３に
示す従来のループアンテンアと同様の８mmおよび３０mm
に設定した。このループアンテナでは、実効的比透磁率
μｅｆｆは２００程度の値となった。この時、実効的な
ループ断面積Ｓｅｆｆは、磁性体の磁束集束効果によ
り、Ｓ'＝（ｔｎ＋ｔｍ＋ｔｎ）・ｌのμｅｆｆ倍、す
なわちμeff・Ｓ’＝μｅｆｆ・（ｔｎ＋ｔｍ＋ｔｎ）
・ｌ＝２００×（３＋１４＋３）×１０-3×３０mm2＝
１２０mm2となる。図３のループアンテナにおけるルー
プ断面積Ｓは４mm×３０mm＝１２０mm2であり、本実施
例では、１／１００程度の高さで、従来のループアンテ
ナと同等の実効ループ断面積を実現している。供給電流
を１００ｍＡ、周波数を２８０ＭＨｚとした場合、放射
電力Ｐｒは本実施例のループアンテナ、および図３に示
すループアンテナともに３０ｍＷ程度となり、同等の性
能が確認された。
しては銅（Ｃｕ）を使用し、その膜厚ｔｃを１０μm、
非磁性絶縁体２としてはＳｉＯ2を使用し、その膜厚ｔ
ｎを３μm、磁性体３としては比透磁率μｒが３００の
コバルト（Ｃｏ）系非晶質磁性体を使用し、その膜厚ｔ
ｍを１４μmとした。ループアンテナの高さｄは４０μm
となる。なお、導体の大きさ（幅ｗ,長さｌ）は図３に
示す従来のループアンテンアと同様の８mmおよび３０mm
に設定した。このループアンテナでは、実効的比透磁率
μｅｆｆは２００程度の値となった。この時、実効的な
ループ断面積Ｓｅｆｆは、磁性体の磁束集束効果によ
り、Ｓ'＝（ｔｎ＋ｔｍ＋ｔｎ）・ｌのμｅｆｆ倍、す
なわちμeff・Ｓ’＝μｅｆｆ・（ｔｎ＋ｔｍ＋ｔｎ）
・ｌ＝２００×（３＋１４＋３）×１０-3×３０mm2＝
１２０mm2となる。図３のループアンテナにおけるルー
プ断面積Ｓは４mm×３０mm＝１２０mm2であり、本実施
例では、１／１００程度の高さで、従来のループアンテ
ナと同等の実効ループ断面積を実現している。供給電流
を１００ｍＡ、周波数を２８０ＭＨｚとした場合、放射
電力Ｐｒは本実施例のループアンテナ、および図３に示
すループアンテナともに３０ｍＷ程度となり、同等の性
能が確認された。
【００１１】ところで、磁性体を高周波で使用すると、
磁性体に渦電流損失が生じ、アンテナ特性は劣化する。
これを回避するためには、磁性体を図２に示すような、
磁性体３の層と非磁性絶縁体２の層とを交互に積層した
多層構造とすることが有効である。この際、磁性体３の
層厚をループアンテナの動作周波数における表皮深さ以
下とし、非磁性絶縁体２の層厚を磁性体層間の電気的絶
縁を保ち得る厚さ以上に設定することが特に効果的であ
る。非磁性絶縁体としてＳｉＯ2を使用した場合、磁性
体層間の電気的絶縁を保ち得るには、その層厚を５０ｎ
ｍ以上とする必要がある。磁性体３としては、Ｆｅ，Ｃ
ｏ，ＮｉにＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｈｆ，
Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｂ，Ｒｅのうち、単独あ
るいは複数の元素を添加した材料を用い、一方、非磁性
絶縁体２としてはＳｉＯ2以外にＡｌＮ，Ａｌ2Ｏ3，Ｂ
Ｎ，ＴｉＮ，ＳｉＣを各々用いた場合、同等の効果を得
ることができる。
磁性体に渦電流損失が生じ、アンテナ特性は劣化する。
これを回避するためには、磁性体を図２に示すような、
磁性体３の層と非磁性絶縁体２の層とを交互に積層した
多層構造とすることが有効である。この際、磁性体３の
層厚をループアンテナの動作周波数における表皮深さ以
下とし、非磁性絶縁体２の層厚を磁性体層間の電気的絶
縁を保ち得る厚さ以上に設定することが特に効果的であ
る。非磁性絶縁体としてＳｉＯ2を使用した場合、磁性
体層間の電気的絶縁を保ち得るには、その層厚を５０ｎ
ｍ以上とする必要がある。磁性体３としては、Ｆｅ，Ｃ
ｏ，ＮｉにＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ｈｆ，
Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｓｉ，Ｂ，Ｒｅのうち、単独あ
るいは複数の元素を添加した材料を用い、一方、非磁性
絶縁体２としてはＳｉＯ2以外にＡｌＮ，Ａｌ2Ｏ3，Ｂ
Ｎ，ＴｉＮ，ＳｉＣを各々用いた場合、同等の効果を得
ることができる。
【００１２】なお、図１では下部導体１と磁性体３と上
部導体４との各面が平行となるよう配置されているが、
これらの面が傾斜した位置関係にあっても、上述した効
果と同等の効果を得ることができる。また、図２の多層
構造中の層面と下部導体および上部導体との位置関係に
ついても、これが平行であっても傾斜していても同等の
効果を得ることができる。以上、本発明によるループア
ンテナは従来部品に比べ、同程度の放射電力を得るの
に、部品サイズを小型化できるという利点が得られた。
部導体４との各面が平行となるよう配置されているが、
これらの面が傾斜した位置関係にあっても、上述した効
果と同等の効果を得ることができる。また、図２の多層
構造中の層面と下部導体および上部導体との位置関係に
ついても、これが平行であっても傾斜していても同等の
効果を得ることができる。以上、本発明によるループア
ンテナは従来部品に比べ、同程度の放射電力を得るの
に、部品サイズを小型化できるという利点が得られた。
【００１３】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によるル
ープアンテナは、従来部品と同程度の放射電力を得るの
に、部品のサイズを小型化できるという利点がある。ま
た、磁性体を、磁性体の層と非磁性絶縁体の層とを交互
に積層した多層構造とすることにより、磁性体の渦電流
損失を回避できるという利点がある。
ープアンテナは、従来部品と同程度の放射電力を得るの
に、部品のサイズを小型化できるという利点がある。ま
た、磁性体を、磁性体の層と非磁性絶縁体の層とを交互
に積層した多層構造とすることにより、磁性体の渦電流
損失を回避できるという利点がある。
【図１】本発明の一実施例におけるループアンテナの構
造を示す斜視図である。
造を示す斜視図である。
【図２】本発明のループアンテナの磁性体の一構成例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図３】従来のループアンテナの構造を示す斜視図であ
る。
る。
１ 下部導体 ２ 非磁性絶縁体 ３ 磁性体 ４ 上部導体
Claims (2)
- 【請求項１】 下部導体上に非磁性絶縁体を介して磁性
体が設置され、前記磁性体上に非磁性絶縁体を介して上
部導体が設置され、かつ前記磁性体と前記下部および上
部導体とが電気的に絶縁されており、かつ前記下部導体
と前記上部導体とが一端で接着し電気的に導通している
ことを特徴とするループアンテナ。 - 【請求項２】 前記磁性体は、磁性体の層と非磁性絶縁
体の層とを交互に積層した多層構造から成ることを特徴
とする請求項１に記載のループアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP792693A JPH06232616A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | ループアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP792693A JPH06232616A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | ループアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06232616A true JPH06232616A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11679136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP792693A Pending JPH06232616A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | ループアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06232616A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005008830A3 (ja) * | 2003-07-16 | 2005-05-19 | Citizen Watch Co Ltd | 装着型受信装置、装着型送信装置、装着型送受信装置、アンテナ、受信装置、送信装置および送受信装置 |
| KR100769177B1 (ko) * | 2001-11-24 | 2007-10-23 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치의 기판 반송장치용 클램프장치 |
| JP2007325015A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Alps Electric Co Ltd | 近接非接触通信機器 |
| JP2008199309A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Toshiba Corp | アンテナ装置及び無線装置 |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP792693A patent/JPH06232616A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100769177B1 (ko) * | 2001-11-24 | 2007-10-23 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치의 기판 반송장치용 클램프장치 |
| WO2005008830A3 (ja) * | 2003-07-16 | 2005-05-19 | Citizen Watch Co Ltd | 装着型受信装置、装着型送信装置、装着型送受信装置、アンテナ、受信装置、送信装置および送受信装置 |
| JP2007325015A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Alps Electric Co Ltd | 近接非接触通信機器 |
| JP2008199309A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Toshiba Corp | アンテナ装置及び無線装置 |
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