KR20030094506A

KR20030094506A - 수신 안테나, 코어 및 휴대 장치

Info

Publication number: KR20030094506A
Application number: KR10-2003-0035462A
Authority: KR
Inventors: 기따하라다까히데; 나가이노부요시
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2003-12-12
Also published as: KR100649504B1; CN1270408C; DE10324847B4; CN1469506A; US20030222829A1; GB0309242D0; DE10324847A1; JP3829761B2; GB2389462B; JP2004015168A; US6924767B2; GB2389462A

Abstract

수신 안테나(1)는 컬럼 형상의 페라이트 코어(2)와, 코어(2) 둘레에 전선을 권취함으로써 각각 형성된 3개의 안테나 코일(3x, 3y, 3z)로 형성된다. 3개의 안테나 코일(3x, 3y, 3z)의 각각의 중심축은 코어(2)의 중심에서 서로 직교하도록 배치된다. 3개의 안테나 코일(3x, 3y, 3z)의 각각은 중심에 대하여 대칭이다. 제3 안테나 코일(3z)과 제1 안테나 코일(3x) 및 제2 안테나 코일(3y)의 각각은 간격(S)을 갖고 교차된다. 제1 안테나 코일(3x) 및 제2 안테나 코일(3y)은 직접 접촉하여 교차되고, 제2 안테나(3y)의 시작 단부와 제1 안테나(3x)의 종결 단부(외측 단부)는 접속된다.

Description

수신 안테나, 코어 및 휴대 장치 {RECEPTION ANTENNA, CORE, AND PORTABLE DEVICE}

본 발명은 3개의 안테나 코일들이 서로 직교하는 수신 안테나, 수신 안테나 내에 포함되는 코어 및 수신 안테나를 사용하는 휴대 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 차량에 장착된 차량내 장치와 차량에 대해 유일한 전자키(electronic key) 사이에 무선 통신을 통해 차량 도어의 잠금/잠금 해제(unlocking)를 제어하는 전자키 시스템이 알려져 있다.

이 전자키 시스템에서, 차량내 장치는, 예컨대 키가 차량의 키 실린더 내에 삽입되어 있지 않고 더욱이 차량의 모든 도어가 잠겨있을 때, 주기적으로 차량의 외부로 신호를 송신한다. 전자키를 가진 운전자가 차량 근처에 있으면 차량내 장치로부터 보내진 신호에 대한 응답 신호가 전자키로부터 복귀된다. 차량내 장치가 응답 신호를 수신함에 따라 이는 전자키로 인증을 실시한다. 차량 내의 장치가 성공적으로 인증을 완료한 후 손이 도어 손잡이로 넣어진 것을 감지한 때, 자동적으로 도어들의 잠김을 해제한다.

부수적으로, 차량내 장치 또는 전자키의 안테나는 보통 안테나 코일 및 외부 커패서터로 형성된다. 안테나 코일은 막대형(stick) 페라이트 코어 둘레에 전선을 권취함으로써 형성된다. 외부 커패서터는 안테나 코일과 함께 평행 공진 회로를 구성한다. 그러나, 전자키의 수신 안테나가 단일 안테나 코일로 형성된 때, 통신 거리(차량으로부터의 신호는 수신될 수 있는 거리)는 차량내 장치의 송신 안테나에 의해 생성된 자기장의 방향과의 관계에 따라 급격하게 감소된다. 최악의 경우, 통신이 불가능하게 된다.

상세하게는, 전자키의 수신 안테나는 수신 안테나의 안테나 코일의 축방향이 차량내 장치의 송신 안테나에 의해 생성된 자기장의 방향과 평행할 때 가장 감도가 강하게 된다. 즉, 전압이 전자키의 안테나 코일에서 가장 효율적으로 유도된다. 반대로, 전자키의 수신 안테나는 축방향이 자기장의 방향과 직교할 때 가장 감도가 약하게 된다. 즉, 전압이 전자키의 안테나 코일에서 거의 유도되지 않는다.

전자키의 수신 안테나는 차량내 장치의 수신 안테나의 방향과 관계없이 차량내 장치로부터 신호를 안정적으로 수신할 필요가 있다. 수신 안테나는 복수의 안테나 코일을 사용하는 무지향성(nondirectional)으로 형성될 필요가 있다.

수신 안테나를 복수의 안테나 코일로 구성하는 것은 수신 안테나를 배치하기 위한 큰 부피를 필요로 한다. 전자키 내부에 제한된 공간 내에 복수의 안테나 코일을 밀접하게 배치하는 것은 안테나 코일들 사이의 상호 간섭의 영향으로 통신 성능을 저하시킬 수 있다.

작은 부피 내부에서도 무지향성 특성을 갖는 수신 안테나, 수신 안테나 내에 포함된 코어 및 수신 안테나를 사용하는 휴대 장치를 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 수신 안테나는 다음과 같이 제공된다. 3개의 안테나가 배치되고 이들의 중심 축은 교차 지점에서 서로 직각으로 교차한다. 이들 각각은 교차 지점에 대하여 대칭이다. 전선이 권취되는 코어는 3개의 안테나 코일의 각각을 형성하기 위해 배치된다. 3개의 안테나 코일들 중 제1 안테나 코일은 내측에 형성되고 제3 안테나는 외측에 형성된다. 제2 안테나 코일은 제1 및 제2 안테나 코일 사이에 형성된다. 제2 안테나 코일과 제1 및 제3 안테나 코일 중 하나는 한 쌍의 지정 안테나 코일을 형성한다. 상기 한 쌍 중 내측에 위치된 안테나 코일의 전선 감기의 종결 단부는 상기 한 쌍 중 내측에 위치된 안테나 코일의 전선 감기의 시작 단부와 접속된다. 이 구조는 수신 안테나가 작은 크기를 갖는 것을 가능하게 하며, 안테나 코일들 사이의 교차 부위으로부터 생성되는 표유 용량에 기인한 안테나 코일들 사이의 간섭을 방지한다.

한 쌍의 지정 안테나 코일이외의 다른 안테나 코일 및 한 쌍의 지정 안테나 코일의 각각은 간격(space)을 갖고 교차되는 것이 바람직하다. 공간을 제공하는 것은 수신 안테나 내의 표유 용량의 영향의 방지를 더욱 향상시키게 된다.

더욱이, 3개의 안테나 코일들의 각각을 형성하기 위한 코어는 이의 단면이 코어의 중심축이 관통하는 지점에 대하여 대칭인 원기둥 또는 프리즘의 형상을 갖는다. 제1 홈 부재는 코어의 표면 상에 형성되고, 코어의 중심축을 포함하는 제1 가상 단면의 주연부를 따라 선회한다. 제2 홈 부재는 코어의 표면 상에 형성되고 코어의 중심축을 포함하는 제2 가상 단면의 주연부를 따라 선회하고, 여기서 제2 가상 단면은 제1 가상 단면에 직교한다. 제3 홈 부재는 코어의 표면 상에 형성되고 중심축에 직교하는 제3 가상 단면의 주연부를 따라 선회한다. 제3 가상 단면의 주연부는 중심축이 관통하는 지점에 대칭인 코어의 기부 표면들 사이에 배치되는 곡면 상에 위치한다. 코어의 이러한 구조는 수신 안테나가 효율적으로 실현되는 것을 가능하게 한다.

더욱이, 수신 안테나를 포함하는 휴대 장치가 다음과 같이 제공된다. 3개의 안테나 코일을 통해 수신 회로는 디지털 신호로 복조될 신호를 수신한다. 제어 회로는 수신 회로에서 복조된 디지털 신호에 기초하여 제어를 수행한다. 이 구조는 휴대 장치가 전자키와 같은 휴대 장치에 대하여 소형으로 구성되고 적절하게 되는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점들이 첨부된 도면을 참조하여 행해진 후속의 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다.

도1a는 수신 안테나의 구조를 도시하는 평면도.

도1b는 수신 안테나의 구조를 도시하는 측면도.

도2a는 코어의 구조를 도시하는 평면도.

도2b는 코어의 구조를 도시하는 측면도.

도3은 휴대 장치의 전기적인 구조를 도시하는 다이어그램.

도4a 내지 도4e는 휴대 장치의 개별 섹션의 파형을 도시하는 파형 도표.

도5는 X축, Y축, Z축 안테나 특성의 측정 결과를 도시하는 다이어그램.

도6은 X축, Y축, Z축 안테나 특성의 측정 결과를 도시하는 다이어그램

도7a 및 도7b는 수신 안테나의 지향성의 측정 결과를 도시하는 다이어그램.

도8a는 안테나의 크기를 도시하는 도면.

도8b 및 도8c는 X축 및 Y축 안테나의 통신 거리, 코어 두께, 코어 직경 및 안테나 코일의 감은 회수 사이의 관계를 도시하는 다이어그램.

도9a는 안테나의 크기를 도시하는 도면.

도9b 및 도9c는 Z축 안테나의 통신 거리, 코어 두께, 코어 직경 및 안테나 코일의 감은 회수 사이의 관계를 도시하는 다이어그램.

도10은 휴대 장치의 다른 전기적인 구조를 도시하는 다이어그램.

도11a는 다른 수신 안테나의 구조를 도시하는 평면도.

도11b는 다른 수신 안테나의 구조를 도시하는 측면도.

도12a는 다른 코어의 제1 부분의 구조를 도시하는 평면도.

도12b는 다른 코어의 제2 부분의 구조를 도시하는 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 수신 안테나

2 : 코어

3x, 3y, 3z : 안테나 코일

5 : 수신 회로

7 : 송신 회로

11 : X축 안테나

12 : Y축 안테나

13 : Z축 안테나

21 : 제1 홈

22 : 제2 홈

23 : 제3 홈

51, 52, 52, 63 : 검파 회로

54 : 가산 회로

본 발명의 실시예가 도면과 함께 설명될 것이다. 도1a 및 도1b는 3축 일체형 수신 안테나(이하 "수신 안테나"라고만 함)의 구조를 도시하는 평면도 및 측면도이다.

실시예의 수신 안테나(1)는 컬럼 형상의 페라이트 코어(2) 및 코어(2) 둘레에 전선을 권취함으로써 각각 형성된 3개의 안테나 코일(3x, 3y, 3z)로 구성된다. 3개의 안테나 코일(3x, 3y, 3z)의 각각은 코어(2)의 중심(barycenter)에서 서로 직교하도록 배치되고, 3개의 안테나 코일(3x, 3y, 3z)의 각각은 중심에 대하여 대칭이다.

여기서, 코어(2)의 중심축의 방향은 Z 방향이다. 코어(2)의 중심축에 직교하는 단면에서 서로에 대해 직교하는 두개의 방향은 X 및 Y 방향이다. 안테나 코일(3x)은 X 방향에 중심을 둔 상태로 코어(2) 둘레로 전선을 권취함으로써 형성된다. 안테나 코일(3y)은 Y 방향에 중심을 둔 상태로 코어(2) 둘레로 전선을 권취함으로써 형성된다. 안테나 코일(3z)은 Z 방향에 중심을 둔 상태로 코어(2)의 원주(circumference)에 전선을 권취함으로써 형성된다.

여기서, 도2a 및 도2b는 안테나 코일(3x, 3y, 3z)이 제거된 코어(2)의 평면도 및 측면도를 도시한다. 제1 홈(21)은 중심축과 코어(2)의 중심을 포함하는 Y-Z 단면 둘레를(또는 이에 평행하게) 선회하도록 형성된다. 제2 홈(22)은 중심축과 코어(2)의 중심을 포함하는 X-Z 단면 둘레를(또는 이에 평행하게) 선회하도록 형성된다. 제3 홈(23)은 코어(2)의 중심을 포함하는 X-Y 단면 둘레를(또는 이에 평행하게) 선회하도록 형성된다.

제1 홈(21)은 제2 홈(22)보다 코어(2)의 곡면을 개재하는 두 개의 기부 표면으로부터 더 큰 깊이를 가진다. 제1 및 제2 홈(21, 22)은 각각 제3 홈(23)보다 코어(2)의 곡면으로부터 더 큰 깊이를 가진다.

상기와 같이 구성된 코어(2)에서, 안테나 코일(3x)은 제1 홈(21)을 따라 전선을 권취함으로써 첫번째로 형성된다. 안테나 코일(3y)은 제2 홈(22)을 따라 전선을 권취함으로써 두번째로 형성된다. 안테나 코일(3z)은 제3 홈(23)을 따라 전선을 권취함으로써 마지막으로 형성된다. 수신 안테나(1)는 그것에 의해서 형성된다.

여기서, 각각의 전선은 제1 층을 형성하기 위해 홈의 기부를 덮도록 권취된다. 제2 층은 제1 층을 덮도록 형성되고, 마찬가지로 전선은 외향으로 규칙적으로 권취된다. 각각의 안테나 코일(3x, 3y, 3z)에서, 권취된 전선의 시작 단부는 내향으로(홈의 기부를 향해) 위치되고, 반면에 권취된 전선의 종결 단부는 외향으로(홈의 개구를 향해) 위치된다.

제1 홈(21)을 이용하여 형성된 안테나 코일(3x) 및 제2 홈(22)을 이용하여 형성된 안테나 코일(3y)은 교차 부위를 형성한다. 교차 부위에서, 안테나 코일(3x)의 종결 단부에 인접한 전선의 층 및 안테나 코일(3y)의 시작 단부에 인접한 전선의 층은 서로 접촉한다. 제3 홈(23)을 이용하여 형성된 안테나 코일(3z) 및 개별 안테나 코일(3x, 3y)은 또한 다른 두 개의 교차 부위를 형성한다. 교차 부위에서, 안테나 코일(3x, 3y)의 종결 단부에 인접한 전선의 층들의 각각 및 안테나 코일(3z)의 시작 단부에 인접한 전선의 층은 그들 사이에 간격(S)(0.7 내지 1.0 ㎜)을 갖는다.

다음으로, 도3은 휴대 장치(10)(이하 전자키)의 내부 구조를 도시한다. 휴대 장치(10)는 차량에 장착된 차량내 장치와 전자키 사이의 무선 통신을 통해 차량 도어의 잠김/잠금 해제를 제어하는 전자키 시스템에 사용된다.

도3에 도시된 바와 같이, 휴대 장치(10)는 X축 안테나(11), Y축 안테나(12), Z축 안테나(13), 수신 회로(5), 제어 마이크로컴퓨터(6) 및 송신 회로(7)를 포함한다. X축 안테나(11)는 수신 안테나(1)를 구성하는 안테나 코일(3x) 및 공진 회로를 구성하는 커패서터(4x)를 포함한다. Y축 안테나(12)는 수신 안테나(1)를 구성하는 안테나 코일(3y) 및 공진 회로를 구성하는 커패서터(4y)를 포함한다. Z축 안테나(13)는 수신 안테나(1)를 구성하는 안테나 코일(3z) 및 공진 회로를 구성하는 커패서터(4z)를 포함한다. 수신 회로(5)는 디지털 신호로 복조하기 위해서 안테나(11, 12, 13)를 통해서 ASK[진폭 시프트 키잉(amplitude shift keying)]으로변조된 신호를 수신한다. 제어 마이크로컴퓨터(6)는 수신 회로(5)가 복조한 디지털 신호에 기초하여 다양한 제어를 수행한다. 송신 회로(7)는 무선에 의해서 차량내 장치로 송신한다.

안테나(11, 12, 13)는 공통 단자와 각각의 개별 단자를 갖는다. 안테나 코일(3x)의 종결 단부, 안테나 코일(3y)의 시작 단부 및 안테나 코일(3z)의 시작 또는 종결 단부 중 하나는 공통 단자에 접속된다.

수신 회로(5)는 각각의 안테나(11 내지 13)에 제공된 검파 회로(51 내지 53), 가산 회로(54), 파형 조정 회로(55) 및 전압 분할 회로(56)를 포함한다. 가산 회로(54)는 각각의 검파 회로(51 내지 53)로부터의 출력을 가산한다. 파형 조정 회로(55)는 가산 회로(54)로부터의 출력을 디지털화함으로써 디지털 신호를 생성한다. 전압 분할 회로(56)는 저항기(R5, R6)로 전원 전압을 분할함으로써 각각의 개별 단자들로 인가되는 기준 전압을 생성한다.

각각의 검파 회로(51 내지 53)는 마찬가지로 다이오드(D), 커패서터(C) 및 저항기(R)를 포함하는 공지된 회로를 포함하고 대응하는 안테나(11 내지 13)로부터의 각각의 수신 신호에 대하여 포락선(envelope curve) 검출을 수행한다.

가산 회로(54)는 개별 검파 회로(51 내지 53)로부터의 출력들의 상대값을 가산하고, 상기 상대값은 안테나(11 내지 13)의 공통 단자로부터의 출력[전압 분할 회로(56)에 의해 생성된 기준 전압]에 대한 상대값이다. 가산 회로(54)는 연산 증폭기(OP1) 및 저항기(R1 내지 R4)를 포함하는 공지된 회로를 갖는다.

비교기로서 이용되는 연산 증폭기(OP2)로 구성된 파형 조정 회로(55)는 가산회로(54)로부터의 출력을 디지털화할 때 가변 저항기(VR)로 경계치 전압(threshold voltage)을 조정한다. 도4에는 수신 회로(5) 내의 다양한 섹션에서의 신호 상태가 도시된다. 여기서, 자기장은 X축에 대해 소정의 각도(θ＜±45도)를 갖고 Z축에 직교하는 방향으로부터의 펄스 형태로부터 생성된다(도4a 참조).

도4b에 도시된 바와 같이, 유도 전압은 자기장 방향 및 권취 방향에 따라 안테나 코일(3x, 3y, 3z) 내의 자기장 변화에 동일 위상 또는 대향 위상으로 생성된다. 여기서, 안테나 코일(3z)의 중심축의 방향이 자기장 방향에 직교하기 때문에, 안테나 코일(3z)은 교차 자속(magnetic flux)을 갖지 않는다. 따라서, 안테나 코일(3z)에는 유도 전압이 생성되지 않는다. 안테나 코일(3x)의 중심축의 방향이 안테나 코일(3y)의 것보다 자기장 방향에 대해 더 작은 각을 갖기 때문에, 안테나 코일(3y)에서보다 안테나 코일(3x)에서 더 많은 유도 전압이 생성된다.

안테나(3x, 3y, 3z)에 유도 전압에 대해, 검파 회로(51 내지 53)는 포락선 검출을 수행한다. 도4c에 도시된 바와 같이, 검출 신호는 유도된 전압의 진폭에 따라 얻어진다. 가산 회로(54)는 도4d에 도시된 가산 신호를 생성하고 그런 후 파형 조정 회로(55)는 경계치 전압(Vref)에서 가산 신호를 디지털화함으로써 도4e에 도시된 바와 같은 디지털 파형의 검출 신호를 생성한다.

전술된 바와 같이, 이 실시예에서, X축, Y축 및 Z축 안테나(11 내지 13)는 이의 중심축이 서로 직교하는 3개의 안테나 코일(3x, 3y, 3z)로 형성된다. 3개의 안테나(11 내지 13)로부터의 출력을 가산 신호를 얻기 위해 가산되도록 복조된다. 가산 신호는 그런 후 디지털 파형의 검출 신호를 얻는 데 이용된다.

따라서, 자기장이 어떠한 방향으로부터 접근하는 경우에도, 3개의 안테나(11 내지 13) 중 적어도 하나는 출력을 생성하고, 가산하여 거의 일정한 수신 감도가 도7a 및 도7b에 도시된 바와 같이 실현될 수 있다. 여기서, 수신 감도 결과는 가산 회로(54)의 출력에 기초하여 도시된다. 가산 회로(54)의 출력은 자기장의 접근 방향이 각각의 X-Y 평면 및 X-Z 평면에서 360 도의 범위에서 변경될 때 얻어진다.

이 실시예에서, 수신 안테나(1)에서 3개의 안테나 코일(3x, 3y, 3z)은 단일 코어(2) 둘레에 전선을 권취함으로써 서로 교차된다. 따라서, 필요한 체적이 급격히 최소화된다. 이는 수신 안테나(1)를 포함하는 휴대 장치를 소형화되게 한다.

상기와 같이 형성된 안테나 코일은 상호 교차되어, 표유 용량이 교차 부위에서 생성된다. 안테나 코일들이 표유 용량에 기인하여 상호 접속될 때, 임피던스가 변경되어 수신 안테나의 특성을 저하시키게 되는 진폭 특성 또는 위상 특성에서 왜곡이 발생된다.

안테나 코일이 코어(2) 둘레에 전선을 권취함으로써 형성될 때, 전선은 내부에서 외부로 권취된다. 따라서, 내향으로 위치된 안테나 코일의 전선의 권취의 종결 단부는 외향으로 위치된 안테나 코일의 전선 권취의 시작 단부에 아주 근접하기 때문에, 표유 용량은 두 개의 안테나 코일 사이에서 비교적 강하게 발생된다.

따라서, 수신 안테나(1)에서, 전선 감기가 접촉하여 교차되는 안테나 코일(3x, 3y, 3z)은 안테나 코일(3x)의 종결 단부 및 안테나 코일(3y)의 시작 단부가 접속되는 공통 단자를 갖는다.

이는 교차 부위의 양 단부를 단락시켜서 표유 용량의 영향을 저하시키게 된다. 제3 안테나 코일(3z)은 그 자체의 일 단부를 통해 공통 회로에 접속되는 것이 필요하다. 그러나, 일단부가 공통 단자에 접속될지라도, 제1 및 제2 안테나 코일 중 어느 하나와의 표유 용량의 영향이 저하될 수 없다.

따라서, 안테나 코일(3z) 및 각각의 안테나 코일(3x, 3y)은 교차된 안테나 코일들 사이에 제공된 간격(S)이 표유 용량을 감소시키기 때문에 간격(S, 클리어런스)을 갖고 교차된다. 제3 안테나 코일과 각각의 제1 및 제2 안테나 코일 사이에 간격(S)을 제공하는 것은 수신 안테나(1)의 표유 용량의 영향을 방지를 추가로 향상시키게 된다.

도5 및 도6에서, 각 축의 안테나 특성[임피던스 Z (-100 내지 400 ㏀), 세로축으로의 위상 θ(- 100 내지 100 도), 가로축으로의 무선 주파수[F (120 내지 150 ㎑)]의 측정 결과가 비교예, 제1 실시예 및 제2 실시예에 관하여 도시된다. 여기서, 안테나 코일(3x, 3y, 3z)의 각각의 시작 단부는 도5 및 도6에 포함된 개략적인 회로도의 각각에서 검은점(●)으로 도시된다. 비교예는 안테나 코일(3x)의 시작 단부와 안테나 코일(3y)의 종결 단부가 공통 단자로 접속되어 있는 경우이다. 제1 및 제2 실시예는 안테나 코일(3x)의 종결 단부와 안테나 코일(3y)의 시작 단부가 공통 단자로 접속되어 있는 경우들이다. 제1 실시예에서, 안테나 코일(3z)의 시작 단부가 공통 단자에 접속되는 반면에, 제2 실시예에서 안테나 코일(3z)의 종결 단부가 공통 단자에 접속된다.

측정 결과는 비교예가 표유 용량으로부터 안테나 코일들 사이의 결합에 기인한 안테나 특성에서 왜곡(F = 134 ㎑에서)이 발생하는 것을 나타낸다. 반대로,제1 및 제2 실시예들은 안테나 특성에서 왜곡을 발생시키지 않는다. 본 발명의 실시예에 따르면, 표유 용량으로부터의 영향은 따라서 방지되고, 바람직한 안테나 특성이 얻어질 수 있다.

도8a 내지 도8c 및 도9a 내지 도9c에서, 안테나의 통신 거리의 측정 결과는 코어(2)의 두께 t (1, 2, 3 [㎜]), 직경Φ(8, 12, 16 [㎜]), 감은 회수 (150, 200, 250, 300 [회])를 변경하여 도시된다.

측정은 일본 무선법에 따른 무선파 송신 출력에서 수행되었다. X축 및 Y축 안테나(11, 12)는 도8a 내지 도8c의 송신 출력을 수신하고, z축 안테나(13)는 도9a 내지 도9c에 송신 출력을 수신하다. 상세하게는, 휴대 장치는 도3에 도시된 바와 같이 구성된다. 수신 회로(5)는 안테나의 개별 단자에서 5mVp-p의 입력 신호일 때 디지털 신호가 입력 신호를 디지털화함에 의해 출력될 수 있도록 구성된다. 개별 안테나는 수신 안테나(5)와 접속되고 공진 커패서터(4)는 또한 송신 주파수와 병렬 공진을 생성하는 수신 회로(5)에 접속된다. 따라서, 통신 거리는 수신 회로(5)가 송신된 데이터를 정확하게 복조하는 상태하에서 측정된다.

측정 결과는 안테나(11 내지 13) 중 임의의 하나에서 코어(2)의 직경 Φ의 증가는 코어(2)의 두께 t의 증가보다 통신 거리의 증가에 더욱 기여하고, 안테나 코일의 감은 회수의 증가도 또한 효율적이다는 것을 나타낸다. 일본 무선법 하에서 100부터 150 ㎝까지의 범위의 통신 거리를 얻기 위해서, 직경이 10 내지 14 ㎜이고 감은 수가 200 내지 300회인 것이 요구된다.

반대로, 코어(2)의 두께가 통신 거리에 영향을 주지 않기 때문에, 수신 안테나(1)는 통신 거리를 거의 낮추지 않고 더 얇게 될 수 있다.

본 발명의 실시예가 앞에서 설명되었다. 그러나, 본 발명은 상기 실시예로 제한되지 않으며, 본 발명의 내용이 적용될 수 있는 임의의 다른 실시예에 관한 것이다.

예를 들면, 상기 실시예의 수신 안테나(5)에서, 3개의 안테나로부터의 출력은 가산적인 신호를 얻기 위해서 가산되도록 복조될 수 있다. 그런 후, 가산 신호는 디지털 파형의 검출 신호를 얻기 위해 사용된다. 그러나, 도10에 도시된 바와 같이, 안테나 스위치 회로(61)가 3개의 안테나로부터의 출력들 사이에서 최대 출력을 선택하기 위해 제공된다. 그런 후, 선택된 최대 출력은 검파 회로(63) 내에서 복조되기 위해서 증폭기(62)에서 증폭된다. 검파 회로(63)로부터 복조된 출력은 파형 조정 회로(64) 내에서 그것에 의해서 디지털화된다. 여기서, 오직 하나의 검파 회로(63)가 수신 회로(5) 내에 제공되고, 따라서 장치 구조가 단순화된다.

앞선 실시예에서, 비록 컬럼(colum)형 코어(2)가 사용되지만, 코어(2)는 도11a 및 도11b에 도시된 바와 같은 규칙적인 사각형 프리즘일 수 있다. 코어(2)는 또한 다각형 프리즘 또는 타원형 프리즘일 수 있다.

앞선 실시예에서 전선을 권취하기 위한 제1 내지 제3 홈들이 단일 코어 내에 제공된다. 그러나, 제1 및 제2 홈은 도12b에 도시된 바와 같이 제1 분할 부분(2a) 내에 제공된다. 제3 홈은 도12a에 도시된 바와 같이 제1 분할 부분이 꼭맞게 삽입되는 제2 분할 부분(2b) 내에 제공된다.

이 경우, 제1 분할 부분(2a) 및 제2 분할 부분(2b)은 전선이 양 부분에 권취된 후에 조립되고, 따라서 수신 코일을 제조하는 작업이 효율적으로 완료되는 것을 가능하게 한다.

더욱이, 비록 코어(2)가 페라이트로 형성되지만, 코어는 합성 수지로 형성될 수 있다.

본 발명에 따라, 작은 부피 내부에서도 무지향성 특성을 갖는 수신 안테나, 수신 안테나 내에 포함된 코어 및 수신 안테나를 사용하는 휴대 장치가 제공된다.

Claims

중심 축들이 교차 지점에서 서로 직각으로 교차하고 각각이 교차 지점에 대해 대칭인 3개의 안테나 코일(3x, 3y, 3z)과,

3개의 안테나 코일의 각각을 형성하도록 전선이 권취되는 코어(2)를 포함하며,

3개의 안테나 코일 중 제1 안테나 코일(3x)은 가장 내측에 형성되고 제3 안테나 코일(3z)은 가장 외측에 형성되고,

제2 안테나 코일(3y)은 제1 안테나 코일과 제3 안테나 코일사이에 형성되고,

제2 안테나 코일과, 제1 안테나 코일 및 제3 안테나 코일 중 하나는 한 쌍의 지정 안테나 코일을 구성하고,

한 쌍의 지정 안테나 코일 중 내측에 위치된 안테나 코일의 전선 감기의 종결 단부는 한 쌍의 지정 안테나 코일 중 외측에 위치된 안테나 코일의 전선 감기의 시작 단부와 접속되는 것을 특징으로 하는 수신 안테나.
제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 지정 안테나 코일이외의 다른 안테나 코일 및 한 쌍의 지정 안테나 코일의 각각은 간격(S)을 갖고 교차된 것을 특징으로 하는 수신 안테나.
제1항에 있어서, 제1 교차 부위는 제1 안테나 코일과 제2 안테나 코일사이에형성되고, 제2 교차 부위는 제2 안테나 코일과 제3 안테나 코일사이에 형성되고, 제1 및 제2 교차 부위 중 적어도 하나는 간격(S)을 갖고 교차된 것을 특징으로 하는 수신 안테나.
3개의 안테나 코일(3x, 3y, 3z)의 각각을 형성하도록 둘레에 전선이 권취되고, 단면이 이의 중심축이 통과하는 지점에 대해 대칭인 프리즘 및 원통형 중 적어도 하나의 형상을 갖는 코어(2)이며,

상기 코어의 표면 상에 형성되고 상기 코어의 중심축을 포함하는 제1 가상 단면의 주연부를 따라서 선회하는 제1 홈 부재(21)와,

상기 코어의 표면 상에 형성되고, 상기 코어의 중심축을 포함하고 상기 제1 가상 단면에 직교하는 제2 가상 단면의 주연부를 따라서 선회하는 제2 홈 부재(22)와,

상기 코어의 표면 상에 형성되고, 상기 코어의 중심축에 직교하는 제3 가상 단면의 주연부를 따라 선회하는 제3 홈 부재(23)를 포함하며,

상기 제3 가상 단면의 주연부는, 중심축이 통과하는 지점에 대칭인 코어의 기부 표면들 사이에 배치되는 곡면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 코어.
제4항에 있어서, 상기 코어는 제1 부분(2a) 및 제2 부분(2b)을 포함하고, 상기 제1 부분은 제1 및 제2 홈 부재를 구비하고, 제2 부분은 제3 홈 부재를 구비하고, 상기 제1 부분은 상기 제2 부분에 꼭맞게 삽입되는 것을 특징으로 하는 코어.
중심 축들이 교차 지점에서 서로 직각으로 교차하고 각각이 교차 지점에 대해 대칭인 3개의 안테나 코일(3x, 3y, 3z)과, 3개의 안테나 코일들의 각각을 형성하도록 둘레에 전선이 권취되는 코어(2)를 구비하고, 3개의 안테나 코일 중 제1 안테나 코일(3x)은 가장 내측에 형성되고 제3 안테나 코일(3z)은 가장 외측에 형성되고, 제2 안테나 코일(3y)은 제1 안테나 코일과 제3 안테나 코일사이에 형성되고, 제2 안테나 코일과, 제1 안테나 코일 및 제3 안테나 코일 중 하나는 한 쌍의 지정 안테나 코일을 구성하는 수신 안테나(1)와,

3개의 안테나 코일을 통해 디지털 신호로 복조될 신호를 수신하는 수신 회로(5)와,

수신 회로에서 복조된 디지털 신호에 기초하여 제어를 수행하는 제어 회로(6)를 포함하며,

한 쌍의 지정 안테나 코일 중 내측에 위치된 안테나 코일의 전선 감기의 종결 단부는 한 쌍의 지정 안테나 코일 중 외측에 위치된 안테나 코일의 전선 감기의 시작 단부와 접속된 것을 특징으로 하는 휴대 장치.
제6항에 있어서, 한 쌍의 지정 안테나 코일이외의 다른 안테나 코일 및 한 쌍의 지정 안테나 코일의 각각은 간격(S)을 갖고 교차된 것을 특징으로 하는 휴대 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 수신 회로는,

3개의 안테나 코일의 각각에 제공되고 3개의 안테나 코일의 각각으로부터 출력을 검출하는 3개의 검파 회로(51 내지 53)와,

3개의 검파 회로로부터 출력들을 가산하는 가산 회로(54)와,

가산 회로로부터의 출력을 디지털화하는 파형 조정 회로(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 수신 회로는,

3개의 안테나 코일로부터의 신호 중에서 진폭이 최대인 최대 신호를 선택하기 위한 신호 선택 수단(61)과,

선택된 최대 신호를 증폭하는 증폭기(62)와,

증폭기로부터의 출력을 검출하는 검파 회로(63)와,

상기 검파 회로로부터의 출력을 디지털화하는 파형 조정 회로(64)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 장치.