KR20090038443A - 안테나 장치 - Google Patents

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KR20090038443A
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노리히로 미야시타
요시시게 요시카와
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파나소닉 주식회사
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Abstract

안테나 장치의 미소 루프 안테나 소자는, 소정의 루프 면을 갖고, 상기 루프 면에 평행한 제1의 편파 성분을 방사하는 복수의 루프 안테나부와, 상기 루프 면과 직교하는 방향에 설치되어, 상기 복수의 루프 안테나부를 접속하고, 상기 제1의 편파 성분과 직교하는 제2의 편파 성분을 방사하는 적어도 1개의 접속 도체를 포함한다. 상기 안테나 장치를 도체판에 근접하였을 경우에 있어서, 상기 안테나 장치와 상기 도체판과의 거리가 변화되었을 때의, 상기 제1의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치와 상기 제2의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치를 실질적으로 동일하게 함으로써, 상기 거리에 관계없이, 상기 제1의 편파 성분과 상기 제2의 편파 성분과의 합성 성분을 실질적으로 일정히게 한다.

Description

안테나 장치{ANTENNA APPARATUS}
본 발명은, 미소(微小) 루프 안테나(loop antenna) 소자(素子)를 이용한 안테나 장치 및 상기 안테나 장치를 이용한 안테나 시스템에 관한 것이다.
최근, 정보 시큐러티의 확보 때문에, 무선 통신 시스템에 의한 개인 인증 기술의 개발이 진척되고 있다. 구체적으로는, 사용자가 무선 통신 장치를 소지하고, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화기, 차량 등의 대상물에도 무선 통신 장치를 구비할 수 있어, 이무선 통신 시스템에 의해 상시 인증을 실행한다. 대상물이 사용자의 주위 일정 범위 내에 들어갔을 때에, 대상물의 제어를 가능하게 한다. 한편, 대상물이 사용자의 주위 일정 범위로부터 벗어났을 때에는, 대상물의 제어를 불가능하게 한다. 사용자의 주위 일정 범위에 대상물이 있을 것인가 아닌가의 여부를 판단하기 위해서, 무선에 의한 인증 통신 시에 대상물과 사용자의 거리를 무선 통신 장치에 의해 측정할 필요가 있다.
또한, 가장 간이한 거리 측정의 방법으로서 수신 전계 강도에 의한 측정이 있다. 거리 측정을 위한 특별한 회로를 필요로 하지 않고, 무선 인증을 위한 무선 통신 장치를 이용해서 거리를 측정할 수 있다. 그러나, 사용자가 무선 통신 장치 또는 인증 키(key) 장치를 소지하기 때문에, 탑재되어 있는 안테나의 이득이 인체 등 도체의 영향을 강하게 받는다. 또한, 멀티패스(multipath) 환경에서 사용하면 페이딩(fading)의 영향을 받는다.
이상의 이유에 의해, 주위의 환경에 의해 수신 전계 강도가 급격하게 저하하는 현상이 일어난다. 이것에 의해, 거리의 증대에 따른 수신 전계 강도가 저하한다고 하는 거리와 수신 전계 강도의 관계가 무너지고, 거리 측정의 정밀도가 크게 열화(劣化)한다. 또한, 인증 통신에 있어서의 소요 안테나의 이득을 하회(下回)하여, 통신 품질의 저하를 야기시킨다. 종래는, 도체에 의한 안테나에의 영향을 회피하는 방법으로서, 도체가 안테나에 접근해도 이득이 급격하게 저하하는 것을 방지하기 위해서, 도체에 대하여 루프 면이 수직인 구조를 한 미소(微小) 루프 안테나를 사용하는 방법(예를 들면, 특허 문헌 1의 도 1, 및 특허 문헌 2의 도 2 참조)이 제안되어 있다. 또한, 페이딩의 영향을 방지하는 방법으로서는, 상이한 편파(偏波) 성분을 방사(放射)하는 방법(예를 들면, 특허 문헌 1의 도 4 참조)이 제안되어 있다.
(특허 문헌 1)
일본국 특개2000-244219호 공보.
(특허 문헌 2)
일본국 특개2005-109609호 공보.
(특허 문헌 3)
국제 공개WO2004/070879호 공보.
(비특허 문헌 1)
일본국 전자 정보 통신 학회편, "안테나 공학 핸드북", pp .59-63, 오 움(Ohm)사, 제1판, 서기1980년 10월 30일 발행.
(발명이 해결하려고 하는 과제)
그러나, 특허 문헌 1 및 2의 방법에서는 안테나의 이득이, 도체가 안테나에 접근하였을 경우와 떨어졌을 경우에서 변화되기 때문에, 안테나로부터 도체까지의 거리에 관계없이 일정한 안테나의 이득을 얻을 수 없다고 하는 문제점이 있었다. 특히, 특허 문헌 1의 방법에서는 페이딩의 영향은 회피할 수 있어도, 도체와의 거리에 의한 안테나의 이득의 변동을 회피할 수는 없다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명의 제1의 목적은 이상의 문제점을 해결하여, 안테나 장치로부터 도체까지의 거리에 관계없이 실질적으로 일정한 이득을 얻을 수 있고, 또한 통신 품질의 저하를 방지할 수 있는 미소 루프 안테나 소자를 이용한 안테나 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제2의 목적은 이상의 문제점을 해결하여, 안테나 장치와 도체와의 사이의 거리가 변화되었을 때에 인증 키 장치 안테나의 이득 변동이 작고, 또한 페이딩의 영향을 회피할 수 있는, 인증 키용 안테나 장치와 대상 기기용 안테나 장치를 구비한 안테나 시스템을 제공하는 것에 있다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
제1의 발명에 관련하는 안테나 장치는,
소정의 미소 길이 및 2개의 급전(給電) 점(点)을 갖는 미소 루프 안테나 소자와,
소정의 진폭 차(差) 및 소정의 위상 차를 갖는 2개의 평형(平衡) 무선 신호를 각각 상기 미소 루프 안테나 소자의 2개의 급전 점에 대하여 급전하는 평형 신호 급전 수단을 구비한 안테나 장치로서,
상기 미소 루프 안테나 소자는,
소정의 루프 면을 갖고, 상기 루프 면에 평행한 제1의 편파 성분을 방사하는 복수의 루프 안테나부와,
상기 루프 면과 직교하는 방향에 설치되어, 상기 복수의 루프 안테나부를 접속하여, 상기 제1의 편파 성분과 직교하는 제2의 편파 성분을 방사하는 적어도 1개의 접속 도체를 구비하고,
상기 안테나 장치가 도체판에 근접하였을 경우에 있어서, 상기 안테나 장치와 상기 도체판과의 거리가 변화되었을 때의, 상기 제1의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치와 상기 제2의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치를 실질적으로 동일하게 함으로써, 상기 거리에 관계없이, 상기 제1의 편파 성분과 상기 제2의 편파 성분과의 합성 성분을 실질적으로 일정하게 하는 설정 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 안테나 장치에 있어서, 상기 설정 수단은, 상기 거리가 변화되었을 때의, 상기 제1의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치와 상기 제2의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치를 실질적으로 동일하게 하도록, 상기 진폭 차와 상기 위상 차 중의 적어도 한쪽을 설정한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안테나 장치에 있어서, 상기 설정 수단은, 상기 거리가 변화되었을 때의, 상기 제1의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치와 상기 제2의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치를 실질적으로 동일하게 하도록, 상기 진폭 차와 상기 위상 차 중의 적어도 한쪽을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안테나 장치에 있어서, 상기 설정 수단은, 상기 거리가 변화되었을 때의, 상기 제1의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치와 상기 제2의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치를 실질적으로 동일하게 하도록, 상기 미소 루프 안테나 소자의 치수와, 상기 미소 루프 안테나 소자의 권수(卷數)와, 상기 각각의 루프 안테나부의 간격 중 적어도 한쪽을 설정한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안테나 장치에 있어서, 상기 미소 루프 안테나 소자는, 상기 루프 면에 평행하게 설치된 제1과 제2와 제3의 루프 안테나부를 포함하고,
상기 제1루프 안테나부는, 각각 반회권(半回券)인 제1과 제2의 반(半) 루프 안테나부를 포함하고,
상기 제2루프 안테나부는, 각각 반회권인 제3과 제4의 반 루프 안테나부를 포함하고,
상기 제3루프 안테나부는 1회권이며,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제1의 반 루프 안테나부와 상기 제4의 반 루프 안테나부를 접속하는 제1접속 도체부와,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제2의 반 루프 안테나부와 상기 제3의 반 루프 안테나부를 접속하는 제2접속 도체부와,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제3루프 안테나부와 상기 제4의 반 루프 안테나부를 접속하는 제3접속 도체부와,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제3루프 안테나부와 상기 제3의 반 루프 안테나부를 접속하는 제4접속 도체부를 포함하고,
상기 제1의 반 루프 안테나부의 일단(一端)과, 상기 제2의 반 루프 안테나부의 일단을 2개의 급전 점으로 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안테나 장치에 있어서, 상기 미소 루프 안테나 소자는, 상기 루프 면에 평행하게 설치된 제1과 제2와 제3의 루프 안테나부를 포함하고,
상기 제1루프 안테나부는, 각각 반회권인 제1과 제2의 반 루프 안테나부를 포함하고,
상기 제2루프 안테나부는, 각각 반회권인 제3과 제4의 반 루프 안테나부를 포함하고,
상기 제3루프 안테나부는 1회권이며,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제1의 반 루프 안테나부와 상기 제3의 반 루프 안테나부를 접속하는 제1접속 도체부와,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제3의 반 루프 안테나부와 상기 제3루프 안테나부를 접속하는 제2접속 도체부와,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제2의 반 루프 안테나부와 상기 제4의 반 루프 안테나부를 접속하는 제3접속 도체부와,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제4의 반 루프 안테나부와 상기 제3루프 안테나부를 접속하는 제4접속 도체부를 포함하고,
상기 제1의 반 루프 안테나부의 일단과, 상기 제2의 반 루프 안테나부의 일단을 2개의 급전 점으로 한 것을 특징으로 한다.
또한 더욱이, 상기 안테나 장치에 있어서, 상기 미소 루프 안테나 소자는, 상기 루프 면에 평행하게 설치된 제1과 제2와 제3의 루프 안테나부를 포함하고,
상기 제1루프 안테나부는, 각각 반회권인 제1과 제2의 반 루프 안테나부를 포함하고,
상기 제2루프 안테나부는, 각각 반회권인 제3과 제4의 반 루프 안테나부를 포함하고,
상기 제3루프 안테나부는, 각각 반회권인 제5와 제6의 반 루프 안테나부를 포함하고,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제1의 반 루프 안테나부와 상기 제3의 반 루프 안테나부를 접속하는 제1접속 도체부와,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제3의 반 루프 안테나부와 상기 제5의 반 루프 안테나부를 접속하는 제2접속 도체부와,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제2의 반 루프 안테나부와 상기 제4의 반 루프 안테나부를 접속하는 제3접속 도체부와,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제4의 반 루프 안테나부와 상기 제6의 반 루프 안테나부를 접속하는 제4접속 도체부와,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제5의 반 루프 안테나부에 접속된 제5접속 도체부와,
상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제6의 반 루프 안테나부에 접속된 제6접속 도체부를 포함하고,
상기 제1, 제3 및 제5의 반 루프 안테나부와 상기 제5접속 도체부에 의해 제1루프 안테나를 구성하고,
상기 제2, 제4 및 제6의 반 루프 안테나부와 상기 제6접속 도체부에 의해 제2루프 안테나를 구성하고,
상기 제1의 반 루프 안테나부의 일단과, 상기 제5접속 도체부의 일단을 상기 제1루프 안테나의 2개의 급전 점으로 하고,
상기 제2의 반 루프 안테나부의 일단과, 상기 제6접속 도체부의 일단을 상기 제2루프 안테나의 2개의 급전 점으로 하고,
상기 평형 신호 급전 수단에 대신해서 불평형 신호 급전 수단을 구비하고,
상기 불평형 신호 급전 수단은, 소정의 진폭 차 및 소정의 위상 차를 갖는 2개의 불평형 무선 신호를 각각 상기 제1과 제2루프 안테나에 대하여 급전하는 것을 특징으로 한다.
제2의 발명에 관련하는 안테나 장치는,
상기 미소 루프 안테나 소자와,
상기 미소 루프 안테나 소자와 동일한 구성을 갖는 다른 미소 루프 안테나 소자를 서로 루프 면이 직교하도록 설치한 것을 특징으로 한다.
상기 안테나 장치에 있어서, 상기 2개의 평형 무선 신호를, 상기 미소 루프 안테나 소자와, 상기 다른 미소 루프 안테나 소자의 어느 1개의 선택적으로 급전하는 스위치 수단을 추가로 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안테나 장치에 있어서, 상기 평형 신호 급전 수단은, 불평형 무선 신호를 2개의 불평형 무선 신호에 90도의 위상 차로 분배한 후, 분배 후의 한쪽의 불평형 무선 신호를 2개의 평형 무선 신호로 변환해서 상기 미소 루프 안테나 소자에 급전하는 한편, 분배 후의 다른 쪽의 불평형 무선 신호를 상기 다른 미소 루프 안테나 소자에 급전함으로써, 원(圓) 편파의 무선 신호를 방사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안테나 장치에 있어서, 상기 평형 신호 급전 수단은, 불평형 무선 신호를, 동상(同相) 또는 역상(逆相)의 2개의 불평형 무선 신호로 변환하고, 변환 후의 한쪽의 불평형 무선 신호를 2개의 평형 무선 신호로 변환해서 상기 미소 루프 안테나 소자에 급전하는 한편, 변환 후의 다른 쪽의 불평형 무선 신호를 다른 2개의 평형 무선 신호로 변환해서 상기 다른 미소 루프 안테나 소자에 급전하는 것을 특징으로 한다.
또한 더욱이, 상기 안테나 장치에 있어서, 상기 평형 신호 급전 수단은, 불평형 무선 신호를, +90도의 위상 차 또는 -90도의 위상 차를 갖는 2개의 불평형 무선 신호로 변환하고, 변환 후의 한쪽의 불평형 무선 신호를 2개의 평형 무선 신호로 변환해서 상기 미소 루프 안테나 소자에 급전하는 한편, 변환 후의 다른 쪽의 불평형 무선 신호를 다른 2개의 평형 무선 신호로 변환해서 상기 다른 미소 루프 안테나 소자에 급전하는 것을 특징으로 한다.
제3의 발명에 관련하는 안테나 시스템은,
상기 안테나 장치를 구비한 인증 키용 안테나 장치와,
상기 인증 키용 안테나 장치와 무선 통신을 실행하는 대상 기기용 안테나 장치를 구비한 안테나 시스템으로서,
상기 대상 기기용 안테나 장치는,
서로 직교하는 편파를 갖는 2개의 안테나 소자와,
상기 2개의 안테나 소자 중 1개을 선택해서 무선 송수신 회로에 접속하는 스위치 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
(발명의 효과)
따라서, 본 발명에 관련하는 안테나 장치에 의하면, 안테나 장치와 도체판과의 거리에 관계없이, 실질적으로 일정한 이득을 얻을 수 있고, 또한 통신 품질의 저하를 방지할 수 있는 안테나 장치를 실현할 수 있다. 또한, 예를 들면, 인증 통신 시에, 상기 미소 루프 안테나 소자로부터 방사하는 편파 성분의 안테나 이득 저하를 억제하면서, 상기 접속 도체로부터 방사하는 편파 성분의 안테나 이득을 높게 함으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 통신 품질을 얻는 안테나 장치를 실현할 수 있다. 또한, 수직 수평 양편파(兩偏波) 중 한쪽의 편파가 크게 감쇠(減衰)할 때에도, 편파 다이버시티(polarization diversity)의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 관련하는 안테나 시스템에 의하면, 도체판과의 거리에 의한 인증 키의 안테나의 이득의 변동이 작고, 또한 페이딩의 영향을 회피할 수 있는 인증 키용 안테나 장치와 대상 기기용 안테나 장치를 구비한 안테나 시스템을 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 2의 (a)는 제1실시형태의 제1변형예의 미소 루프 안테나 소자(105A)의 구성을 나타내는 사시도이고, (b)는 제1실시형태의 제2변형예의 미소 루프 안테나 소자(105B)의 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 도 1의 급전 회로(103)의 구성을 나타내는 블록도.
도 4의 (a)는 도 3의 급전 회로(103)의 제1변형예인 급전 회로(103A)의 구성을 나타내는 블록도이고, (b)는 도 3의 급전 회로(103)의 제2변형예인 급전 회로(103B)의 구성을 나타내는 블록도이며, (c)는 도 3의 급전 회로(103)의 제3의 변형예인 급전 회로(103C)의 구성을 나타내는 블록도.
도 5의 (a)는 도 1의 미소 루프 안테나 소자(105)가 도체판(106)에 근접할 때의 거리 D를 나타내는 정면도이고, (b)는 거리 D에 대한, 도체판(106)을 향하는 방향과 반대 방향에서의 미소 루프 안테나 소자(105)의 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 6의 (a)는 도 1의 선상(線狀) 안테나 소자(160)가 도체판(106)에 근접할 때의 거리 D를 나타내는 정면도이고, (b)는 거리 D에 대한, 도체판(106)을 향하는 방향과 반대 방향에서의 선상 안테나 소자(160)의 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 7은 도 1의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도.
도 8의 (a)는 도 1의 미소 루프 안테나 소자(105)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치보다도 클 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, (b)는 도 1의 미소 루프 안테나 소자(105)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치보다도 작을 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이며, (c)는 도 1의 미소 루프 안테나 소자(105)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 9는 도 1의 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차에 대한 ⅩY 평면의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 10은 본 발명의 제2실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 11은 도 10의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자(兩者)의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도.
도 12의 (a)는 도 10의 미소 루프 안테나 소자(105)에 무선 신호를 급전하였을 때에, 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체 판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, (b)는 도 10의 미소 루프 안테나 소자(205)에 무선 신호를 급전하였을 때에, 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 13은 본 발명의 제3실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 14는 본 발명의 제4실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 15는 도 14의 급전 회로(103D)의 구성을 나타내는 블록도.
도 16의 (a)는 도 15의 급전 회로(103D)의 제1변형예인 급전 회로(103E)의 구성을 나타내는 블록도이고, (b)는 도 15의 급전 회로(103D)의 제2변형예인 급전 회로(103F)의 구성을 나타내는 블록도이며, (c)는 도 15의 급전 회로(103D)의 제3의 변형예인 급전 회로(103G)의 구성을 나타내는 블록도.
도 17은 도 15, 도 16(a), 도 16(b) 및 도 16(c)의 가변 이상기(移相器)(1033, 1033A, 1033B)의 제1실시예인 가변 이상기(1033-1)의 상세 구성을 나타내는 회로도.
도 18은 도 15, 도 16(a), 도 16(b) 및 도 16(c)의 가변 이상기(1033, 1033A, 1033B)의 제2실시예인 가변 이상기(1033-2)의 상세 구성을 나타내는 회로도.
도 19는 본 발명의 제5실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 20은 본 발명의 제6실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 21은 본 발명의 제7실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105)를 구비한 안테나 장치(도 1의 급전 회로(103)를 제외하고, 도 1의 안테나 장치와 마찬가지의 구성을 갖는다)에 있어서 이용하는 급전 회로(103H)의 구성을 나타내는 블록도.
도 22의 (a)는 도 21의 급전 회로(103H)의 제1변형예인 급전 회로(103I)의 구성을 나타내는 블록도이고, (b)는 도 21의 급전 회로(103H)의 제2변형예인 급전 회로(103J)의 구성을 나타내는 블록도이며, (c)는 도 21의 급전 회로(103H)의 제3의 변형예인 급전 회로(103K)의 구성을 나타내는 블록도.
도 23은 제7실시형태에 관련하는 안테나 장치에 있어서, 급전 회로(103H)의 감쇠기(1071)의 감쇠량에 대한, ⅩY 평면의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 24는 본 발명의 제8실시형태에 관련한, 도 21의 변형예인 급전 회로(103L)의 구성을 나타내는 블록도.
도 25의 (a)는 도 24의 급전 회로(103L)의 제1변형예인 급전 회로(103M)의 구성을 나타내는 블록도이고, (b)는 도 24의 급전 회로(103L)의 제2변형예인 급전 회로(103N)의 구성을 나타내는 블록도이며, (c)는 도 24의 급전 회로(103L)의 제3변형예인 급전 회로(103O)의 구성을 나타내는 블록도.
도 26은 도 24, 도 25(a), 도 25(b) 및 도 25(c)의 가변 감쇠기(1074)의 제1실시예인 가변 감쇠기(1074-1)의 상세 구성을 나타내는 회로도.
도 27은 도 24, 도 25(a), 도 25(b) 및 도 25(c)의 가변 감쇠기(1074)의 제2실시예인 가변 감쇠기(1074-2)의 상세 구성을 나타내는 회로도.
도 28은 본 발명의 제9실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 29는 도 28의 평형 불평형 변환 회로(103P)의 구성을 나타내는 회로도.
도 30의 (a)는 도 29의 평형 불평형 변환 회로(103P)에 있어서의 평형 단자 T2를 흐르는 무선 신호와, 평형 단자 T3을 흐르는 무선 신호와의 사이의 진폭 차 Ad의 주파수 특성을 나타내는 그래프이고, (b)는 도 29의 평형 불평형 변환 회로(103P)에 있어서의 평형 단자 T2를 흐르는 무선 신호와, 평형 단자 T3을 흐르는 무선 신호와의 사이의 위상 차 Pd의 주파수 특성을 나타내는 그래프.
도 31은 도 28의 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차 Ad에 대한 ⅩY 평면의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 32의 (a) 내지 (j)는 도 28의 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차 Ad를 -10dB로부터 -1dB까지 변화하였을 때의 ⅩY 평면의 수평 편파 성분의 방사 패턴을 나타내는 도면.
도 33의 (a) 내지 (k)는 도 28의 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차 Ad를 OdB로부터 10dB까지 변화하였을 때의 ⅩY 평면의 수평 편파 성분의 방사 패턴을 나타내는 도면.
도 34의 (a) 내지 (j)는 도 28의 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차 Ad를 -10dB로부터 -1dB까지 변화하였을 때의 ⅩY 평면의 수직 편파 성분의 방사 패턴을 나타내는 도면.
도 35의 (a) 내지 (k)는 도 28의 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차 Ad를 OdB로부터 10dB까지 변화하였을 때의 ⅩY 평면의 수직 편파 성분의 방사 패턴을 나타내는 도면.
도 36은 본 발명의 제10실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 37의 (a)는 도 36의 변형예에 관련하는 편파 전환 회로(208A)의 구성을 나타내는 회로도이고, (b)는 상기 편파 전환 회로(208A)의 변형예인 편파 전환 회로(208Aa)의 구성을 나타내는 회로도.
도 38은 도 36의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도.
도 39의 (a)는 도 36의 미소 루프 안테나 소자(105)에 무선 신호를 급전하였을 때에, 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, (b)는 도 36의 미소 루프 안테나 소자(205)에 무선 신호를 급전하였을 때에, 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향 하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 40은 본 발명의 제11실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105A)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 41은 도 40의 미소 루프 안테나 소자(105A)의 전류 방향을 나타내는 사시도.
도 42는 도 40의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도.
도 43의 (a)는 도 40의 접속 도체(105da, 105db)의 길이에 대한 미소 루프 안테나 소자(105A)의 ⅩY 평면의 수평 편파 성분의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, (b)는 도 40의 접속 도체(105da, 105db)의 길이에 대한 미소 루프 안테나 소자(105A)의 ⅩY 평면의 수직 편파 성분의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 44의 (a)는 도 40의 접속 도체(105da, 105db) 간의 거리에 대한 미소 루프 안테나 소자(105A)의 ⅩY 평면의 수평 편파 성분의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, (b)는 도 40의 접속 도체(105da, 105db) 간의 거리에 대한 미소 루프 안테나 소자(105A)의 ⅩY 평면의 수직 편파 성분의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 45는 본 발명의 제12실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105A, 205A)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 46은 도 45의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관 계 및 거리 D를 나타내는 사시도.
도 47은 본 발명의 제13실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105A, 205A)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 48은 본 발명의 제14실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105B)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 49는 도 48의 미소 루프 안테나 소자(105B)의 전류 방향을 나타내는 사시도.
도 50은 도 48의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도.
도 51은 본 발명의 제15실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105B, 205B)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 52는 도 51의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도.
도 53은 본 발명의 제16실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105B, 205B)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 54는 본 발명의 제17실시형태에 관련한, 인증 키용 안테나 장치(100)와 대상 기기용 안테나 장치(300)를 구비한 안테나 시스템의 구성을 나타내는 사시도 및 블록도.
도 55의 (a)는 도 54의 안테나 시스템에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(105)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이 득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 인증 키용 안테나 장치(100)와 도체판(106)과의 사이의 거리 D에 대한, 인증 키용 안테나 장치(100)로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, (b)는 도 54의 안테나 시스템에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(105)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치보다도 클 때의, 인증 키용 안테나 장치(100)와 도체판(106)과의 사이의 거리 D에 대한, 인증 키용 안테나 장치(100)로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 56은 본 발명 제18실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105C)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 57은 도 56의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도.
도 58은 도 56의 우권(右券) 미소 루프 안테나(105Ca)와, 좌권(左券) 미소 루프 안테나(105Cb)에 대하여 동상(同相)으로 무선 신호를 불평형 급전(給電)하였을 때의 미소 루프 안테나 소자(105C)의 전류 방향을 나타내는 사시도.
도 59는 도 56의 우권 미소 루프 안테나(105Ca)와, 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)에 대하여 역상(逆相)으로 무선 신호를 불평형 급전하였을 때의 미소 루프 안테나 소자(105C)의 전류 방향을 나타내는 사시도.
도 60은 도 56의 미소 루프 안테나 소자(105C)의 우권 미소 루프 안테나(105Ca)와, 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)에 대하여 인가하는 2개의 무선 신호의 위상 차에 대한 수평 편파 성분 및 수직 편파 성분의 ⅩY 평면의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 61은 본 발명의 제19실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105C, 205C)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 62의 (a)는 도 61의 안테나 장치에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(105C)의 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)에 무선 신호를 급전하였을 때에, 미소 루프 안테나 소자(105C)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 안테나 장치와 도체판(106)과의 사이의 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, (b)는 도 61의 안테나 장치에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(205C)의 우권 미소 루프 안테나(205Ca) 및 좌권 미소 루프 안테나(205Cb)에 무선 신호를 급전하였을 때에, 미소 루프 안테나 소자(205C)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 안테나 장치와 도체판(106)과의 사이의 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 63은 본 실시형태의 제1실시예에 있어서, 루프 간격에 대한 방사(放射) 변화에 관한 시뮬레이션(simulation)과 그 결과를 얻기 위한 미소 루프 안테나 소자(105)의 구성을 나타내는 사시도.
도 64의 (a)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 소자 폭 We 및 편파가 변화되었을 때의 루프 간격에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, (b)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 편파가 변화되었을 때의 루프 복귀부의 길이에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이며, (c)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 편파가 변화되었을 때의 루프 복귀부의 길이에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 65의 (a)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 편파가 변화되었을 때의 루프 면적과 루프 간격의 비(比)에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, (b)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 편파가 변화되었을 때의 루프 면적과 루프 간격의 비에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 66의 (a)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 편파가 변화되었을 때의 루프 면적과 루프 복귀부의 길이의 비(比)에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, (b)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 편파가 변화되었을 때의 루프 면적과 루프 복귀부의 길이의 비에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 67의 (a)는 본 실시형태의 제2실시예에 관련하는 미소 루프 안테나 소자(105)(나선(螺旋) 코일 형상의 미소 루프 안테나 소자)의 권수에 대한, 수평 편파에 관한 ⅩY 평면의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, (b)는 본 실시형태의 제2실시예에 관련하는 미소 루프 안테나 소자(105)(나선 코일 형상의 미소 루프 안테나 소자)의 권수에 대한, 수직 편파에 관한 ⅩY 평면의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 68은 제1 내지 제3실시형태의 제3실시예에 관련하는 미소 루프 안테나 소자에 있어서, 진폭 차 Ad에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 69는 제1 내지 제3실시형태의 제3실시예에 관련하는 미소 루프 안테나 소자에 있어서, 위상 차 Pd에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 70은 제1 내지 제3실시형태의 제3실시예에 관련하는 미소 루프 안테나 소자에 있어서, 진폭 차 Ad 및 편파가 변화되었을 때의 위상 차 Pd에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프.
도 71의 (a)는 본 실시형태의 제4실시예에 관련한, 제1의 임피던스 정합 방법을 이용한 임피던스 정합 회로(104-1)의 구성을 나타내는 회로도이고, (b)는 (a)의 제1의 임피던스 정합 방법을 나타내는 스미스 도표(Smith chart).
도 72의 (a)는 본 실시형태의 제4실시예에 관련한, 제2의 임피던스 정합 방법을 이용한 임피던스 정합 회로(104-2)의 구성을 나타내는 회로도이고, (b)는 (a)의 제2의 임피던스 정합 방법을 나타내는 스미스 도표.
도 73의 (a)는 본 실시형태의 제4실시예에 관련한, 제3의 임피던스 정합 방법을 이용한 임피던스 정합 회로(104-3)의 구성을 나타내는 회로도이고, (b)는 (a)의 제3의 임피던스 정합 방법을 나타내는 스미스 도표.
도 74의 (a)는 본 실시형태의 제4실시예에 관련한, 제4의 임피던스 정합 방법을 이용한 임피던스 정합 회로(104-4)의 구성을 나타내는 회로도이고, (b)는 (a)의 제4의 임피던스 정합 방법을 나타내는 스미스 도표.
도 75는 본 실시형태의 제4실시예에 관련한, 도 71 내지 도 74의 발 룬(balun) (1031)의 구성을 나타내는 회로도.
도 76의 (a)는 제17실시형태의 제5실시예에 관련한, 인증 키 장치(100)와, 미소 루프 안테나 소자(105)를 갖는 대상 기기용 안테나 장치(300)를 구비한 안테나 시스템에 있어서 양쪽 장치(100, 300)의 각각의 안테나 높이를 실질적으로 동일하게 설정하였을 때의 양쪽 장치(100, 300) 간의 거리 D에 대한 수신 전력을 나타내는 전파 전반(傳搬) 특성도이고, (b)는 제17실시형태의 제5실시예에 관련한, 인증 키 장치 (100)와, 반파장 다이폴 안테나(dipole antenna)를 갖는 대상 기기용 안테나 장치(300)를 구비한 안테나 시스템에 있어서 양쪽 장치(100, 300)의 각각의 안테나 높이를 실질적으로 동일하게 설정하였을 때의 양쪽 장치(100, 300) 간의 거리 D에 대한 수신 전력을 나타내는 전파 전반 특성도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 인증 키용 안테나 장치
101: 접지 도체판
102: 무선 송수신 회로
103, 103A, 103B, 103C, 103D, 103E, 103F, 103G, 103H, 103Ⅰ, 103J, 103K, 103L, 103M, 103N, 1030, 203, 203D: 급전 회로
103P, 203P: 평형 불평형 변환 회로
103Q, 203Q: 분배기
103R, 203R: 진폭 위상 변환기
103a: +90도 이상기(移相器)
103b: -90도 이상기
104, 104A, 104B, 204, 204A, 204B, 104-1, 104-2, 104-3, 104-4: 임피던스 정합 회로
105, 105A, 105B, 105C, 205: 미소 루프 안테나 소자
105a, 105b, 105c, 205a, 205b, 205c: 루프 안테나부
105aa, 105ab, 105ba, 105bb, 105ca, 105cb, 205aa, 205ab, 205ba, 205bb, 205ca, 205cb: 반 루프 안테나부
105d, 105e, 105f, 105da, 105db, 105ea, 105eb, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 205d, 205e, 205f, 205da, 205db, 205ea, 205eb, 261, 262, 263, 264, 265, 266: 접속 도체
105Ba, 105Ca, 205Ba, 205Ca: 우권(右券) 미소 루프 안테나
105Bb, 105Cb, 205Bb, 205Cb: 좌권(左券) 미소 루프 안테나
106: 도체판
160: 선상(線狀) 안테나 소자
161a, 161b, 161c, 162a, 162b, 162c, 163a, 163b, 163c, 164a, 164b, 164c, 261a, 261b, 261c, 262a, 262b, 262c, 263a, 263b, 263c, 264a, 264b, 264c: 접속 도체부
151, 152, 153, 154, 251, 252, 253, 254: 급전 도체
208: 스위치
208A, 208Aa: 편파(偏波) 전환 회로
260: 발룬
271: 가변 이상기
272: 90도 위상 차 분배기
273a: +90도 이상기
273b: -90도 이상기
300: 대상 기기용 안테나 장치
301: 무선 송수신 회로
302: 안테나 스위치
303: 수평 편파 안테나 소자
304: 수직 편파 안테나 소자
1031: 발룬
1031A: 불균등 분배기
1031B: 분배기 가변형 불균등 분배기
1032, 1032A, 1032B: 이상기
1033, 1033A, 1033B, 1033-1, 1033-2: 가변 이상기
1071: 감쇠기
1072: 증폭기
1073: 180도 이상기
1074, 1074-1, 1074-2: 가변 감쇠기
1075: 가변 증폭기
1076: 180도 이상기
ATl 내지 AT(N+1), ATal 내지 ATa(N+1): 감쇠기
PSl 내지 PS(N+1), PSal 내지 PSa(N+1): 이상기
Ql, Q2, Q3, Q4: 급전 점
SWl, SW2, SWll, SW21, SW22: 스위치
Tl, T2, T3, T21, T22, T31, T32: 단자
T4: 제어 신호 단자
Tll: 불평형 단자
T12, T13: 평형 단자
이하에, 본 발명에 관련하는 실시형태에 대해서 도면을 참조해서 설명한다. 또한, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 첨부하고 있다.
(제1실시형태)
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 1 및 그 이후의 각각의 도면에 있어서, 각각의 방향을 ⅩYZ의 3차원 좌표계로 나타낸다. 여기서, 접지 도체판(101)의 길이 방향이 Z축 방향과 평행이 되고, 그 폭 방향이 Ⅹ축 방향과 평행이 되고, 접지 도체판(101)의 면에 대하여 수직한 방향이 Y축 방향이 된다. 또한, 도 1 및 그 이후의 각각의 도면에 있어서, 수평 편파 성분의 방향 또는 안테나 이득을 H로 나타내고, 수직 편파 성분의 방향 또는 안테나 이득을 Ⅴ로 나타낸다. 또한, St는 송신 무선 신호와 수신 무선 신호를 포함하는 불평형 송수신 신호를 나타낸다.
도 1에 있어서, 무선 송수신 회로(102)는, 접지 도체판(101) 상에 설치되고, 불평형 송신 무선 신호를 발생한 후, 급전 회로(103) 및 임피던스 정합 회로(104)를 통해서 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전함으로써, 이 송신 무선 신호를 송신하는 한편, 미소 루프 안테나 소자(105)에 의해 수신된 수신 무선 신호를 임피던스 정합 회로(104) 및 급전 회로(103)를 통해서 불평형 수신 무선 신호로서 입력한 후, 주파수 변환 처리나 복조 처리 등의 소정의 수신 처리를 실행한다. 또한, 무선 송수신 회로(102)는, 송신 회로와 수신 회로의 적어도 한쪽의 회로를 구비해도 좋다. 또한, 접지 도체판(101)은 유전체 기판 또는 반도체 기판의 이면(裏面)에 형성된 접지 도체이어도 좋다.
급전 회로(103)는 접지 도체판(101)에 설치되어, 무선 송수신 회로(102)로부터 입력되는 불평형 무선 신호를, 위상 차를 갖는 2개의 평형 무선 신호로 변환해서 임피던스 정합 회로(104)에 출력하는 한편, 그 반대의 신호 처리를 실행한다. 또한, 임피던스 정합 회로(104)는 접지 도체판(101) 위로서, 미소 루프 안테나 소자(105)와 급전 회로(103)와의 사이에 삽입되어서 설치되고, 무선 신호를 미소 루프 안테나 소자(105)에 전력을 효율적으로 급전하기 위해서, 미소 루프 안테나 소자(105)와 급전 회로(103)와의 사이의 임피던스의 정합을 실행한다.
미소 루프 안테나 소자(105)는, 형성하는 루프 면이 접지 도체판(101)의 면에 대하여 개략 수직으로 되고(즉, Ⅹ축 방향과 평행하게 되어), 또한 루프 축이 Z 축과 개략 평행하게 되도록 설치되고, 그 양단은 급전 점 Ql, Q2가 되고, 이것들 급전 점 Ql, Q2는 각각 도체(151, 152)를 통해서 임피던스 정합 회로(104)에 접속된다. 여기서, 서로 평행한 1쌍의 급전 도체(151, 152)는 평형 급전 케이블을 구성하고 있다. 또한, 미소 루프 안테나 소자(105)로부터의 무선 신호의 방사가 접지 도체판(101)에 의해 차폐되는 것을 방지하기 위해서, 미소 루프 안테나 소자(105)는, 접지 도체판(101)으로부터 돌출해서 설치되어 있다. 여기서, 미소 루프 안테나 소자(105)는,
(a) 각각 구형(矩形) 형상으로서 각각의 1권의 루프 안테나부(105a, 105b, 105c)와,
(b) z축과 개략 평행이 되도록 설치되어, 루프 안테나부(105a)와 루프 안테나부(105b)를 접속하는 접속 도체(105d)와,
(c) z축과 개략 평행하게 되도록 설치되어, 루프 안테나부(105b)와 루프 안테나부(105c)를 접속하는 접속 도체(105e)와,
(d) z축과 개략 평행하게 되도록 설치되어, 루프 안테나부(105c)와 급전 점 Q2를 접속하는 접속 도체(105f)로 구성된다.
미소 루프 안테나 소자(105)는, 예를 들면 권수 3이며, 예를 들면 대략 구형 형상을 갖고, 그 전장(全長) 길이는, 무선 송수신 회로(102)로 사용하는 무선 신호의 주파수 파장 λ에 대하여, 0.01λ 이상이며, 0.5λ 이하, 바람직하게는 0.2λ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1λ 이하에 설정되며, 이것에 의해, 소위 미소 루프 안테나 소자를 구성한다. 즉, 루프 안테나 소자를 작게 해, 그 전장(全長)을 0.1 파 장 이하로 하면, 루프 도선에 흐르는 전류 분포는 대부분 일정 값이 된다. 이 상태의 루프 안테나 소자를 일반적으로 미소 루프 안테나 소자라고 부르고 있다. 이 미소 루프 안테나 소자는, 미소 다이폴 안테나보다도 잡음 전계에 강하고, 또한 그 실효 높이를 간단히 계산할 수 있기 때문에, 자계(磁界) 측정용의 안테나로서 이용되고 있다(예를 들면, 비특허 문헌 1 참조).
또한, 미소 루프 안테나(105)의 외경 치수(구형의 1변의 길이 또는 원형의 직경)는, 0.01λ 이상으로서, 0.2λ 이하, 바람직하게는 0.1λ 이하, 더욱 바람직하게는 0.03λ 이하에 설정된다. 또한, 미소 루프 안테나 소자(105)는 구형 형상을 갖고 있지만, 원 형상, 타원 형상 또는 다각형 등의 상이한 형상이어도 좋다. 또한, 그 루프의 권수는 3에 한정되지 않고, 임의의 권수이어도 좋고, 그 루프는 나선 코일 형상이어도 좋고, 와권(渦券) 코일 형상이어도 좋다. 임피던스 정합 회로(104)와 급전 점 Ql, Q2와의 사이의 급전 도체(151, 152)는 더욱 짧은 쪽이 바람직하며, 없어도 좋다. 또한, 임피던스 정합 회로(104)는 임피던스 정합의 필요가 없으면 설치하지 않아도 좋다.
도 1의 미소 루프 안테나 소자(105)는 도 2(a) 또는 도 2(b)의 미소 루프 안테나 소자(105A, 105B)로 구성해도 좋다. 도 2(a)는 제1실시형태의 제1변형예의 미소 루프 안테나 소자(105A)의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 2(b)는 제1실시형태의 제2변형예의 미소 루프 안테나 소자(105B)의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2(a)의 미소 루프 안테나 소자(105A)는,
(a) 각각 대략 구형(矩形) 형상의 3변으로 구성되고, Ⅹ축에 개략 평행한 실 질적으로 동일 면에 형성된, 각각 반분권(半分券)의 반 루프 안테나부(105aa, 105ab)와,
(b) 각각 대략 구형 형상의 3변으로 구성되고, Ⅹ축에 개략 평행한 실질적으로 동일 면에 형성된, 각각 반분권의 반 루프 안테나부(105ba, 105bb)와,
(c) Ⅹ축에 개략 평행한 루프 면을 갖는 구형 형상으로서 1권의 루프 안테나부(105c)와,
(d) z축과 개략 평행하게 되도록 설치되고, 반 루프 안테나부(105aa)와 반 루프 안테나부(105bb)를 각각 개략 직각으로 연결해서 접속하는 접속 도체(105da)와,
(e) z축과 개략 평행하게 되도록 설치되고, 반 루프 안테나부(105ab)와 반 루프 안테나부(105ba)를 각각 개략 직각으로 연결해서 접속하는 접속 도체(105db)와,
(f) z축과 개략 평행하게 되도록 설치되고, 반 루프 안테나부(105bb)와 루프 안테나부(105c)를 각각 개략 직각으로 연결해서 접속하는 접속 도체(105ea)와,
(g) z축과 개략 평행하게 되도록 설치되고, 반 루프 안테나부(105ba)와 루프 안테나부(105c)를 각각 개략 직각으로 연결해서 접속하는 접속 도체(105eb)로 구성된다. 즉, 미소 루프 안테나 소자(105A)는, 인접하는 루프를, 2개의 급전 점 Ql, Q2로부터 대략 등거리(等距離)의 위치에서 인접하는 루프에 흐르는 전류의 방향이 루프의 중심 축에 대하여 동일 방향이 되도록 접속해 구성되어서 이루어진다.
또한, 도 2(b)의 미소 루프 안테나 소자(105B)는,
(a) 각각 대략 구형 형상의 3변으로 구성되고, Ⅹ축에 개략 평행한 실질적으로 동일 면에 형성된, 각각 반분권의 반 루프 안테나부(105aa, 105ab)와,
(b) 각각 대략 구형 형상의 3변으로 구성되고, Ⅹ축에 개략 평행한 실질적으로 동일 면에 형성된, 각각 반분권의 반 루프 안테나부(105ba, 105bb)와,
(c) Ⅹ축에 개략 평행한 루프 면을 갖는 구형 형상으로서 1권의 루프 안테나부(105c)와,
(d) z축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(161a)와, Y축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(161b)와, Z축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(161c)를 각각 순차적으로 개략 직각으로 접어 구부려 연결해서 포함하고, 반 루프 안테나부(105aa)와 반 루프 안테나부(105ba)를 접속하는 접속 도체(161)와,
(e) z축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(162a)와, Y축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(162b)와, Z축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(162c)를 각각 순차적으로 개략 직각으로 접어 구부려 연결해서 포함하고, 반 루프 안테나부(105ba)와 루프 안테나부(105c)를 접속하는 접속 도체(162)와,
(f) z축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(163a)와, Y축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(163b)와, Z축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(163c)를 각각 순차적으로 개략 직각으로 접어 구부려 연결해서 포함하고, 반 루프 안테나부(105ab)와 반 루프 안테나부(105bb)를 접속하는 접속 도 체(163)와,
(g) z축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(164a)와, Y축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(164b)와, Z축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(164c)를 각각 순차적으로 개략 직각으로 접어 구부려 연결해서 포함하고, 반 루프 안테나부(105bb)와 루프 안테나부(105c)를 접속하는 접속 도체(164)로 구성된다. 즉, 미소 루프 안테나 소자(105B)는, 서로의 루프의 중심 축이 평행하고 또한 서로의 루프의 권선 방향이 역방향인 관계에 있는 우권 미소 루프 안테나(105Ba) 및 좌권 미소 루프 안테나(105Bb)의 선단끼리를 접속해서 구성하여 이루어진다.
또한, 미소 루프 안테나 소자(105A, 105B)의 전장(全長)은, 미소 루프 안테나 소자(105)의 길이와 마찬가지로 미소하다.
도 3은 도 1의 급전 회로(103)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3에 있어서, 급전 회로(103)는, 발룬(1031)과, 이상기(移相器)(1032)를 구비해서 구성된다. 단자 Tl에 입력되는 불평형 무선 신호는 불평형 단자 Tll을 통해서 발룬(1031)에 입력되고, 발룬(1031)은, 입력되는 불평형 무선 신호를 평형 무선 신호로 변환해서 평형 단자 T12, T13을 통해서 출력한다. 평형 단자 T12로부터 출력되는 무선 신호는, 소정의 이상량(移相量)만큼 이상(移相)하는 이상기(1032)를 통해서 단자 T2에 출력되고, 평형 단자 T13으로부터 출력되는 무선 신호는 그대로 단자 T3에 출력된다. 따라서, 급전 회로(103)는, 입력되는 불평형 무선 신호를, 발룬(1031)에 의해 평형 무선 신호로 변환하고, 즉 위상 차가 대략 180도인 2개의 무선 신호로 변환하 고, 얻은 2개의 무선 신호의 위상 차를, 이상기(1032)에 의해 180도로부터 비켜 놓아, 서로 위상이 상이한 2개의 무선 신호를 단자 T2, T3을 통해서 출력한다.
급전 회로(103)는 도 3의 구성에 한정하지 않고, 도 4(a), 도 4(b) 또는 도 4(c)의 급전 회로(103A, 103B, 103C)이어도 좋다. 도 4(a)는 도 3의 급전 회로(103)의 제1변형예인 급전 회로(103A)의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 4(b)는 도 3의 급전 회로(103)의 제2변형예인 급전 회로(103B)의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 4(c)는 도 3의 급전 회로(103)의 제3의 변형예인 급전 회로(103C)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4(a)의 급전 회로(103A)는, 발룬(1031)과, 상기 발룬(1031)의 2개의 평형 단자 T12, T13에 각각 서로 상이한 이상량을 갖는 2개의 이상기(1032A, 1032B)를 구비해서 구성된다. 또한, 도 4(b)의 급전 회로(103B)는, 단자 Tl을 통해서 입력되는 불평형 무선 신호를 2개로 분배해서 입력하는, 서로 상이한 이상량을 갖는 2개의 이상기(1032A, 1032B)를 구비해서 구성된다. 도 4(c)의 급전 회로(103C)는, 단자 Tl, T2 사이에 삽입된 이상기(1032A)만을 구비해서 구성되며, 여기서, 단자 Tl, T3은 직접 접속된다.
이상과 같이 구성된 도 1의 안테나 장치의 동작에 대해서 이하에 설명한다. 도 1에 있어서, 무선 송수신 회로(102)로부터 출력된 송신 무선 신호는, 급전 회로(103)(또는 103A, 103B, 103C)에 의해 서로 위상이 상이한 2개의 무선 신호로 변환된 후, 임피던스 정합 회로(104)에 의해 임피던스 변환되어, 루프 안테나 소자(105)에 출력된다. 한편, 미소 루프 안테나 소자(105)에 의해 수신된 전파의 수 신 무선 신호는, 임피던스 정합 회로(104)에 의해 임피던스 변환된 후, 급전 회로(103)에 의해 불평형 무선 신호로 변환되어, 무선 송수신 회로(102)에 수신 무선 신호로서 입력된다.
이어서, 이상과 같이 구성된 안테나 장치의 전파의 방사에 대해서 이하에 설명한다. 도 5(a)는 도 1의 미소 루프 안테나 소자(105)가 도체판(106)에 근접할 때의 거리 D를 나타내는 정면도이고, 도 5(b)는 거리 D에 대한, 도체판(106)을 향하는 방향과 반대 방향에서의 미소 루프 안테나 소자(105)의 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 도 5(b)로부터 명확한 바와 같이, 일반적으로, 미소 루프 안테나 소자(105)는 루프 면이 도체판(106)의 도체 면에 대하여 수직일 때, 미소 루프 안테나 소자(105)와 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충분히 짧을 때, 안테나 이득이 최대가 된다. 또한, 미소 루프 안테나 소자(105)와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 홀수 배일 때, 안테나 이득이 대폭적으로 저하해서 최소가 된다. 또한, 미소 루프 안테나 소자(105)와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 짝수 배일 때 이득이 최대가 된다.
도 6(a)는 도 1의 선상 안테나 소자(160)가 도체판(106)에 근접할 때의 거리 D를 나타내는 정면도이고, 도 6(b)는 거리 D에 대한, 도체판(106)을 향하는 방향과 반대 방향에서의 선상 안테나 소자(160)의 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 도 6(a) 및 도 6(b)로부터 명확한 바와 같이, 일반적으로, 예를 들면 1/4파장 휩 안테나(whip antenna) 등의 선상 안테나 소자(160)는 도체판(106)의 도체 면에 대하여 평행일 때, 선상 안테나 소자(160)와 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충 분히 짧을 때, 파장이 짧아짐에 따라 안테나 이득이 대폭적으로 저하해서 최소가 된다. 또한, 선상 안테나 소자(160)와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 홀수 배일 때, 안테나 이득이 최대가 된다. 또한, 선상 안테나 소자(160)와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 짝수 배일 때, 안테나 이득이 최소가 된다.
도 7은 도 1의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도이다. 안테나 장치로부터의 전파의 방사는,
(a) X축에 평행하게 설치된, 미소 루프 안테나 소자(105)의 루프 안테나부(105a, 105b, 105c)로부터의 수평 편파 성분의 방사와,
(b) z축에 평행하게 설치된, 미소 루프 안테나 소자(105)의 접속 도체(105d, 105e, 105f)로부터의 수직 편파 성분의 방사로 이루어진다.
도 7의 시스템에 있어서, 예를 들면, 특허 문헌 3의 도 32 및 도 33에 도시되어 있는 바와 같이, 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 경우에 있어서, 거리 D가 커짐에 따라서, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 저하하는 한편, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 증가한다. 또한, 거리 D가 작아짐에 따라서, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 저하하는 한편, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 증가한다.
도 8(a)는 도 1의 미소 루프 안테나 소자(105)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치보다도 클 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, 도 8(b)는 도 1의 미소 루프 안테나 소자(105)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최 대치보다도 작을 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이며, 도 8(c)는 도 1의 미소 루프 안테나 소자(105)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 또한, 도 8(a), 도 8(b) 및 도 8(c) 및 그 이후의 도면에 있어서, Com은, 수평 편파 성분의 안테나 이득과, 수직 편파 성분의 안테나 이득과의 합성 안테나 이득을 나타낸다.
안테나 장치가 방사하는 전파의 합성 성분은, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분을 벡터(vector) 합성한 것이다. 도 8(a)에 나타낸 바와 같이, 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치보다 높을 때, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 홀수 배일 때, 합성 성분의 안테나 이득은 최대가 된다. 또한, 도 8(b)에 나타낸 바와 같이, 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치보다 낮을 때, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리가 4분의 1 파장의 홀수 배일 때, 합성 성분의 안테나 이득은 최소가 된다. 또한, 도 8(c)에 나타낸 바와 같이, 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치와 실질적으로 동일할 때, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 합성 성분의 안테나 이득은 실질적으로 일정하게 된다. 따라서, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 되도록 설정함으로써, 합성 성분 의 안테나 이득은, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 실질적으로 일정하게 된다. 본 실시형태에 있어서는, 도 9를 참조해서 후술하는 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)의 각각의 급전 점 Ql, Q2에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 소정의 값에 설정함으로써, 안테나 장치로부터 방사되는 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정할 수 있다.
도 9는 도 1의 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차에 대한 ⅩY 평면의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 도 9의 안테나 이득은, 주파수 426MHz에 있어서의 계산 값이다. 도 9로부터 명확한 바와 같이, 2개의 급전 무선 신호의 위상 차를 145도로 함으로써, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정할 수 있는 것을 알 수 있다. 예를 들면, 도 3의 이상기(1032)의 이상량을 소정의 값에 설정하여서, 급전 회로(103)로부터 출력되는 2개의 무선 신호의 위상 차를, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득이 실질적으로 동일해지도록 설정함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 합성 성분의 안테나 이득을 실질적으로 일정하게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 되도록 이상기(1032)의 이상량을 변화시켜서 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 형성함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는 안테나 장치를 실현할 수 있다. 또한, 미 소 루프 안테나 소자(105)로부터 방사되는 전파는, 상술(上述)한 바와 같이, 수직 수평 양편파 성분을 갖고, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다.
(제2실시형태)
도 10은 본 발명의 제2실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제2실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 1의 제1실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 미소 루프 안테나 소자(105)와 마찬가지의 구성을 갖고, 미소 루프 안테나 소자(105)와 직교해서 설치된 미소 루프 안테나 소자(205)를 추가로 구비한 것.
(2) 스위치(208)와, 급전 회로(203)와, 임피던스 정합 회로(204)를 추가로 구비한 것.
(3) 접지 도체판(101)은 바람직하게는 대략 정방형 형상을 갖는 것.
이하에, 이 상위점에 대해서 상세히 설명한다.
도 10에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(205)는, 형성하는 루프 면이 접지 도체판(101)의 면에 대하여 개략 수직이 되고(즉, Z축 방향과 평행이 되고), 또한 루프 축이 Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치되고, 그 양단은 급전 점 Q3, Q4가 되고, 이것들 급전 점 Q3, Q4는 각각 급전 도체(251, 252)를 통해서 임피던스 정합 회로(204)에 접속된다. 여기서, 서로 평행한 1쌍의 급전 도체(251, 252)는 평형 급전 케이블을 구성하고 있다. 또한, 미소 루프 안테나 소자(205)로부터의 무선 신호의 방사가 접지 도체판(101)에 의해 차폐되는 것을 방지하기 위해서, 미소 루프 안 테나 소자(205)는, 접지 도체판(101)으로부터 돌출해서 설치되어 있다. 여기서, 미소 루프 안테나 소자(205)는,
(a) 각각 구형(矩形) 형상으로서 각각의 1권의 루프 안테나부(205a, 205b, 205c)와,
(b) Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치되어, 루프 안테나부(205a)와 루프 안테나부(205b)를 접속하는 접속 도체(205d)와,
(c) Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치되어, 루프 안테나부(205b)와 루프 안테나부(205b)를 접속하는 접속 도체(205e)와,
(d) Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치되어, 루프 안테나부(205c)와 급전 점 Q4를 접속하는 접속 도체(205f)로 구성된다.
또한, 미소 루프 안테나 소자(205)는 미소 루프 안테나 소자(105)의 상술한 변형예이어도 좋다.
도 10에 있어서, 급전 회로(203)는 급전 회로(103)와 마찬가지의 구성을 갖고, 임피던스 정합 회로(204)는 임피던스 정합 회로(104)와 마찬가지의 구성을 갖는다. 스위치(208)는 접지 도체판(101)에 설치되고, 무선 송수신 회로(102)와 급전 회로(103, 203)와의 사이에 접속되어, 무선 송수신 회로(102)로부터 출력되는 전환 제어 신호 Ss에 근거하여, 무선 송수신 회로(102)를, 급전 회로(103, 203)의 어느 한쪽에 접속한다.
이상과 같이 구성된 안테나 장치의 동작에 대해서 이하에 설명한다. 스위치(208)가 급전 회로(103)를 선택하고 있을 때는, 무선 송수신 회로(102)에 의해 미소 루프 안테나 소자(105)를 이용해서 무선 신호를 송수신하는 한편, 급전 회로(203)를 선택하고 있을 때는, 무선 송수신 회로(102)에 의해 미소 루프 안테나 소자(205)를 이용해서 무선 신호를 송수신한다. 따라서, 미소 루프 안테나 소자(105)와 미소 루프 안테나 소자(205)에의 급전을 스위치(208)에 의해 전환함으로써, 전파의 편파를 전환할 수 있어, 안테나 다이버시티를 실행할 수 있다.
도 11은 도 10의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도이다. 미소 루프 안테나 소자(105)에의 급전 시의 전파의 방사는, 제1실시형태와 마찬가지이며, 미소 루프 안테나 소자(205)에의 급전 시의 전파의 방사는, 편파 성분이 상이한 것을 제외하고 제1실시형태와 마찬가지이다.
도 12(a)는 도 10의 미소 루프 안테나 소자(105)에 무선 신호를 급전하였을 때에, 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, 도 12(b)는 도 10의 미소 루프 안테나 소자(205)에 무선 신호를 급전하였을 때에, 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이다.
제1실시형태에서 설명한 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 급전 회로(103)에 의해 변화시키고, 수직 편파 성분 과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정하였을 경우, 도 12(a)에 나타낸 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)에의 급전 시, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는다. 마찬가지로, 미소 루프 안테나 소자(205)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 급전 회로(203)에 의해 변화시키고, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정하였을 경우, 도 12(b)에 나타낸 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(205)에의 급전 시, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는다. 또한, 도 12(a) 및 도 12(b)로부터 명확한 바와 같이, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 미소 루프 안테나 소자(105)에의 급전 시의 안테나 장치로부터 방사되는 주(主) 편파 성분(2개의 편파 성분 중의 큰 편파 성분을 말하며, 이하 동일하다)과, 미소 루프 안테나 소자(205)에의 급전 시의 안테나 장치로부터 방사되는 주 편파 성분은 직교 관계에 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를 설치하고 있으므로 제1실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 갖는 동시에, 2개의 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를, ⅩZ 평면에 있어서, 그것들의 루프 축이 서로 직교하도록 설치함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충분히 짧을 때나 4분의 1 파장의 배수일 때 등, 수직 수평 양편파 성분 중 한쪽의 편파 성분이 크게 감쇠할 때에도, 미소 루프 안테나 소자(105)에의 급전 시와 미소 루프 안테나 소자(205)에의 급전 시의 안테나 장치로부터 방사되는 각각의 주 편파 성분이 직교 관계에 있기 때문에, 스위치(208)에 의해 각각의 주 편파 성분을 전환함으로써, 더욱 큰 주 편파 성분을 이용해서 무선 통신할 수 있어, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다.
(제3실시형태)
도 13은 본 발명의 제3실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제3실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 10의 제2실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 스위치(208)에 대신하여, 90도 위상 차 분배기(272)를 설치한 것.
이하에, 이 상위점에 대해서 설명한다. 위상 차 분배기(272)는, 무선 송수신 회로(102)로부터의 송신 무선 신호를, 서로 90도의 위상 차를 갖는 2개의 송신 무선 신호로 분배해서 급전 회로(103, 203)에 출력하는 동시에, 수신 무선 신호에 대해서는 그 역방향의 처리를 실행한다.
이어서 이상과 같이 구성된 안테나 장치의 전파의 방사에 대해서 이하에 설명한다. 미소 루프 안테나 소자(105, 205)에는 90도 위상 차 분배기(272)에 의해 90도의 위상 차를 갖는 무선 신호가 급전된다. 또한, 미소 루프 안테나 소자(105)에의 급전 시에 방사되는 주 편파 성분의 편파 면과, 미소 루프 안테나 소자(205)에의 급전 시에 방사되는 주 편파 성분의 편파 면과는 서로 편파 면이 직교 관계에 있어, 제2실시형태와 마찬가지로 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 변화되어도 수직, 수평 양쪽 편파가 발생한다. 따라서, 안테나 장치는 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 실질적으로 일정한 원(圓) 편파의 전파를 방사한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 90도 위상 차 분배기(301)에 의해 미소 루프 안테나 소자(105, 205)에 90도 위상 차 급전을 실행하여, 안테나 장치로부터 원 편파의 전파를 방사함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있고, 또한, 무선 송수신 회로(102)로부터의 전환 제어 신호 Ss에 의한 스위치(208)의 전환 동작을 불필요하게 할 수 있다.
(제4실시형태)
도 14는 본 발명의 제4실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 15는 도 14의 급전 회로(103D)의 구성을 나타내는 블록도이다. 제4실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 1의 제1실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서, 이하의 점이 다르다.
(1) 급전 회로(103)에 대신하여, 급전 회로(103D)를 설치한 것.
여기서, 급전 회로(103D)는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 이상기(1032)를 가변 이상기(1033)로 치환한 것을 특징으로 하며, 가변 이상기(1033)의 이상량은 무선 송수신 회로(102)로부터의 이상량 제어 신호 Sp에 근거해서 제어된다.
이상과 같이 구성된 안테나 장치에 있어서, 급전 회로(103D)는, 입력되는 불평형 무선 신호를, 발룬(1031)에 의해 개략 180도의 위상 차를 갖는 2개의 평형 무선 신호로 변환하고, 얻은 2개의 평형 무선 신호의 위상 차를, 가변 이상기(1033)에 의해 180도로부터 비켜 놓아, 서로 위상이 상이한 2개의 평형 무선 신호를 출력 한다.
도 16(a)는 도 15의 급전 회로(103D)의 제1변형예인 급전 회로(103E)의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 16(b)는 도 15의 급전 회로(103D)의 제2변형예인 급전 회로(103F)의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 16(c)는 도 15의 급전 회로(103D)의 제3의 변형예인 급전 회로(103G)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 16(a)의 급전 회로(103E)는, 발룬(1031)과, 각각 이상량 제어 신호 Sp에 의해 이상량이 제어되는 2개의 가변 이상기(1033A, 1033B)를 구비해서 구성된다. 또한, 도 16(b)의 급전 회로(103F)는, 입력되는 불평형 무선 신호를 각각 이상(移相)하는 가변 이상기(1033A, 1033B)를 구비해서 구성된다. 또한, 도 16(c)의 급전 회로(103G)는 단자 Tl을 통해서 입력되는 불평형 무선 신호를 이상해서 단자 T2를 통해서 출력하는 가변 이상기 (1033A)만을 구비하고, 단자 Tl을 통해서 입력되는 불평형 무선 신호를 그대로 단자 T3을 통해서 출력한다.
도 17은, 도 15, 도 16(a), 도 16(b) 및 도 16(c)의 가변 이상기(1033, 1033A, 1033B)의 제1실시예인 가변 이상기(1033-1)의 상세 구성을 나타내는 회로도이다. 가변 이상기(1033-1)는, 예를 들면 0도로부터 90도의 이상량을 갖고, 단자 T21, T22의 사이에, 복수(N+1) 개의 이상기 PSl 내지 PS(N+1)의 어느쪽인가 1개를 선택하도록 사이에 설치된 2개의 스위치 SWl, SW2를 구비해서 구성된다. 각각의 이상기 PSl 내지 PS(N+1)은 각각 2개의 커패시터와 1개의 인덕터로 이루어지는 T형 이상기이다. 또한, 이상기 PSl은 0도의 이상량을 갖는 직접 접속 회로로 구성된다.
도 18은, 도 15, 도 16(a), 도 16(b) 및 도 16(c)의 가변 이상기(1033, 1033A, 1033B)의 제2실시예인 가변 이상기(1033-2)의 상세 구성을 나타내는 회로도이다. 가변 이상기(1033-2)는, 예를 들면 0도로부터 -90도의 이상량을 갖고, 단자 T21, T22의 사이에, 복수(N+1) 개의 이상기 PSal 내지 PSa(N+1)의 어느쪽인가 1개을 선택하도록 사이에 설치된 2개의 스위치 SWl, SW2를 구비해서 구성된다. 각각의 이상기 PSal 내지 PSa(N+1)은 각각 2개의 커패시터와 1개의 인덕터로 이루어지는 π형 이상기이다. 또한, 이상기 PSal은 0도의 이상량을 갖는 직접 접속 회로로 구성된다.
도 17 및 도 18의 가변 이상기(1033-1, 1033-2)는, 내장(內裝)하는 이상기를 칩(chip) 부품을 사용할 수 있는 인덕터나 커패시터에 의해 회로를 구성할 수 있기 때문에, 일반적인 지연 선로를 전환하는 방식의 이상기를 이용하였을 경우에 비교해서, 회로를 소형화할 수 있다.
이상과 같이 구성된 안테나 장치의 동작에 대해서 이하에 설명한다. 전파의 방사는 제1실시형태와 마찬가지이다. 도 9로부터 명확한 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 145도로 함으로써, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정할 수 있는 것을 알 수 있다. 이것에 의해, 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 합성 이득을 일정하게 할 수 있어, 거리 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 인증 통신 시에는 높은 통신 품질을 얻기 때문에, 도체판(106)이 안테나 장치에 근접할 때의 이득 저하를 방지하고, 또한, 도체판(106)이 안테나 장치로부터 떨어졌을 때는 이득이 될 수 있는 한 높은 쪽이 좋다. 즉, 도체판 근접 시의 이득 저하를 방지 하여, 미소 루프 안테나 소자(105)로부터의 수평 편파 성분의 이득 저하가 작은 범위에서, 상기 접속 도체로부터 방사되는 수직 편파 성분의 이득은 될 수 있는 한 높게 한 쪽이 좋다.
도 9로부터 명확한 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 60도 부근으로 함으로써, 수평 편파 성분의 안테나 이득 저하를 억제하면서, 수직 편파 성분의 안테나 이득을 높게 할 수 있다. 또한, 안테나 장치의 주위 환경의 변동이 작은 상황에서 사용될 경우는, 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 순차적으로 변화시켜 가서, 최대의 이득을 얻을 수 있는 위상 차로 인증 통신을 실행함으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 통신 품질을 얻을 수 있다.
따라서, 거리 측정 시와 인증 통신 시에서, 이상량 제어 신호 Sp에 의해 가변 이상기(1033)의 이상량을 변화시킴으로써, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 변화시키고, 수직 수평 양편파 성분의 안테나 이득을 제어함으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 거리 정밀도와 높은 통신 품질을 양립(兩立)시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 거리 측정 시에, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 이상량 제어 신호 Sp에 의해 변화시키고, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 되도록 설정함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는 안테나 장치를 실현 할 수 있다. 또한, 인증 통신 시에, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 이상량 제어 신호 Sp에 의해 변화시키고, 수평 편파 성분의 안테나 이득 저하를 억제하면서, 수직 편파 성분의 안테나 이득을 높게 함으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 통신 품질을 얻는 안테나 장치를 실현할 수 있다. 이용 목적에 따라서, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 이상량 제어 신호 Sp에 의해 변화시킴으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 거리 정밀도와 높은 통신 품질을 양립시킬 수 있다. 또한, 미소 루프 안테나 소자(105)는 상술한 바와 같이 수직 수평 양편파 성분을 갖고 있으므로, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다.
(제5실시형태)
도 19는 본 발명의 제5실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제5실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 10의 제2실시형태에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 급전 회로(103, 203)에 대신하여, 각각 도 15의 급전 회로(103D, 203D)를 구비한 것.
이상과 같이 구성된 안테나 장치의 동작에 대해서 이하에 설명한다. 전파의 방사는 제2실시형태와 마찬가지이다. 거리 측정 시와 인증 통신 시에서, 이상량 제어 신호 Sp，Spp에 의해 미소 루프 안테나 소자(105, 205)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 변화시키고, 각각 수직 수평 양편파 성분의 안테나 이득을 제어함으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 거리 정밀도와 높은 통신 품질을 양립시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 2개의 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를, ⅩZ 평면에 있어서 미소 루프 안테나 소자(105)에 대하여 직교하는 방향에 설치함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충분히 짧을 때나 4분의 1 파장의 배수일 때 등, 수직 수평 양편파 중 한쪽의 편파가 크게 감쇠할 때에도, 미소 루프 안테나 소자(105)에의 급전 시와 미소 루프 안테나 소자(205)에의 급전 시의 안테나 장치로부터 방사되는 편파 면이 직교 관계에 있기 때문에, 스위치(208)에 의해 편파 면을 전환함으로써, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 거리 측정 시와 인증 통신 시에서, 이상량 제어 신호 Sp, Spp에 의해 미소 루프 안테나 소자(105, 205)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 변화시키고, 각각 수직 수평 양편파 성분의 안테나 이득을 제어함으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 거리 정밀도와 높은 통신 품질을 양립시킬 수 있다.
(제6실시형태)
도 20은 본 발명의 제6실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제6실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 13의 제3실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 급전 회로(103, 203)에 대신해서, 각각, 이상량 제어 신호 Sp, Spp에 의해 이상량이 제어되는 급전 회로(103D, 203D)로 치환한 것.
이상과 같이 구성된 안테나 장치의 동작에 대해서 이하에 설명한다. 전파의 방사는 제3실시형태와 마찬가지이다. 거리 측정 시와 인증 통신 시에서, 이상량 제어 신호 Sp，Spp에 의해 미소 루프 안테나 소자(105, 205)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 변화시키고, 각각 수직 수평 양편파 성분의 안테나 이득을 제어함으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 거리 정밀도와 높은 통신 품질을 양립시킬 수 있다.
또한, 90도 위상 차 분배기(272)에 의해 미소 루프 안테나 소자(105, 205)에 90도 위상 차 급전을 실행하고, 안테나 장치로부터 원 편파의 전파를 방사함으로써, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있어, 무선 송수신 회로(102)로부터의 전환 제어 신호 Ss에 의한 스위치(208)의 전환 동작을 불필요하게 할 수 있다. 또한, 거리 측정 시와 인증 통신 시에서, 이상량 제어 신호 Sp, Spp에 의해 미소 루프 안테나 소자(105, 205)에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차를 변화시키고, 각각 수직 수평 양편파 성분의 안테나 이득을 제어함으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 거리 정밀도와 높은 통신 품질을 양립시킬 수 있다.
(제7실시형태)
도 21은 본 발명의 제7실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105)를 구비한 안테나 장치(도 1의 급전 회로(103)를 제외하고, 도 1의 안테나 장치와 마찬가지의 구성을 갖는다)에 있어서 이용하는 급전 회로(103H)의 구성을 나타내는 블록도이다. 제7실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 1의 안테나 장치에 있어서, 급전 회로(103)에 대신하여, 도 21의 급전 회로(103H)를 구비한 것을 특징으로 한 다. 급전 회로(103H)는, 발룬(1031)과, 도 3의 이상기(1032)를 대신하는 감쇠기(1071)를 구비해서 구성된다. 또한, 도 21의 급전 회로(103H)는, 도 22(a), 도 22(b) 및 도 22(c)의 급전 회로(103I, 103J, 103K)이어도 좋다.
도 22(a)는 도 21의 급전 회로(103H)의 제1변형예인 급전 회로(103I)의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 22(b)는 도 21의 급전 회로(103H)의 제2변형예인 급전 회로(103J)의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 22(c)는 도 21의 급전 회로(103H)의 제3의 변형예인 급전 회로(103K)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 22(a)의 급전 회로(103I)는, 발룬(1031)과, 감쇠기(1071)와, 증폭기(1072)를 구비해서 구성된다. 또한, 도 22(b)의 급전 회로(103J)는, 발룬(1031)과, 증폭기(1072)를 구비해서 구성된다. 또한, 도 22(c)의 급전 회로(103K)는, 단자 Tl을 통해서 입력되는 무선 신호를 불균등하게 분배해서 출력하는 불균등 분배기(1031A)와, 180도 이상기(1073)를 구비해서 구성된다.
이상과 같이 구성된 안테나 장치의 동작에 대해서 이하에 설명한다. 무선 송수신 회로(102)로부터 출력된 송신 무선 신호는, 급전 회로(103H)에 의해 서로 진폭이 상이한 2개의 무선 신호로 변환된 후, 임피던스 정합 회로(104)에 의해 임피던스 변환되어, 루프 안테나 소자(105)에 출력되어서 방사된다. 또한, 미소 루프 안테나 소자(105)에 의해 수신된 전파는, 임피던스 정합 회로(104)에 의해 임피던스 변환된 후, 급전 회로(103H)에 의해 불평형 무선 신호로 변환되어, 무선 송수신 회로(102)에 수신 무선 신호로서 입력된다.
본 실시형태에 관련하는 안테나 장치에 있어서는, 제1실시형태에 관련하는 안테나 장치와 마찬가지로, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 되도록 설정함으로써, 합성 성분은, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 실질적으로 일정하게 된다. 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차를 소정의 값에 설정함으로써, 안테나 장치로부터 방사되는 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정할 수 있다.
도 23은 제7실시형태에 관련하는 안테나 장치에 있어서, 급전 회로(103H)의 감쇠기(1071)의 감쇠량에 대한, ⅩY 평면의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 도 23은, 주파수 426MHz에 있어서의 계산 값을 나타내는 그래프이다. 감쇠기(1071)의 감쇠량의 절대치가, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차가 된다. 도 23으로부터 명확한 바와 같이, 감쇠기(1071)의 감쇠량을 -8dB로 함으로써, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정할 수 있는 것을 알 수 있다. 감쇠기(1071)의 감쇠량을 소정의 값에 설정하여서, 급전 회로(103)가 출력하는 2개의 무선 신호의 진폭 차를, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득이 실질적으로 동일해지도록 설정함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 합성 성분의 안테나 이득을 실질적으로 일정하게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 감쇠기(1071)의 감쇠량을 소정의 값에 설정함으로써, 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차를 설정하여, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질 적으로 동일하게 되도록 설정함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는 안테나 장치를 실현할 수 있다. 또한, 미소 루프 안테나 소자(105)는 상술한 바와 같이 수직 수평 양편파 성분을 갖고, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 급전 회로(103H)(또는 103Ⅰ, 103J, 103K)를, 도 10 내지 도 13에 나타내는 제2 및 제3실시형태에 관련하는 안테나 장치의 구성에 적용해도 좋다.
(제8실시형태)
도 24는, 본 발명의 제8실시형태에 관련한, 도 21의 변형예인 급전 회로(103L)의 구성을 나타내는 블록도이다. 제8실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 21의 제7실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 감쇠기(1071)를 갖는 급전 회로(103H)에 대신하여, 감쇠량 제어 신호 Sa에 따라 변화되는 감쇠량을 갖는 가변 감쇠기(1074)를 갖춘 급전 회로(103L)를 구비한 것.
또한, 급전 회로(103L)에 대신하여, 도 25(a), 도 25(b) 및 도 25(c)의 급전 회로(103M, 103N, 1030)를 구비해도 좋다.
도 24의 급전 회로(103L)는, 입력되는 불평형 무선 신호를, 발룬(1031)에 의해 개략 180도의 위상 차와, 개략 0의 진폭 차를 갖는 2개의 무선 신호로 변환하고, 얻은 2개의 무선 신호의 진폭 차를, 가변 감쇠기(1074)에 의해 서로 진폭이 상이한 2개의 무선 신호로 변환해서 출력한다. 또한, 급전 회로(103L)의 구성은, 서로 위상 차가 대략 180도로 진폭이 상이한 2개의 무선 신호를 출력하는 회로이면 좋고, 도 24의 구성이 아니어도 좋다.
도 25(a)는 도 24의 급전 회로(103L)의 제1변형예인 급전 회로(103M)의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 25(b)는 도 24의 급전 회로(103L)의 제2변형예인 급전 회로(103N)의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 25(c)는 도 24의 급전 회로(103L)의 제3의 변형예인 급전 회로(103O)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 25(a)의 급전 회로(103M)는, 발룬(1031)과, 제어 신호 Sa에 따라서 변화되는 감쇠량을 갖는 가변 감쇠기(1074)와, 제어 신호 Sa에 따라서 변화되는 증폭도를 갖는 가변 증폭기(1075)를 구비해서 구성된다. 또한, 도 25(b)의 급전 회로(103N)는, 발룬(1031)과, 제어 신호 Sa에 따라서 변화되는 증폭도를 갖는 가변 증폭기(1075)를 구비해서 구성된다. 또한, 도 25(c)의 급전 회로(103O)는, 단자 Tl을 통해서 입력되는 무선 신호를, 제어 신호 Sa에 따라서 변화되는 분배비(分配比)를 가지고 2개의 무선 신호로 불균등하게 분배하는 분배비 가변형 불균등 분배기(1031B)와, 180도 이상기(1076)를 구비해서 구성된다.
도 26은, 도 24, 도 25(a), 도 25(b) 및 도 25(c)의 가변 감쇠기(1074)의 제1실시예인 가변 감쇠기(1074-1)의 상세 구성을 나타내는 회로도이다. 가변 감쇠기 (1074-1)는, 예를 들면 0으로부터 소정 값까지의 감쇠량을 갖고, 단자 T31, T32의 사이에, 복수(N+1) 개의 감쇠기 ATl 내지 AT(N+1)의 어느쪽인가 1개을 선택하도록 사이에 설치된 2개의 스위치 SWl, SW2를 구비해서 구성된다. 각각의 감쇠기 ATl 내지 AT(N+1)은 각각 3개의 저항으로 이루어지는 T형 감쇠기이다. 또한, 감쇠기 ATl은 0의 감쇠량을 갖는 직접 접속 회로로 구성된다.
도 27은, 도 24, 도 25(a), 도 25(b) 및 도 25(c)의 가변 감쇠기(1074)의 제2실시예인 가변 감쇠기(1074-2)의 상세 구성을 나타내는 회로도이다. 가변 감쇠기(1074-2)는, 예를 들면 0으로부터 소정 값까지의 감쇠량을 갖고, 단자 T31, T32의 사이에, 복수(N＋1) 개의 감쇠기 ATal 내지 ATa(N+1)의 어느쪽인가 1개를 선택하도록 사이에 설치된 2개의 스위치 SWl, SW2를 구비해서 구성된다. 각각의 감쇠기 ATal 내지 ATa(N+1)은 각각 3개의 저항으로 이루어지는 π형 감쇠기이다. 또한, 감쇠기 ATal은 0의 감쇠량을 갖는 직접 접속 회로로 구성된다.
도 24의 급전 회로(103L)를 구비한 안테나 장치에 있어서, 전파의 방사는 제1실시형태와 마찬가지이다. 도 23으로부터 명확한 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차를 8dB로 하여서, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정할 수 있는 것을 알 수 있다. 이것에 의해, 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 합성 이득을 일정하게 할 수 있어, 거리 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 인증 통신 시에는 높은 통신 품질을 얻기 위해서, 도체판(106)이 안테나 장치에 근접할 때의 이득 저하를 방지하고, 또한, 도체판(106)이 안테나 장치로부터 떨어졌을 때는 이득이 될 수 있는 한 높은 쪽이 좋다. 즉, 도체판 근접 시의 이득 저하를 방지하여, 미소 루프 안테나 소자(105)로부터의 수평 편파 성분의 안테나 이득 저하가 작은 범위에서, 상기 접속 도체로부터 방사되는 수직 편파 성분의 안테나 이득은 될 수 있는 한 높게 한 쪽이 좋다.
또한, 도 23으로부터 명확한 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전 하는 2개 무선 신호의 진폭 차를 10dB로 함으로써, 수평 편파 성분의 안테나 이득 저하를 억제하면서, 수직 편파 성분의 안테나 이득을 높게 할 수 있다. 또한, 안테나 장치의 주위 환경의 변동이 작은 상황에서 사용될 경우는, 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차를 순차적으로 변화시켜 가서, 최대의 이득을 얻을 수 있는 진폭 차로 인증 통신을 실행함으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 통신 품질을 얻을 수 있다. 거리 측정 시와 인증 통신 시에서, 감쇠량 제어 신호에 의해 가변 감쇠기(1074)의 감쇠량을 전환하여, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차를 변화시키고, 수직 수평 양편파 성분의 안테나 이득을 제어함으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 거리 정밀도와 높은 통신 품질을 양립시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 거리 측정 시, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차를 감쇠량 제어 신호에 의해 변화시키고, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 되도록 설정함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는 안테나 장치를 실현할 수 있다.
또한, 인증 통신 시, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차를 감쇠량 제어 신호에 의해 변화시키고, 수평 편파 성분의 안테나 이득 저하를 억제하면서, 수직 편파 성분의 안테나 이득을 높게 함으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 통신 품질을 얻는 안테나 장치를 실현할 수 있다. 이용 목적에 따라서, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차를 감쇠량 제어 신호에 의해 변화시킴으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 거리 정밀도와 높은 통신 품질을 양립시킬 수 있다. 또한, 미소 루프 안테나 소자(105)는 수직 수평 양편파 성분을 갖고, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 19 및 도 20의 안테나 장치에 있어서, 급전 회로(103D, 203D)에 대신하여, 제7실시형태에 관련하는 급전 회로(103H), 또는 제8실시형태에 관련하는 급전 회로(103L)를 구비하도록 구성해도 좋다.
(제9실시형태)
도 28은 본 발명의 제9실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제9실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 1의 제1실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 급전 회로(103)에 대신하여, 평형 불평형 변환 회로(103P)를 구비한 것.
이하에, 이 상위점에 대해서 설명한다.
도 28에 있어서, 평형 불평형 변환 회로(103P)는, 접지 도체판(101)에 설치되고, 불평형 단자 Tl이 무선 송수신 회로(102)에 접속되고, 평형 단자 T2, T3이 임피던스 정합 회로(104)에 접속되어, 무선 송수신 회로(102)로부터의 불평형 무선 신호를 2개의 평형 무선 신호로 변환해서 임피던스 정합 회로(104)에 출력한다. 또한, 제9실시형태에 있어서, 상술한 실시형태 및 변형예의 구성을 적용해도 좋다.
도 29는 도 28의 평형 불평형 변환 회로(103P)의 구성을 나타내는 회로도이 다. 도 29에 있어서, 평형 불평형 변환 회로(103P)는, +90도 이상기(103a)와, -90도 이상기(103b)를 구비해서 구성된다. 여기서, +90도 이상기(103a)는, 불평형 단자 Tl과 평형 단자 T2와의 사이에 삽입된 L형의 LC 회로로서, 불평형 단자 Tl을 통해서 입력되는 무선 신호를 +90도만큼 이상(移相)해서 평형 단자 T2에 출력한다. 또한, -90도 이상기(103b)는, 불평형 단자 Tl과 평형 단자 T3과의 사이에 삽입된 L형의 LC 회로로서, 불평형 단자 Tl을 통해서 입력되는 무선 신호를 -90도만큼 이상해서 평형 단자 T3에 출력한다. 또한, 각각의 이상기(103a, 103b)의 인덕터 Lll, L12의 인덕턴스 L은 동등하고, 커패시터 Cll, C12의 커패시턴스(capacitance) C는 동등하다. 평형 불평형 변환 회로(103P)의 설정 주파수 fs는 다음 식으로 나타내진다.
[식 1]
Figure 112009006013564-PCT00001
즉, 평형 불평형 변환 회로(103P)의 설정 주파수 fs는 인덕턴스 L과 커패시턴스 C로 이루어지는 LC 회로의 공진 주파수와 동등하다. 또한, 일반적으로는, 평형 불평형 변환 회로(103P)의 설정 주파수 fs와, 안테나 장치에 의해 송수신을 실행하는 전파의 주파수가 동등하게 되도록 인덕턴스 L 및 커패시턴스 C를 설정하지만, 본 실시형태에서는, 바람직하게는, 이하에서 설명하는 바와 같이, 평형 불평형 변환 회로(103P)의 설정 주파수 fs(또는 공진수 주파수)와 송수신을 실행하는 전파 의 주파수가 상이하게 되도록 설정한다.
도 30(a)는 도 29의 평형 불평형 변환 회로(103P)에 있어서의 평형 단자 T2를 흐르는 무선 신호와, 평형 단자 T3을 흐르는 무선 신호와의 사이의 진폭 차 Ad의 주파수 특성을 나타내는 그래프이고, 도 30(b)는 도 29의 평형 불평형 변환 회로(103P)에 있어서의 평형 단자 T2를 흐르는 무선 신호와, 평형 단자 T3을 흐르는 무선 신호와의 사이의 위상 차 Pd의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 30(a)로부터 명확한 바와 같이, 설정 주파수 fs가 송수신하는 전파의 주파수와 동등할 때(도 30(a)에서는 점선으로 나타내고 있다), 진폭 차는 OdB가 되어 있지만, 송수신하는 전파의 주파수로부터 떨어질수록 진폭 차 Ad가 커진다. 또한, 인덕턴스 L이나 커패시턴스 C를 조정함으로써 설정 주파수 fs를 송수신하는 전파의 주파수보다 낮게 하면, 송수신하는 전파의 주파수에서는 평형 단자 T2, T3 사이의 진폭 차 Ad[db]는 정(正)(접속 도체(105d, 105e)의 전류 진폭보다도 루프 복귀부인 접속 도체(105f)의 전류 진폭이 크다)이 되고, 설정 주파수 fs를 송수신하는 전파의 주파수보다 높게 하면, 송수신하는 전파의 주파수에서는 평형 단자 T2, T3 사이의 진폭 차 Ad[dB]는 부(負)(접속 도체(105d, 105e)의 전류 진폭보다도 루프 복귀부인 접속 도체(105f)의 전류 진폭이 작다)가 되는 것을 알 수 있다.
또한, 도 30(b)로부터 명확한 바와 같이, 위상 차 Pd는 설정 주파수 fs의 고저(高低)에 관계되지 않고 실질적으로 180도에서 일정하다. 평형 불평형 변환 회로(103)는, 칩 부품을 사용할 수 있는 인덕터나 커패시터에 의해 회로를 구성할 수 있기 때문에, 일반적인 변압기를 사용한 평형 불평형 변환 회로에 비해서, 회로를 소형화 할 수 있다.
이상과 같이 구성된 안테나 장치의 동작은 평형 불평형 변환 회로(103P)의 동작을 제외하고 제1실시형태와 마찬가지이다. 또한, 그 전파의 방사에 대해서도 제1실시형태와 마찬가지이다.
도 31은 도 28의 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차 Ad에 대한 ⅩY 평면의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 도 31의 그래프는, 주파수 426MHz에 있어서의 계산 값이다. 도 31에 있어서, 횡축(橫軸)의 진폭 차 Ad[dB]가 정(正)일 때는, 도 30을 참조해서 설명한 바와 같이, 2개의 급전 점 Ql, Q2 중 급전 점 Q2에 접속된 루프 복귀부인 접속 도체(105f)의 전류 진폭이 급전 점 Ql에 접속된 접속 도체(105d, 105e)의 전류 진폭에 비교해서 클 때이다. 또한, 진폭 차 Ad[dB]가 부(負)일 때는, 급전 점 Q2에 접속된 루프 복귀부인 접속 도체(105f)의 전류 진폭이 급전 점 Ql에 접속된 접속 도체(105d, 105e)의 전류 진폭에 비교해서 작을 때이다.
도 32(a) 내지 도 32(j)는 도 28의 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차 Ad를 -10dB로부터 -1dB까지 변화하였을 때의 ⅩY 평면의 수평 편파 성분의 방사 패턴을 나타내는 도면이다. 또한, 도 33(a) 내지 (k)는 도 28의 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차 Ad를 OdB로부터 10dB까지 변화하였을 때의 ⅩY 평면의 수평 편파 성분의 방사 패턴을 나타내는 도면이다. 또한, 도 34(a) 내지 (j)는 도 28의 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차 Ad를 -10dB로부터 -1dB까지 변화하였을 때 의 ⅩY 평면의 수직 편파 성분의 방사 패턴을 나타내는 도면이다. 또한, 도 35(a) 내지 (k)는 도 28의 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차 Ad를 OdB로부터 10dB까지 변화하였을 때의 ⅩY 평면의 수직 편파 성분의 방사 패턴을 나타내는 도면이다.
도 31의 501, 502로부터 명확한 바와 같이, 진폭 차 Ad가 -8dB 또는 2dB이 되면 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 평균 이득이 실질적으로 동일해지는 것을 알 수 있다. 또한, 도 32(a) 내지 도 32(j) 및 도 33(a) 내지 (k)로부터 명확한 바와 같이, 수평 편파 성분은, 진폭 차 Ad에 따르지 않고 무지향성으로, 안테나 이득도 대부분 바뀌지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 도 34(a) 내지 (j)로부터 명확한 바와 같이, 수직 편파 성분은, 진폭 차 Ad가 -10dB로부터 -1dB일 때, 지향성이 진폭 차에 의해 크게 변화되어, 무지향성이 없어지게 된다. 또한, 도 35(a) 내지 (k)로부터 명확한 바와 같이, 진폭 차 Ad가 OdB로부터 10dB일 때, 무지향성을 유지한 채 이득만 변화된다.
상기의 도 32 내지 도 35를 고려하면, 진폭 차 Ad가 2dB일 때에, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는 안테나 장치를 실현할 수 있는 것을 알 수 있다. 환언하면, 미소 루프 안테나 소자(105)의 2개의 급전 점 Ql, Q2 중, 급전 점 Q2에 접속된 루프 복귀부의 접속 도체(105f)의 전류 진폭을 크게 해서, 미소 루프 안테나 소자(105)의 2개의 급전 점 Ql, Q2에 급전하는 신호의 진폭 차 Ad가 소정의 값이 되도록 인덕턴스 L 및 커패시턴스 C의 값을 조정해서 설정 주파수 fs를 설정함으로써, 무지향성이고 또한 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정할 수 있는 것을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 평형 불평형 변환 회로(103P)의 설정 주파수를, 안테나 장치가 송수신하는 전파의 주파수로부터 벗어난 값에 설정함으로써, 평형 불평형 변환 회로(103)가 출력하는 2개 무선 신호의 진폭 차 Ad를, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득이 실질적으로 동일해지도록 설정할 수 있어, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 합성 성분의 안테나 이득을 실질적으로 일정하게 할 수 있다. 특히, 평형 불평형 변환 회로(103P)의 설정 주파수를 소정의 값에 설정함으로써, 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차 Ad를 설정하고, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 되도록 설정함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는 안테나 장치를 실현할 수 있다.
(제10실시형태)
도 36은 본 발명의 제10실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제10실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 10의 제2실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 급전 회로(103, 203)에 대신해서 각각 평형 불평형 변환 회로(103P, 203P)(평형 불평형 변환 회로(203P)는 평형 불평형 변환 회로(103P)와 마찬가지의 구성을 갖는다)를 구비한 것.
또한, 스위치(208)에 대신하여, 도 37(a) 및 도 37(b)처럼, 편파 전환 회로(208A)를 구비해도 좋다.
도 37(a)는 도 36의 변형예에 관련하는 편파 전환 회로(208A)의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 37(a)에 있어서, 편파 전환 회로(208A)는, 제어 신호 단자 T44를 통해서 입력되는 전환 제어 신호 Ss에 근거해서 접점 a측 또는 접점 b측에 선택적으로 전환하는 스위치 SWll과, 1차측 코일(261)과 2차측 코일(262)을 갖는 발룬(260)을 구비해서 구성된다. 단자 T41은 스위치 SWll의 접점 b측을 통해서 발룬(260)의 1차측 코일(261)의 일단에 접속되고, 그 타단은 접지되는 동시에, 스위치 SWll의 접점 a측을 통해서 발룬(260)의 2차측 코일(262)의 중점(中點)에 접속되고, 그 양단은 단자 T42, T43에 각각 접속된다. 이상과 같이 구성된 편파 전환 회로(208A)에 있어서, 스위치 SWll을 접점 a측에 전환하였을 때, 단자 T41을 통해서 입력된 무선 신호를 동상(同相)으로 단자 T42, T43에 출력하는 한편, 스위치 SWll을 접점 b측에 전환하였을 때, 단자 T41을 통해서 입력된 무선 신호를 역상(逆相)으로 단자 T42, T43에 출력한다. 즉, 스위치 SWll을 전환함으로써 동상 급전과 역상 급전을 선택적으로 전환할 수 있다.
도 37(b)는 상기 편파 전환 회로(208A)의 변형예인 편파 전환 회로(208Aa)의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 37(b)에 있어서, 단자 T41을 통해서 입력되는 무선 신호는, 분배기(270)에 의해 2개의 무선 신호로 2분배된 후, 한쪽의 무선 신호는 단자 T42에 출력되는 동시에, 스위치 SW21에 출력된다. 스위치 SW21, SW22는 단 자 T44를 통해서 입력되는 전환 제어 신호 Ss에 근거하여, 각각 접점 a측 또는 접점 b측에 전환할 수 있다. 전자(前者)일 때, 분배기(270)로부터의 무선 신호는 스위치 SW21의 접점 a측과, +90도 이상기(273a)와, 스위치 SW22의 접점 a측을 통해서 단자 T43에 출력된다. 후자(後者)일 때, 분배기(270)로부터의 무선 신호는 스위치 SW21의 접점 b측과, -90도 이상기(273b)와, 스위치 SW22의 접점 b측을 통해서 단자 T43에 출력된다. 스위치 SW21, SW22를 전환함으로써 +90도 위상 차 급전과 -90도 위상 차 급전을 선택적으로 전환할 수 있다.
도 38은 도 36의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도이다. 본 실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 편파 전환 회로(208A)의 동작을 제외하고 제2실시형태와 마찬가지로 동작한다.
도 39(a)는 도 36의 미소 루프 안테나 소자(105)에 무선 신호를 급전하였을 때에, 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, 도 39(b)는 도 36의 미소 루프 안테나 소자(205)에 무선 신호를 급전하였을 때에, 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이다.
제9실시형태와 마찬가지로, 평형 불평형 변환 회로(103P)의 설정 주파수를 소정의 값에 설정함으로써, 미소 루프 안테나 소자(105)에 급전하는 2개의 무선 신 호의 진폭 차 Ad를 설정하고, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정하였을 경우, 도 39(a)에 나타낸 바와 같이, 루프 안테나 소자(105)에의 급전 시, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는다. 마찬가지로, 평형 불평형 변환 회로(203P)의 설정 주파수를 소정의 값에 설정함으로써, 루프 안테나 소자(205)에 급전하는 2개의 무선 신호의 진폭 차 Ad를 설정하고, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정하였을 경우, 도 39(b)에 나타낸 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(205)에의 급전 시, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는다.
또한, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 미소 루프 안테나 소자(105)에의 급전 시의 안테나 장치로부터 방사되는 편파 성분과, 미소 루프 안테나 소자(205)에의 급전 시의 안테나 장치로부터 방사되는 편파 성분은 직교 관계에 있다. 접지 도체판(101)의 형상이 실질적으로 정방형이고, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)의 치수가 대략 동일하기 때문에, 미소 루프 안테나 소자(105)에의 급전 시와, 미소 루프 안테나 소자(205)에의 급전 시에서 안테나의 이득은 바뀌는 일은 없고, 편파만이 90도 변화하므로, 급전 전환에 의한 이득 변동은 생기지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)와 마찬가지의 구성을 갖는 미소 루프 안테나 소자(205)를, ⅩZ 평면에 있어서 미소 루프 안테나 소 자(105)에 대하여 직교하는 방향에 설치함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충분히 짧을 때나 4분의 1 파장의 배수일 때 등, 수직 수평 양편파 중 한쪽의 편파가 크게 쇠퇴할 경우에 있어서도, 미소 루프 안테나 소자(105, 205)에의 급전을 편파 전환 회로(208)에 의해 전환해서 편파 면을 90도 변화시킴으로써, 통신 자세의 변동에 의해 생기는 편파 면 불일치에 의한 이득 변동을 억제할 수 있다.
(제11실시형태)
도 40은 본 발명의 제11실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105A)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제11실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 28의 제9실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 미소 루프 안테나 소자(105)에 대신해서 미소 루프 안테나 소자(105A)를 구비한 것.
이하에, 이 상위점에 대해서 설명한다.
도 40에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(105A)는,
(a) Ⅹ축 방향의 루프 면과 구형(矩形) 형상을 갖는 1권의 루프 안테나부(105a)의 좌반분(左半分)인 반 루프 안테나부(105aa)와,
(b) 상기 1권의 루프 안테나부(105a)의 우반분(右半分)인 반 루프 안테나부(105ab)와,
(c) Ⅹ축 방향의 루프 면과 구형 형상을 갖는 1권의 루프 안테나부(105b)의 좌반분인 반 루프 안테나부(105ba)와,
(d) 상기 1권의 루프 안테나부(105b)의 우반분인 반 루프 안테나부(105bb)와,
(e) Ⅹ축 방향의 루프 면과 구형 형상을 갖는 1권의 루프 안테나부(105c)와,
(f) z축과 개략 평행하게 되도록 설치되어, 반 루프 안테나부(105aa)와 반 루프 안테나부(105bb)를 접속하는 접속 도체(105da)와,
(g) z축과 개략 평행하게 되도록 설치되어, 반 루프 안테나부(105ab)와 반 루프 안테나부(105ba)를 접속하는 접속 도체(105db)와,
(h) z축과 개략 평행하게 되도록 설치되어, 반 루프 안테나부(105bb)와 루프 안테나부(105c)를 접속하는 접속 도체(105ea)와,
(i) z축과 개략 평행하게 되도록 설치되어, 반 루프 안테나부(105ba)와 루프 안테나부(105c)를 접속하는 접속 도체(105eb)로 구성된다.
또한, 반 루프 안테나부(105aa)의 일단은 급전 점 Ql이며, 급전 점 Ql은 급전 도체(151)를 통해서 임피던스 정합 회로(104)에 접속된다. 또한, 반 루프 안테나부(105ab)의 일단은 급전 점 Q2이며, 급전 점 Q2는 급전 도체(152)를 통해서 임피던스 정합 회로(104)에 접속된다.
이어서 미소 루프 안테나 소자(105A)의 전류의 흐름에 대해서 이하에 설명한다. 도 41은 도 40의 미소 루프 안테나 소자(105A)의 전류 방향을 나타내는 사시도이다. 도 41로부터 명확한 바와 같이, 반 루프 안테나부(105aa, 105ba) 및 루프 안테나부(105c)의 좌반분(左半分)에는 서로 동일한 전류가 흐르고, 반 루프 안테나 부(105ab, 105bb) 및 루프 안테나부(105c)의 우반분(右半分)에는 서로 동일한 전류가 흐른다. 또한, 1쌍의 접속 도체(105da, 105db)에는, 그것들에 의해 2개의 급전 점 Ql, Q2로부터 대략 등거리의 위치에서 교차시켜서 각각의 2개 반 루프 안테나부를 접속하고 있기 때문에, 서로 역상의 전류가 흐른다. 또한, 1쌍의 접속 도체(105ea, 105eb)에는, 그것들에 의해 2개의 급전 점 Ql, Q2로부터 대략 등거리의 위치에서 교차시켜서 각각의 2개 반 루프 안테나부를 접속하고 있기 때문에, 서로 역상의 전류가 흐른다.
따라서, 본 실시형태에 관련하는 안테나 장치의 방사는,
(a) 축에 평행하게 설치된, 반 루프 안테나부(105aa, 105ab, 105ba, 105bb, 105c)로부터의 수평 편파 성분의 방사와,
(b) z축에 평행하게 설치된, 접속 도체(105da, 105db, 105ea, 105eb)로부터의 수직 편파 성분의 방사로 이루어진다.
도 42는 도 40의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도이다. 도 42에 있어서, 안테나 장치로부터의 전파의 방사는, 상술한 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105A)로부터의 Ⅹ축에 평행한 수평 편파 성분 및 Z축에 평행한 수직 편파 성분의 방사를 포함한다. 본 실시형태에 있어서, 수직 편파 성분의 방사에서는, 도 6(b)와 마찬가지로, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가, 파장에 대하여 충분히 짧을 때, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 대폭적으로 저하해서 최소가 된다. 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가, 4분의 1 파장의 홀수 배일 때, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 최대가 된다. 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가, 4분의 1 파장의 짝수 배일 때, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 대폭적으로 저하해서 최소가 된다. 또한, 수평 편파 성분의 방사에서는, 도 5(b)와 마찬가지로, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가, 파장에 대하여 충분히 짧을 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 최대가 된다. 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가, 4분의 1 파장의 홀수 배일 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 대폭적으로 저하해서 최소가 된다. 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가, 4분의 1 파장의 짝수 배일 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 최대가 된다. 따라서, 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 저하할 때, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 증가하고, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 저하할 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 증가하도록 동작한다.
도 43(a)는 도 40의 접속 도체(105da, 105db)(또는 105ea, 105eb)의 길이에 대한 미소 루프 안테나 소자(105A)의 ⅩY 평면의 수평 편파 성분의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, 도 43(b)는 도 40의 접속 도체(105da, 105db)(또는 105ea, 105eb)의 길이에 대한 미소 루프 안테나 소자(105A)의 ⅩY 평면의 수직 편파 성분의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 도 44(a)는 도 40의 접속 도체(105da, 105db) 사이(또는 접속 도체(105ea, 105eb) 사이)의 거리에 대한 미소 루프 안테나 소자(105A)의 ⅩY 평면의 수평 편파 성분의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, 도 44(b)는 도 40의 접속 도체(105da, 105db) 사이(또는 접속 도체(105ea, 105eb) 사이)의 거리에 대한 미소 루프 안테나 소자(105A)의 ⅩY 평면의 수직 편파 성분의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 이것들의 그래프는 주파수 426MHz로 계산하였다.
도 43(a), 도 43(b), 도 44(a) 및 도 44(b)로부터 명확한 바와 같이, 각각의 접속 도체(105da, 105db, 105ea, 105eb)의 길이나, 1쌍의 접속 도체(105da, 105dB 또는 105ea, 105eb) 간의 거리가 증가하면, 1쌍의 접속 도체(105da, 105dB 또는 105ea, 105eb)의 서로 역상의 전류에 의한 각각의 접속 도체로의 전파의 방사의 상쇄 효과가 엷어져, 각각의 접속 도체로의 전파의 방사가 커지기 때문에, 수평 편파 성분은 실질적으로 일정하지만, 수직 편파 성분은 증가한다. 즉, 각각의 접속 도체(105da, 105db, 105ea, 105eb)의 길이나, 1쌍의 접속 도체(105da, 105dB 또는 105ea, 105eb) 간의 거리를 각각 소정의 값에 설정함으로써, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 전파의 방사가 강하고, 조정이 곤란하고, 또한 접지 도체판(101)의 크기나 형상에 의해 크게 좌우되는, 미소 루프 안테나 소자(105A)로부터 접지 도체판(101)에 직접 흐르는 자류(磁流) 전류에 의한 방사를 평형 불평형 변환 회로(103P)에 의해 억제하고, 미소 루프 안테나 소자(105A)의 각 부위의 치수를 소정의 값에 설정함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 일정한 합성 편파 성분의 안테나 이득을 얻는 안테나 장치를 실현할 수 있다. 또한, 접속 도체(105da, 105db, 105ea, 105eb)로부터 방사되는 편파 성분과, 반 루프 안테나부(105aa, 105ab, 105ba, 105bb) 및 루프 안테나부(105c)로부터 방사되는 편파 성분과는 서로 직교 관계에 있기 때문에, 수직 수평 양편파 성분을 갖고, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다.
(제12실시형태)
도 45는 본 발명의 제12실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105A, 205A)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제12실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 10의 제2실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 미소 루프 안테나 소자(105)에 대신해서 미소 루프 안테나 소자(105A)를 구비한 것.
(2) 미소 루프 안테나 소자(205)에 대신해서 미소 루프 안테나 소자(205A)를 구비한 것.
(3) 급전 회로(103)에 대신해서 평형 불평형 변환 회로(103P)를 구비한 것.
(4) 급전 회로(203)에 대신해서 평형 불평형 변환 회로(203P)를 구비한 것.
도 45에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(205A)는,
(a) Z축 방향의 루프 면과 구형 형상을 갖는 1권의 루프 안테나부(205a)의 좌반분인 반 루프 안테나부(205aa)와,
(b) 상기 1권의 루프 안테나부(205a)의 우반분인 반 루프 안테나부(205ab)와,
(c) Z축 방향의 루프 면과 구형 형상을 갖는 1권의 루프 안테나부(205b)의 좌반분인 반 루프 안테나부(205ba)와,
(d) 상기 1권의 루프 안테나부(205b)의 우반분인 반 루프 안테나부(205bb) 와,
(e) Z축 방향의 루프 면과 구형 형상을 갖는 1권의 루프 안테나부(205c)와,
(f) Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치되고, 반 루프 안테나부(205aa)와 반 루프 안테나부(205bb)를 접속하는 접속 도체(205da)와,
(g) Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치되어, 반 루프 안테나부(205ab)와 반 루프 안테나부(205ba)를 접속하는 접속 도체(205db)와,
(h) Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치되어, 반 루프 안테나부(205bb)와 루프 안테나부(205c)를 접속하는 접속 도체(205ea)와,
(i) Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치되어, 반 루프 안테나부(205ba)와 루프 안테나부(205c)를 접속하는 접속 도체(205eb)로 구성된다.
또한, 반 루프 안테나부(205aa)의 일단은 급전 점 Q3이며, 급전 점 Q3은 급전 도체(251)를 통해서 임피던스 정합 회로(204)에 접속된다. 또한, 반 루프 안테나부(205ab)의 일단은 급전 점 Q4이며, 급전 점 Q4는 급전 도체(252)를 통해서 임피던스 정합 회로(204)에 접속된다. 본 실시형태에 있어서는, 서로 직교하도록 설치된 미소 루프 안테나 소자(105A)와 미소 루프 안테나 소자(205A)에의 급전을 스위치(208)에 의해 전환함으로써, 안테나 다이버시티를 실행한다.
도 46은 도 45의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도이다. 도 46에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(105A)에의 급전 시의 전파의 방사(放射)는, 제11실시형태와 마찬가지이다. 미소 루프 안테나 소자(205A)에의 급전 시의 전파의 방사는, 미소 루프 안테나 소 자(205A)가, ⅩZ 평면에 있어서 미소 루프 안테나 소자(105A)에 대하여 직교하는 방향에 설치되어 있기 때문에, 접속 도체(205da, 205db, 205ea, 205eb)로부터의 전파의 방사는 수평 편파로 실행되고, 반 루프 안테나 소자(205aa, 205ab, 205ba, 205bb, 205c)로부터의 전파의 방사는 수직 편파로 실행된다.
제11실시형태와 마찬가지로, 미소 루프 안테나 소자(105A)의 각 부위의 치수를 소정의 값에 설정하고, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정하였을 경우, 루프 안테나 소자(105A)에의 급전 시, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 일정한 합성 편파 성분의 안테나 이득을 얻는다. 마찬가지로, 미소 루프 안테나 소자(205A)의 각 부위의 치수를 소정의 값에 설정하고, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정하였을 경우, 미소 루프 안테나 소자(205)에의 급전 시, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 일정한 합성 편파 성분의 안테나 이득을 얻는다. 또한, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 미소 루프 안테나 소자(105A)에의 급전 시의 안테나 장치로부터 방사되는 편파 성분과, 미소 루프 안테나 소자(205A)에의 급전 시의 안테나 장치로부터 방사되는 편파 성분은 직교 관계에 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 일정한 합성 편파 성분의 안테나 이득을 얻을 수 있고, 또한, 미소 루프 안테나 소자(105A)와 마찬가지의 구성을 갖는 미소 루프 안테나 소자(205A)를, ⅩZ 평면에 있어서 미소 루프 안테나 소자(105A)에 대하여 직교하는 방향에 설치함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충분히 짧을 때나 4분의 1 파장의 배수일 때 등, 수직 수평 양편파 중 한쪽의 편파가 크게 감쇠할 때에도, 미소 루프 안테나 소자(105A)와 미소 루프 안테나 소자(205A)의 편파 면이 직교 관계에 있기 때문에, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다.
(제13실시형태)
도 47은 본 발명의 제13실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105A, 205A)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제13실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 45의 제12실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서, 이하의 점이 다르다.
(1) 스위치(208)의 대신에 90도 위상 차 분배기(272)를 구비한 것.
이상과 같이 구성된 안테나 장치에 있어서는, 미소 루프 안테나 소자(105A, 205A)에는 각각 90도 위상 차 분배기(272)에 의해 90도 위상 차로 급전된다. 또한, 미소 루프 안테나 소자(105A)와 미소 루프 안테나 소자(205A)의 편파 면이 직교 관계에 있어, 미소 루프 안테나 소자(105A, 205A)와 도체판(106)과의 거리 D가 변화되어도 수직 편파 성분 및 수평 편파 성분이 발생한다. 따라서, 안테나 장치는 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 일정한 원 편파의 전파를 방사한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있고, 또한 무선 송수신 회로(102)로부터의 제어 신호에 의한 스위치(208)의 전환 동작을 불필요하게 할 수 있다.
(제14실시형태)
도 48은 본 발명의 제14실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105B)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제14실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 40의 제11실시형태에 관련하는 안테나 장치와 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 미소 루프 안테나 소자(105A)에 대신하여, 도 2(b)의 미소 루프 안테나 소자(105B)를 구비한 것.
이하에, 이 상위점에 대해서 설명한다.
도 48에 있어서, 반 루프 안테나부(105aa)의 일단은 급전 점 Ql이며, 급전 점 Ql은 급전 도체(151)를 통해서 임피던스 정합 회로(104)에 접속된다. 또한, 반 루프 안테나부(105ab)의 일단은 급전 점 Q2이며, 급전 점 Q2는 급전 도체(152)를 통해서 임피던스 정합 회로(104)에 접속된다. 안테나 소자(105B)는, 서로의 루프의 중심 축이 평행하고, 또한 서로의 루프의 권선 방향이 역방향인 관계에 있는 우권 미소 루프 안테나(105Ba) 및 좌권 미소 루프 안테나(105Bb)로 구성되고, 미소 루프 안테나(105Ba, 105Bb)의 선단끼리는 접속되어 있다.
도 49는 도 48의 미소 루프 안테나 소자(105B)의 전류 방향을 나타내는 사시도이다. 도 49로부터 명확한 바와 같이, 반 루프 안테나부(105aa, 105ab, 105ba, 105bb) 및 루프 안테나부(105c)에는 모두 오른쪽 회전 방향의 전류가 흐른다. 또한, 1쌍의 접속 도체(161, 163) 및 1쌍의 접속 도체(162, 164)에는 각각 서로 역상의 전류가 흐른다.
도 50은 도 48의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도이다. 미소 루프 안테나 소자(105B)를 구비한 안테나 장치로부터의 전파의 방사는,
(a) 축에 평행하게 설치된, 미소 루프 안테나 소자(105B)의 반 루프 안테나부(105aa, 105ab, 105ba, 105bb) 및 루프 안테나부(105c)로부터의 수평 편파 성분의 방사와,
(b) z축에 평행하게 설치된, 미소 루프 안테나 소자(105B)의 접속 도체(161-164)로부터의 수직 편파 성분의 방사로 이루어진다.
본 실시형태의 수직 편파 성분의 방사에 있어서도, 상술한 실시형태와 마찬가지로, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충분히 짧을 때, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 대폭적으로 저하해서 최소가 된다. 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 홀수 배일 때, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 최대가 된다. 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 짝수 배일 때, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 대폭적으로 저하해서 최소가 된다.
또한, 수평 편파 성분의 방사에 있어서도, 상기의 실시형태와 마찬가지로, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충분히 짧을 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 최대가 된다. 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 홀수 배일 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 대폭적으로 저하해서 최소가 된다. 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 짝수 배일 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 최대가 된다. 따라서, 안테나 장치가 도체 판(106)에 근접할 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 저하할 때, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 증가하고, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 저하할 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 증가하도록 동작한다.
본 실시형태에 있어서, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 되도록 설정함으로써, 합성 성분은, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 실질적으로 일정하게 된다. 안테나 소자(105B)는 평형 불평형 변환 회로(103P)에 의해 평형 급전되므로, 안테나 소자(105B)로부터 접지 도체판(101)에 직접 흐르는 전류에 의한 방사는 대단히 작다. 접지 도체판(101)으로부터의 전파의 방사는, 안테나 소자(105)로부터의 전파의 방사에 의해 접지 도체판(101)에 유기되는 전류에 의한 방사가 주(主)로 되므로, 접지 도체판(101)으로부터의 전파의 방사는 안테나 소자(105)로부터의 전파의 방사에 비해서 작다. 안테나 장치 전체로부터의 전파의 방사는 안테나 소자(105B)에 의한 방사가 주로 된다.
따라서, 안테나 소자(105B)의 각 부위의 치수를 소정의 값에 설정함으로써, 안테나 장치로부터 방사되는 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정할 수 있다. 접속 도체(161, 162)로부터의 전파의 방사는, 접속 도체(161, 162)의 길이, 혹은 접속 도체(161, 163) 간의 거리가 증가하면, 서로 역상의 전류가 흐르는 것에 의한 서로의 방사의 상쇄 효과가 엷어지기 때문에, 방사가 커진다. 즉, 안테나 장치로부터 방사되는 수평 편파 성분은 실질적으로 일정하게 유지하면서, 수직 편파 성분은 증가한다. 이것은, 접속 도체(163, 164)에 대해서도 마찬가지이다. 접속 도체(161-164)의 길이, 접속 도체(161, 163) 간의 거리, 접속 도체(162, 164) 간의 거리의 값을 소정의 값에 설정함으로써, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 전파의 방사가 강하고, 조정이 곤란하고, 또한 접지 도체판(101)의 크기나 형상에 의해 크게 좌우되는 안테나 소자(105B)로부터 접지 도체판(101)에 직접 흐르는 전류에 의한 방사를 평형 불평형 변환 회로(103P)에 의해 억제하고, 안테나 소자(105B)의 각 부위의 치수를 소정의 값에 설정함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는 안테나 장치를 실현할 수 있다. 또한, 접속 도체(161-164)의 편파 성분과, 반 루프 안테나부(105aa, 105ab, 105ba, 105bb) 및 루프 안테나부(105c)의 편파 성분이 직교 관계에 있기 때문에, 이 안테나 장치는 수직 수평 양편파 성분을 갖고, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다.
(제15실시형태)
도 51은 본 발명의 제15실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105B, 205B)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제15실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 45의 제12실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 미소 루프 안테나 소자(105A)에 대신해서 미소 루프 안테나 소자(105B) 를 구비한 것.
(2) 미소 루프 안테나 소자(205A)에 대신해서 미소 루프 안테나 소자(205B)를 구비한 것.
이하에, 이 상위점에 대해서 설명한다.
도 51에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(205B)는, 도 2(b)의 미소 루프 안테나 소자(105B)와 마찬가지로,
(a) 각각 대략 구형 형상의 3변으로 구성되고, Z축에 개략 평행한 실질적으로 동일 면에 형성된, 각각 반분권(半分券)의 반 루프 안테나부(205aa, 205ab)와,
(b) 각각 대략 구형 형상의 3변으로 구성되고, Z축에 개략 평행한 실질적으로 동일 면에 형성된, 각각 반분권의 반 루프 안테나부(205ba, 205bb)와,
(c) z축에 개략 평행한 루프 면을 갖는 구형 형상으로서 1권의 루프 안테나부(205c)와,
(d) Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(261a)와, Y축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(261b)와, Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(261c)를 각각 순차적으로 개략 직각으로 접어 구부려 연결해서 포함하고, 반 루프 안테나부(205aa)와 반 루프 안테나부(205ba)를 접속하는 접속 도체(261)와,
(e) Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(262a)와, Y축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(262b)와, Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(262c)를 각각 순차적으로 개략 직각으로 접어 구부려 연결해서 포 함하고, 반 루프 안테나부(205ba)와 루프 안테나부(205c)를 접속하는 접속 도체(262)와,
(f) Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(263a)와, Y축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(263b)와, Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(263c)를 각각 순차적으로 개략 직각으로 접어 구부려 연결해서 포함하고, 반 루프 안테나부(205ab)와 반 루프 안테나부(205bb)를 접속하는 접속 도체(263)와,
(g) Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(264a)와, Y축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(264b)와, Ⅹ축과 개략 평행하게 되도록 설치된 접속 도체부(264c)를 각각 순차적으로 개략 직각으로 접어 구부려 연결해서 포함하고, 반 루프 안테나부(205bb)와 루프 안테나부(205c)를 접속하는 접속 도체(264)로 구성된다. 즉, 미소 루프 안테나 소자(205B)는, 서로의 루프의 중심 축이 평행하고, 또한 서로의 루프의 권선 방향이 역방향인 관계에 있는 우권 미소 루프 안테나(205Ba) 및 좌권 미소 루프 안테나(205Bb)의 선단끼리를 접속해서 구성하여 이루어진다.
이상과 같이 구성된 안테나 장치에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(105B)와 미소 루프 안테나 소자(205B)에의 급전을 스위치(208)에 의해 전환함으로써, 안테나 다이버시티를 실행한다.
도 52는 도 51의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도이다. 도 52에 있어서, 미소 루프 안테나 소 자(105B)에의 급전 시의 전파의 방사는, 제14실시형태와 마찬가지이다. 또한, 미소 루프 안테나 소자(205B)에의 급전 시의 전파의 방사는, 미소 루프 안테나 소자(205B)가, ⅩZ 평면에 있어서 미소 루프 안테나 소자(105B)에 대하여 직교하는 방향에 설치되어 있기 때문에, 접속 도체(261-264)로부터의 전파의 방사는 수평 편파로 실행된다. 또한, 반 루프 안테나부(205aa, 205ab, 205ba, 205bb) 및 루프 안테나부(205c)로부터의 전파의 방사는 수직 편파로 실행된다.
제14실시형태와 마찬가지로, 미소 루프 안테나 소자(105B)의 각 부위의 치수를 소정의 값에 설정하고, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정하였을 경우, 미소 루프 안테나 소자(105B)에의 급전 시, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는다. 마찬가지로, 미소 루프 안테나 소자(205B)의 각 부위의 치수를 소정의 값에 설정하고, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정하였을 경우, 미소 루프 안테나 소자(205B)에의 급전 시, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는다. 또한, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 미소 루프 안테나 소자(105B)에의 급전 시의 안테나 장치로부터 방사되는 편파 성분과, 미소 루프 안테나 소자(205B)에의 급전 시의 안테나 장치로부터 방사되는 편파 성분은 직교 관계에 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻을 수 있고, 또한, 미소 루프 안테나 소자(105B)와 마찬가지의 구성을 갖는 미소 루프 안테나 소자(205B)를, ⅩZ 평면에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(105B)에 대하여 직교하는 방향에 설치함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충분히 짧을 때나 4분의 1 파장의 배수일 때 등, 수직 수평 양편파 중 한쪽의 편파가 크게 감쇠할 때에도, 미소 루프 안테나 소자(105B, 205B)의 각각의 편파 면이 서로 직교 관계에 있기 때문에, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다.
(제16실시형태)
도 53은 본 발명의 제16실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105B, 205B)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제16실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 51의 제15실시형태에 관련하는 안테나 장치와 비교해서, 이하의 점이 다르다.
(1) 스위치(208)에 대신하여, 90도 위상 차 분배기(272)를 구비한 것.
이상과 같이 구성된 안테나 장치는, 미소 루프 안테나 소자(105B, 205B)의 동작을 제외하고, 도 47의 제13실시형태에 관련하는 안테나 장치와 마찬가지의 작용 효과를 갖는다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있고, 또한 무선 송수신 회로(102)로부터의 제어 신호에 의한 스위치(208)의 전환 동작을 불필요하게 할 수 있다.
(제17실시형태)
도 54는 본 발명의 제17실시형태에 관련한, 인증 키용 안테나 장치(100)와 대상 기기용 안테나 장치(300)를 구비한 안테나 시스템의 구성을 나타내는 사시도 및 블록도이다. 도 54에 있어서, 안테나 시스템은, 인증 키용 안테나 장치(100)와, 대상 기기용 안테나 장치(300)를 구비해서 구성된다. 인증 키용 안테나 장치(100)는, 사용자가 소지하는 무선 통신 기능을 구비한, 예를 들면 제1실시형태에 관련하는 안테나 장치이며, 다른 실시형태에 관련하는 안테나 장치이어도 좋다. 대상 기기용 안테나 장치(300)는, 무선 통신 기능을 갖고, 인증 키용 안테나 장치(100)와 무선 통신을 실행한다. 대상 기기용 안테나 장치(300)는, 무선 송수신 회로(301)와, 수평 편파 안테나(303)와, 수직 편파 안테나(304)와, 전환 제어 신호 Ss에 따라서 안테나(303, 304)를 선택적으로 전환하는 스위치(302)를 구비해서 구성된다. 또한, 도체판(106)이 인증 키용 안테나 장치(100)에 근접할 때의 동작은 제1실시형태와 마찬가지이다.
도 55(a)는 도 54의 안테나 시스템에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(105)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 인증 키용 안테나 장치(100)와 도체판(106)과의 사이의 거리 D에 대한, 인증 키용 안테나 장치(100)로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 도 55(b)는 도 54의 안테나 시스템에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(105)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치보다도 클 때의, 인증 키용 안테나 장치(100)와 도체판(106)과의 사이의 거리 D에 대한, 인증 키용 안테나 장치(100)로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 또한, 인증 키용 안테나 장치(100)가 방사하는 합성 성분 Com은, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분을 벡터 합성한 것이다.
도 55(a)로부터 명확한 바와 같이, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 수평 편파 성분의 안테나 이득보다 높을 때, 인증 키용 안테나 장치(100)와 도체판(106)과의 거리가 4분의 1 파장의 홀수 배일 때, 합성 성분의 안테나 이득은 최대가 된다. 또한, 도 55(b)에 나타낸 바와 같이, 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치와 실질적으로 동일할 때, 인증 키용 안테나 장치(100)와 도체판(106)과의 거리에 관계없이, 합성 성분의 안테나 이득은 실질적으로 일정하게 된다.
미소 루프 안테나 소자(105)는 전장(全長)이 송수신하는 전파의 1 파장 이하이며 미소 루프 안테나로서 동작하기 때문에, 이득이 대단히 작다. 미소 루프 안테나 소자(105)에 불평형 급전을 실행하였을 경우, 미소 루프 안테나 소자(105)로부터의 전파의 방사에 비해서, 접지 도체판(101)으로부터의 자류 전류에 의한 전파의 방사가 크고, 인증 키용 안테나 장치(100)와 도체판(106)과의 거리 D와, 도체판(106)과 반대 방향의 인증 키용 안테나 장치(100)의 이득의 관계는 도 55(b)와 마찬가지로 된다. 한편, 미소 루프 안테나 소자(105)에 평형 급전을 실행하였을 경우, 접지 도체판(101)으로부터의 전파의 방사가 저하하고, 미소 루프 안테나 소자(105)로부터의 전파의 방사와, 접지 판(101)으로부터의 전파의 방사가 실질적으로 동일하게 되어, 인증 키용 안테나 장치(100)와 도체판(106)과의 거리 D와, 도체판(106)과 반대 방향의 인증 키용 안테나 장치(100)의 이득의 관계는 도 55(a)와 마찬가지로 된다.
인증 키용 안테나 장치(100)에 있어서, 발룬(1031)을 갖는 급전 회로(103)를 이용해서 미소 루프 안테나 소자(105)에 평형 급전을 실행함으로써, 미소 루프 안테나 소자(105)는 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 이득이 실질적으로 동일하게 되어, 인증 키용 안테나 장치(100)와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 합성 성분의 안테나 이득을 실질적으로 일정하게 할 수 있다.
도 54의 대상 기기용 안테나 장치(300)에 있어서, 무선 송수신 회로(301)는, 송신 무선 신호를 생성해서 출력하고, 입력된 수신 무선 신호를 원상 회복한다. 무선 송수신 회로(301)는, 송신 회로만, 또는 수신 회로만이어도 좋다. 또한, 무선 송수신 회로(301)는 스위치(302)를 제어하기 위한 전환 제어 신호 Ss를 출력한다. 스위치(302)는, 전환 제어 신호 Ss에 근거하여, 무선 송수신 회로(301)를 수평 편파 안테나(303)와 수직 편파 안테나(304) 중의 한쪽에 접속한다. 또한, 스위치(302) 대신에 신호 분배기 또는 신호 합성기를 이용해도 좋다. 수평 편파 안테나(303)는, 예를 들면 슬리브 안테나나 다이폴 안테나 등의 선상 안테나이며, Ⅹ축에 평행하게 되도록 설치된다. 수직 편파 안테나(303)는, 예를 들면 슬리브 안테나나 다이폴 안테나 등의 선상 안테나이며, Z축에 평행하게 되도록 설치된다.
이상과 같이 구성된 대상 기기용 안테나 장치(300)에 있어서, 예를 들면, 수평 편파 안테나(203)에 의해 수신된 인증 키용 안테나 장치(100)로부터의 전파의 무선 신호와, 수직 편파 안테나(204)에 의해 수신된 인증 키용 안테나 장치(100)로부터의 전파의 무선 신호를, 그것들 중의 더욱 큰 수신 전력을 갖는 무선 신호를 수신하도록 스위치(302)를 이용해서 선택적으로 전환함으로써, 안테나 다이버시티를 실행한다.
인증 키용 안테나 장치(100)는 도체판(106)과의 거리 D에 의해, 방사하는 편파 성분이 변화된다. 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충분히 짧을 때나 4분의 1 파장의 배수일 때는, 수직 편파와 수평 편파 중 어느 한쪽이 강하게 방사된다. 즉, 대상 기기용 안테나 장치(300)가 수신할 수 있는 전파의 편파 성분과 인증 키용 안테나 장치(100)로부터 방사되는 편파 성분이 불일치할 경우, 인증 키용 안테나 장치(100)의 안테나의 이득은 열화(劣化)한다. 대상 기기용 안테나 장치(300)에 수평 편파 안테나(203) 및 수직 편파 안테나(204)를 구비함으로써 수직 수평 양편파의 전파를 수신할 수 있어, 인증 키용 안테나 장치(100)와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 실질적으로 일정한 강도의 전파를 수신할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 발룬(1031)을 갖는 급전 회로(103)를 이용해서 미소 루프 안테나 소자(105)에 평형 급전을 실행함으로써, 미소 루프 안테나 소자(105)로부터의 수평 편파 성분의 방사와 수직 편파 성분의 방사를 실질적으로 동일하게 하여서, 도체판(106)과의 거리 D에 의한 인증 키용 안테나 장치(100)의 이득 변동을 작게 할 수 있다. 또한, 대상 기기용 안테나 장치(300)에 수평 편파 안테나(203) 및 수직 편파 안테나(204)를 구비함으로써, 도체판(106)과의 거리 D의 변화에 의해 인증 키용 안테나 장치(100)의 방사하는 편파 성분이 변화되어도, 대상 기기용 안테나 장치(300)는 일정한 강도로 전파를 수신할 수 있다. 대상 기기용 안테나 장치(300)와 인증 키용 안테나 장치(100)의 편파 성 분 불일치에 의한 인증 키용 안테나 장치(100)의 안테나의 이득 열화를 방지할 수 있다. 또한, 대상 기기용 안테나 장치(300)에 수평 편파 안테나(203) 및 수직 편파 안테나(204)를 구비함으로써 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있어, 페이딩의 영향을 회피할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 도체판(106)과의 거리 D에 의한 인증 키의 안테나 이득의 변동이 작고, 또한 페이딩의 영향을 회피할 수 있는 인증 키용 안테나 장치(100)와 대상 기기용 안테나 장치(300)를 구비한 안테나 시스템을 제공할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 본 발명에 관련하는 안테나 시스템을, 예를 들면, 거리에 의한 시큐러티의 확보가 필요한 기기에 의해 구성되는 안테나 시스템에 적용할 수 있다.
(제18실시형태)
도 56은 본 발명의 제18실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105C)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제18실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 48의 제14실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 미소 루프 안테나 소자(105B)에 대신하여, 미소 루프 안테나 소자(105C)를 구비한 것.
(2) 평형 불평형 변환 회로(103P) 및 임피던스 정합 회로(104)에 대신하여, 분배기(103Q), 진폭 위상 변환기(103R) 및 임피던스 정합 회로(104A, 104B)를 구비한 것.
이하에, 이 상위점에 대해서 설명한다.
도 56에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(105C)는 미소 루프 안테나 소자(105B)에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(a) 루프 안테나부(105c)는, 좌반분의 반 루프 안테나부(105ca)와, 우반분의 반 루프 안테나부(105cb)로 이분(二分)된다.
(b) 반 루프 안테나부(105ca)는 1회권 이후, Z축에 개략 평행한 접속 도체(165)를 통해서 급전 점 Qll에 접속되고, 급전 점 Qll은 급전 도체(153)를 통해서 임피던스 정합 회로(104A)에 접속된다. 또한 반 루프 안테나부(105aa)의 일단의 급전 점 Ql은 급전 도체(151)를 통해서 임피던스 정합 회로(104A)에 접속된다.
(c) 반 루프 안테나부(105cb)는 1회권 이후, Z축에 개략 평행한 접속 도체(166)를 통해서 급전 점 Q12에 접속되고, 급전 점 Q12는 급전 도체(154)를 통해서 임피던스 정합 회로(104B)에 접속된다. 또한, 반 루프 안테나부(105ab)의 일단의 급전 점 Q2는 급전 도체(152)를 통해서 임피던스 정합 회로(104B)에 접속된다. 임피던스 정합 회로(104A, 104B)는 도 1의 임피던스 정합 회로(104)의 임피던스 정합 기능을 갖고, 미소 루프 안테나 소자(105C)의 급전 점 Ql, Q2, Qll, Q12에 불평형 무선 신호를 인가한다.
(d) 반 루프 안테나부(105aa, 105ba, 105ca)에 의해 좌반분의 우권 미소 루프 안테나(105Ca)를 구성하고, 반 루프 안테나부(105ab, 105bb, 105cb)에 의해 우반분의 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)를 구성한다. 즉, 미소 루프 안테나 소자(105C)는 우권 미소 루프 안테나(105Ca)와 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)로 구성 된다.
도 56에 있어서, 분배기(103Q)는 무선 송수신 회로(102)로부터의 송신 무선 신호를 2분배해서 진폭 위상 변환기(103R) 및 임피던스 정합 회로(104B)에 출력한다. 진폭 위상 변환기(103R)는 진폭 가변 기능 및 이상기 기능을 갖고, 입력된 무선 신호의 진폭과 위상의 적어도 한쪽을 소정의 값으로 변환해서 임피던스 정합 회로(104A)에 출력한다.
본 실시형태에 있어서, 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)에 각각 만일 평형 급전할 때(변형예), 임피던스 정합 회로(104A, 104B)는, 임피던스 정합 처리 이외에 불평형/평형 변환 처리를 실행한다. 우권 미소 루프 안테나(105Ca)는 오른쪽 회전 방향에 나선상으로 감아서 이루어져, 그 루프 면이 접지 도체판(101)의 면에 대하여 개략 수직이 되도록 설치되고, 그 2개의 급전 점 Ql, Qll이 임피던스 정합 회로(104A)에 접속된다. 또한, 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)는 왼쪽 회전 방향에 나선상으로 감아서 이루어져, 그 루프 면이 접지 도체판(101)의 면에 대하여 개략 수직이 되도록 설치되고, 그 2개의 급전 점 Q2, Q12가 임피던스 정합 회로(104B)에 접속된다. 또한, 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)의 각각의 길이는 각각, 도 1의 미소 루프 안테나 소자(105)와 마찬가지의 미소(微小) 길이를 갖는다.
도 57은, 도 56의 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때의 양자의 위치 관계 및 거리 D를 나타내는 사시도이다. 안테나 장치로부터의 전파의 방사는, 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 루프 안테나(105Cb)로부터 실행되어,
(1) 접속 도체(161-166)에 있어서 Z축 방향에 흐르는 전류에 의한 수직 편파 성분과,
(2) 각각의 반 루프 안테나부(105aa, 105ab, 105ba, 105bb, 105ca, 105cb)의 Ⅹ축 방향 및 Y축 방향에서 루프 형상으로 흐르는 전류에 의한 수평 편파 성분으로 이루어진다.
도 57에 나타낸 바와 같이, 안테나 장치에 도체판(106)이 Y축 방향에서 근접할 때, 수직 편파 성분을 방사하는 Z축 방향의 부위는, 도체판(106)에 대하여 평행이 되기 때문에, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D와, 도체판(106)과 반대 방향의 안테나 장치의 수직 편파 성분의 안테나 이득과의 관계는, 제1실시형태의 도 6(b)와 마찬가지로, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충분히 짧을 때, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 대폭적으로 저하해서 최소가 된다. 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 홀수 배일 때, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 최대가 된다. 또한, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 짝수 배일 때, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 대폭적으로 저하해서 최소가 된다.
또한, 수평 편파 성분을 방사하는 Ⅹ축 방향 및 Y축 방향의 부위는, 형성하는 루프 면이 도체판(106)에 대하여 수직이 되기 때문에, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D와, 도체판(106)과 반대 방향의 안테나 장치의 수평 편파 성분의 안테나 이득과의 관계는, 제1실시형태의 도 5(b)와 마찬가지로, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충분히 짧을 때, 수평 편파 성분의 안테 나 이득이 최대가 된다. 또한, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 홀수 배일 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 대폭적으로 저하해서 최소가 된다. 또한, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 4분의 1 파장의 짝수 배일 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 최대가 된다. 따라서, 안테나 장치가 도체판(106)에 근접할 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 저하할 때, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 증가하고, 수직 편파 성분의 안테나 이득이 저하할 때, 수평 편파 성분의 안테나 이득이 증가하도록 동작한다.
도 58은 도 56의 우권 미소 루프 안테나(105Ca)와, 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)에 대하여 동상으로 무선 신호를 불평형 급전하였을 때의 미소 루프 안테나 소자(105C)의 전류 방향을 나타내는 사시도이다. 도 58로부터 명확한 바와 같이, 동상 급전일 때, 수평 편파를 방사하는 부위인 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)가 형성하는 루프에 흐르는 전류는, 회전 방향이 서로 반대이기 때문에, 수평 편파 성분은 저하한다. 또한, 수직 편파를 방사하는 부위인 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 루프 안테나(105Cb)의 Z축 방향의 부위에 흐르는 전류는, 서로 같은 방향이기 때문에, 수직 편파 성분은 높아진다.
도 59는 도 56의 우권 미소 루프 안테나(105Ca)와, 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)에 대하여 역상으로 무선 신호를 불평형 급전하였을 때의 미소 루프 안테나 소자(105C)의 전류 방향을 나타내는 사시도이다. 도 59로부터 명확한 바와 같이, 역상 급전일 때, 접속 도체(165, 166)는 접지 도체판(101)에 단락해서 급전한다.
도 60은 도 56의 미소 루프 안테나 소자(105C)의 우권 미소 루프 안테나(105Ca)와, 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)에 대하여 인가하는 2개의 무선 신호의 위상 차에 대한 수평 편파 성분 및 수직 편파 성분의 ⅩY 평면의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 이 그래프는, 주파수 426MHz에 있어서의 계산 값이다. 도 60으로부터 명확한 바와 같이, 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 루프 안테나(105Cb)의 각각에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차 Pd와 진폭 차 Ad 중의 적어도 한쪽을 변화시킴으로써, 수직 편파 성분 및 수평 편파 성분의 안테나 이득을 변화시킬 수 있고, 또한, 위상 차 Pd를 110도 부근에 설정함으로써, 서로의 편파 성분을 실질적으로 동일하게 조정할 수 있는 것을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 루프 안테나(105Cb)의 각각에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차 Pd 및 진폭 차 Ad를 소정의 값에 설정함으로써, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 되도록 설정할 수 있고, 이것에 의해, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는 안테나 장치를 실현할 수 있다.
(제19실시형태)
도 61은 본 발명의 제19실시형태에 관련한, 미소 루프 안테나 소자(105C, 205C)를 구비한 안테나 장치의 구성을 나타내는 사시도이다. 제19실시형태에 관련하는 안테나 장치는, 도 51의 제15실시형태에 관련하는 안테나 장치에 비교해서 이하의 점이 다르다.
(1) 미소 루프 안테나 소자(105B)에 대신하여, 미소 루프 안테나 소자(105C)를 구비한 것.
(2) 미소 루프 안테나 소자(205B)에 대신하여, 미소 루프 안테나 소자(105C)와 마찬가지의 구성을 갖고, 미소 루프 안테나 소자(105C)와 그 루프 축이 직교하도록 설치된 미소 루프 안테나 소자(205C)를 구비한 것.
(3) 평형 불평형 변환 회로(103P) 및 임피던스 정합 회로(104)에 대신하여, 분배기(103Q), 진폭 위상 변환기(103R) 및 임피던스 정합 회로(104A, 104B)를 구비한 것.
(4) 평형 불평형 변환 회로(203P) 및 임피던스 정합 회로(204)에 대신하여, 분배기(103Q), 진폭 위상 변환기(103R) 및 임피던스 정합 회로(104A, 104B)와 각각 마찬가지의 구성을 갖는 분배기(203Q), 진폭 위상 변환기(203R) 및 임피던스 정합 회로(204A, 204B)를 구비한 것.
(5) 스위치(208)에 대신하여, 도 36의 편파 전환 회로(208A)를 구비한 것.
이하에, 이 상위점에 대해서 설명한다.
도 61에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(205C)는, 반 루프 안테나부(205aa, 205ab, 205ba, 205bb, 205ca, 205cb)와, 접속 도체(261-266)를 구비해서 구성되고, 급전 점 Q3, Q13, Q4, Q14를 갖는다. 급전 점 Q3, Q13은 각각 급전 도체(251, 253)를 통해서 임피던스 정합 회로(204A)에 접속되고, 급전 점 Q4, Q14는 각각 급전 도체(252, 254)를 통해서 임피던스 정합 회로(204B)에 접속된다. 또한, 분배기(203Q)는 무선 송수신 회로(102)로부터 편파 전환 회로(208A)를 통해서 입력되는 송신 무 선 신호를 2분배해서 진폭 위상 변환기(203R) 및 임피던스 정합 회로(204B)에 출력한다. 진폭 위상 변환기(203R)는 입력된 무선 신호의 진폭과 위상의 적어도 한쪽을 소정의 값으로 변환해서 임피던스 정합 회로(204A)에 출력한다.
도 62(a)는 도 61의 안테나 장치에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(105C)의 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 미소 루프 안테나(105Cb)에 무선 신호를 급전하였을 때에, 미소 루프 안테나 소자(105C)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 안테나 장치와 도체판(106)과의 사이의 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, 도 62(b)는 도 61의 안테나 장치에 있어서, 미소 루프 안테나 소자(205C)의 우권 미소 루프 안테나(205Ca) 및 좌권 미소 루프 안테나(205Cb)에 무선 신호를 급전하였을 때에, 미소 루프 안테나 소자(205C)의 수직 편파 성분의 안테나 이득의 최대치가 수평 편파 성분의 안테나 이득의 최대치에 실질적으로 동등할 때의, 안테나 장치와 도체판(106)과의 사이의 거리 D에 대한, 안테나 장치로부터 도체판(106)을 향하는 방향과는 반대 방향에서의 합성 안테나 이득을 나타내는 그래프이다.
제18실시형태와 마찬가지로, 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 루프 안테나(105Cb)의 각각에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차 및 진폭 차를 소정의 값에 설정함으로써, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정하였을 경우, 도 62(a)에 나타낸 바와 같이, 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 루프 안테나(105Cb)에의 급전 시, 안테나 장치와 도체 판(106)과의 거리 D에 관계없이 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻는다. 마찬가지로, 우권 미소 루프 안테나(205Ca) 및 좌권 루프 안테나(205Cb)의 각각에 급전하는 2개의 무선 신호의 위상 차 및 진폭 차를 소정의 값에 설정함으로써, 수직 편파 성분과 수평 편파 성분의 각각의 안테나 이득을 실질적으로 동일하게 설정하였을 경우, 도 62(b)에 나타낸 바와 같이, 우권 미소 루프 안테나(205Ca) 및 좌권 루프 안테나(205Cb)에의 급전 시, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이 실질적으로 일정한 합성 성분의 안테나 이득을 얻을 수 있다. 또한, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D에 관계없이, 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 루프 안테나(105Cb)에의 급전 시의 안테나 장치로부터 방사되는 편파 성분과, 우권 미소 루프 안테나(205Ca) 및 좌권 루프 안테나(205Cb)에의 급전 시의 안테나 장치로부터 방사되는 편파 성분은 직교 관계에 있다.
접지 도체판(101)의 형상이 실질적으로 정방형이며, 우권 미소 루프 안테나(105Ca)와 좌권 루프 안테나(105Cb), 및 우권 미소 루프 안테나(205Ca) 및 좌권 루프 안테나(205Cb)의 치수가 대략 동일하기 때문에, 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 루프 안테나(105Cb)에의 급전 시와, 우권 미소 루프 안테나(205Ca) 및 좌권 루프 안테나(205Cb)에의 급전 시에서 안테나의 이득은 바뀌는 일은 없고, 편파만이 90도 변화하므로, 편파 전환 회로(208A)에 의한 편파 전환에 따른 이득 변동은 생기지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 루프 안테나(105Cb)와 마찬가지의 구성을 갖는 우권 미소 루프 안테나(205Ca) 및 좌권 루프 안테나(205Cb)를, ⅩZ 평면에 있어서, 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 루프 안테나(105Cb)에 대하여 직교하는 방향에 설치함으로써, 안테나 장치와 도체판(106)과의 거리 D가 파장에 대하여 충분히 짧을 때나 4분의 1 파장의 배수일 때 등, 수직 수평 양편파 중 한쪽의 편파가 크게 쇠퇴할 경우에 있어서도, 우권 미소 루프 안테나(105Ca) 및 좌권 루프 안테나(105Cb), 및 우권 미소 루프 안테나(205Ca) 및 좌권 루프 안테나(205Cb)에의 급전을 편파 전환 회로(208A)에 의해 전환해서 편파 면을 90도 변화시킴으로써, 통신 자세의 변동에 의해 생기는 편파 면 불일치에 의한 이득 변동을 억제할 수 있다.
(제1실시예)
제1실시예에 있어서, 루프 간격에 대한 방사 변화에 관한 시뮬레이션과 그 결과에 대해서 이하에 설명한다.
도 63은 본 실시형태의 제1실시예에 있어서, 루프 간격에 대한 방사 변화에 관한 시뮬레이션과 그 결과를 얻기 위한 미소 루프 안테나 소자(105)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 63에 있어서, 105f는 미소 루프 안테나 소자(105)의 소위 루프 복귀부인 접속 도체이며, We는 미소 루프 안테나 소자(105)의 소자 폭이며, Gl은 루프 간격이다.
도 64(a)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 소자 폭 We 및 편파를 변화시켰을 때의 루프 간격에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, 도 64(b)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 편파가 변화되었을 때의 루프 복귀부의 길이에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이며, 도 64(c)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 편파가 변화되었을 때의 루프 복귀부의 길이에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 또한, 도 65(a)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 편파가 변화되었을 때의 루프 면적과 루프 간격의 비에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, 도 65(b)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 편파가 변화되었을 때의 루프 면적과 루프 간격의 비에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 또한, 도 66(a)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 편파가 변화되었을 때의 루프 면적과 루프 복귀부 길이의 비에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, 도 66(b)는 제1실시예의 미소 루프 안테나 소자에 있어서 편파가 변화되었을 때의 루프 면적과 루프 복귀부 길이의 비에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다.
도 64(a)로부터 명확한 바와 같이, 루프 면적을 고정으로 하면, 루프 간격의 증가에 따라, 수평 편파 성분 H는 일정하고, 수직 편파 성분 Ⅴ만이 단조롭게 증가한다. 또한, 도 65(a) 및 도 65(b)로부터 명확한 바와 같이, 루프 면적과 루프 간격의 비가 6으로부터 7 정도에서 수평 편파 성분 H와 수직 편파 성분 Ⅴ가 실질적으로 동일하게 되어 가장 바람직하다. 예를 들면, 기구적인 제약으로 루프 간격이 취해지지 않아, 수직 편파 성분 Ⅴ가 수평 편파 성분 H에 비해서 작을 경우, 평형 급전의 위상 차 및 진폭 차를 변화시킴으로써, 수직 편파 성분 Ⅴ를 증가시킬 수 있다. 또한, 도 64(a)로부터 명확한 바와 같이, 루프 간격이 증가하면 수평 편파 성분 H는 일정하고, 수직 편파 성분 Ⅴ는 단조롭게 증가하는 모양이 소자 폭를 변경해도 바뀌지 않는다. 또한, 소자 폭에 의한 방사효율의 증가가 미소 루프 안테나 와 선상 안테나에서 상이하므로, 수평 편파 성분 H와 수직 편파 성분 Ⅴ의 비를 단순하게 루프 면적과 루프 복귀부의 비로 나타낼 수 없다고 하는 것을 알 수 있다.
(제2실시예)
제2실시예에 있어서, 나선 감기 미소 루프 안테나 소자(105)의 권수에 의한 수평 편파 성분 및 수직 편파 성분의 조정 방법에 대해서 이하에 설명한다.
도 67(a)는 본 실시형태의 제2실시예에 관련하는 미소 루프 안테나 소자(105)(나선 코일 형상의 미소 루프 안테나 소자)의 권수에 대한, 수평 편파에 관한 ⅩY 평면의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이고, 도 67(b)는 본 실시형태의 제2실시예에 관련하는 미소 루프 안테나 소자(105)(나선 코일 형상의 미소 루프 안테나 소자)의 권수에 대한, 수직 편파에 관한 ⅩY 평면의 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 도 67(a) 및 도 67(b)로부터 명확한 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)의 권수를 변화시킴으로써, 수평 편파 성분과 수직 편파 성분의 밸런스를 조정할 수 있다.
(제3실시예)
제3실시예에 있어서, 제1 내지 제3실시형태에 관련하는 미소 루프 안테나 소자(105)에 있어서, 진폭 차 Ad 및 위상 차 Pd를 양쪽 변화시켰을 경우에 대해서 이하에 설명한다.
도 68은 제1 내지 제3실시형태의 제3실시예에 관련하는 미소 루프 안테나 소자에 있어서, 진폭 차 Ad에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 또한, 도 69는 제1 내지 제3실시형태의 제3실시예에 관련하는 미소 루프 안테나 소자에 있어서, 위상 차 Pd에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 또한, 도 70은 제1 내지 제3실시형태의 제3실시예에 관련하는 미소 루프 안테나 소자에 있어서, 진폭 차 Ad 및 편파가 변화되었을 때의 위상 차 Pd에 대한 평균 안테나 이득을 나타내는 그래프이다. 도 68 내지 도 70으로부터 명확한 바와 같이, 진폭 차 Ad 및 위상 차 Pd의 적어도 한쪽을 변화시킴으로써 각각의 편파 성분의 평균 안테나 이득을 변화시킬 수 있다.
(제4실시예)
제4실시예에 있어서는, 임피던스 정합 회로(104)의 각종 임피던스 정합 방법에 대해서 이하에 설명한다. 미소 루프 안테나 소자(105)는 방사 저항이 작기 때문에, 손실이 대단히 작은 임피던스 정합 회로(104)가 필요하다. 인덕터는 커패시터에 비해서 손실이 크기 때문에, 임피던스 정합 회로(104)에 사용하면, 방사 효율이 열화하고, 안테나 이득이 대폭적으로 저하한다. 따라서, 이하에 나타내는 임피던스 정합 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
도 71(a)는 본 실시형태의 제4실시예에 관련한, 제1의 임피던스 정합 방법을 이용한 임피던스 정합 회로(104-1)의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 71(b)는 도 71(a)의 제1의 임피던스 정합 방법을 나타내는 스미스 도표이다. 도 71(a)에 있어서, 임피던스 정합 회로(104-1)는 병렬 커패시터 Cp를 구비해서 구성된다. 도 71(b)에 나타낸 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)의 입력 임피던스 Za를, 병렬 커패시터 Cp에 의해 임피던스의 허부(虛部)를 0으로 해서 병렬 공진시켜 임피던스 Zbl로 한 후(601), 발룬(1031)의 임피던스 변환에 의해 입력 임피던스 Zc에 임 피던스 정합(602)시킬 수 있다.
도 72(a)는 본 실시형태의 제4실시예에 관련한, 제2의 임피던스 정합 방법을 이용한 임피던스 정합 회로(104-2)의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 72(b)는 도 72(a)의 제2의 임피던스 정합 방법을 나타내는 스미스 도표이다. 도 72(a)에 있어서, 임피던스 정합 회로(104-2)는 2개의 직렬 커패시터 Csl, Cs2를 구비해서 구성된다. 도 72(b)에 나타낸 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)의 입력 임피던스 Za를, 2개의 직렬 커패시터 Csl, Cs2에 의해 임피던스의 허부를 0으로 해서 직렬 공진시켜 임피던스 Zb2로 한 후(611), 발룬(1031)의 임피던스 변환에 의해 입력 임피던스 Zc에 임피던스 정합(612)시킬 수 있다.
도 73(a)는 본 실시형태의 제4실시예에 관련한, 제3의 임피던스 정합 방법을 이용한 임피던스 정합 회로(104-3)의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 73(b)는 도 73(a)의 제3의 임피던스 정합 방법을 나타내는 스미스 도표이다. 도 73(a)에 있어서, 임피던스 정합 회로(104-3)는 병렬 커패시터 Cpll 및 2개의 직렬 커패시터 Csll, Cs12를 구비해서 구성된다. 도 73(b)에 나타낸 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)의 입력 임피던스 Za를, 직렬 커패시터 Csll, Cs12에 의해 임피던스 Zb3에 임피던스 변환한 후(631), 병렬 커패시터 Cpll에 의해 임피던스 Zc에 임피던스 변환(632)시킬 수 있다. 또한, 발룬(1031)은 생략해도 좋다.
도 74(a)는 본 실시형태의 제4실시예에 관련한, 제4의 임피던스 정합 방법을 이용한 임피던스 정합 회로(104-4)의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 74(b)는 도 74(a)의 제4의 임피던스 정합 방법을 나타내는 스미스 도표이다. 도 74(a)에 있어 서, 임피던스 정합 회로(104-4)는 병렬 커패시터 Cp21 및 2개의 직렬 커패시터 Cs21, Cs22를 구비해서 구성된다. 도 74(b)에 나타낸 바와 같이, 미소 루프 안테나 소자(105)의 입력 임피던스 Za를, 병렬 커패시터 Cp21에 의해 임피던스 Zb4에 임피던스 변환시킨 후(631), 직렬 커패시터 Cs21, Cs22에 의해 임피던스 Zc에 임피던스 변환(632)시킬 수 있다. 또한, 발룬(1031)은 생략해도 좋다.
도 75는 본 실시형태의 제4실시예에 관련한, 도 71 내지 도 74의 발룬(1031)의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 75에 있어서, Zout를 평형 측 임피던스로 하고, Zin 을 불평형 측 임피던스로 한다. 여기서, 발룬의 설정 주파수는 다음의 식으로 나타내진다.
[식 2]
Figure 112009006013564-PCT00002
[식 3]
Figure 112009006013564-PCT00003
[식 4]
Figure 112009006013564-PCT00004
[식 5]
Figure 112009006013564-PCT00005
[식 6]
Figure 112009006013564-PCT00006
이상의 제4실시예에 있어서, 이하의 변형예를 이용할 수 있다. 즉, 도 3 및 도 4에 기재한 급전 점 Ql, Q2에 있어서 위상 차를 발생시키는 방법으로서 이하의 방법을 이용할 수 있다.
(A) 도 72의 직렬 커패시터 Csl, Cs2의 용량 값을 Csl=Cs2이 아니고 Csl≠Cs2(예를 들면 Csl>Cs2)로 함으로써 위상 차를 갖게 할 수 있다.
(B) 도 73의 직렬 커패시터 Csll, Cs12의 용량 값을 Csll=Cs12이 아니고 Csll≠Cs12(예를 들면 Csll>Cs12)로 함으로써 위상 차를 갖게 할 수 있다.
(제5실시예)
제5실시예에 있어서, 제17실시형태에 관련하는 안테나 시스템에 있어서의 안테나의 최적인 높이에 대해서 이하에 설명한다.
도 76(a)는 제17실시형태의 제5실시예에 관련한, 인증 키 장치(100)와, 미소 루프 안테나 소자(105)를 갖는 대상 기기용 안테나 장치(300)를 구비한 안테나 시스템에 있어서 양쪽 장치(100, 300)의 각각의 안테나 높이를 실질적으로 동일하게 설정하였을 때의 양쪽 장치(100, 300) 간의 거리 D에 대한 수신 전력을 나타내는 전파 전반(傳搬) 특성도이고, 도 76(b)는 제17실시형태의 제5실시예에 관련한, 인증 키 장치(100)와, 반파장 다이폴 안테나를 갖는 대상 기기용 안테나 장치(300)를 구비한 안테나 시스템에 있어서 양쪽 장치(100, 300)의 각각의 안테나 높이를 실질적으로 동일하게 설정하였을 때의 양쪽 장치(100, 300) 간의 거리 D에 대한 수신 전력을 나타내는 전파 전반 특성도이다. 이것들의 특성은, 퍼스널 컴퓨터 반출 관리 시스템, 학생 보호 시스템, 키리스 엔트리 시스템(keyless entry system) 등에서 사용되는 400MHz의 액티브 태그 시스템(active tag system)에서 얻은 것이다.
도 76(a) 및 도 76(b)로부터 명확한 바와 같이, 안테나의 높이는, 송수신과 함께 동일한 높이가 가장 지향성의 영향을 받기 어렵고, 바람직하다. 또한, 지면 방향에 널(null) 점이 있는 쪽이 반사파의 영향을 받기 어렵다. 또한, 수직 편파 쪽이 반사파의 영향을 받기 어렵다. 또한, 선상 안테나를 사용할 경우, 수직 편파 안테나로 송수신의 안테나의 높이가 실질적으로 동일할 때가 거리 검지에 적합하다. 이것은 서로 지향성의 영향을 받지 않고, 반사파는 안테나의 널점 효과와 수직 편파의 반사 계수가 작은 것에 의해 반사파의 영향이 가장 작기 때문이다. 또한, 미소 루프 안테나를 사용할 경우, 송수신의 안테나의 높이가 실질적으로 동일할 때가 거리 검지에 적합하고 있으며, 편파 면에 의한 차는 그다지 없다.
(실시형태의 정리)
이상의 실시형태는 이하의 3개의 그룹으로 분류할 수 있다.
<그룹 1> 1개의 미소 루프 안테나 소자: 실시형태의 번호는 1, 7-9, 11, 14, 18;
<그룹 2> 서로 직교하는 2개의 미소 루프 안테나 소자: 실시형태의 번호는 2-6, 10, 12-13, 15-17, 19;
<그룹 3> 안테나 시스템: 실시형태의 번호는 17.
상기 그룹 1에 있어서, 각각의 실시형태에 있어서, 동일한 그룹의 다른 실시형태에 있어서의 구성 요소를 조합해 구성해도 좋다. 또한, 상기 그룹 2에 있어서, 그룹 1의 각각의 미소 루프 안테나 소자를 이용할 수 있고, 동일 그룹의 다른 실시형태에 있어서의 구성 요소를 조합해 구성해도 좋다. 또한, 상기 그룹 3에 있어서, 그룹 1의 각각의 미소 루프 안테나 소자를 이용할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 관련하는 안테나 장치에 의하면, 안테나 장치와 도체판과의 거리에 관계없이, 실질적으로 일정한 이득을 얻을 수 있고, 또한 통신 품질의 저하를 방지할 수 있는 안테나 장치를 실현할 수 있다. 또한, 예를 들면, 인증 통신 시에, 상기 미소 루프 안테나 소자로부터 방사하는 편파 성분의 안테나 이득 저하를 억제하면서, 상기 접속 도체로부터 방사하는 편파 성분의 안테나 이득을 높게 함으로써, 종래 기술에 비교해서 높은 통신 품질을 얻는 안테나 장치를 실현할 수 있다. 또한, 수직 수평 양편파 중 한쪽의 편파가 크게 감쇠할 때에도, 편파 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 안테나 장치를, 예를 들면, 거리에 의한 시큐러티의 확보가 필요한 기기에 탑재되는 안테나 장치로서 적용할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련하는 안테나 시스템에 의하면, 도체판과의 거리에 의한 인증 키의 안테나 이득의 변동이 작고, 또한 페이딩의 영향을 회피할 수 있는 인증 키용 안테나 장치와 대상 기기용 안테나 장치를 구비한 안테나 시스템을 실현할 수 있다.

Claims (13)

  1. 소정의 미소(微小) 길이 및 2개의 급전(給電) 점을 갖는 미소 루프 안테나 소자와,
    소정의 진폭 차(差) 및 소정의 위상 차를 갖는 2개의 평형 무선 신호를 각각 상기 미소 루프 안테나 소자의 2개의 급전 점에 대하여 급전하는 평형 신호 급전 수단을 구비한 안테나 장치로서,
    상기 미소 루프 안테나 소자는,
    소정의 루프 면을 갖고, 상기 루프 면에 평행한 제1의 편파 성분을 방사(放射)하는 복수의 루프 안테나부와,
    상기 루프 면과 직교하는 방향에 설치되어, 상기 복수의 루프 안테나부를 접속하고, 상기 제1의 편파 성분과 직교하는 제2의 편파 성분을 방사하는 적어도 1개의 접속 도체를 구비하고,
    상기 안테나 장치를 도체판에 근접하였을 경우에 있어서, 상기 안테나 장치와 상기 도체판과의 거리가 변화되었을 때의, 상기 제1의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치와 상기 제2의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치를 실질적으로 동일하게 함으로써, 상기 거리에 관계없이, 상기 제1의 편파 성분과 상기 제2의 편파 성분과의 합성 성분을 실질적으로 일정하게 하는 설정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 설정 수단은, 상기 거리가 변화되었을 때의, 상기 제1의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치와 상기 제2의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치를 실질적으로 동일하게 하도록, 상기 진폭 차와 상기 위상 차 중의 적어도 한쪽을 설정한 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 설정 수단은, 상기 거리가 변화되었을 때의, 상기 제1의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치와 상기 제2의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치를 실질적으로 동일하게 하도록, 상기 진폭 차와 상기 위상 차 중의 적어도 한쪽을 제어하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 설정 수단은, 상기 거리가 변화되었을 때의, 상기 제1의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치와 상기 제2의 편파 성분의 안테나 이득의 최대치를 실질적으로 동일하게 하도록, 상기 미소 루프 안테나 소자의 치수와, 상기 미소 루프 안테나 소자의 권수(卷數)와, 상기 각각의 루프 안테나부의 간격 중 적어도 한쪽을 설정한 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 미소 루프 안테나 소자는, 상기 루프 면에 평행하게 설치된 제1과 제2와 제3의 루프 안테나부를 포함하고,
    상기 제1루프 안테나부는, 각각 반회권(半回券)인 제1과 제2의 반 루프 안테 나부를 포함하고,
    상기 제2루프 안테나부는, 각각 반회권인 제3과 제4의 반 루프 안테나부를 포함하고,
    상기 제3루프 안테나부는 1회권(回券)이며,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제1의 반 루프 안테나부와 상기 제4의 반 루프 안테나부를 접속하는 제1접속 도체부와,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제2의 반 루프 안테나부와 상기 제3의 반 루프 안테나부를 접속하는 제2접속 도체부와,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제3루프 안테나부와 상기 제4의 반 루프 안테나부를 접속하는 제3접속 도체부와,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제3루프 안테나부와 상기 제3의 반 루프 안테나부를 접속하는 제4접속 도체부를 포함하고,
    상기 제1의 반 루프 안테나부의 일단(一端)과, 상기 제2의 반 루프 안테나부의 일단을 2개의 급전 점으로 한 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 미소 루프 안테나 소자는, 상기 루프 면에 평행하게 설치된 제1과 제2와 제3의 루프 안테나부를 포함하고,
    상기 제1루프 안테나부는, 각각 반회권인 제1과 제2의 반 루프 안테나부를 포함하고,
    상기 제2루프 안테나부는, 각각 반회권인 제3과 제4의 반 루프 안테나부를 포함하고,
    상기 제3루프 안테나부는 1회권이며,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제1의 반 루프 안테나부와 상기 제3의 반 루프 안테나부를 접속하는 제1접속 도체부와,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제3의 반 루프 안테나부와 상기 제3루프 안테나부를 접속하는 제2접속 도체부와,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제2의 반 루프 안테나부와 상기 제4의 반 루프 안테나부를 접속하는 제3접속 도체부와,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제4의 반 루프 안테나부와 상기 제3루프 안테나부를 접속하는 제4접속 도체부를 포함하고,
    상기 제1의 반 루프 안테나부의 일단과, 상기 제2의 반 루프 안테나부의 일단을 2개의 급전 점으로 한 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 미소 루프 안테나 소자는, 상기 루프 면에 평행하게 설치된 제1과 제2와 제3의 루프 안테나부를 포함하고,
    상기 제1루프 안테나부는, 각각 반회권인 제1과 제2의 반 루프 안테나부를 포함하고,
    상기 제2루프 안테나부는, 각각 반회권인 제3과 제4의 반 루프 안테나부를 포함하고,
    상기 제3루프 안테나부는, 각각 반회권인 제5와 제6의 반 루프 안테나부를 포함하고,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제1의 반 루프 안테나부와 상기 제3의 반 루프 안테나부를 접속하는 제1접속 도체부와,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제3의 반 루프 안테나부와 상기 제5의 반 루프 안테나부를 접속하는 제2접속 도체부와,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제2의 반 루프 안테나부와 상기 제4의 반 루프 안테나부를 접속하는 제3접속 도체부와,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제4의 반 루프 안테나부와 상기 제6의 반 루프 안테나부를 접속하는 제4접속 도체부와,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제5의 반 루프 안테나부에 접속된 제5접속 도체부와,
    상기 루프 면에 직교하는 방향에 설치되어, 상기 제6의 반 루프 안테나부에 접속된 제6접속 도체부를 포함하고,
    상기 제1, 제3 및 제5의 반 루프 안테나부와 상기 제5접속 도체부에 의해 제1루프 안테나를 구성하고,
    상기 제2, 제4 및 제6의 반 루프 안테나부와 상기 제6접속 도체부에 의해 제2루프 안테나를 구성하고,
    상기 제1의 반 루프 안테나부의 일단과, 상기 제5접속 도체부의 일단을 상기 제1루프 안테나의 2개의 급전 점으로 하고,
    상기 제2의 반 루프 안테나부의 일단과, 상기 제6접속 도체부의 일단을 상기 제2루프 안테나의 2개의 급전 점으로 하고,
    상기 평형 신호 급전 수단에 대신해서 불평형 신호 급전 수단을 구비하여,
    상기 불평형 신호 급전 수단은, 소정의 진폭 차 및 소정의 위상 차를 갖는 2개의 불평형 무선 신호를 각각 상기 제1과 제2루프 안테나에 대하여 급전하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 기재한 미소 루프 안테나 소자와,
    상기 미소 루프 안테나 소자와 동일한 구성을 갖는 다른 미소 루프 안테나 소자를 서로 루프 면이 직교하도록 설치한 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 2개의 평형 무선 신호를, 상기 미소 루프 안테나 소자와, 상기 다른 미소 루프 안테나 소자의 어느 1개에 선택적으로 급전하는 스위치 수단을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 평형 신호 급전 수단은, 불평형 무선 신호를 2개의 불평형 무선 신호에 90도의 위상 차로 분배한 후, 분배 후의 한쪽의 불평형 무선 신호를 2개의 평형 무선 신호로 변환해서 상기 미소 루프 안테나 소자에 급전하는 한편, 분배 후의 다른 쪽의 불평형 무선 신호를 상기 다른 미소 루프 안테나 소자에 급전함으로써, 원(圓) 편파의 무선 신호를 방사하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 평형 신호 급전 수단은, 불평형 무선 신호를, 동상(同相) 또는 역상(逆相)의 2개의 불평형 무선 신호로 변환하고, 변환 후의 한쪽의 불평형 무선 신호를 2개의 평형 무선 신호로 변환해서 상기 미소 루프 안테나 소자에 급전하는 한편, 변환 후의 다른 쪽의 불평형 무선 신호를 다른 2개의 평형 무선 신호로 변환해서 상기 다른 미소 루프 안테나 소자에 급전하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 평형 신호 급전 수단은, 불평형 무선 신호를, +90도의 위상 차 또는 -90도의 위상 차를 갖는 2개의 불평형 무선 신호로 변환하고, 변환 후의 한쪽의 불평형 무선 신호를 2개의 평형 무선 신호로 변환해서 상기 미소 루프 안테나 소자에 급전하는 한편, 변환 후의 다른 쪽의 불평형 무선 신호를 다른 2개의 평형 무선 신호로 변환해서 상기 다른 미소 루프 안테나 소자에 급전하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  13. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 기재한 안테나 장치를 구비한 인증 키용 안테나 장치와,
    상기 인증 키용 안테나 장치와 무선 통신을 실행하는 대상 기기용 안테나 장 치를 구비한 안테나 시스템으로서,
    상기 대상 기기용 안테나 장치는,
    서로 직교하는 편파를 갖는 2개의 안테나 소자와,
    상기 2개의 안테나 소자 중 1개을 선택해서 무선 송수신 회로에 접속하는 스위치 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130010863A (ko) * 2011-07-19 2013-01-29 텍트로닉스 인코포레이티드 광대역 발룬 구조체

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007010239U1 (de) * 2007-07-24 2007-09-20 Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg Schleifenrichtkoppler
WO2009019850A1 (ja) * 2007-08-03 2009-02-12 Panasonic Corporation アンテナ装置
US8306473B2 (en) * 2008-02-15 2012-11-06 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for using multiple antennas having different polarization
EP2302812B1 (en) * 2008-09-01 2017-05-03 Panasonic Corporation Wireless device and measuring device provided with the same
JP4724766B2 (ja) * 2009-01-16 2011-07-13 株式会社日本自動車部品総合研究所 軸モードヘリカルアンテナ、およびこれを用いた車載アンテナ
JP2010239274A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Brother Ind Ltd １波長ループアンテナ
JP2011188020A (ja) * 2010-03-04 2011-09-22 Tdk Corp ヘリカルアンテナ
JP5605027B2 (ja) * 2010-07-05 2014-10-15 パナソニック株式会社 アンテナ装置
US9190711B2 (en) 2010-07-28 2015-11-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Antenna device and communication apparatus including the same
JP4883208B2 (ja) * 2010-07-28 2012-02-22 パナソニック株式会社 アンテナ装置及びこれを備えた通信装置
US8885768B2 (en) * 2011-09-16 2014-11-11 Infineon Technologies Ag Low-loss, broad band, LC I/Q phase shifter
US8861646B2 (en) * 2011-10-10 2014-10-14 Lg Innotek Co., Ltd. Terminal comprising multi-antennas and method of processing received frequency
JP5152395B2 (ja) * 2011-11-24 2013-02-27 パナソニック株式会社 アンテナ、アンテナ装置及び通信装置
JP5152396B1 (ja) * 2011-11-30 2013-02-27 パナソニック株式会社 アンテナ、アンテナ装置及び通信装置
US8669909B2 (en) 2011-11-30 2014-03-11 Panasonic Corporation Antenna, antenna apparatus, and communication apparatus
WO2013108256A1 (en) * 2012-01-18 2013-07-25 Michael Bank Surface antenna with a single radiation element
TWI473383B (zh) * 2012-11-06 2015-02-11 Configuration antenna with concentrated magnetic field
US9179336B2 (en) 2013-02-19 2015-11-03 Mimosa Networks, Inc. WiFi management interface for microwave radio and reset to factory defaults
US9930592B2 (en) 2013-02-19 2018-03-27 Mimosa Networks, Inc. Systems and methods for directing mobile device connectivity
US9362629B2 (en) 2013-03-06 2016-06-07 Mimosa Networks, Inc. Enclosure for radio, parabolic dish antenna, and side lobe shields
US9130305B2 (en) 2013-03-06 2015-09-08 Mimosa Networks, Inc. Waterproof apparatus for cables and cable interfaces
US10742275B2 (en) 2013-03-07 2020-08-11 Mimosa Networks, Inc. Quad-sector antenna using circular polarization
US9191081B2 (en) 2013-03-08 2015-11-17 Mimosa Networks, Inc. System and method for dual-band backhaul radio
UA107036C2 (uk) * 2013-04-03 2014-11-10 Ростислав Володимирович Босенко Співіснування диференціальних ємнісних антенних портів в системах бездротового ємнісного приймання-передавання сигналів та/або бездротової ємнісної передачі енергії живлення
US9295103B2 (en) 2013-05-30 2016-03-22 Mimosa Networks, Inc. Wireless access points providing hybrid 802.11 and scheduled priority access communications
US10938110B2 (en) 2013-06-28 2021-03-02 Mimosa Networks, Inc. Ellipticity reduction in circularly polarized array antennas
JP2015070587A (ja) * 2013-10-01 2015-04-13 セイコーエプソン株式会社 アンテナ及び電子装置
TWI466382B (zh) * 2013-10-03 2014-12-21 Acer Inc 行動通訊裝置
US20150116161A1 (en) 2013-10-28 2015-04-30 Skycross, Inc. Antenna structures and methods thereof for determining a frequency offset based on a signal magnitude measurement
US9001689B1 (en) 2014-01-24 2015-04-07 Mimosa Networks, Inc. Channel optimization in half duplex communications systems
US9780892B2 (en) 2014-03-05 2017-10-03 Mimosa Networks, Inc. System and method for aligning a radio using an automated audio guide
US9998246B2 (en) 2014-03-13 2018-06-12 Mimosa Networks, Inc. Simultaneous transmission on shared channel
WO2015159324A1 (ja) * 2014-04-17 2015-10-22 三菱電機株式会社 アンテナ装置及びアンテナ製造方法
US10958332B2 (en) 2014-09-08 2021-03-23 Mimosa Networks, Inc. Wi-Fi hotspot repeater
US9735822B1 (en) * 2014-09-16 2017-08-15 Amazon Technologies, Inc. Low specific absorption rate dual-band antenna structure
TWI552443B (zh) * 2014-12-27 2016-10-01 啟碁科技股份有限公司 天線結構
CN105811073A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 启碁科技股份有限公司 天线结构
US9520052B2 (en) * 2015-04-15 2016-12-13 Innovative Control Systems, Inc. Security tag system with improved range consistency
WO2017077852A1 (ja) 2015-11-04 2017-05-11 株式会社村田製作所 分波装置及びその設計方法
US10749263B2 (en) 2016-01-11 2020-08-18 Mimosa Networks, Inc. Printed circuit board mounted antenna and waveguide interface
US10892550B2 (en) * 2016-06-16 2021-01-12 Sony Corporation Cross-shaped antenna array
US11251539B2 (en) 2016-07-29 2022-02-15 Airspan Ip Holdco Llc Multi-band access point antenna array
US11894622B2 (en) 2016-08-29 2024-02-06 Silicon Laboratories Inc. Antenna structure with double-slotted loop and associated methods
US11769949B2 (en) * 2016-08-29 2023-09-26 Silicon Laboratories Inc. Apparatus with partitioned radio frequency antenna and matching network and associated methods
US11764749B2 (en) 2016-08-29 2023-09-19 Silicon Laboratories Inc. Apparatus with partitioned radio frequency antenna and matching network and associated methods
US11764473B2 (en) 2016-08-29 2023-09-19 Silicon Laboratories Inc. Apparatus with partitioned radio frequency antenna and matching network and associated methods
US11749893B2 (en) 2016-08-29 2023-09-05 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for antenna impedance-matching and associated methods
US10014573B2 (en) * 2016-11-03 2018-07-03 Nidec Motor Corporation Directional antenna for wireless motor connection
CN107394396B (zh) * 2017-07-07 2020-05-01 中国计量科学研究院 天线系数可计算的标准环天线、系统及天线系数确定方法
CN109845032A (zh) * 2017-09-25 2019-06-04 华为技术有限公司 天线装置及终端设备
CN111164829A (zh) * 2017-09-25 2020-05-15 天传知识产权有限公司 用于改善电子装置中的天线性能的系统、设备和方法
US11894826B2 (en) 2017-12-18 2024-02-06 Silicon Laboratories Inc. Radio-frequency apparatus with multi-band balun and associated methods
US11894621B2 (en) 2017-12-18 2024-02-06 Silicon Laboratories Inc. Radio-frequency apparatus with multi-band balun with improved performance and associated methods
US11750167B2 (en) 2017-11-27 2023-09-05 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for radio-frequency matching networks and associated methods
US11916514B2 (en) 2017-11-27 2024-02-27 Silicon Laboratories Inc. Radio-frequency apparatus with multi-band wideband balun and associated methods
IL256639B (en) 2017-12-28 2022-09-01 Elta Systems Ltd Compact antenna
US10511074B2 (en) 2018-01-05 2019-12-17 Mimosa Networks, Inc. Higher signal isolation solutions for printed circuit board mounted antenna and waveguide interface
US11069986B2 (en) 2018-03-02 2021-07-20 Airspan Ip Holdco Llc Omni-directional orthogonally-polarized antenna system for MIMO applications
US20210204122A1 (en) * 2018-06-19 2021-07-01 University Of Notre Dame Du Lac Security for Wireless Communications
US10819321B1 (en) 2018-06-28 2020-10-27 University Of South Florida Switchable active balanced-to-unbalanced phase shifter
JP7082012B2 (ja) * 2018-08-23 2022-06-07 株式会社東海理化電機製作所 通信不正成立防止システム及び通信不正成立防止方法
US11289821B2 (en) 2018-09-11 2022-03-29 Air Span Ip Holdco Llc Sector antenna systems and methods for providing high gain and high side-lobe rejection
CN113302797A (zh) 2019-01-03 2021-08-24 Lg 伊诺特有限公司 机动车阵列天线
DE102019201262A1 (de) * 2019-01-31 2020-08-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Teilnehmer eines Kommunikationssystems mit einer magnetischen Antenne
CN109828171A (zh) * 2019-03-05 2019-05-31 卢俊文 一种列车车载信标带内干扰测量系统
CN113178705B (zh) * 2021-04-13 2023-01-17 维沃移动通信有限公司 极化天线及电子设备
US11862872B2 (en) 2021-09-30 2024-01-02 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for antenna optimization and associated methods

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5330977B2 (ko) 1971-12-29 1978-08-30
US4862181A (en) 1986-10-31 1989-08-29 Motorola, Inc. Miniature integral antenna-radio apparatus
US5280631A (en) 1988-06-15 1994-01-18 Matsushita Electric Works, Ltd. Polarization diversity system suitable for radio communication in indoor space
JPH0744492B2 (ja) 1988-06-15 1995-05-15 松下電工株式会社 偏波ダイバーシチ無線通信方式
US5113196A (en) 1989-01-13 1992-05-12 Motorola, Inc. Loop antenna with transmission line feed
JP3206825B2 (ja) 1992-03-13 2001-09-10 松下電工株式会社 プリントアンテナ
JPH05347617A (ja) 1992-06-15 1993-12-27 Toshiba Corp 無線通信システムの通信方法
US5300938A (en) 1992-12-07 1994-04-05 Motorola, Inc. Antenna system for a data communication receiver
US5485166A (en) 1993-05-27 1996-01-16 Savi Technology, Inc. Efficient electrically small loop antenna with a planar base element
US5784032A (en) 1995-11-01 1998-07-21 Telecommunications Research Laboratories Compact diversity antenna with weak back near fields
JPH09130132A (ja) 1995-11-01 1997-05-16 S I I R D Center:Kk 小型アンテナ
US6061025A (en) 1995-12-07 2000-05-09 Atlantic Aerospace Electronics Corporation Tunable microstrip patch antenna and control system therefor
JPH1041936A (ja) 1996-07-19 1998-02-13 Nec Commun Syst Ltd 端末機器の使用者認証装置
EP0829917B1 (en) 1996-09-12 2003-12-03 Mitsubishi Materials Corporation Antenna device
JPH10126141A (ja) 1996-10-15 1998-05-15 Mitsubishi Materials Corp 表面実装型アンテナ
US5850200A (en) * 1996-10-17 1998-12-15 Johannessen; Paul R. Magnetic crossed-loop antenna
JP3286543B2 (ja) * 1996-11-22 2002-05-27 松下電器産業株式会社 無線機器用アンテナ装置
JPH11136025A (ja) 1997-08-26 1999-05-21 Murata Mfg Co Ltd 周波数切換型表面実装型アンテナおよびそれを用いたアンテナ装置およびそれを用いた通信機
JPH1188246A (ja) * 1997-09-08 1999-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置及びそれを用いた無線受信装置
JP2000244219A (ja) 1998-12-25 2000-09-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線通信端末用内蔵アンテナ
US6133886A (en) 1999-07-01 2000-10-17 Motorola, Inc. Antenna for a wireless communication module
JP2001127540A (ja) 1999-10-27 2001-05-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> アンテナ装置
JP2001326514A (ja) 2000-05-18 2001-11-22 Sharp Corp 携帯無線機用アンテナ
US6204819B1 (en) 2000-05-22 2001-03-20 Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson Convertible loop/inverted-f antennas and wireless communicators incorporating the same
GB2363504A (en) 2000-06-16 2001-12-19 Nokia Mobile Phones Ltd A mobile phone including a device for preventing loss or theft
JP4510244B2 (ja) 2000-07-19 2010-07-21 パナソニック株式会社 アンテナ装置
AU2001282546A1 (en) * 2000-08-31 2002-03-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Built-in antenna for radio communication terminal
JP2002152115A (ja) * 2000-11-13 2002-05-24 Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd 携帯端末機
JP2002204114A (ja) 2000-12-28 2002-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置およびそれを用いた通信機器
EP1349233B1 (en) 2000-12-28 2007-05-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna, and communication device using the same
EP1416585B1 (en) * 2002-10-31 2009-02-11 Sony Ericsson Mobile Communications AB Wideband loop antenna
CN100511837C (zh) * 2003-02-03 2009-07-08 松下电器产业株式会社 天线装置和使用其的无线通信装置
US7250910B2 (en) 2003-02-03 2007-07-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna apparatus utilizing minute loop antenna and radio communication apparatus using the same antenna apparatus
JP2004242179A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Mitsubishi Electric Corp 無線端末用アンテナ装置
JP4118215B2 (ja) 2003-09-29 2008-07-16 株式会社日本自動車部品総合研究所 電波送信機
JP4638297B2 (ja) * 2005-08-18 2011-02-23 株式会社東海理化電機製作所 携帯機
WO2007026745A1 (ja) 2005-08-30 2007-03-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線機器監視システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130010863A (ko) * 2011-07-19 2013-01-29 텍트로닉스 인코포레이티드 광대역 발룬 구조체

Also Published As

Publication number Publication date
CN101501928B (zh) 2012-08-29
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WO2008016138A1 (en) 2008-02-07
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US7969372B2 (en) 2011-06-28
EP2051328A1 (en) 2009-04-22
EP2051328A4 (en) 2012-05-09
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