WO2023032186A1 - 無給電素子 - Google Patents

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WO2023032186A1
WO2023032186A1 PCT/JP2021/032610 JP2021032610W WO2023032186A1 WO 2023032186 A1 WO2023032186 A1 WO 2023032186A1 JP 2021032610 W JP2021032610 W JP 2021032610W WO 2023032186 A1 WO2023032186 A1 WO 2023032186A1
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WO
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parasitic element
loop antenna
loop
extension
transmitter
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PCT/JP2021/032610
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French (fr)
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泰久 辻田
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太平洋工業株式会社
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in or for vehicle tyres
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    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
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    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole

Definitions

  • the present disclosure relates to parasitic elements used in transmitters.
  • a transmitter configured to transmit data comprises a transmitting antenna for transmitting data.
  • Patent Literature 1 discloses that an antenna device, which is a transmitting antenna, is built in a case of a portable device as a transmitter.
  • the portable device of Patent Document 1 is a transmitter used in a vehicle keyless system.
  • Patent Document 1 When trying to use the portable device disclosed in Patent Document 1 as a transmitter in another system, that is, when trying to use an existing transmitter for another purpose. At this time, if the transmission output of the transmitter is insufficient, it is desirable to increase the transmission output without changing the hardware including the transmitting antenna of the transmitter or adding a device that requires a power supply.
  • a parasitic element for use in a transmitter configured to transmit data, the transmitter comprising: a powered loop antenna; , wherein the parasitic element arranged to be positioned outside the housing includes a loop portion that is a part of the parasitic element and an extension that is a portion other than the loop portion and extends from the loop portion and a portion, wherein the loop portion is configured to be electromagnetically coupled with the loop antenna, and the extension portion has at least one end of the parasitic element as an open end.
  • the transmission output from the transmitter can be increased. If the transmission power to the loop antenna is the same, the communication distance from the transmitter can be extended. Therefore, even with an existing transmitter, simply by adding a parasitic element to the outside of the housing, the device that requires a power supply can be used without changing the hardware including the loop antenna of the transmitter. The transmit power of the transmitter can be increased without adding anything.
  • the parasitic element has one extension portion and one open end, and the parasitic element is configured to be connected to the first end, which is the open end, and to the ground. and a second end.
  • the extension portion may have a length of 0.10 ⁇ to 0.40 ⁇ , where ⁇ is the wavelength at the operating frequency of the loop antenna.
  • the extension may include two extensions located on both sides of the loop, and each of the two extensions may have the open end.
  • the two extension portions may have a length of 0.19 ⁇ to 0.25 ⁇ , where ⁇ is the wavelength at the operating frequency of the loop antenna.
  • the parasitic element may further include a linear element arranged side by side with the extension.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a transmitter and parasitic elements of the first embodiment
  • FIG. 2 is an end view showing the interior of the transmitter of FIG. 1 and a parasitic element
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the transmitter of FIG. 1
  • FIG. FIG. 2 is a front view showing the parasitic element and transmitter of FIG. 1
  • 2 is a graph showing the relationship between the length of the extension of the parasitic element of FIG. 1 and the gain
  • FIG. 8 is a perspective view showing a transmitter and parasitic elements of a second embodiment
  • FIG. 7 is a front view showing the parasitic element of FIG. 6
  • 8 is a graph showing the relationship between the length of the extension of the parasitic element of FIG. 7 and the gain
  • FIG. 4 is a perspective view showing another example of the parasitic element of the first embodiment
  • FIG. 8 is a perspective view showing another example of the parasitic element of the first embodiment
  • FIG. 11 is a perspective view showing another parasitic element including a linear element;
  • the transmitter has, for example, substantially the same configuration as that of a tire condition monitoring device. That is, it can be said that the transmitter is an existing transmitter.
  • the tire condition monitoring device includes transmitters mounted on four wheels of a vehicle and receivers installed on the vehicle. The transmitter is attached to the wheel or tire of the wheel. Also, the transmitter is arranged in the inner space of the tire.
  • the transmitter includes a housing, a tire condition detector, a substrate, a transmission circuit, and a loop antenna.
  • the housing accommodates the tire condition detector, substrate, transmission circuit and loop antenna.
  • the transmitter wirelessly transmits a data signal including tire information detected by the tire condition detector to the receiver using a transmission circuit and a loop antenna.
  • a tire condition monitoring device monitors the condition of a tire by having a receiver receive a data signal transmitted from a transmitter.
  • the transmitter of the tire condition monitoring device has high environmental resistance performance so that it can withstand the environment inside the tire such as moisture and corrosive gas inside the tire.
  • the housing of the transmitter has a sealed structure in order to have high environmental resistance performance.
  • the transmitter since the transmitter is attached to the wheel or tire that is constantly subjected to centrifugal force while the vehicle is running, the transmitter is made smaller and lighter.
  • the housing In order to reduce the size and weight of the transmitter, the housing is made smaller and the loop antenna is also made smaller.
  • a road surface temperature measurement system includes one or more temperature measurement devices with transmitters and one or more receivers. One or more temperature measuring devices are placed outdoors on the road. The temperature measuring device measures the temperature of the road and wirelessly transmits the measured temperature as a data signal from the transmitter to the receiver.
  • a transmitter used in a road surface temperature measurement system has a temperature sensor instead of a tire condition detector. A parasitic element used in a transmitter of a road surface temperature measuring system will be described below.
  • the transmitter 10 includes a housing 11, a substrate 22, a power supply section 23, and a loop antenna 25.
  • Transmitter 10 is configured to transmit data.
  • the power supply unit 23 is schematically illustrated, detailed illustration thereof is omitted in FIG. 2 .
  • the housing 11 accommodates the board 22 , the feeding section 23 and the loop antenna 25 . That is, the transmitter 10 has the loop antenna 25 inside the housing 11 .
  • the housing 11 has a housing body 12 and a flat lid 13 that closes the opening of the housing body 12 .
  • the housing body 12 has a first wall 14 and a second wall 15 .
  • the first wall 14 is flat.
  • the second wall 15 is a rectangular cylindrical peripheral wall.
  • a second wall 15 extends from the periphery of the first wall 14 .
  • the housing body 12 and the lid 13 are fixed. Due to this fixation, the housing 11 has a closed structure. This sealed structure prevents moisture, gas, and the like from entering the housing 11 from the outside. Therefore, it can be said that the housing 11 has high environmental resistance performance.
  • the housing 11 may have a sealed structure by filling the inside of the housing body 12 with resin. In this case, the housing 11 may not have the lid 13 . No external connection terminals for electrical connection or signal connection are provided on the surface of the housing 11 . For this reason, the housing 11 has a structure in which connection from the outside to the internal substrate 22 and the power supply section 23 is impossible.
  • the substrate 22 has a plate surface 22a on its surface.
  • a power feeding section 23 and a temperature sensor are mounted on the plate surface 22a of the substrate 22 .
  • the power supply unit 23 is an electronic component including a transmission circuit (not shown) and a control device.
  • the power supply unit 23 modulates the signal detected by the temperature sensor into a radio signal, and then outputs transmission power corresponding to the operating frequency to the loop antenna 25 .
  • Usable frequency bands include, for example, the LF band, MF band, HF band, VHF band, UHF band, and 2.4 GHz band.
  • the loop antenna 25 as a transmitting antenna is manufactured by bending a metal wire rod, which is an example of a conductor.
  • the loop antenna 25 includes a base portion 26 , two extension portions 27 and two terminal connection portions 28 . In order to reduce the size and weight of the transmitter 10, the loop antenna 25 is made as small as possible.
  • Each of the two extensions 27 protrudes from each end of the base 26 toward the substrate 22 .
  • Each of the two terminal connection portions 28 protrudes from the end of each extension portion 27 located on the opposite side of the base portion 26 so as to approach the terminal connection portions 28 of each other.
  • the terminal connection portion 28 of the loop antenna 25 is electrically connected to the feeding portion 23 .
  • the loop antenna 25 is fed with power from the feeding section 23 .
  • the loop antenna 25 is accommodated in the housing 11 in such a shape that the base 26 is close to the bottom of the housing body 12 and the extended portions 27 protrude from both ends of the base 26 toward the substrate 22 .
  • the loop antenna 25 and the substrate 22 define an opening area S2. It can be said that the opening region S2 is a portion surrounded by the loop antenna 25 .
  • the opening region S2 is open on the virtual plane 35 along the metal wire.
  • the virtual surface 35 is a surface obtained by virtually extending the edge 31 extending along the metal wire so as to surround the opening region S2.
  • the loop antenna 25 has an opening surface 36 in a portion surrounded by the loop antenna 25. - ⁇ The opening surface 36 is perpendicular to the plate surface 22 a of the substrate 22 . A straight line perpendicular to the opening surface 36 is defined as a perpendicular line L.
  • FIG. Note that the loop antenna 25 may be arranged on the substrate 22 so that the opening surface 36 is oblique to the plate surface 22a.
  • the parasitic element 50 is arranged so as to be positioned outside the housing 11 .
  • the parasitic element 50 is contactless with respect to the transmitter 10 .
  • the parasitic element 50 is arranged so as to be close to the second wall 15 of the housing 11 .
  • the parasitic element 50 faces the loop antenna 25 with the second wall 15 interposed therebetween.
  • the parasitic element 50 is close to the loop antenna 25 so as to be electromagnetically coupled with the loop antenna 25 .
  • Being able to be electromagnetically coupled means that the magnetic field generated by the loop antenna 25 can cause an induced current to flow through the parasitic element 50 .
  • the closer the parasitic element 50 is to the loop antenna 25 the better, in order to allow more induced current to flow through the parasitic element 50 due to the magnetic field generated by the loop antenna 25 .
  • the parasitic element 50 is made of a metal wire, which is an example of a conductor.
  • the parasitic element 50 has a first end 51 and a second end 52 .
  • the first end 51 of the parasitic element 50 is one end of the metal wire
  • the second end 52 of the parasitic element 50 is the other end of the metal wire.
  • the second end 52 is electrically connected to a ground board 70 as a ground.
  • the ground substrate 70 has a rectangular plate shape.
  • the ground board 70 is made of a conductor.
  • a first end 51 of the parasitic element 50 is an open end.
  • the parasitic element 50 has a loop portion 53 and an extension portion 61. As shown in FIGS. In addition, the parasitic element 50 may have a connecting portion 54 .
  • the parasitic element 50 is formed by bending a metal wire.
  • the connecting portion 54 is a portion extending from the loop portion 53 .
  • the connecting portion 54 extends vertically.
  • the second end 52 is the tip of the connecting portion 54 .
  • the connection portion 54 is a portion that connects the loop portion 53 and the ground substrate 70 .
  • the connecting portion 54 extends between the ground substrate 70 and the loop portion 53 .
  • the loop portion 53 is part of the parasitic element 50 .
  • the loop portion 53 is a portion of the parasitic element 50 that is electromagnetically coupled with the loop antenna 25 .
  • Loop portion 53 is spaced from first end 51 and second end 52 .
  • the loop portion 53 is a portion of the entire metal wire that is bent into a loop shape. When viewed from one direction, the loop portion 53 has a rectangular frame shape.
  • the parasitic element 50 is viewed from the front so that the loop portion 53 looks like an oblong frame.
  • the loop portion 53 When the parasitic element 50 is viewed from the front, the loop portion 53 defines a rectangular region S3.
  • the loop portion 53 has an axis M. As shown in FIG.
  • the axis M is a line passing through the center of the region S3 when the parasitic element 50 is viewed from the front.
  • the metal wire is bent so that the loop portion 53 has a rectangular frame shape when the parasitic element 50 is viewed from the front.
  • the loop portion 53 includes a first side portion 53a, a second side portion 53b, a third side portion 53c, a fourth side portion 53d, and a fifth side portion 53e.
  • the first side portion 53a extends vertically from the connection portion 54 when the parasitic element 50 is viewed from the front.
  • the second side portion 53b extends between the first side portion 53a and the third side portion 53c.
  • the second side portion 53b extends horizontally.
  • the third side portion 53c extends between the second side portion 53b and the fourth side portion 53d.
  • the third side portion 53c extends vertically.
  • the fourth side portion 53d extends between the third side portion 53c and the fifth side portion 53e.
  • the fourth side portion 53d extends horizontally.
  • the fifth side portion 53e extends vertically from the fourth side portion 53d.
  • the first side portion 53a and the third side portion 53c are parallel, and the fifth side portion 53e and the third side portion 53c are parallel. Further, when the parasitic element 50 is viewed from the front, the second side portion 53b and the fourth side portion 53d are parallel to each other.
  • the fifth side portion 53e is separated from the first side portion 53a in the direction in which the axis M extends. Therefore, the fourth side portion 53d extends horizontally and obliquely from the third side portion 53c toward the fifth side portion 53e.
  • the extension portion 61 is a portion of the parasitic element 50 other than the loop portion 53 and the connection portion 54 and extends from the loop portion 53 .
  • the extension portion 61 extends straight in the vertical direction between the first end 51 and the loop portion 53 .
  • the parasitic element 50 configured in this manner is arranged outside the housing 11 so that the axis M of the loop portion 53 and the perpendicular L of the loop antenna 25 are parallel. Therefore, when the parasitic element 50 is viewed from the front, the loop portion 53 and the loop antenna 25 appear to overlap each other.
  • the gain Ga [dBi] is increased as compared with the case of the loop antenna 25 alone.
  • the gain Ga when both the loop antenna 25 and the parasitic element 50 are used is described as the gain Ga of the loop antenna 25.
  • FIG. Note that the gain Ga [dBi] is expressed as a multiple of the sensitivity in the direction of maximum sensitivity when the sensitivity of an omnidirectional antenna having uniform sensitivity in all directions is used as a reference.
  • the gain Ga of the loop antenna 25 alone was about -12 [dBi]
  • the gain Ga of the loop antenna 25 is improved to about 3 to 5 [dBi]. Therefore, the improvement effect, which is a difference from the case of the loop antenna 25 alone, is about 15 to 17 [dB].
  • the radio waves from the loop antenna 25 and the extension part 61 are resonated.
  • the length of the extension 61 is preferably set to 0.10 ⁇ to 0.40 ⁇ .
  • the length of the extension part 61 is around 0.20 ⁇ because the gain Ga is the highest. Considering the resonance characteristics, the ideal length of the extended portion 61 is 0.25 ⁇ . However, the length of the extension 61 is slightly shorter than 0.25 ⁇ . This is because the length of the extension portion 61 becomes shorter than 0.25 ⁇ because the loop portion 53 has an inductance and the phase shifts. Therefore, in this embodiment, it is particularly preferable that the length of the extension portion 61 is 0.20 ⁇ , which is slightly shorter than 0.25 ⁇ . If the length of the extension portion 61 is shorter than 0.10 ⁇ or longer than 0.40 ⁇ , the gain Ga is significantly lowered, which is not preferable.
  • the parasitic element 50 having only the extended portion 61 without the loop portion 53 is taken as a comparative example. Compared to this comparative example, the parasitic element 50 having the loop portion 53 is more strongly affected by the magnetic field of the loop antenna 25, so that a larger induced current flows through the loop portion 53 than in the comparative example. Since the energy received from the loop antenna 25 can be efficiently radiated using the extension part 61, the transmission output from the transmitter 10 can be reduced compared to the case where the energy is radiated as radio waves from the loop antenna 25 alone. can be raised. If the amount of power supplied to the loop antenna 25 is the same, the communication distance from the transmitter 10 can be extended.
  • the transmitter 10 is an existing transmitter that can also be used as a transmitter for a tire condition monitoring device. Further, the housing 11 of the transmitter 10 has a sealed structure, and the housing 11 and the loop antenna 25 are miniaturized. When a transmitter that can be used as a transmitter of a tire condition monitoring device is used alone as the transmitter 10 of a road surface temperature measurement system, its transmission output may be insufficient. In this case, by simply arranging the parasitic element 50 outside the housing 11, the transmitter can be obtained without changing the hardware including the loop antenna 25 and without adding a device that requires a power supply. 10 transmission power can be increased.
  • the parasitic element 50 has one extended portion 61 having the first end 51 as an open end. A second end 52 of the parasitic element 50 is connected to the ground substrate 70 . For the same transmission output, the length of the parasitic element 50 can be shortened compared to the case where the parasitic element 50 has two extension portions 61 .
  • the length of the extended portion 61 is set to 0.10 ⁇ to 0.40 ⁇ . Since the length of the extension portion 61 is defined, the radio wave from the loop antenna 25 and the extension portion 61 are easily resonated. Therefore, the gain Ga of the loop antenna 25 using the parasitic element 50 can be increased as compared with the case of the loop antenna 25 alone.
  • the parasitic element 50 has one extended portion 61 with the first end 51 as an open end, and is not electrically connected to the feeding portion 23 . Compared to the case where the parasitic element 50 having such an open end is directly electrically connected to the transmitter 10, the effects of lightning strikes on the loop antenna 25 and static electricity on the transmission circuit can be reduced.
  • the parasitic element 50 has two extensions 61 so as to have two open ends on both sides of the loop portion 53 .
  • the two extensions 61 extend in opposite directions from the loop portion 53 so as to be positioned on both sides of the loop portion 53 .
  • One extension 61 has a first end 51 at its tip, and the other extension 61 has a second end 52 at its tip.
  • Each of the two extensions 61 is straight.
  • One extension portion 61 extends between the first end 51 and the loop portion 53 .
  • the other extension 61 extends between the second end 52 and the loop portion 53 .
  • the two extensions 61 have the same length.
  • the loop portion 53 is sandwiched between two extension portions 61 .
  • the loop portion 53 includes a first side portion 53a, a second side portion 53b, a third side portion 53c, a fourth side portion 53d, and a fifth side portion 53e.
  • the first side portion 53 a is positioned between the two extension portions 61 when the parasitic element 50 is viewed from the front.
  • the first side portion 53a extends horizontally.
  • One extension portion 61 extends from the first side portion 53a.
  • the first side portion 53a and one extension portion 61 extend linearly.
  • the second side portion 53b extends between the first side portion 53a and the third side portion 53c.
  • the second side portion 53b extends vertically.
  • the third side portion 53c extends between the second side portion 53b and the fourth side portion 53d.
  • the third side portion 53c extends horizontally.
  • the fourth side portion 53d extends between the third side portion 53c and the fifth side portion 53e.
  • the fourth side portion 53d extends vertically.
  • the fifth side portion 53e extends horizontally from the fourth side portion 53d.
  • Another extension 61 extends from the fifth side 53e.
  • the fifth side portion 53e and another extension portion 61 extend linearly.
  • the first side portion 53a and the third side portion 53c are parallel.
  • the second side portion 53b and the fourth side portion 53d are parallel to each other.
  • the first side portion 53a and the fifth side portion 53e face the base portion 26 of the loop antenna 25 with the second wall 15 interposed therebetween.
  • the second side portion 53b faces one extension portion 27 with the second wall 15 interposed therebetween, and the fourth side portion 53d faces the other extension portion 27 with the second wall 15 interposed therebetween.
  • the third side portion 53c faces two terminal connection portions 28 of the loop antenna 25 with the second wall 15 interposed therebetween.
  • the size of the rectangular frame of the loop portion 53 in front view of the parasitic element 50 is substantially the same as the size of the rectangular frame of the loop antenna 25 .
  • the parasitic element 50 configured in this manner is arranged so that the axis M of the loop portion 53 and the perpendicular L of the loop antenna 25 are parallel.
  • Extension part The length from the loop portion 53 to the ends 51 and 52 is the length of each extension portion 61 .
  • the radio waves from the loop antenna 25 and the extension part 61 are resonated.
  • the length of the extension 61 is preferably 0.19 ⁇ to 0.25 ⁇ in order to make the extension 61 resonate. It can be said that the total length of the two extensions 61 of the parasitic element 50 is preferably 0.38 ⁇ to 0.50 ⁇ .
  • each extension part 61 is around 0.22 ⁇ because the gain Ga is maximized. If the length of the extension portion 61 is less than 0.19 ⁇ or more than 0.25 ⁇ , the gain Ga is significantly lowered, which is not preferable.
  • the second embodiment also has the following effects.
  • the length of the extended portion 61 is set to 0.19 ⁇ to 0.25 ⁇ . Therefore, it becomes easier to cause the extension portion 61 to resonate with the radio waves from the loop antenna 25 . Therefore, the gain Ga of the loop antenna 25 using the parasitic element 50 can be increased as compared with the case of the loop antenna 25 alone.
  • the parasitic element 50 has an extension portion 61 with the first end 51 as an open end and an extension portion 61 with the second end 52 as an open end. Compared to the case where the parasitic element 50 having such an open end is directly electrically connected to the transmitter 10, the effects of lightning strikes on the loop antenna 25 and static electricity on the transmission circuit can be reduced.
  • the extension portion 61 may be bent to include a first straight portion 63 and a second straight portion 64 .
  • the first straight portion 63 extends between the loop portion 53 and the second straight portion 64 when the parasitic element 50 is viewed from the front.
  • the first straight portion 63 extends vertically.
  • the first straight portion 63 extends between the fifth side portion 53 e of the loop portion 53 and the second straight portion 64 .
  • the second straight portion 64 extends straight from the first straight portion 63 .
  • the second straight portion 64 extends horizontally.
  • the first end 51 is the tip of the second linear portion 64 .
  • the extension 61 has the first end 51 as an open end. It can be said that the parasitic element 50 has one extension 61 so as to have one open end.
  • the lengths of the first straight portion 63 and the second straight portion 64 may be different. Unlike the first embodiment, bending the extension part 61 slightly shifts the resonance characteristics with respect to the operating frequency and changes the gain Ga. Can be made smaller.
  • the shape of the extension portion 61 may be changed as appropriate, such as a zigzag shape such as a so-called meander line, or a spiral shape, in addition to the shapes disclosed in the first and second embodiments. good too. Also, the shape of the extension part 61 may be appropriately changed according to the space around the transmitter 10 and the arrangement of articles around the transmitter 10 . Furthermore, the shape of the extension part 61 may be changed so as to follow the surface of the housing 11 of the transmitter 10 .
  • the extension portion 61 may include a first straight portion 63 , a second straight portion 64 , a third straight portion 65 and a fourth straight portion 66 .
  • the first straight portion 63 extends between the loop portion 53 and the second straight portion 64 when the parasitic element 50 is viewed from the front.
  • the first straight portion 63 extends vertically.
  • the first straight portion 63 extends between the fifth side portion 53 e of the loop portion 53 and the second straight portion 64 .
  • the second straight portion 64 extends between the first straight portion 63 and the third straight portion 65 .
  • the second straight portion 64 extends horizontally.
  • the third straight portion 65 extends between the second straight portion 64 and the fourth straight portion 66 .
  • the third straight portion 65 extends horizontally.
  • the fourth straight portion 66 extends from the third straight portion 65 .
  • the fourth straight portion 66 extends horizontally.
  • the second linear portion 64 and the fourth linear portion 66 are parallel.
  • the first end 51 is the tip of the fourth linear portion 66 .
  • the extension 61 has the first end 51 as an open end. It can be said that the parasitic element 50 has one extension 61 so as to have one open end.
  • the extension portion 61 is bent so as to have a first straight portion 63, a second straight portion 64, a third straight portion 65, and a fourth straight portion 66 in order to reduce the size.
  • a parasitic element 91 may include the parasitic element 50 of the second embodiment and the linear element 90 .
  • the linear element 90 is made of metal wire.
  • Linear element 90 is linear.
  • Linear element 90 is arranged side by side with extensions 61 along the direction in which axis line M extends so as to be parallel to each of two extensions 61 of parasitic element 50 .
  • the length of the linear element 90 is preferably around 0.50 ⁇ , particularly preferably slightly shorter than 0.50 ⁇ , in order to increase the improvement effect [dB].
  • the linear element 90 is arranged parallel to the aperture plane 36 of the loop antenna 25 .
  • the linear element 90 is preferably arranged at a distance of approximately 0.10 ⁇ from the loop antenna 25 .
  • the linear element 90 can function as a waveguide that draws out the energy radiated from the parasitic element 50 . Therefore, in the parasitic element 91 including the linear element 90 , the directivity of radio waves radiated from the parasitic element 50 adjacent to the loop antenna 25 can be enhanced by the linear element 90 . As a result, the gain Ga of the loop antenna 25 using the parasitic element 91 can be increased as compared with the case of the loop antenna 25 alone.
  • the linear element 90 may be arranged not parallel to each of the two extensions 61 of the parasitic element 50 but slightly inclined.
  • the linear element 90 may be formed of a metal processed product using a metal wire or a metal plate, or may be formed of a conductor pattern provided on a printed board or flexible board.
  • the linear element 90 may be formed of lead wires including single wires and stranded wires, or may be formed of a conductive resin or conductive rubber material.
  • the parasitic element 91 may include the parasitic element 50 of the first embodiment and the linear element 90 .
  • the linear element 90 is arranged to extend in the vertical direction so as to be parallel to the extension 61 of the parasitic element 50 .
  • the parasitic element 91 may include the parasitic element 50 shown in FIG. 9 and the linear element 90 .
  • the linear element 90 is preferably arranged side by side with the extension 61 so as to be parallel to the second linear portion 64 of the extension 61 .
  • the size of the rectangular frame of the loop portion 53 may be smaller or larger than the size of the rectangular frame of the loop antenna 25 . In other words, when the parasitic element 50 is viewed from the front, the loop portion 53 and the loop antenna 25 do not need to overlap each other.
  • At least one of the first side portion 53 a to the fifth side portion 53 e of the loop portion 53 may overlap the loop antenna 25 .
  • the loop antenna 25 and the parasitic element 50 are formed of a metal wire as a conductor, they are not limited to this.
  • the materials of the loop antenna 25 and the parasitic element 50 are not limited as long as they are conductors.
  • the loop antenna 25 and the parasitic element 50 may be formed of metal products using metal wires or metal plates, or may be formed of conductor patterns provided on printed boards or flexible boards.
  • loop antenna 25 and parasitic element 50 may be formed of lead wires including single wires and twisted wires, or may be formed of conductive resin or conductive rubber material.
  • the loop antenna 25 and the parasitic element 50 may be formed by plating the housing 11 made of resin or ceramic or by patterning conductive paint.
  • the electronic component provided on the substrate 22 of the transmitter 10 may be any electronic component such as a pressure sensor.
  • the transmitter 10 may be used as a transmitter for a system other than the road surface temperature measurement system.
  • the loop antenna 25 may be manufactured by bending a single rectangular leaf spring.
  • loop antenna 25 is made of stainless steel, which is an example of a conductor.
  • the loop antenna 25 has a base portion 26 , two extension portions 27 and two terminal connection portions 28 .
  • Each of the base portion 26, the extension portion 27, and the terminal connection portion 28 has a long plate shape.

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Abstract

無給電素子（５０）は、データを送信するように構成された送信機（１０）に用いられる。送信機（１０）は、給電されたループアンテナ（２５）を筐体（１１）内に備える。無給電素子（５０）は、筐体（１１）の外に位置するように配置されている。無給電素子（５０）は、当該無給電素子（５０）の一部分にループ部（５３）を備えるとともに、ループ部（５３）以外の部分に延長部（６１）を備えている。ループ部（５３）は、ループアンテナ（２５）と電磁気的に結合する。延長部（６１）は、無給電素子（５）の第１端（５１）を開放端として有する。

Description

無給電素子
　本開示は、送信機に用いられる無給電素子に関する。
　データを送信するように構成された送信機は、データを送信するための送信アンテナを備える。特許文献１には、送信アンテナであるアンテナ装置が、送信機としての携帯機のケースに内蔵されることが開示されている。特許文献１の携帯機は、車両のキーレスシステムに用いられる送信機である。
特開２０１５－３５６４４号公報
　特許文献１に開示の携帯機を他のシステムでの送信機に使用しようとする場合、つまり、既存の送信機を他の用途で使用しようとする場合がある。このとき、送信機の送信出力が足りない場合には、送信機の送信アンテナを含めたハードウエアの変更や電源を必要とする機器を追加せずに送信出力を上げることが望ましい。
　本開示の態様によれば、データを送信するように構成された送信機に用いられる無給電素子であって、前記送信機は、給電されたループアンテナと、前記ループアンテナを収容する筐体と、を備え、前記筐体の外に位置するように配置された前記無給電素子は、当該無給電素子の一部分であるループ部と、前記ループ部以外の部分であり、当該ループ部から延びる延長部と、を備え、前記ループ部は、前記ループアンテナと電磁気的に結合するように構成され、前記延長部は、前記無給電素子の少なくとも一端を開放端として有する。
　これによれば、送信機のループアンテナに送信電力が供給されると、ループアンテナの周囲に磁界が発生するとともに電界が発生してループアンテナからエネルギーが放射される。筐体の外では、ループアンテナの磁界と結合したループ部に誘導電流が流れる。筐体の外に配置された素子を直線状にした場合を比較例とすると、ループ部には比較例よりも大きな誘導電流が流れる。
　そして、誘導電流の流れた無給電素子において、延長部の開放端付近と、その他の部分との間に電位差が生じるため、電界が延長部にも発生する。その結果、ループアンテナから受けたエネルギーが、延長部を利用して電波として効率良く放射される。送信機のループアンテナ単体からエネルギーが電波として放射される場合と比べると、送信機からの送信出力を上げることができる。ループアンテナへの送信電力が同じなら、送信機からの通信距離を伸ばすことができる。したがって、既存の送信機であっても、無給電素子を筐体の外に追加するだけで、送信機のループアンテナを含めたハードウエアを変更することなく、また、電源を必要とする機器を追加することなく、送信機の送信出力を上げることができる。
　上記無給電素子について、前記延長部は１つであり、前記開放端は１つであり、前記無給電素子は、前記開放端である第１端と、グランドに接続されるように構成された第２端と、を有してもよい。
　上記無給電素子について、前記ループアンテナの使用周波数での波長をλとすると、前記延長部は、０．１０λ～０．４０λの長さを有してもよい。
　上記無給電素子について、前記延長部は、前記ループ部の両側に位置する２つの延長部を含み、２つの前記延長部の各々が前記開放端を有してもよい。
　上記無給電素子について、前記ループアンテナの使用周波数での波長をλとすると、２つの前記延長部は、０．１９λ～０．２５λの長さを有してもよい。
　上記無給電素子について、前記延長部に並んで配置された直線状素子をさらに含んでもよい。
第１の実施形態の送信機および無給電素子を示す斜視図である。 図１の送信機の内部、および無給電素子を示す端面図である。 図１の送信機を示す分解斜視図である。 図１の無給電素子および送信機を示す正面図である。 図１の無給電素子の延長部の長さと利得との関係を示すグラフである。 第２の実施形態の送信機および無給電素子を示す斜視図である。 図６の無給電素子を示す正面図である。 図７の無給電素子の延長部の長さと利得との関係を示すグラフである。 第１の実施形態の無給電素子の別例を示す斜視図である。 第１の実施形態の無給電素子のもう一つの別例を示す斜視図である。 直線状素子を含む、別例の無給電素子を示す斜視図である。
　（第１の実施形態）
　無給電素子の第１の実施形態について説明する。
　＜送信機＞
　送信機は、例えば、タイヤ状態監視装置の送信機とほぼ同じ構成である。つまり、送信機は既存の送信機であるといえる。図示しないが、タイヤ状態監視装置は、車両の４つの車輪にそれぞれ装着される送信機と、車両に設置される受信機とを備えている。送信機は、車輪のホイールやタイヤに装着されている。また、送信機は、タイヤの内部空間に配置されている。
　送信機は、筐体と、タイヤ状態検出部と、基板と、送信回路と、ループアンテナと、を備えている。筐体は、タイヤ状態検出部、基板、送信回路およびループアンテナを収容している。送信機は、送信回路およびループアンテナにより、タイヤ状態検出部によって検出したタイヤの情報を含むデータ信号を受信機に無線送信する。タイヤ状態監視装置は、送信機から送信されるデータ信号を受信機で受信することで、タイヤの状態を監視する。
　タイヤ状態監視装置の送信機は、タイヤ内の水分や腐食性ガスといったタイヤ内の環境に耐え得るよう高い耐環境性能を有している。高い耐環境性能を持たせるため、送信機の筐体は密閉構造を有している。また、送信機は、車両走行中に常に遠心力を受けるホイールやタイヤに装着されるため、小型化かつ軽量化されている。送信機の小型化および軽量化のため、筐体が小型化されるとともに、ループアンテナも小型化されている。
　このように、密閉構造を有するとともに小型化された送信機は、屋外でも使用されるニーズがあり、例えば、路面温度測定システムの送信機として使用される。
　路面温度測定システムは、送信機を備える１つ以上の温度測定装置と、１つ以上の受信機と、を備える。１つ以上の温度測定装置は、屋外の道路に配置されている。温度測定装置は、道路の温度を測定するとともに、測定した温度をデータ信号として、送信機から受信機に無線送信する。路面温度測定システムに用いられる送信機は、タイヤ状態検出部の代わりに、温度センサを備えている。以下、路面温度測定システムの送信機に用いられる無給電素子に具体化して説明する。
　図１～図３に示すように、送信機１０は、筐体１１と、基板２２と、給電部２３と、ループアンテナ２５と、を備えている。送信機１０はデータを送信するように構成されている。なお、給電部２３は模式的に図示しているため、図２では詳細な図示を省略している。
　＜筐体＞
　筐体１１は、基板２２、給電部２３およびループアンテナ２５を収容している。つまり、送信機１０は、ループアンテナ２５を筐体１１内に備えている。
　筐体１１は、筐体本体１２と、筐体本体１２の開口部を閉塞する平板状の蓋１３とを有している。筐体本体１２は、第１壁１４と、第２壁１５と、を備えている。第１壁１４は、平板状である。第２壁１５は四角筒状の周壁である。第２壁１５は、第１壁１４の周縁から延びている。筐体本体１２と蓋１３とは固定されている。この固定により、筐体１１は密閉構造を有している。この密閉構造により、水分やガス等が筐体１１の外部から内部に侵入することが抑制されている。このため、筐体１１は高い耐環境性能を有しているといえる。筐体１１は、筐体本体１２の内部に樹脂が充填されることによって密閉構造を有していてもよい。この場合、筐体１１は、蓋１３を備えていなくてもよい。また、筐体１１の表面には電気的な接続、又は信号的な接続のための外部接続端子は設けられていない。このため、筐体１１は外部から内部の基板２２および給電部２３への接続が不可能な構造である。
　＜基板＞
　基板２２は、表面に板面２２ａを備えている。基板２２の板面２２ａには給電部２３、および図示しない温度センサが実装されている。給電部２３は、図示しない送信回路、および制御装置を含む電子部品である。給電部２３は、温度センサが検出した信号を無線信号に変調した後、使用周波数に応じた送信電力をループアンテナ２５に出力する。使用周波数帯としては、例えば、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯、ＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、及び２．４ＧＨｚ帯を挙げることができる。
　＜ループアンテナ＞
　送信アンテナとしてのループアンテナ２５は、導体の一例である金属線材を屈曲させることで製造されている。ループアンテナ２５は、基部２６と、２つの延設部２７と、２つの端子接続部２８とを備えている。送信機１０の小型化および軽量化を目的として、ループアンテナ２５は可能な限り小型化されている。
　２つの延設部２７の各々は、基部２６の各端部から基板２２に向けて突出している。２つの端子接続部２８の各々は、基部２６とは反対側に位置する各延設部２７の端部から互いの端子接続部２８に近付くように突出している。詳細に図示しないが、ループアンテナ２５の端子接続部２８は給電部２３と電気的に接続されている。ループアンテナ２５は給電部２３から給電される。
　ループアンテナ２５は、筐体本体１２の底に基部２６が近接するとともに、延設部２７が基部２６の両端部から基板２２に向けて突出する形状で筐体１１内に収容されている。
　ループアンテナ２５と基板２２とは、開口領域Ｓ２を画定している。開口領域Ｓ２は、ループアンテナ２５に囲まれた部分であるといえる。開口領域Ｓ２は、金属線材に沿う仮想面３５に開口している。仮想面３５は、開口領域Ｓ２を囲むように金属線材に沿って延びる端縁３１を仮想的に延長した面である。ループアンテナ２５は、ループアンテナ２５で囲まれた部分に開口面３６を備えている。開口面３６は、基板２２の板面２２ａに垂直である。開口面３６に垂直な直線を垂線Ｌとする。なお、ループアンテナ２５は、開口面３６が板面２２ａに対し斜めになるように基板２２に配置されていてもよい。
　＜無給電素子＞
　無給電素子５０は、筐体１１の外に位置するように配置されている。無給電素子５０は、送信機１０に対して非接触である。無給電素子５０は、筐体１１の第２壁１５に近接するように配置されている。無給電素子５０は、第２壁１５を間に挟んで、ループアンテナ２５に向かい合っている。無給電素子５０は、ループアンテナ２５と電磁気的に結合できるようにループアンテナ２５に近接している。電磁気的に結合できるとは、ループアンテナ２５で生じた磁界によって、無給電素子５０に誘導電流を流すことができることを示す。ループアンテナ２５で生じた磁界によって、無給電素子５０により多くの誘導電流を流すためには、無給電素子５０は、ループアンテナ２５に近い程、好ましい。
　無給電素子５０は、導体の一例である金属線材製である。無給電素子５０は、第１端５１と第２端５２とを備えている。無給電素子５０の第１端５１は、金属線材の一端であるとともに、無給電素子５０の第２端５２は、金属線材の他端である。第２端５２は、グランドとしてのグランド基板７０と電気的に接続されている。なお、グランド基板７０は四角板状である。また、グランド基板７０は、導体製である。無給電素子５０の第１端５１は、開放端とされている。
　図３および図４に示すように、無給電素子５０は、ループ部５３と、延長部６１とを備えている。また、無給電素子５０は、接続部５４を備えていてもよい。無給電素子５０は、金属線材を折り曲げて形成されている。
　＜接続部＞
　接続部５４は、ループ部５３から延出している部分である。接続部５４は、鉛直方向に延びている。第２端５２は接続部５４の先端である。接続部５４は、ループ部５３とグランド基板７０とを接続する部分である。接続部５４は、グランド基板７０とループ部５３との間で延びている。
　＜ループ部＞
　ループ部５３は、無給電素子５０の一部分である。ループ部５３は、無給電素子５０のうち、ループアンテナ２５と電磁気的に結合する部分である。ループ部５３は、第１端５１および第２端５２から離れている。ループ部５３は、金属線材の全体のなかで、ループ状に折り曲げられた部分である。ループ部５３を一方向から見ると長四角枠状である。ループ部５３が長四角枠状に見えるように無給電素子５０を見ることを正面視とする。
　無給電素子５０の正面視で、ループ部５３は、長四角形状の領域Ｓ３を画定している。ループ部５３は、軸線Ｍを備えている。軸線Ｍは、無給電素子５０の正面視で領域Ｓ３の中心を通る線である。無給電素子５０の正面視でループ部５３が長四角枠状となるように金属線材が折り曲げられている。
　ループ部５３は、第１辺部５３ａと、第２辺部５３ｂと、第３辺部５３ｃと、第４辺部５３ｄと、第５辺部５３ｅとを備えている。第１辺部５３ａは、無給電素子５０の正面視で接続部５４から鉛直方向に延びている。第２辺部５３ｂは、第１辺部５３ａと第３辺部５３ｃとの間で延びている。第２辺部５３ｂは、水平方向に延びている。第３辺部５３ｃは、第２辺部５３ｂと第４辺部５３ｄとの間で延びている。第３辺部５３ｃは、鉛直方向に延びている。第４辺部５３ｄは、第３辺部５３ｃと第５辺部５３ｅとの間で延びている。第４辺部５３ｄは、水平方向に延びている。第５辺部５３ｅは、第４辺部５３ｄから鉛直方向に延びている。
　無給電素子５０の正面視で、第１辺部５３ａと第３辺部５３ｃとは平行であるとともに、第５辺部５３ｅと第３辺部５３ｃとは平行である。また、無給電素子５０の正面視で、第２辺部５３ｂと第４辺部５３ｄとは平行である。
　第５辺部５３ｅは、軸線Ｍの延びる方向に第１辺部５３ａから離れている。このため、第４辺部５３ｄは、第３辺部５３ｃから第５辺部５３ｅに向かうに従い水平方向に延びつつ斜めに延びている。
　＜延長部＞
　延長部６１は、無給電素子５０のうち、ループ部５３および接続部５４以外の部分であって、ループ部５３から延びる部分である。延長部６１は、第１端５１とループ部５３との間で鉛直方向へ真っ直ぐに延びている。このように構成された無給電素子５０は、ループ部５３の軸線Ｍと、ループアンテナ２５の垂線Ｌとが平行となるように筐体１１の外に配置されている。このため、無給電素子５０の正面視では、ループ部５３とループアンテナ２５は重なり合って見える。
　＜無給電素子の機能＞
　給電部２３からループアンテナ２５に送信電力が入力されると、ループアンテナ２５から放射されたエネルギーが、無給電素子５０を利用して増幅されるとともに、電波として放射される。
　＜ループアンテナの利得＞
　ループアンテナ２５では、無給電素子５０を用いることで、ループアンテナ２５単体の場合と比べて利得Ｇａ［ｄＢｉ］が高められている。ループアンテナ２５と無給電素子５０の双方を用いた場合の利得Ｇａを、ループアンテナ２５の利得Ｇａとして記載する。なお、利得Ｇａ［ｄＢｉ］は、全方位に均等な感度を持つ無指向性アンテナの感度を基準としたときの最大感度方位の感度を倍数として表している。
　ループアンテナ２５単体での利得Ｇａが－１２［ｄＢｉ］程度であったのに対し、ループアンテナ２５の利得Ｇａが３～５［ｄＢｉ］程度に改善されている。このため、ループアンテナ２５単体の場合との差である改善効果は１５～１７［ｄＢ］程度になっている。
　＜無給電素子の長さ＞
　ループアンテナ２５の使用周波数での波長を「λ」とする。
　ループアンテナ２５の利得Ｇａを高めるため、ループアンテナ２５からの電波と延長部６１を共振させる。延長部６１を共振させるため、延長部６１の長さは、０．１０λ～０．４０λに設定されるのが好ましい。
　図５に示すように、延長部６１の長さは、０．２０λ付近であると、利得Ｇａが最も高くなるため、特に好ましい。共振特性を考慮すると、延長部６１の長さは０．２５λが理想の長さである。ただし、延長部６１の長さは、０．２５λより若干短くなる。これは、ループ部５３がインダクタンスを持って位相がずれることにより、延長部６１の長さが０．２５λより短くなるためである。したがって、本実施形態では、延長部６１の長さは、０．２５λより若干短い０．２０λが特に好ましい。延長部６１の長さが０．１０λより短い、および０．４０λより長いと、利得Ｇａが著しく低下するため、好ましくない。　
　＜無給電素子の位置＞
　ループアンテナ２５の磁界との結合を強くするため、無給電素子５０は、ループアンテナ２５に近いほど、好ましい。上記したように、ループアンテナ２５で生じた磁界の影響を受けてループ部５３に誘導電流が流れる。この誘導電流を多く流すために、ループアンテナ２５で生じた磁界が、ループ部５３に強く及ぶことが好ましい。このことから、軸線Ｍに沿ってループアンテナ２５にループ部５３を可能な限り近づけるのが好ましい。ただし、無給電素子５０とループアンテナ２５との距離は、使用周波数および周囲環境に応じて適宜変更してもよい。
　＜作用＞
　本実施形態の作用について説明する。
　ループアンテナ２５に送信電力が供給されて、ループアンテナ２５に電流が流れると、ループアンテナ２５の周囲に磁界が発生するとともに電界が発生してループアンテナ２５からエネルギーが放射される。筐体１１の外では、ループアンテナ２５の磁界と結合したループ部５３に誘導電流が流れる。そして、延長部６１において、第１端５１付近と、その他の部位とに電位差が生じる結果、延長部６１に電界が発生する。ループアンテナ２５から受けたエネルギーが、電波として延長部６１を利用して効率良く放射される。
　第１の実施形態の効果について説明する。
　（１－１）ループ部５３を備えない延長部６１だけの無給電素子５０を比較例とする。この比較例と比べると、ループ部５３を備える無給電素子５０は、ループアンテナ２５の磁界の影響を強く受けるため、ループ部５３には比較例よりも大きな誘導電流が流れる。そして、ループアンテナ２５から受けたエネルギーを、延長部６１を利用して効率良く放射できるため、ループアンテナ２５単体から、エネルギーが電波として放射される場合と比べると、送信機１０からの送信出力を上げることができる。ループアンテナ２５への給電量が同じなら、送信機１０からの通信距離を伸ばすことができる。
　送信機１０は、タイヤ状態監視装置の送信機としても使用可能な既存の送信機である。また、送信機１０の筐体１１は密閉構造を有するとともに、筐体１１およびループアンテナ２５は小型化されている。タイヤ状態監視装置の送信機として使用可能な送信機を、路面温度測定システムの送信機１０として単体で使用したとき、その送信出力が足りない場合がある。この場合、筐体１１の外に無給電素子５０を配置するだけで、ループアンテナ２５を含めたハードウエアを変更することなく、また、電源を必要とする機器を追加しなくても、送信機１０の送信出力を上げることができる。
　（１－２）無給電素子５０は、第１端５１を開放端として有する延長部６１を１つ備えている。無給電素子５０の第２端５２は、グランド基板７０に接続されている。同じ送信出力とした場合、無給電素子５０が、延長部６１を２つ備える場合と比べると、無給電素子５０の長さを短縮できる。
　（１－３）延長部６１の長さを０．１０λ～０．４０λとしている。延長部６１の長さを規定するため、ループアンテナ２５からの電波と延長部６１を共振させやすくなる。このため、ループアンテナ２５単体の場合と比べて、無給電素子５０を用いたループアンテナ２５による利得Ｇａを高めることができる。
　（１－４）無給電素子５０は、第１端５１を開放端とする延長部６１を１つ有するとともに、給電部２３とは電気的に接続されていない。このような開放端を有する無給電素子５０を送信機１０に直接電気的に接続する場合と比べると、ループアンテナ２５に対する落雷や静電気による送信回路への影響を軽減できる。
　（第２の実施形態）
　無給電素子の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態の第１の実施形態との主な違いは、延長部の数と形状である。以下、その点について説明し、第１の実施形態と同じ構成については詳細な説明を割愛する。
　＜無給電素子の全体＞
　図６および図７に示すように、無給電素子５０は、ループ部５３を中心とした両側で２つの開放端を有するように延長部６１を２つ備えている。２つの延長部６１は、ループ部５３の両側に位置するように、ループ部５３から互いに反対方向に延びている。一方の延長部６１は、先端に第１端５１を有し、他方の延長部６１は、先端に第２端５２を有する。２つの延長部６１の各々は直線状である。
　一方の延長部６１は、第１端５１とループ部５３との間で延びる。他方の延長部６１は、第２端５２とループ部５３との間で延びる。２つの延長部６１の長さは同じである。ループ部５３は、２つの延長部６１によって挟まれている。
　＜ループ部＞
　ループ部５３は、第１辺部５３ａと、第２辺部５３ｂと、第３辺部５３ｃと、第４辺部５３ｄと、第５辺部５３ｅとを備えている。第１辺部５３ａは、無給電素子５０の正面視で、２つの延長部６１の間に位置している。第１辺部５３ａは水平方向に延びている。第１辺部５３ａから一つの延長部６１が延びている。第１辺部５３ａと一方の延長部６１とは直線状に延びている。
　第２辺部５３ｂは、第１辺部５３ａと第３辺部５３ｃとの間で延びている。第２辺部５３ｂは、鉛直方向に延びている。第３辺部５３ｃは、第２辺部５３ｂと第４辺部５３ｄとの間で延びている。第３辺部５３ｃは、水平方向に延びている。第４辺部５３ｄは、第３辺部５３ｃと第５辺部５３ｅとの間で延びている。第４辺部５３ｄは鉛直方向に延びている。
　第５辺部５３ｅは、第４辺部５３ｄから水平方向に延びている。第５辺部５３ｅから、もう一つの延長部６１が延びている。第５辺部５３ｅと、もう一つの延長部６１とは直線状に延びている。無給電素子５０の正面視では、一方の延長部６１と、ループ部５３の第１辺部５３ａと、他方の延長部６１とが一直線状に並んでいる。
　無給電素子５０の正面視で、第１辺部５３ａと第３辺部５３ｃとは平行である。無給電素子５０の正面視で、第２辺部５３ｂと第４辺部５３ｄとは平行である。
　第１辺部５３ａおよび第５辺部５３ｅは、第２壁１５を挟んで、ループアンテナ２５の基部２６と向き合っている。第２辺部５３ｂは、第２壁１５を挟んで、一方の延設部２７と向き合っているとともに、第４辺部５３ｄは、第２壁１５を挟んで、他方の延設部２７と向き合っている。第３辺部５３ｃは、第２壁１５を挟んで、ループアンテナ２５の２つの端子接続部２８と向き合っている。無給電素子５０の正面視でのループ部５３の四角枠の大きさは、ループアンテナ２５の四角枠の大きさとほぼ同じである。
　このように構成された無給電素子５０は、ループ部５３の軸線Ｍと、ループアンテナ２５の垂線Ｌとが平行となるように配置されている。
　＜延長部＞
　ループ部５３から各端５１，５２までの長さを各延長部６１の長さとする。ループアンテナ２５の利得Ｇａを高めるため、ループアンテナ２５からの電波と延長部６１を共振させる。
　図８に示すように、延長部６１を共振させるため、延長部６１の長さは、０．１９λ～０．２５λが好ましい。無給電素子５０は、２つの延長部６１の長さの合計は、０．３８λ～０．５０λが好ましいといえる。
　各延長部６１の長さが、０．２２λ付近であると、利得Ｇａが最大となるため、特に好ましい。延長部６１の長さが０．１９λ未満および０．２５λを越えると、利得Ｇａが著しく低くなるため、好ましくない。
　第２の実施形態では、第１の実施形態の（１－１）に記載の効果に加え、以下の効果も奏する。
　（２－１）延長部６１の長さを０．１９λ～０．２５λとしている。このため、延長部６１をループアンテナ２５からの電波と共振させやすくなる。よって、ループアンテナ２５単体の場合と比べて、無給電素子５０を用いたループアンテナ２５による利得Ｇａを高めることができる。
　（２－２）無給電素子５０は、第１端５１を開放端とする延長部６１と、第２端５２を開放端とする延長部６１とを有する。このような開放端を有する無給電素子５０を送信機１０に直接電気的に接続する場合と比べると、ループアンテナ２５に対する落雷や静電気による送信回路への影響を軽減できる。
　上記の各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記の各実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
　・図９に示すように、第１の実施形態において、延長部６１は、第１直線部６３と、第２直線部６４とを備えるように折り曲げられていてもよい。第１直線部６３は、無給電素子５０の正面視で、ループ部５３と第２直線部６４との間で延びている。第１直線部６３は、鉛直方向に延びている。第１直線部６３は、ループ部５３の第５辺部５３ｅと第２直線部６４との間で延びている。
　第２直線部６４は、第１直線部６３から真っ直ぐに延びている。第２直線部６４は、水平方向に延びている。第１端５１は、第２直線部６４の先端である。したがって、延長部６１は、第１端５１を開放端として有する。無給電素子５０は、１つの開放端を有するように延長部６１を１つ備えているといえる。
　この場合、第１直線部６３および第２直線部６４の長さを異ならせてもよい。第１の実施形態と異なり、延長部６１を折り曲げることで、使用周波数に対する共振特性が若干ずれたり、利得Ｇａが変化するが、延長部６１が一直線状の場合と比べると、無給電素子５０を小型化できる。
　・延長部６１の形状は、第１の実施形態および第２の実施形態に開示した形状以外にも、所謂、メアンダラインといわれるようなジグザグ状であったり、螺旋状であったり適宜変更してもよい。また、延長部６１の形状は、送信機１０の周囲の空間や、送信機１０の周囲での物品の配置に応じて適宜変更してもよい。さらに、延長部６１の形状は、送信機１０の筐体１１の表面に沿うように変更してもよい。
　・図１０に示すように、延長部６１は、第１直線部６３と、第２直線部６４と、第３直線部６５と、第４直線部６６と、を備えていてもよい。第１直線部６３は、無給電素子５０の正面視で、ループ部５３と第２直線部６４との間で延びている。第１直線部６３は、鉛直方向に延びている。第１直線部６３は、ループ部５３の第５辺部５３ｅと第２直線部６４との間で延びている。
　第２直線部６４は、第１直線部６３と第３直線部６５との間で延びている。第２直線部６４は、水平方向に延びている。第３直線部６５は、第２直線部６４と第４直線部６６との間で延びている。第３直線部６５は、水平方向に延びている。第４直線部６６は、第３直線部６５から延びている。第４直線部６６は、水平方向に延びている。
　第２直線部６４と第４直線部６６は平行である。第１端５１は、第４直線部６６の先端である。したがって、延長部６１は、第１端５１を開放端として有する。無給電素子５０は、１つの開放端を有するように延長部６１を１つ備えているといえる。
　本実施形態では、延長部６１を小型化するために、第１直線部６３、第２直線部６４、第３直線部６５、および第４直線部６６を有するように折り曲げている。延長部６１を折り曲げるにあたり、利得Ｇａが低下しないように、各直線部６３～６６の長さを調整するのが好ましい。
　・図１１に示すように、第２の実施形態の無給電素子５０と、直線状素子９０とを含んで、無給電素子９１としてもよい。直線状素子９０は、金属線材製である。直線状素子９０は直線状である。直線状素子９０は、無給電素子５０の２つの延長部６１の各々に対し平行となるように、軸線Ｍの延びる方向に沿って延長部６１に並んで配置されている。
　直線状素子９０の長さは、改善効果［ｄＢ］を高めるため、０．５０λ前後が好ましく、０．５０λより若干短いのが特に好ましい。
　直線状素子９０は、ループアンテナ２５の開口面３６に平行に配置される。直線状素子９０は、ループアンテナ２５から０．１０λ付近離れた位置に配置されるのが好ましい。
　このように構成すると、直線状素子９０を、無給電素子５０から放射されたエネルギーを引き出す導波器として機能させることができる。このため、直線状素子９０を含む無給電素子９１では、ループアンテナ２５に近接した無給電素子５０から放射された電波の指向性を直線状素子９０によって高めることができる。その結果として、ループアンテナ２５単体の場合と比べて、無給電素子９１を用いたループアンテナ２５による利得Ｇａを高めることができる。
　なお、直線状素子９０は、無給電素子５０の２つの延長部６１の各々に対し平行とならずに、若干傾くように配置されていてもよい。なお、直線状素子９０は、金属線や金属板を用いた金属加工品によって形成されていてもよいし、プリント基板やフレキシブル基板上に設けた導体パターンによって形成されていてもよい。又は、直線状素子９０は、単線および撚り線を含むリード線によって形成されていてもよいし、導電性樹脂又は導電性ゴム材料で形成されていてもよい。
　・第１の実施形態の無給電素子５０と、直線状素子９０とを含んで、無給電素子９１としてもよい。この場合、直線状素子９０は、無給電素子５０の延長部６１に対し平行となるように、鉛直方向に延びるように配置される。
　・図９に示す無給電素子５０と、直線状素子９０とを含んで、無給電素子９１としてもよい。この場合、直線状素子９０は、延長部６１の第２直線部６４と平行となるように、延長部６１に並んで配置されるのが好ましい。
　・ループ部５３の四角枠の大きさは、ループアンテナ２５の四角枠の大きさより小さくてもよいし、大きくてもよい。つまり、無給電素子５０の正面視において、ループ部５３とループアンテナ２５は重なり合っていなくてもよい。
　又は、ループ部５３の第１辺部５３ａ～第５辺部５３ｅの少なくとも一つが、ループアンテナ２５と重なり合っていてもよい。
　・ループアンテナ２５および無給電素子５０を導体としての金属線材で形成したが、これに限らない。ループアンテナ２５および無給電素子５０は導体であれば、材質の限定はない。ループアンテナ２５および無給電素子５０は、金属線や金属板を用いた金属加工品によって形成されていてもよいし、プリント基板やフレキシブル基板上に設けた導体パターンによって形成されていてもよい。又は、ループアンテナ２５および無給電素子５０は、単線および撚り線を含むリード線によって形成されていてもよいし、導電性樹脂又は導電性ゴム材料で形成されていてもよい。さらに、ループアンテナ２５および無給電素子５０は、樹脂又はセラミック製の筐体１１に対するメッキや導電性塗料によるパターンによって形成されていてもよい。
　・送信機１０の基板２２に設けられる電子部品は、圧力センサなど、どのような電子部品でもよい。
　・送信機１０は、路面温度測定システム以外のシステムの送信機として用いられてもよい。
　・ループアンテナ２５は、一つの長方形状の板バネを屈曲させることで製造されていてもよい。この場合は、ループアンテナ２５は、導体の一例であるステンレス製である。この場合も、ループアンテナ２５は、基部２６と、２つの延設部２７と、２つの端子接続部２８とを備えている。基部２６、延設部２７、および端子接続部２８の各々は長板状である。
　１０…送信機、１１…筐体、２５…ループアンテナ、５０，９１…無給電素子、５１…開放端としての第１端、５２…開放端としての第２端、５３…ループ部、６１…延長部、９０…直線状素子。

Claims (6)

  1. 　データを送信するように構成された送信機に用いられる無給電素子であって、
    前記送信機は、給電されたループアンテナと、前記ループアンテナを収容する筐体と、を備え、
    　前記筐体の外に位置するように配置された前記無給電素子は、
    　　当該無給電素子の一部分であるループ部と、
    　　前記ループ部以外の部分であり、当該ループ部から延びる延長部と、を備え、
    　前記ループ部は、前記ループアンテナと電磁気的に結合するように構成され、
    　前記延長部は、前記無給電素子の少なくとも一端を開放端として有する、無給電素子。
  2. 　前記延長部は１つであり、前記開放端は１つであり、
    　前記無給電素子は、前記開放端である第１端と、グランドに接続されるように構成された第２端と、を有する、請求項１に記載の無給電素子。
  3. 　前記ループアンテナの使用周波数での波長をλとすると、前記延長部は、０．１０λ～０．４０λの長さを有する、請求項２に記載の無給電素子。
  4. 　前記延長部は、前記ループ部の両側に位置する２つの延長部を含み、２つの前記延長部の各々が前記開放端を有する、請求項１に記載の無給電素子。
  5. 　前記ループアンテナの使用周波数での波長をλとすると、２つの前記延長部は、０．１９λ～０．２５λの長さを有する、請求項４に記載の無給電素子。
  6. 　前記延長部に並んで配置された直線状素子をさらに含む、請求項１～請求項５のうちいずれか一項に記載の無給電素子。
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