ループアンテナ及びループアンテナ装置
【課題】指向性を低く抑えて広角に対応できるループアンテナ及びループアンテナ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ループアンテナ１５は、第１の導体（３０、３５）と、第２の導体２５と、第３の導体（６３、６４）と、第４の導体２０と、を備える。第２及び第４の導体は、第１の軸方向に沿って延在し、かつ、第１の導体と第３の導体とが異なる高さに位置する。第１の軸方向から見た場合に、第１の導体と第３の導体とによって第１のループ状の導体を形成し、第１の軸と垂直な第２の軸方向から見た場合に、第１の導体の少なくとも一部と第３の導体の少なくとも一部と第２の導体と第４の導体とによって第２のループ状の導体を形成し、第１の軸と第２の軸とに垂直な第３の軸方向から見た場合に、第１の導体の少なくとも一部と第３の導体の少なくとも一部と第２の導体と第４の導体とによって第３のループ状の導体を形成する。
【解決手段】ループアンテナ１５は、第１の導体（３０、３５）と、第２の導体２５と、第３の導体（６３、６４）と、第４の導体２０と、を備える。第２及び第４の導体は、第１の軸方向に沿って延在し、かつ、第１の導体と第３の導体とが異なる高さに位置する。第１の軸方向から見た場合に、第１の導体と第３の導体とによって第１のループ状の導体を形成し、第１の軸と垂直な第２の軸方向から見た場合に、第１の導体の少なくとも一部と第３の導体の少なくとも一部と第２の導体と第４の導体とによって第２のループ状の導体を形成し、第１の軸と第２の軸とに垂直な第３の軸方向から見た場合に、第１の導体の少なくとも一部と第３の導体の少なくとも一部と第２の導体と第４の導体とによって第３のループ状の導体を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ループアンテナ及びループアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記ループアンテナ装置として、例えば特許文献１には、絶縁基板上に螺旋状に巻線された導電体を具備するループアンテナが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９０８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、例えば、ループアンテナ装置の設置箇所によっては、ループアンテナ装置が受信しようとする電波は様々な方向から到達するので、ループアンテナ装置として、指向性を低く抑えて、広角に対応できるものが望まれる場合がある。しかし、特許文献１のようなループアンテナ装置では、指向性が高かった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、指向性を低く抑えて広角に対応できるループアンテナ及びループアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るループアンテナは、
第１の導体と、一端が前記第１の導体の一端に電気的に接続された第２の導体と、一端が前記第２の導体の他端に電気的に接続された第３の導体と、一端が前記第３の導体の他端に電気的に接続された第４の導体と、を備え、前記第１乃至第４の導体がループ状に形成されているループアンテナであって、
前記第２の導体及び前記第４の導体は、第１の軸方向に沿って延在し、かつ、前記第１の導体と前記第３の導体とが前記第１の軸方向に沿った方向を高さとした場合に異なる高さに位置し、
前記第１の軸方向から見た場合に、前記第１の導体と前記第３の導体とによって第１のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と垂直な第２の軸方向から見た場合に、前記第１の導体の少なくとも一部と前記第３の導体の少なくとも一部と前記第２の導体と前記第４の導体とによって第２のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と前記第２の軸とに垂直な第３の軸方向から見た場合に、前記第１の導体の少なくとも一部と前記第３の導体の少なくとも一部と前記第２の導体と前記第４の導体とによって第３のループ状の導体を形成する、
ことを特徴とする。
【０００７】
前記第１の導体は、一端が前記第２の導体に接続された第１の導体部と、一端が前記第４の導体に接続された第２の導体部とを、有し、
前記第３の導体は、一端が前記第２の導体に接続された第３の導体部と、一端が前記第４の導体に接続された第４の導体部とを、有し、
前記第１の導体部の他端と前記第２の導体部の他端とは、互いに接続され、
前記第３の導体部の他端と前記第４の導体部の他端とは、互いに接続され、
前記第２の軸方向から見た場合に、前記第１の導体部と前記第２の導体と前記第４の導体部と前記第４の導体とによって前記第２のループ状の導体を形成し、
前記第３の軸方向から見た場合に、前記第２の導体部と前記第２の導体と前記第３の導体部と前記第４の導体とによって前記第３のループ状の導体を形成する、
ようにしてもよい。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係るループアンテナは、
第１の導体と、一端が前記第１の導体の一端に電気的に接続された第２の導体と、一端が前記第２の導体の他端に電気的に接続された第３の導体と、を備え、前記第１乃至第３の導体がループ状に形成されているループアンテナであって、
前記第１の導体は、第１の軸方向に凸の形状であり、
前記第２の導体は、前記第１の軸方向に凸の形状であり、
前記第１の軸から見た場合に、前記第１乃至第３の導体によって第１のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と垂直な第２の軸方向から見た場合に、前記第２の導体と前記第３の導体の少なくとも一部とによって第２のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と前記第２の軸とに垂直な第３の軸方向から見た場合に、前記第１の導体と前記第３の導体の少なくとも一部とによって第３のループ状の導体を形成する、
ことを特徴とする。
【０００９】
前記第３の導体は、一端が前記第１の導体に接続された第１の導体部と、一端が前記第２の導体に接続された第２の導体部とを、有し、
前記第２の軸方向から見た場合に、前記第２の導体と前記第１の導体部とによって前記第２の閉ループ状の導体を形成し、
前記第３の軸方向から見た場合に、前記第１の導体と前記第２の導体部とによって前記第３の閉ループ状の導体を形成する、
ようにしてもよい。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第３の観点に係るループアンテナ装置は、
基板と、
前記基板上に形成された上記の第１の観点に係るループアンテナと、を備え、
前記ループアンテナの前記第３の導体は、前記基板上に形成されている導電パターンから構成されている、
ことを特徴とする。
【００１１】
前記導電パターンは、前記基板上に形成されたグラウンドパターンであり、
前記第１の軸方向から見た場合に、前記グラウンドパターンと前記第１の導体とで形成された前記第１の閉ループ内に位置する前記基板上の領域には、導電性を有する部分が形成されていない、
ようにしてもよい。
【００１２】
本発明の第４の観点に係るループアンテナ装置は、
基板と、
前記基板上に形成された上記の第２の観点に係るループアンテナと、を備え、
前記ループアンテナの前記第３の導体は、前記基板上に形成されている導電パターンから構成されている、
ことを特徴とする。
【００１３】
前記導電パターンは、前記基板上に形成されたグラウンドパターンであり、
前記第１の軸方向から見た場合に、前記グラウンドパターンと前記第１の導体と前記第２の導体とで形成された前記第１の閉ループ内に位置する前記基板上の領域には、導電性を有する部分が形成されていない、
ようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るループアンテナ装置によれば、指向性を低く抑えて広角に対応できるループアンテナ及びループアンテナ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るループアンテナ装置の外観図である。
【図２】図１のループアンテナ装置の等価回路図である。
【図３】本発明の変形例１に係るループアンテナ装置の等価回路図である。
【図４】本発明の変形例２に係るループアンテナ装置の等価回路図である。
【図５】本発明の変形例３に係るループアンテナ装置の外観図である。
【図６】本発明の変形例４に係るループアンテナ装置の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態に係るループアンテナ装置１００を、図１〜図６を参照して説明する。なお、下記の説明では、ループアンテナ装置１００に設定したＸＹＺ座標系に基づいて説明を行う。このＸＹＺ座標系は、図１等に示すように、後述する回路基板５０の厚み方向に延びる軸（回路基板の主面の法線方向に沿った軸）をＺ軸とした座標系である。
【００１７】
一実施形態に係るループアンテナ装置１００は、例えば、自動車、二輪車等の計器装置に搭載されたキーレスユニットの一部を構成する。ループアンテナ装置１００は、キーレスユニットのアンテナを含み、運転者が所持する送信機（車両用のキー）とで無線信号（電波）の送受信を行う。ループアンテナ装置１００は、磁界検出型のアンテナ装置である。なお、キーレスユニットとは、前記の送信機を操作することで、送信機から無線信号を送信し、これによって、車両に対して所定の操作（例えば、解錠、エンジンのスタートなど）を行うためのものであり、特に、前記無線信号を受信して前記所定の操作を実現するための処理を行うためのものである。
【００１８】
ループアンテナ装置１００は、図１が示すように、アンテナ素子１０と、回路基板５０と、を備える。ループアンテナ装置１００は、図２に示す等価回路を実現するような構造で形成される。
【００１９】
アンテナ素子１０は、第１の導電部２０と、第２の導電部２５と、第３の導電部３０と、第４の導電部３５と、を備える。第１の導電部２０と、第２の導電部２５と、第３の導電部３０と、第４の導電部３５と、はそれぞれが直線状に形成されている。アンテナ素子１０は、図１に示すように、Ｚ軸方向から見た場合、略Ｌ字型の形状である。具体的には、第１の導電部２０の一端は、回路基板５０に接続されており、第１の導電部２０の他端は第３の導電部３０の一端と接続されている。第３の導電部３０の他端は、第４の導電部３５の一端に接続され、第４の導電部３５の他端は、第２の導電部２５の一端に接続されている。第２の導電部２５の他端は、回路基板５０に接続されている。
【００２０】
第１の導電部２０と第２の導電部２５とは、回路基板５０からＺ軸方向に沿って延在している。第３の導電部３０は、Ｘ軸方向に沿って延在している。第４の導電部３５は、Ｙ軸方向に沿って延在している。第３の導電部３０と第４の導電部３５とは、第３の導電部３０と第４の導電部３５との間の角が９０度になるように接続されており、第３の導電部３０と第４の導電部３５とは、同一のＸＹ平面と平行な面上に位置している。第３の導電部３０と第４の導電部３５とは、第１の導電部２０や第２の導電部２５に接続されることで支持され、後述の回路基板５０（特に、後述のグラウンド部６２）からＺ軸方向に沿って所定の間隔を空けて位置している。
【００２１】
回路基板５０は、プリント配線板６０と、第１のランド部６５と、第２のランド部７０と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュール７５と、制御回路８０と、第１の整合回路８５と、第２の整合回路９０と、電源回路９５と、を備える。
【００２２】
プリント配線板６０は、各種配線がプリントされるとともに、平面部６１とグラウンド部（接地部）６２と、を有する。平面部６１は、グラウンド部６２に略囲まれた領域であり、接地箇所や電子部品、配線が設けられておらず、Ｚ軸方向から見た場合に、導電性を有する部分が形成されていない。平面部６１には、ループアンテナ装置１００が受信する電波の磁束が貫く。グラウンド部６２は、第５の導電部６３と、第６の導電部６４と、を有する。グラウンド部６２は、図１に示すように、第５の導電部６３と第６の導電部６４とがなす角が９０度になるように、プリント配線板６０に略Ｌ字状のベタ塗りパターン（導電パターン）として形成されている。なお、図１において図示は省略されているが、グラウンド部６２は、後述の接続（制御回路８０とＲＦモジュール７５との接続、電源回路９５とＲＦモジュール７５との接続、ＲＦモジュール７５と第１の整合回路８５との接続など）を実現する各種配線と適宜絶縁されるように形成される。つまり、グラウンド部６２は図２の等価回路の構成などを実現するように、前記の各種配線とは絶縁したベタ塗りパターンとして形成される。
【００２３】
第５の導電部６３と、第６の導電部６４とは、アンテナ素子１０に電気的に接続されており、第５の導電部６３と第６の導電部６４とアンテナ素子１０とによって、ループ状のループアンテナ１５が構成される。ループアンテナ１５は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向から見た場合に、ループ状の導体を形成する。
【００２４】
第１のランド部６５は、プリント配線板６０に形成された導電パターンであり、例えば２ｍｍの一定間隔を保って、グラウンド部６２と離間されて設けられ、グラウンド部６２とは絶縁されている。第１のランド部６５は、図１に示すように、第１の導電部２０の一端と電気的に接続されている。
【００２５】
第２のランド部７０は、プリント配線板６０に形成された導電パターンであり、例えば２ｍｍの一定間隔を保って、グラウンド部６２と離間されて設けられ、グラウンド部６２とは絶縁されている。第２のランド部７０は、図１に示すように、第２の導電部２５の一端と電気的に接続されている。
【００２６】
ＲＦモジュール７５は、ＲＦモジュール７５外部から供給される信号の信号形式を変換する装置である。例えば、後述する制御回路８０から供給される信号（制御信号）を無線信号に変換し、ループアンテナ１５から電波として送信したり、ループアンテナ１５によって受信した電波（無線信号）を制御回路８０が識別可能な信号形態に変換して、制御回路８０に供給したりする。ＲＦモジュール７５は、例えば、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の周波数の信号のやりとりを行う。また、ＲＦモジュール８０は、周波数や変調方式の設定も可能である。
【００２７】
制御回路８０は、ＲＦモジュール７５に対して各種制御信号を供給することで、無線信号の送信・受信の制御を行う他、後述の処理を適宜行う。
【００２８】
第１の整合回路８５は、第１の整合回路素子８５ａと、第２の整合回路素子８５ｂと、を含み、第１のランド部６５とＲＦモジュール７５とグラウンド部６２とを電気的に接続する。第２の整合回路９０は、第３の整合回路素子９０ａを含み、第２のランド部７０とグラウンド部６２とを電気的に接続する。これら接続によって、アンテナ素子１０とグラウンド部６２とは電気的に接続されている。つまり、アンテナ素子１０とグラウンド部６２とは第１の整合回路８５及び第２の整合回路９０を介して電気的に接続されている。電気的に接続するとは、アンテナ素子１０とグラウンド部６２との接続のように、他の素子や回路などを介して接続されることを含む。第１の整合回路８５及び第２の整合回路９０は、ループアンテナ１５とＲＦモジュール７５との間のインピーダンス整合を行うことで、不整合損失を軽減し、ループアンテナ１５を信号反射波の少ない伝送線にしている。
【００２９】
電源回路９５は、制御回路８０、ＲＦモジュール７５等へ電源供給を行っている。電源回路９５は、バッテリーから電力を降圧して電圧を整流し、制御回路８０、ＲＦモジュール７５等へ印加する安定化電源である。
【００３０】
ループアンテナ装置１００は、図２の等価回路を実現するような配線関係で物理的に形成される。図２の等価回路では、キャパシタＣ１の一端がグラウンドＧＮＤに接続され、他端が接点Ｎ１を介してＲＦジュール７５とインダクタＬ１の一端とに接続されている。インダクタＬ１とＲＦモジュール７５とも接続されている。キャパシタＣ２は、一端がグラウンドＧＮＤに接続され、他端が接点Ｎ２を介してインダクタＬ１の他端、及び、配線ＬＮの一端に接続されている。配線ＬＮの他端は、キャパシタＣ３の一端に接続され、キャパシタＣ３の他端は、グラウンドＧＮＤに接続される。
【００３１】
ここで、図２のように、第１の整合回路素子８５ａは、キャパシタＣ１とインダクタＬ１との接続回路によって構成され、第２の整合回路素子８５ｂは、キャパシタＣ２によって構成される。また、第３の整合回路素子９０ａは、キャパシタＣ３によって構成される。また、グラウンドＧＮＤは、グラウンド部６２に対応する。第１のランド部６５は、接点Ｎ２に対応し、第２のランド部７０は、接点Ｎ３に対応する。アンテナ素子１０は、配線ＬＮに対応する。
【００３２】
次に、図１などを参照し、ループアンテナ装置１００における電波の受信動作を説明する。
【００３３】
電波（無線信号）がＸ軸方向から伝搬してループアンテナ装置１００に到達した場合について説明する。この場合、Ｘ軸方向から見た場合に、第１の導電部２０と第４の導電部３５と第２の導電部２５と第５の導電部６３とによって（ここでは、ループアンテナ１５におけるＸ軸方向に直交する部分によって）、ループ状の導体が形成されることになる。このループ状の導体は、Ｘ軸方向に対して開いた開口を構成するので、Ｘ軸方向に対して指向性の高いループアンテナとして機能する。そして、Ｘ軸方向に対して開いた開口面内をＸ軸方向から伝搬した磁界が貫くことで生じた磁界の変化に応じて、ループアンテナ１５に電流が流れる。ＲＦモジュール７５は、この電流を検出することで無線信号を検出し、検出した無線信号を所定の信号形態に変換して制御回路８０に供給する。このようにして、ループアンテナ装置１００は、Ｘ軸方向からの電波を感度良く受信することができる。
【００３４】
電波（無線信号）がＹ軸方向から伝搬してループアンテナ装置１００に到達した場合について説明する。この場合、Ｙ軸方向から見た場合に、第１の導電部２０と第３の導電部３０と第２の導電部２５と第６の導電部６４とによって（ここでは、ループアンテナ１５におけるＹ軸方向に直交する部分によって）、ループ状の導体が形成されることになる。このループ状の導体は、Ｙ軸方向に対して開いた開口を構成するので、Ｙ軸方向に対して指向性の高いループアンテナとして機能する。そして、Ｙ軸方向に対して開いた開口面内をＹ軸方向から伝搬した磁界が貫くことで生じた磁界の変化に応じて、ループアンテナ１５に電流が流れる。ＲＦモジュール７５は、この電流を検出することで無線信号を検出し、検出した無線信号を所定の信号形態に変換して制御回路８０に供給する。このようにして、ループアンテナ装置１００は、Ｙ軸方向からの電波を感度良く受信することができる。
【００３５】
電波（無線信号）がＺ軸方向から伝搬してループアンテナ装置１００に到達した場合について説明する。この場合、Ｚ軸方向から見た場合に、第３の導電部３０と第４の導電部３５と第６の導電部６４と第５の導電部６３とによって（ここでは、ループアンテナ１５におけるＺ軸方向に直交する部分によって）、ループ状の導体が形成されることになる。このループ状の導体は、Ｚ軸方向に対して開いた開口を構成するので、Ｚ軸方向に対して指向性の高いループアンテナとして機能する。そして、Ｚ軸方向に対して開いた開口面内をＺ軸方向から伝搬した磁界が貫くことで生じた磁界の変化に応じて、ループアンテナ１５に電流が流れる。ＲＦモジュール７５は、この電流を検出することで無線信号を検出し、検出した無線信号を所定の信号形態に変換して制御回路８０に供給する。このようにして、ループアンテナ装置１００は、Ｚ軸方向からの電波を感度良く受信することができる。
【００３６】
前記で受信された無線信号は、例えば、運転者が所持する送信機に割り振られたＩＤコード（ＩＤＥＮＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ、同一確認信号）等のデータを表す。制御回路８０は、前記無線信号が供給されることによって、このデータを取得し、取得したデータに応じた処理を行う。制御回路８０は、例えば、このデータのＩＤコードが、制御回路自身が記憶するＩＤコードと一致する場合には、車両の解錠などの処理を行う。なお、制御部８０は、その旨を表す制御信号をＲＦモジュール７５に供給し、無線信号として、ループアンテナ１５（又は図示しない他のアンテナ）を介して送信してもよい。
【００３７】
以上のように、本実施形態では、ループアンテナ装置１００は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の３方向それぞれからの電波を感度良く受信できるので、ループアンテナ１５やループアンテナ装置１００は、指向性を低く抑えて、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の３方向それぞれからの電波に対して広角に対応できる。したがって、ループアンテナ１５やループアンテナ装置１００によれば、様々な方向からの電波を感度良く受信出来る。なお、本実施形態では、アンテナ素子１０が、Ｚ軸方向から見た場合に、回路基板５０の２辺に合わせた形状で形成されるので、ループアンテナ装置１００を、この装置を収納する筐体（例えば、計器の筐体）の隅に配置することもでき、さらに、回路基板５０上に他の部材を配置することもできる。このため、本実施形態におけるループアンテナ装置１００は、筐体のスペースを有効利用できる。このように、本実施形態におけるループアンテナ装置１００は、小型化が望まれる計器に適用するときに特に有用である。さらに、ループアンテナ１５の一部がグラウンド部６２によって構成されるため、回路基板５０に形成された回路を有効利用して、アンテナを構成する事が出来るため、省スペースが実現される。さらに、本実施形態では、ループアンテナ１５の一部がグラウンド部６２によって構成され、他の部分であるアンテナ素子１０が、Ｚ軸方向に沿った高さを有する立体形状で回路基板５０上に形成されるので、絶縁基板等に導電性のあるコイル等を巻き回すことなくループアンテナ１５を形成しており、部品点数が少なくなり、製造コストを抑えることが出来る。また、二輪車におけるキーレスユニットでは、運転者は様々な方向から送信機（車両用のキー）を操作するので、送信機からの電波は様々な方向から到達することが考えられるが、上記ループアンテナ装置１００は、指向性が低いので、ループアンテナ装置１００を二輪車のキーレスユニットに採用した場合には、様々な方向からの電波を感度良く受信できるので、運転者の操作の利便性を損なうことを軽減出来る。
【００３８】
（変形例）
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、上記実施形態の内容は適宜変更可能である。以下に上記実施形態の変形例を示すが、下記の変形例は適宜組み合わせることが出来る。
【００３９】
（変形例１）
ループアンテナ装置１００は、例えば、図３に示す等価回路を実現するような構成で形成されてもよい。図３に示す等価回路では、配線ＬＮがアンテナ素子１０に対応し、グラウンドＧＮＤがグラウンド部６２に対応する。また、キャパシタＣ４及びＣ５によって第１の整合回路８５が構成され、キャパシタＣ６によって第２の整合回路９０が構成される。このような構成によっても、ループアンテナ１５とＲＦモジュール７５との間のインピーダンス整合を行うことが出来る。
【００４０】
（変形例２）
ループアンテナ装置１００は、例えば、図４に示す等価回路を実現するような構成で形成されてもよい。図４に示す等価回路では、配線ＬＮがアンテナ素子１０に対応し、グラウンドＧＮＤがグラウンド部６２に対応する。また、キャパシタＣ８及びインダクタＬ２によって第１の整合回路８５が構成され、キャパシタＣ９によって第２の整合回路９０が構成される。このような構成によっても、ループアンテナ１５とＲＦモジュール７５との間のインピーダンス整合を行うことが出来る。
【００４１】
（変形例３）
ループアンテナ１５の形状は、上記実施形態に限られない。例えば、グラウンド部６２の第５の導電部６３と第６の導電部６４とのなす角は、直角でなく鋭角であってもよい（図５参照）。また、グラウンド部６２や、アンテナ素子１０は、Ｚ軸方向から見た場合に、曲線状であってもよい。したがって、平面部６１の面積が上記実施形態に係るループアンテナ装置１００の平面部６１の面積より広く確保することができるので、上記実施形態に係るループアンテナ装置１００において様々な方向からの電波を感度良く受信出来る。特に、Ｚ軸方向からの電波を感度良く受信出来るループアンテナを提供することができる。
【００４２】
（変形例４）
ループアンテナ素子１０の形状は、上記実施形態に限られない。アンテナ素子１０は、図６に示すように、第１の導電部２０ａと、第２の導電部２５ａと、を備えるものであってもよい。第１の導電部２０ａは、Ｚ軸方向に凸のブリッジ形状（橋形状であり、本実施形態では、略楕円状であるが、略円状であってもよいし、略コの字状であってもよい。）、かつＸ軸方向に延びるように形成されている。第２の導電部２５ａは、Ｚ軸方向に凸のブリッジ形状（橋形状であり、本実施形態では、略楕円状であるが、略円状であってもよいし、略コの字状であってもよい。）、かつＹ軸方向に延びるように形成されている。第１の導電部２０ａの一端は、第１のランド部６５に接続されており、他端は第２の導電部２５ａの一端と接続されている。第２の導電部２５ａの他端は、第２のランド部７０と接続されている。
【００４３】
次に、図６を参照し、変形例４に係るループアンテナ装置１００における電波の受信動作の説明をする。
【００４４】
電波（無線信号）がＸ軸方向から伝搬してループアンテナ装置１００に到達した場合について説明する。この場合、Ｘ軸方向から見た場合に、第２の導電部２５ａと第５の導電部６３とによって、ループ状の導体が形成されることになる。このループ状の導体は、Ｘ軸方向に対して開いた開口を構成するので、Ｘ軸方向に対して指向性の高いループアンテナとして機能する。そして、Ｘ軸方向に対して開いた開口面内をＸ軸方向から伝搬した磁界が貫くことで生じた磁界の変化に応じて、ループアンテナ１５に電流が流れる。ＲＦモジュール７５は、この電流を検出することで無線信号を検出し、検出した無線信号を所定の信号形態に変換して制御回路８０に供給する。このようにして、ループアンテナ装置１００は、Ｘ軸方向からの電波を感度良く受信することができる。
【００４５】
電波（無線信号）がＹ軸方向から伝搬してループアンテナ装置１００に到達した場合について説明する。この場合、Ｙ軸方向から見た場合に、第１の導電部２０ａと第６の導電部６４とによって、ループ状の導体が形成されることになる。このループ状の導体は、Ｙ軸方向に対して開いた開口を構成するので、Ｙ軸方向に対して指向性の高いループアンテナとして機能する。そして、Ｙ軸方向に対して開いた開口面内をＹ軸方向から伝搬した磁界が貫くことで生じた磁界の変化に応じて、ループアンテナ１５に電流が流れる。ＲＦモジュール７５は、この電流を検出することで無線信号を検出し、検出した無線信号を所定の信号形態に変換して制御回路８０に供給する。このようにして、ループアンテナ装置１００は、Ｙ軸方向からの電波を感度良く受信することができる。
【００４６】
電波（無線信号）がＺ軸方向から伝搬してループアンテナ装置１００に到達した場合について説明する。この場合、Ｚ軸方向から見た場合に、第１の導電部２０ａと第２の導電部２５ａと第６の導電部６４と第５の導電部６３とによって、ループ状の導体が形成されることになる。このループ状の導体は、Ｚ軸方向に対して開いた開口を構成するので、Ｚ軸方向に対して指向性の高いループアンテナとして機能する。そして、Ｚ軸方向に対して開いた開口面内をＺ軸方向から伝搬した磁界が貫くことで生じた磁界の変化に応じて、ループアンテナ１５に電流が流れる。ＲＦモジュール７５は、この電流を検出することで無線信号を検出し、検出した無線信号を所定の信号形態に変換して制御回路８０に供給する。このようにして、ループアンテナ装置１００は、Ｚ軸方向からの電波を感度良く受信することができる。
【００４７】
このような変形例であっても、上記実施形態と同様、指向性を低くできるなどの適宜の効果を発揮することが出来る。
【符号の説明】
【００４８】
１００ ループアンテナ装置
１０ アンテナ素子
２０ 第１の導電部
２５ 第２の導電部
３０ 第３の導電部
３５ 第４の導電部
５０ 回路基板
６０ プリント配線板
６１ 平面部
６２ グラウンド部
６３ 第５の導電部
６４ 第６の導電部
６５ 第１のランド部
７０ 第２のランド部
７５ ＲＦモジュール
８０ 制御回路
８５ 第１の整合回路
８５ａ 第１の整合回路素子
８５ｂ 第２の整合回路素子
９０ 第２の整合回路
９０ａ 第３の整合回路素子
９５ 電源回路
２０ａ 第１の導電部
２５ａ 第２の導電部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ループアンテナ及びループアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記ループアンテナ装置として、例えば特許文献１には、絶縁基板上に螺旋状に巻線された導電体を具備するループアンテナが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９０８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、例えば、ループアンテナ装置の設置箇所によっては、ループアンテナ装置が受信しようとする電波は様々な方向から到達するので、ループアンテナ装置として、指向性を低く抑えて、広角に対応できるものが望まれる場合がある。しかし、特許文献１のようなループアンテナ装置では、指向性が高かった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、指向性を低く抑えて広角に対応できるループアンテナ及びループアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るループアンテナは、
第１の導体と、一端が前記第１の導体の一端に電気的に接続された第２の導体と、一端が前記第２の導体の他端に電気的に接続された第３の導体と、一端が前記第３の導体の他端に電気的に接続された第４の導体と、を備え、前記第１乃至第４の導体がループ状に形成されているループアンテナであって、
前記第２の導体及び前記第４の導体は、第１の軸方向に沿って延在し、かつ、前記第１の導体と前記第３の導体とが前記第１の軸方向に沿った方向を高さとした場合に異なる高さに位置し、
前記第１の軸方向から見た場合に、前記第１の導体と前記第３の導体とによって第１のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と垂直な第２の軸方向から見た場合に、前記第１の導体の少なくとも一部と前記第３の導体の少なくとも一部と前記第２の導体と前記第４の導体とによって第２のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と前記第２の軸とに垂直な第３の軸方向から見た場合に、前記第１の導体の少なくとも一部と前記第３の導体の少なくとも一部と前記第２の導体と前記第４の導体とによって第３のループ状の導体を形成する、
ことを特徴とする。
【０００７】
前記第１の導体は、一端が前記第２の導体に接続された第１の導体部と、一端が前記第４の導体に接続された第２の導体部とを、有し、
前記第３の導体は、一端が前記第２の導体に接続された第３の導体部と、一端が前記第４の導体に接続された第４の導体部とを、有し、
前記第１の導体部の他端と前記第２の導体部の他端とは、互いに接続され、
前記第３の導体部の他端と前記第４の導体部の他端とは、互いに接続され、
前記第２の軸方向から見た場合に、前記第１の導体部と前記第２の導体と前記第４の導体部と前記第４の導体とによって前記第２のループ状の導体を形成し、
前記第３の軸方向から見た場合に、前記第２の導体部と前記第２の導体と前記第３の導体部と前記第４の導体とによって前記第３のループ状の導体を形成する、
ようにしてもよい。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係るループアンテナは、
第１の導体と、一端が前記第１の導体の一端に電気的に接続された第２の導体と、一端が前記第２の導体の他端に電気的に接続された第３の導体と、を備え、前記第１乃至第３の導体がループ状に形成されているループアンテナであって、
前記第１の導体は、第１の軸方向に凸の形状であり、
前記第２の導体は、前記第１の軸方向に凸の形状であり、
前記第１の軸から見た場合に、前記第１乃至第３の導体によって第１のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と垂直な第２の軸方向から見た場合に、前記第２の導体と前記第３の導体の少なくとも一部とによって第２のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と前記第２の軸とに垂直な第３の軸方向から見た場合に、前記第１の導体と前記第３の導体の少なくとも一部とによって第３のループ状の導体を形成する、
ことを特徴とする。
【０００９】
前記第３の導体は、一端が前記第１の導体に接続された第１の導体部と、一端が前記第２の導体に接続された第２の導体部とを、有し、
前記第２の軸方向から見た場合に、前記第２の導体と前記第１の導体部とによって前記第２の閉ループ状の導体を形成し、
前記第３の軸方向から見た場合に、前記第１の導体と前記第２の導体部とによって前記第３の閉ループ状の導体を形成する、
ようにしてもよい。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第３の観点に係るループアンテナ装置は、
基板と、
前記基板上に形成された上記の第１の観点に係るループアンテナと、を備え、
前記ループアンテナの前記第３の導体は、前記基板上に形成されている導電パターンから構成されている、
ことを特徴とする。
【００１１】
前記導電パターンは、前記基板上に形成されたグラウンドパターンであり、
前記第１の軸方向から見た場合に、前記グラウンドパターンと前記第１の導体とで形成された前記第１の閉ループ内に位置する前記基板上の領域には、導電性を有する部分が形成されていない、
ようにしてもよい。
【００１２】
本発明の第４の観点に係るループアンテナ装置は、
基板と、
前記基板上に形成された上記の第２の観点に係るループアンテナと、を備え、
前記ループアンテナの前記第３の導体は、前記基板上に形成されている導電パターンから構成されている、
ことを特徴とする。
【００１３】
前記導電パターンは、前記基板上に形成されたグラウンドパターンであり、
前記第１の軸方向から見た場合に、前記グラウンドパターンと前記第１の導体と前記第２の導体とで形成された前記第１の閉ループ内に位置する前記基板上の領域には、導電性を有する部分が形成されていない、
ようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るループアンテナ装置によれば、指向性を低く抑えて広角に対応できるループアンテナ及びループアンテナ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るループアンテナ装置の外観図である。
【図２】図１のループアンテナ装置の等価回路図である。
【図３】本発明の変形例１に係るループアンテナ装置の等価回路図である。
【図４】本発明の変形例２に係るループアンテナ装置の等価回路図である。
【図５】本発明の変形例３に係るループアンテナ装置の外観図である。
【図６】本発明の変形例４に係るループアンテナ装置の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態に係るループアンテナ装置１００を、図１〜図６を参照して説明する。なお、下記の説明では、ループアンテナ装置１００に設定したＸＹＺ座標系に基づいて説明を行う。このＸＹＺ座標系は、図１等に示すように、後述する回路基板５０の厚み方向に延びる軸（回路基板の主面の法線方向に沿った軸）をＺ軸とした座標系である。
【００１７】
一実施形態に係るループアンテナ装置１００は、例えば、自動車、二輪車等の計器装置に搭載されたキーレスユニットの一部を構成する。ループアンテナ装置１００は、キーレスユニットのアンテナを含み、運転者が所持する送信機（車両用のキー）とで無線信号（電波）の送受信を行う。ループアンテナ装置１００は、磁界検出型のアンテナ装置である。なお、キーレスユニットとは、前記の送信機を操作することで、送信機から無線信号を送信し、これによって、車両に対して所定の操作（例えば、解錠、エンジンのスタートなど）を行うためのものであり、特に、前記無線信号を受信して前記所定の操作を実現するための処理を行うためのものである。
【００１８】
ループアンテナ装置１００は、図１が示すように、アンテナ素子１０と、回路基板５０と、を備える。ループアンテナ装置１００は、図２に示す等価回路を実現するような構造で形成される。
【００１９】
アンテナ素子１０は、第１の導電部２０と、第２の導電部２５と、第３の導電部３０と、第４の導電部３５と、を備える。第１の導電部２０と、第２の導電部２５と、第３の導電部３０と、第４の導電部３５と、はそれぞれが直線状に形成されている。アンテナ素子１０は、図１に示すように、Ｚ軸方向から見た場合、略Ｌ字型の形状である。具体的には、第１の導電部２０の一端は、回路基板５０に接続されており、第１の導電部２０の他端は第３の導電部３０の一端と接続されている。第３の導電部３０の他端は、第４の導電部３５の一端に接続され、第４の導電部３５の他端は、第２の導電部２５の一端に接続されている。第２の導電部２５の他端は、回路基板５０に接続されている。
【００２０】
第１の導電部２０と第２の導電部２５とは、回路基板５０からＺ軸方向に沿って延在している。第３の導電部３０は、Ｘ軸方向に沿って延在している。第４の導電部３５は、Ｙ軸方向に沿って延在している。第３の導電部３０と第４の導電部３５とは、第３の導電部３０と第４の導電部３５との間の角が９０度になるように接続されており、第３の導電部３０と第４の導電部３５とは、同一のＸＹ平面と平行な面上に位置している。第３の導電部３０と第４の導電部３５とは、第１の導電部２０や第２の導電部２５に接続されることで支持され、後述の回路基板５０（特に、後述のグラウンド部６２）からＺ軸方向に沿って所定の間隔を空けて位置している。
【００２１】
回路基板５０は、プリント配線板６０と、第１のランド部６５と、第２のランド部７０と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュール７５と、制御回路８０と、第１の整合回路８５と、第２の整合回路９０と、電源回路９５と、を備える。
【００２２】
プリント配線板６０は、各種配線がプリントされるとともに、平面部６１とグラウンド部（接地部）６２と、を有する。平面部６１は、グラウンド部６２に略囲まれた領域であり、接地箇所や電子部品、配線が設けられておらず、Ｚ軸方向から見た場合に、導電性を有する部分が形成されていない。平面部６１には、ループアンテナ装置１００が受信する電波の磁束が貫く。グラウンド部６２は、第５の導電部６３と、第６の導電部６４と、を有する。グラウンド部６２は、図１に示すように、第５の導電部６３と第６の導電部６４とがなす角が９０度になるように、プリント配線板６０に略Ｌ字状のベタ塗りパターン（導電パターン）として形成されている。なお、図１において図示は省略されているが、グラウンド部６２は、後述の接続（制御回路８０とＲＦモジュール７５との接続、電源回路９５とＲＦモジュール７５との接続、ＲＦモジュール７５と第１の整合回路８５との接続など）を実現する各種配線と適宜絶縁されるように形成される。つまり、グラウンド部６２は図２の等価回路の構成などを実現するように、前記の各種配線とは絶縁したベタ塗りパターンとして形成される。
【００２３】
第５の導電部６３と、第６の導電部６４とは、アンテナ素子１０に電気的に接続されており、第５の導電部６３と第６の導電部６４とアンテナ素子１０とによって、ループ状のループアンテナ１５が構成される。ループアンテナ１５は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向から見た場合に、ループ状の導体を形成する。
【００２４】
第１のランド部６５は、プリント配線板６０に形成された導電パターンであり、例えば２ｍｍの一定間隔を保って、グラウンド部６２と離間されて設けられ、グラウンド部６２とは絶縁されている。第１のランド部６５は、図１に示すように、第１の導電部２０の一端と電気的に接続されている。
【００２５】
第２のランド部７０は、プリント配線板６０に形成された導電パターンであり、例えば２ｍｍの一定間隔を保って、グラウンド部６２と離間されて設けられ、グラウンド部６２とは絶縁されている。第２のランド部７０は、図１に示すように、第２の導電部２５の一端と電気的に接続されている。
【００２６】
ＲＦモジュール７５は、ＲＦモジュール７５外部から供給される信号の信号形式を変換する装置である。例えば、後述する制御回路８０から供給される信号（制御信号）を無線信号に変換し、ループアンテナ１５から電波として送信したり、ループアンテナ１５によって受信した電波（無線信号）を制御回路８０が識別可能な信号形態に変換して、制御回路８０に供給したりする。ＲＦモジュール７５は、例えば、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の周波数の信号のやりとりを行う。また、ＲＦモジュール８０は、周波数や変調方式の設定も可能である。
【００２７】
制御回路８０は、ＲＦモジュール７５に対して各種制御信号を供給することで、無線信号の送信・受信の制御を行う他、後述の処理を適宜行う。
【００２８】
第１の整合回路８５は、第１の整合回路素子８５ａと、第２の整合回路素子８５ｂと、を含み、第１のランド部６５とＲＦモジュール７５とグラウンド部６２とを電気的に接続する。第２の整合回路９０は、第３の整合回路素子９０ａを含み、第２のランド部７０とグラウンド部６２とを電気的に接続する。これら接続によって、アンテナ素子１０とグラウンド部６２とは電気的に接続されている。つまり、アンテナ素子１０とグラウンド部６２とは第１の整合回路８５及び第２の整合回路９０を介して電気的に接続されている。電気的に接続するとは、アンテナ素子１０とグラウンド部６２との接続のように、他の素子や回路などを介して接続されることを含む。第１の整合回路８５及び第２の整合回路９０は、ループアンテナ１５とＲＦモジュール７５との間のインピーダンス整合を行うことで、不整合損失を軽減し、ループアンテナ１５を信号反射波の少ない伝送線にしている。
【００２９】
電源回路９５は、制御回路８０、ＲＦモジュール７５等へ電源供給を行っている。電源回路９５は、バッテリーから電力を降圧して電圧を整流し、制御回路８０、ＲＦモジュール７５等へ印加する安定化電源である。
【００３０】
ループアンテナ装置１００は、図２の等価回路を実現するような配線関係で物理的に形成される。図２の等価回路では、キャパシタＣ１の一端がグラウンドＧＮＤに接続され、他端が接点Ｎ１を介してＲＦジュール７５とインダクタＬ１の一端とに接続されている。インダクタＬ１とＲＦモジュール７５とも接続されている。キャパシタＣ２は、一端がグラウンドＧＮＤに接続され、他端が接点Ｎ２を介してインダクタＬ１の他端、及び、配線ＬＮの一端に接続されている。配線ＬＮの他端は、キャパシタＣ３の一端に接続され、キャパシタＣ３の他端は、グラウンドＧＮＤに接続される。
【００３１】
ここで、図２のように、第１の整合回路素子８５ａは、キャパシタＣ１とインダクタＬ１との接続回路によって構成され、第２の整合回路素子８５ｂは、キャパシタＣ２によって構成される。また、第３の整合回路素子９０ａは、キャパシタＣ３によって構成される。また、グラウンドＧＮＤは、グラウンド部６２に対応する。第１のランド部６５は、接点Ｎ２に対応し、第２のランド部７０は、接点Ｎ３に対応する。アンテナ素子１０は、配線ＬＮに対応する。
【００３２】
次に、図１などを参照し、ループアンテナ装置１００における電波の受信動作を説明する。
【００３３】
電波（無線信号）がＸ軸方向から伝搬してループアンテナ装置１００に到達した場合について説明する。この場合、Ｘ軸方向から見た場合に、第１の導電部２０と第４の導電部３５と第２の導電部２５と第５の導電部６３とによって（ここでは、ループアンテナ１５におけるＸ軸方向に直交する部分によって）、ループ状の導体が形成されることになる。このループ状の導体は、Ｘ軸方向に対して開いた開口を構成するので、Ｘ軸方向に対して指向性の高いループアンテナとして機能する。そして、Ｘ軸方向に対して開いた開口面内をＸ軸方向から伝搬した磁界が貫くことで生じた磁界の変化に応じて、ループアンテナ１５に電流が流れる。ＲＦモジュール７５は、この電流を検出することで無線信号を検出し、検出した無線信号を所定の信号形態に変換して制御回路８０に供給する。このようにして、ループアンテナ装置１００は、Ｘ軸方向からの電波を感度良く受信することができる。
【００３４】
電波（無線信号）がＹ軸方向から伝搬してループアンテナ装置１００に到達した場合について説明する。この場合、Ｙ軸方向から見た場合に、第１の導電部２０と第３の導電部３０と第２の導電部２５と第６の導電部６４とによって（ここでは、ループアンテナ１５におけるＹ軸方向に直交する部分によって）、ループ状の導体が形成されることになる。このループ状の導体は、Ｙ軸方向に対して開いた開口を構成するので、Ｙ軸方向に対して指向性の高いループアンテナとして機能する。そして、Ｙ軸方向に対して開いた開口面内をＹ軸方向から伝搬した磁界が貫くことで生じた磁界の変化に応じて、ループアンテナ１５に電流が流れる。ＲＦモジュール７５は、この電流を検出することで無線信号を検出し、検出した無線信号を所定の信号形態に変換して制御回路８０に供給する。このようにして、ループアンテナ装置１００は、Ｙ軸方向からの電波を感度良く受信することができる。
【００３５】
電波（無線信号）がＺ軸方向から伝搬してループアンテナ装置１００に到達した場合について説明する。この場合、Ｚ軸方向から見た場合に、第３の導電部３０と第４の導電部３５と第６の導電部６４と第５の導電部６３とによって（ここでは、ループアンテナ１５におけるＺ軸方向に直交する部分によって）、ループ状の導体が形成されることになる。このループ状の導体は、Ｚ軸方向に対して開いた開口を構成するので、Ｚ軸方向に対して指向性の高いループアンテナとして機能する。そして、Ｚ軸方向に対して開いた開口面内をＺ軸方向から伝搬した磁界が貫くことで生じた磁界の変化に応じて、ループアンテナ１５に電流が流れる。ＲＦモジュール７５は、この電流を検出することで無線信号を検出し、検出した無線信号を所定の信号形態に変換して制御回路８０に供給する。このようにして、ループアンテナ装置１００は、Ｚ軸方向からの電波を感度良く受信することができる。
【００３６】
前記で受信された無線信号は、例えば、運転者が所持する送信機に割り振られたＩＤコード（ＩＤＥＮＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ、同一確認信号）等のデータを表す。制御回路８０は、前記無線信号が供給されることによって、このデータを取得し、取得したデータに応じた処理を行う。制御回路８０は、例えば、このデータのＩＤコードが、制御回路自身が記憶するＩＤコードと一致する場合には、車両の解錠などの処理を行う。なお、制御部８０は、その旨を表す制御信号をＲＦモジュール７５に供給し、無線信号として、ループアンテナ１５（又は図示しない他のアンテナ）を介して送信してもよい。
【００３７】
以上のように、本実施形態では、ループアンテナ装置１００は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の３方向それぞれからの電波を感度良く受信できるので、ループアンテナ１５やループアンテナ装置１００は、指向性を低く抑えて、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の３方向それぞれからの電波に対して広角に対応できる。したがって、ループアンテナ１５やループアンテナ装置１００によれば、様々な方向からの電波を感度良く受信出来る。なお、本実施形態では、アンテナ素子１０が、Ｚ軸方向から見た場合に、回路基板５０の２辺に合わせた形状で形成されるので、ループアンテナ装置１００を、この装置を収納する筐体（例えば、計器の筐体）の隅に配置することもでき、さらに、回路基板５０上に他の部材を配置することもできる。このため、本実施形態におけるループアンテナ装置１００は、筐体のスペースを有効利用できる。このように、本実施形態におけるループアンテナ装置１００は、小型化が望まれる計器に適用するときに特に有用である。さらに、ループアンテナ１５の一部がグラウンド部６２によって構成されるため、回路基板５０に形成された回路を有効利用して、アンテナを構成する事が出来るため、省スペースが実現される。さらに、本実施形態では、ループアンテナ１５の一部がグラウンド部６２によって構成され、他の部分であるアンテナ素子１０が、Ｚ軸方向に沿った高さを有する立体形状で回路基板５０上に形成されるので、絶縁基板等に導電性のあるコイル等を巻き回すことなくループアンテナ１５を形成しており、部品点数が少なくなり、製造コストを抑えることが出来る。また、二輪車におけるキーレスユニットでは、運転者は様々な方向から送信機（車両用のキー）を操作するので、送信機からの電波は様々な方向から到達することが考えられるが、上記ループアンテナ装置１００は、指向性が低いので、ループアンテナ装置１００を二輪車のキーレスユニットに採用した場合には、様々な方向からの電波を感度良く受信できるので、運転者の操作の利便性を損なうことを軽減出来る。
【００３８】
（変形例）
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、上記実施形態の内容は適宜変更可能である。以下に上記実施形態の変形例を示すが、下記の変形例は適宜組み合わせることが出来る。
【００３９】
（変形例１）
ループアンテナ装置１００は、例えば、図３に示す等価回路を実現するような構成で形成されてもよい。図３に示す等価回路では、配線ＬＮがアンテナ素子１０に対応し、グラウンドＧＮＤがグラウンド部６２に対応する。また、キャパシタＣ４及びＣ５によって第１の整合回路８５が構成され、キャパシタＣ６によって第２の整合回路９０が構成される。このような構成によっても、ループアンテナ１５とＲＦモジュール７５との間のインピーダンス整合を行うことが出来る。
【００４０】
（変形例２）
ループアンテナ装置１００は、例えば、図４に示す等価回路を実現するような構成で形成されてもよい。図４に示す等価回路では、配線ＬＮがアンテナ素子１０に対応し、グラウンドＧＮＤがグラウンド部６２に対応する。また、キャパシタＣ８及びインダクタＬ２によって第１の整合回路８５が構成され、キャパシタＣ９によって第２の整合回路９０が構成される。このような構成によっても、ループアンテナ１５とＲＦモジュール７５との間のインピーダンス整合を行うことが出来る。
【００４１】
（変形例３）
ループアンテナ１５の形状は、上記実施形態に限られない。例えば、グラウンド部６２の第５の導電部６３と第６の導電部６４とのなす角は、直角でなく鋭角であってもよい（図５参照）。また、グラウンド部６２や、アンテナ素子１０は、Ｚ軸方向から見た場合に、曲線状であってもよい。したがって、平面部６１の面積が上記実施形態に係るループアンテナ装置１００の平面部６１の面積より広く確保することができるので、上記実施形態に係るループアンテナ装置１００において様々な方向からの電波を感度良く受信出来る。特に、Ｚ軸方向からの電波を感度良く受信出来るループアンテナを提供することができる。
【００４２】
（変形例４）
ループアンテナ素子１０の形状は、上記実施形態に限られない。アンテナ素子１０は、図６に示すように、第１の導電部２０ａと、第２の導電部２５ａと、を備えるものであってもよい。第１の導電部２０ａは、Ｚ軸方向に凸のブリッジ形状（橋形状であり、本実施形態では、略楕円状であるが、略円状であってもよいし、略コの字状であってもよい。）、かつＸ軸方向に延びるように形成されている。第２の導電部２５ａは、Ｚ軸方向に凸のブリッジ形状（橋形状であり、本実施形態では、略楕円状であるが、略円状であってもよいし、略コの字状であってもよい。）、かつＹ軸方向に延びるように形成されている。第１の導電部２０ａの一端は、第１のランド部６５に接続されており、他端は第２の導電部２５ａの一端と接続されている。第２の導電部２５ａの他端は、第２のランド部７０と接続されている。
【００４３】
次に、図６を参照し、変形例４に係るループアンテナ装置１００における電波の受信動作の説明をする。
【００４４】
電波（無線信号）がＸ軸方向から伝搬してループアンテナ装置１００に到達した場合について説明する。この場合、Ｘ軸方向から見た場合に、第２の導電部２５ａと第５の導電部６３とによって、ループ状の導体が形成されることになる。このループ状の導体は、Ｘ軸方向に対して開いた開口を構成するので、Ｘ軸方向に対して指向性の高いループアンテナとして機能する。そして、Ｘ軸方向に対して開いた開口面内をＸ軸方向から伝搬した磁界が貫くことで生じた磁界の変化に応じて、ループアンテナ１５に電流が流れる。ＲＦモジュール７５は、この電流を検出することで無線信号を検出し、検出した無線信号を所定の信号形態に変換して制御回路８０に供給する。このようにして、ループアンテナ装置１００は、Ｘ軸方向からの電波を感度良く受信することができる。
【００４５】
電波（無線信号）がＹ軸方向から伝搬してループアンテナ装置１００に到達した場合について説明する。この場合、Ｙ軸方向から見た場合に、第１の導電部２０ａと第６の導電部６４とによって、ループ状の導体が形成されることになる。このループ状の導体は、Ｙ軸方向に対して開いた開口を構成するので、Ｙ軸方向に対して指向性の高いループアンテナとして機能する。そして、Ｙ軸方向に対して開いた開口面内をＹ軸方向から伝搬した磁界が貫くことで生じた磁界の変化に応じて、ループアンテナ１５に電流が流れる。ＲＦモジュール７５は、この電流を検出することで無線信号を検出し、検出した無線信号を所定の信号形態に変換して制御回路８０に供給する。このようにして、ループアンテナ装置１００は、Ｙ軸方向からの電波を感度良く受信することができる。
【００４６】
電波（無線信号）がＺ軸方向から伝搬してループアンテナ装置１００に到達した場合について説明する。この場合、Ｚ軸方向から見た場合に、第１の導電部２０ａと第２の導電部２５ａと第６の導電部６４と第５の導電部６３とによって、ループ状の導体が形成されることになる。このループ状の導体は、Ｚ軸方向に対して開いた開口を構成するので、Ｚ軸方向に対して指向性の高いループアンテナとして機能する。そして、Ｚ軸方向に対して開いた開口面内をＺ軸方向から伝搬した磁界が貫くことで生じた磁界の変化に応じて、ループアンテナ１５に電流が流れる。ＲＦモジュール７５は、この電流を検出することで無線信号を検出し、検出した無線信号を所定の信号形態に変換して制御回路８０に供給する。このようにして、ループアンテナ装置１００は、Ｚ軸方向からの電波を感度良く受信することができる。
【００４７】
このような変形例であっても、上記実施形態と同様、指向性を低くできるなどの適宜の効果を発揮することが出来る。
【符号の説明】
【００４８】
１００ ループアンテナ装置
１０ アンテナ素子
２０ 第１の導電部
２５ 第２の導電部
３０ 第３の導電部
３５ 第４の導電部
５０ 回路基板
６０ プリント配線板
６１ 平面部
６２ グラウンド部
６３ 第５の導電部
６４ 第６の導電部
６５ 第１のランド部
７０ 第２のランド部
７５ ＲＦモジュール
８０ 制御回路
８５ 第１の整合回路
８５ａ 第１の整合回路素子
８５ｂ 第２の整合回路素子
９０ 第２の整合回路
９０ａ 第３の整合回路素子
９５ 電源回路
２０ａ 第１の導電部
２５ａ 第２の導電部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導体と、一端が前記第１の導体の一端に電気的に接続された第２の導体と、一端が前記第２の導体の他端に電気的に接続された第３の導体と、一端が前記第３の導体の他端に電気的に接続された第４の導体と、を備え、前記第１乃至第４の導体がループ状に形成されているループアンテナであって、
前記第２の導体及び前記第４の導体は、第１の軸方向に沿って延在し、かつ、前記第１の導体と前記第３の導体とが前記第１の軸方向に沿った方向を高さとした場合に異なる高さに位置し、
前記第１の軸方向から見た場合に、前記第１の導体と前記第３の導体とによって第１のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と垂直な第２の軸方向から見た場合に、前記第１の導体の少なくとも一部と前記第３の導体の少なくとも一部と前記第２の導体と前記第４の導体とによって第２のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と前記第２の軸とに垂直な第３の軸方向から見た場合に、前記第１の導体の少なくとも一部と前記第３の導体の少なくとも一部と前記第２の導体と前記第４の導体とによって第３のループ状の導体を形成する、
ことを特徴とするループアンテナ。
【請求項２】
前記第１の導体は、一端が前記第２の導体に接続された第１の導体部と、一端が前記第４の導体に接続された第２の導体部とを、有し、
前記第３の導体は、一端が前記第２の導体に接続された第３の導体部と、一端が前記第４の導体に接続された第４の導体部とを、有し、
前記第１の導体部の他端と前記第２の導体部の他端とは、互いに接続され、
前記第３の導体部の他端と前記第４の導体部の他端とは、互いに接続され、
前記第２の軸方向から見た場合に、前記第１の導体部と前記第２の導体と前記第４の導体部と前記第４の導体とによって前記第２のループ状の導体を形成し、
前記第３の軸方向から見た場合に、前記第２の導体部と前記第２の導体と前記第３の導体部と前記第４の導体とによって前記第３のループ状の導体を形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のループアンテナ。
【請求項３】
第１の導体と、一端が前記第１の導体の一端に電気的に接続された第２の導体と、一端が前記第２の導体の他端に電気的に接続された第３の導体と、を備え、前記第１乃至第３の導体がループ状に形成されているループアンテナであって、
前記第１の導体は、第１の軸方向に凸の形状であり、
前記第２の導体は、前記第１の軸方向に凸の形状であり、
前記第１の軸から見た場合に、前記第１乃至第３の導体によって第１のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と垂直な第２の軸方向から見た場合に、前記第２の導体と前記第３の導体の少なくとも一部とによって第２のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と前記第２の軸とに垂直な第３の軸方向から見た場合に、前記第１の導体と前記第３の導体の少なくとも一部とによって第３のループ状の導体を形成する、
ことを特徴とするループアンテナ。
【請求項４】
前記第３の導体は、一端が前記第１の導体に接続された第１の導体部と、一端が前記第２の導体に接続された第２の導体部とを、有し、
前記第２の軸方向から見た場合に、前記第２の導体と前記第１の導体部とによって前記第２のループ状の導体を形成し、
前記第３の軸方向から見た場合に、前記第１の導体と前記第２の導体部とによって前記第３のループ状の導体を形成する、
ことを特徴とする請求項３に記載のループアンテナ。
【請求項５】
基板と、
前記基板上に形成された請求項１又は２に記載のループアンテナと、を備え、
前記ループアンテナの前記第３の導体は、前記基板上に形成されている導電パターンから構成されている、
ことを特徴とするループアンテナ装置。
【請求項６】
前記導電パターンは、前記基板上に形成されたグラウンドパターンであり、
前記第１の軸方向から見た場合に、前記グラウンドパターンと前記第１の導体とで形成された前記第１のループ状の導体内に位置する前記基板上の領域には、導電性を有する部分が形成されていない、
ことを特徴とする請求項５に記載のループアンテナ装置。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に形成された請求項３又は４に記載のループアンテナと、を備え、
前記ループアンテナの前記第３の導体は、前記基板上に形成されている導電パターンから構成されている、
ことを特徴とするループアンテナ装置。
【請求項８】
前記導電パターンは、前記基板上に形成されたグラウンドパターンであり、
前記第１の軸方向から見た場合に、前記グラウンドパターンと前記第１の導体と前記第２の導体とで形成された前記第１のループ状の導体内に位置する前記基板上の領域には、導電性を有する部分が形成されていない、
ことを特徴とする請求項７に記載のループアンテナ装置。
【請求項１】
第１の導体と、一端が前記第１の導体の一端に電気的に接続された第２の導体と、一端が前記第２の導体の他端に電気的に接続された第３の導体と、一端が前記第３の導体の他端に電気的に接続された第４の導体と、を備え、前記第１乃至第４の導体がループ状に形成されているループアンテナであって、
前記第２の導体及び前記第４の導体は、第１の軸方向に沿って延在し、かつ、前記第１の導体と前記第３の導体とが前記第１の軸方向に沿った方向を高さとした場合に異なる高さに位置し、
前記第１の軸方向から見た場合に、前記第１の導体と前記第３の導体とによって第１のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と垂直な第２の軸方向から見た場合に、前記第１の導体の少なくとも一部と前記第３の導体の少なくとも一部と前記第２の導体と前記第４の導体とによって第２のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と前記第２の軸とに垂直な第３の軸方向から見た場合に、前記第１の導体の少なくとも一部と前記第３の導体の少なくとも一部と前記第２の導体と前記第４の導体とによって第３のループ状の導体を形成する、
ことを特徴とするループアンテナ。
【請求項２】
前記第１の導体は、一端が前記第２の導体に接続された第１の導体部と、一端が前記第４の導体に接続された第２の導体部とを、有し、
前記第３の導体は、一端が前記第２の導体に接続された第３の導体部と、一端が前記第４の導体に接続された第４の導体部とを、有し、
前記第１の導体部の他端と前記第２の導体部の他端とは、互いに接続され、
前記第３の導体部の他端と前記第４の導体部の他端とは、互いに接続され、
前記第２の軸方向から見た場合に、前記第１の導体部と前記第２の導体と前記第４の導体部と前記第４の導体とによって前記第２のループ状の導体を形成し、
前記第３の軸方向から見た場合に、前記第２の導体部と前記第２の導体と前記第３の導体部と前記第４の導体とによって前記第３のループ状の導体を形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のループアンテナ。
【請求項３】
第１の導体と、一端が前記第１の導体の一端に電気的に接続された第２の導体と、一端が前記第２の導体の他端に電気的に接続された第３の導体と、を備え、前記第１乃至第３の導体がループ状に形成されているループアンテナであって、
前記第１の導体は、第１の軸方向に凸の形状であり、
前記第２の導体は、前記第１の軸方向に凸の形状であり、
前記第１の軸から見た場合に、前記第１乃至第３の導体によって第１のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と垂直な第２の軸方向から見た場合に、前記第２の導体と前記第３の導体の少なくとも一部とによって第２のループ状の導体を形成し、
前記第１の軸と前記第２の軸とに垂直な第３の軸方向から見た場合に、前記第１の導体と前記第３の導体の少なくとも一部とによって第３のループ状の導体を形成する、
ことを特徴とするループアンテナ。
【請求項４】
前記第３の導体は、一端が前記第１の導体に接続された第１の導体部と、一端が前記第２の導体に接続された第２の導体部とを、有し、
前記第２の軸方向から見た場合に、前記第２の導体と前記第１の導体部とによって前記第２のループ状の導体を形成し、
前記第３の軸方向から見た場合に、前記第１の導体と前記第２の導体部とによって前記第３のループ状の導体を形成する、
ことを特徴とする請求項３に記載のループアンテナ。
【請求項５】
基板と、
前記基板上に形成された請求項１又は２に記載のループアンテナと、を備え、
前記ループアンテナの前記第３の導体は、前記基板上に形成されている導電パターンから構成されている、
ことを特徴とするループアンテナ装置。
【請求項６】
前記導電パターンは、前記基板上に形成されたグラウンドパターンであり、
前記第１の軸方向から見た場合に、前記グラウンドパターンと前記第１の導体とで形成された前記第１のループ状の導体内に位置する前記基板上の領域には、導電性を有する部分が形成されていない、
ことを特徴とする請求項５に記載のループアンテナ装置。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に形成された請求項３又は４に記載のループアンテナと、を備え、
前記ループアンテナの前記第３の導体は、前記基板上に形成されている導電パターンから構成されている、
ことを特徴とするループアンテナ装置。
【請求項８】
前記導電パターンは、前記基板上に形成されたグラウンドパターンであり、
前記第１の軸方向から見た場合に、前記グラウンドパターンと前記第１の導体と前記第２の導体とで形成された前記第１のループ状の導体内に位置する前記基板上の領域には、導電性を有する部分が形成されていない、
ことを特徴とする請求項７に記載のループアンテナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７７９０３（Ｐ２０１３−７７９０３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５３３７（Ｐ２０１１−２１５３３７）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
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