(57)【要約】【課題】ダンピング抵抗がなくても高速通信が可能な、効率のよい送信アンテナを提供する。【解決手段】コアにコイルが巻線された送信アンテナにおいて、磁性体２と導体１とを重ね合わせたコアに、コイル３を巻線したことを特徴とする。また、導体を２つの磁性体２ａ、２ｂで挟んだコアに、コイル３を巻線したことを特徴とする。さらに、また、磁性体２と導体１と基板４を重ね合わせたコアに、コイル３を巻線したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアにコイルを巻線された送信アンテナにおいて、
前記コアは、磁性体と導体を重ね合わせたことを特徴とする送信アンテナ。
【請求項２】
コアにコイルを巻線された送信アンテナにおいて、
前記コアは、導体を２つの磁性体で挟んで重ね合わせたことを特徴とする送信アンテナ。
【請求項３】
コアにコイルを巻線された送信アンテナにおいて、
前記コアは、磁性体と導体と基板とを重ね合わせたことを特徴とする送信アンテナ。
【請求項４】
前記基板は、長手方向に対向する側面に凸部または凹部を複数設け、凸部間または凹部に前記コイルの巻線部を設けたことを特徴とする請求項２記載の送信アンテナ。
【請求項５】
前記導体は、基板に設けた導体パターンであるとこと特徴とする請求項３、４記載の送信アンテナ。
【請求項６】
前記磁性体と導体は、少なくとも１枚以上の薄い平板層を積層したものを用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の送信アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載や住宅玄関ドアに用いられるキーレスエントリに用いられる送信アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等のキーレスエントリとして、ユーザーがリモートユニットのボタンを操作することにより、暗号化された車両情報のデジタルデータを電波で送受信して、車載側ユニットがドアをロックあるいはアンロックする装置が一般的である。
このような装置はＬＦ帯（低周波３０〜３００ＫＨｚ）の近距離通信システムであり、車載側ユニットの送信用アンテナは、ドアノブの把手等に装着されている。変調方式は振幅変位変調（ＡＳＫ変調）がよく用いられる。
【０００３】
従来の送信アンテナは、ボビンとコイルとフェライト等のコアとからなり、ボビンの外周にコイルを巻回し、前記ボビンの貫通孔にコアが挿入されている。
【０００４】
図６は従来のアンテナ装置の回路図の例であり、図７は図６の回路の動作波形の例である。
図６において、送信部５０は、ＮＡＮＤ回路からなる論理回路５４と、ｐ型のパワーＭＯＳＦＥＴからなるトランジスタＱ１と、ｎ型のパワーＭＯＳＦＥＴからなるトランジスタＱ２を備える。トランジスタＱ１のソースを電源電圧ＶＤＤに接続し、トランジスタＱ２のソースをグランドＧＮＤに接続し、トランジスタＱ１とＱ２のドレインを互いに接続する。端子５２と端子５３が論理回路５４に入力され、論理回路５４の出力信号５５がトランジスタＱ１とＱ２のゲートに入力される。
アンテナ部５１は抵抗Ｒ、コイルＬ、コンデンサＣからなり、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２のドレインの共通接続点とグランドＧＮＤ間に、ダンピング抵抗ＲとコイルＬとコンデンサＣが直列に接続されている。
論理回路５４の入力端子５２に送信データ、入力端子５３に搬送波が入力され、出力端子５５に変調信号が、トランジスタＱ１とＱ２のゲートに入力される。
図７において、波形ａは端子５２の送信データであり、波形ｂは端子５３の搬送波であり、波形ｃは端子ＡＢ間の電圧ＶＡＢである。
【特許文献１】特開２００８−１４８２７９号公報
【特許文献２】特許２００５−１７５９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図８は、図６においてダンピング抵抗Ｒのない場合の動作波形の例である。波形ａは送信データ、波形ｂは搬送波、波形ｃは端子ＡＢ間の電圧ＶＡＢである。
図に示すように、ダンピング抵抗Ｒがない場合は、電圧ＶＡＢの立上りｅ１と立下りｅ２の波形が大きく訛る。このようなシステムにおいて、高速通信をするためには端子ＡＢ間の電圧ＶＡＢのオン・オフを高速に切り替えなければならない。そのため、立上り時間と立下り時間は急峻でなければならない。
【０００６】
一般的に、立上り時間と立下り時間は、アンテナのＱ値にほぼ比例するので、従来の送信アンテナでは、ダンピング抵抗Ｒを用いてアンテナのＱ値を抑えることで、アンテナの帯域を広くし、ブロード性をあげると共に、立上り時間ｅ１と立下り時間ｅ２を急峻にしていた。
【０００７】
しかし、ダンピング抵抗を用いることは、エネルギーを消費することから電力効率を低下させてしまうという問題があった。
また、ダンピングに用いるダンピング抵抗は、大きな電流が流れるため、許容電力の大きな抵抗を必要とし、そのため形状が大きくなる。または、小型の抵抗を複数個並列にして使用すると、実装面積が必要となる。
本発明は、ダンピング抵抗がなくても高速通信が可能な、効率のよい送信アンテナ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】
【０００８】
本発明の送信アンテナは、コアにコイルが巻線された送信アンテナにおいて、磁性体と導体とを重ね合わせたコアにコイルを巻線したことを特徴とする。
また、導体を２つの磁性体で挟んだコアにコイルを巻線したことを特徴とする。さらにまた、磁性体と導体と基板を重ね合わせたコアにコイルを巻線したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上の構成の本発明によれば、磁性体と導体を重ね合わせたコアに巻線することにより、ダンピング抵抗を用いず、アンテナのＱを抑制できることから、高速通信が可能な、効率のよい送信アンテナを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の係る送信アンテナの実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１の実施例）
図１は、本発明に係る第１の実施例である送信アンテナ１０の斜視図を示す。この送信アンテナ１０は、断面が四角形の平板な磁性材料からなる磁性体２と磁性体２と同じ形状で薄い導体を重ね合わせたコアに、表面を絶縁被覆した絶縁電線を用いてコイル３を巻回したものである。ここで、導体１は金属箔や銅板を用い、コイルとの絶縁を考慮すると導体表面に絶縁コートまたはコア全周を絶縁テープで被覆する等を要する。また、磁性材料はフェライトおよびアモルファス系磁性材料あるいは磁性粉末を圧着したものを用いてもよい。
【００１２】
（第２の実施例）
図２は、本発明に係る第２の実施例である送信アンテナ２０の斜視図を示す。この送信アンテナ２０は、第１の実施例で用いた磁性体をさらに薄くした磁性体２ａ、２ｂを用いて、導体１を挟んだコアに、絶縁電線を用いてコイル３を巻回したものである。第２の実施例では、導体１を磁性体２ａ、２ｂに隠れる形状にすることにより、巻線３と導体１の絶縁を確保しやすい。また、磁性体２ａ、２ｂも第１の実施例よりも薄くすることができ柔軟性を得やすい。
【００１３】
（第３の実施例）
図３は、本発明に係る第３の実施例である送信アンテナ３０の斜視図を示す。図４は図３の基板の正面図である。
この送信アンテナ３０は、第１の実施例で用いたコアの磁性体２と、導体１を基板４に設けて重ね合わせたコアにコイル３を巻回したものである。
【００１４】
図４に示すように、基板４は、一般的に形成する銅箔パターンを導体１として用いたもので、その形状は磁性体２と同じである。そして、基板４の長手方向と平行する対向側面に複数の凸部７を設け、その凸部間７−７に絶縁電線を用いてコイル３を巻回している。このコイル３は図の実施例で示すように、３分割したコイルとなり、分割しないコイルと比較し、分割部における磁束の漏れにより、自己インダクタンスの上昇が緩和されてＱ値をより抑制できる。
【００１５】
また、基板４には、長手方向に延在した部分（４ａ、４ｂ）を備える。
一方の延在部４ａは、両側面にコイル３の端末を引き出す切欠部８ａ、８ｂを備えるとともに、端末を電気的に接続するパターン９ａ、９ｂを基板の表面に備えている。また、他方の延在部４ｂは、一方の延在部４ａと同様に切欠部８ｃ、８ｄおよびパターン９ｄ、９ｃを備え、さらに、基板の延在部４ｃには、アンテナを構成するための電子部品および配線パターンを備えている。
【００１６】
上記の実施例によれば、基板に形成された一般的な銅箔パターンを導体とすることができ、コイルとの絶縁をレジスト等により容易に形成できる。また、接続パターンを備えることにより、外部実装基板への接続が容易となる。さらに、コイル３は複数の凸部７で分割された凸部間に巻回されるので、ボビンの必要がなく、分割されたコイルからの磁束の漏れが多くなり、自己インダクタンスの上昇が緩和されてＱ値を抑制することができる。さらに、コイル３は凸部７により巻回位置が拘束できるので、巻回位置がずれ難く、特性のばらつきを小さくできる。なお、凸部の代わりに凹部を設け、複数の凹部にコイルを構成してもよい。
【００１７】
（第４の実施例）
また、図５は、図２の第２の実施例と同様に、薄くした磁性体２ａ、２ｂを用いて、第３の実施例で用いた図４の基板４を挟んだコアに、絶縁電線を用いてコイル３を巻回したものである。この第４の実施例は、第２、第３の実施例で説明した内容と同じであり、詳細は省略する。
第１〜第４の実施例において、導体の厚みを変えることにより所定のダンピング抵抗を得ることができる。本実施例では導体の厚みを３０μｍを用いた。本発明者が検討した中では、銅箔厚５μｍ〜１００μｍ、送信アンテナのＱを３５以下にしている。
【００１８】
以上説明したように、本発明の送信アンテナは、磁性体と導体を重ね合わせたコアにコイルを巻線することにより、磁性体と導体の近接効果によりコイルにおける交流抵抗を大きくしてＱ値を抑制することができ、ダンピング抵抗の必要のない送信アンテナが得られる。また、基板を用いることにより、コイルの分割巻きおよび基板パターンを導体として用いることがで、送信アンテナの作成および実装を容易にすることができる。
【００１９】
なお、本発明に係る送信アンテナは前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
特に、磁性体および導体は薄い平板を複数積層したものを用いてもよい。さらに、積層したものを複数用いてもよい。また、前記銅箔パターンは、表裏どちらか一方の面および両面であってもよく、基板の内層であってもよい。さらに、表裏パターンをスルーホールで接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施例における基板の正面図である。
【図５】本発明の第４の実施例を示す斜視図である。
【図６】送信アンテナと駆動回路の回路図である。
【図７】従来の送信アンテナの波形の例を示す図である。
【図８】従来の送信アンテナにおいて、ダンピング抵抗がない場合の波形の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  導体
２  磁性体
３  コイル
４  基板
４ａ，４ｂ、４ｃ  基板延在部
７  凸部
８ａ〜８ｄ  切欠部
９ａ〜９ｄ  パターン
１０，２０，３０，４０  送信アンテナ
５０  駆動部
５１  アンテナ部
５２，５３  入力端子
５４  論理回路
５５  出力端子
Ｑ１  ｐ型パワーＭＯＳＦＥＴ
Ｑ２  ｎ型パワーＭＯＳＦＥＴ
Ｒ  ダンピング抵抗
Ｌ  コイル
Ｃ  コンデンサ
ＶＤＤ  電源電圧
ＧＮＤ  グランド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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