(57)【要約】【課題】アンテナ装置において、高周波スイッチを用いずに２つのループアンテナを完全に切り替えて使用することができるようにし、製造コストを低くする。【解決手段】アンテナ装置１の２つのループアンテナ１０ａ，１０ｂは、それぞれ導電性パターン３ａ，３ｂの一部及びアンテナエレメント４ａ，４ｂで構成され、それぞれ共通の信号線８により無線回路部１２と接続されている。ループアンテナ１０ａ，１０ｂの共振用のコンデンサ５ａ，５ｂそれぞれには、ダイオード１５ａ，１５ｂが並列に接続され、その陽極側には、制御部１３に接続された制御線９ａ，９ｂが接続されている。制御部１３は、ダイオード１５ａ，１５ｂにバイアス電圧を印加し、無線信号の送受信に用いる一方のループアンテナ１０ａ，１０ｂのマッチングをとり、他方のループアンテナ１０ｂ，１０ａのマッチングをずらす。送受信毎に２つのアンテナを用いるので、確実に送受信可能である。【選択図】図５
2010081166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
前記回路基板に形成された導電性パターンの一部と導電体で形成され前記導電性パターンに対応するように配置されたアンテナエレメントとをそれぞれ有する２つのループアンテナと、
前記２つのループアンテナにそれぞれ対応するように設けられ、共振用コンデンサを有しており、当該ループアンテナのマッチングを調整する２つの整合手段と、
前記２つのループアンテナのいずれか一方を用いて無線信号を送信及び／又は受信する無線回路部と、
前記無線回路部の動作を制御する制御部とを備えたアンテナ装置において、
前記２つのループアンテナは、それぞれ前記無線回路部に共通の信号線を介して接続されており、
前記整合手段は、前記共振用コンデンサに対し並列に接続されたバイパス手段をさらに有し、
前記制御部は、無線信号の送信時又は受信時に、前記２つの整合手段に所定の制御信号を送信し、当該制御信号に応じて前記バイパス手段を動作させ、各整合手段それぞれの前記共振用コンデンサの有効状態と無効状態とを切り替えさせることにより、前記無線回路部が無線信号の送信及び／又は受信に用いるループアンテナを切り替えて、前記２つのループアンテナ両方を用いたダイバーシチにより無線信号の送信及び／又は受信可能に構成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記２つのループアンテナは、それぞれのループ面が互いに同一平面に位置するように配置されており、前記無線回路部が無線信号の送信及び／又は受信に用いるループアンテナを切り替えることにより、少なくとも偏波ダイバーシチの効果を得ることができるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ループアンテナを用いて信号を送信又は受信するアンテナ装置に関し、特に２つのループアンテナを備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
照明などの負荷をオン／オフする負荷制御システムとしては、送信器から送信された無線信号を壁面などの造営面に配設されたスイッチにより受信して、スイッチが受信した信号に基づいて照明装置などの開閉動作を行うように構成されているものがある。このような負荷制御システムにおいては、無線通信を利用することにより、例えば高機能なスイッチを、当該負荷制御システムの他の部分との間の配線作業等を行うことなく、既設のスイッチに替えて又は新規に、容易に配設することができる。
【０００３】
このような無線通信を利用する負荷制御システムにおいて、用途によって、電波による無線通信により送信器とスイッチとの間で信号を送受信する方が、赤外光により送受信する場合よりも望ましい場合がある。これは、無線通信によれば、赤外光による場合よりも、電波の透過性や回折性等により、スイッチに信号を送信可能になる送信器のエリアが広くなる等のメリットがあるからである。負荷制御システムに用いられる小型のスイッチや送信機において、無線通信により信号を送受信するためのアンテナとしては、通常、微小のループアンテナが好適である。微小ループアンテナは、全長が送信波長の１／１０以下程度にまで小さく、微小ダイポールアンテナよりも雑音電界に強い等という特徴を有している。
【０００４】
ところで、このように電波を放射したり受信したりするアンテナ装置においては、より確実に電波を放射したり受信したりすることができるように、条件の異なる２つのループアンテナを互いに切り替え可能に設け、ダイバーシチ効果を利用する場合がある。２つのアンテナを切り替えるためには、アンテナと無線回路とを接続する信号の伝送線路中に高周波スイッチを設ける必要がある。しかしながら、高周波伝送線路中に用いる高周波スイッチは高価なものであり、アンテナ装置の製造コストが高くなるという問題がある。また、スイッチにおいて高周波損失が発生するという問題がある。さらにまた、２つのループアンテナを同一のアンテナ装置内で互いに近接させて用いる場合には、一方のアンテナで確実に電波を送信又は受信するために、互いのアンテナ間で結合が生じないように、他方のアンテナのマッチングをずらさなければならないという問題がある。
【０００５】
ここで、特許文献１には、ループアンテナに設けられたコンデンサに並列にダイオードを接続し、このダイオードのバイアス電流の有無に応じてマッチングをずらすことによってループアンテナの動否を制御し、互いに直交するように配置され主偏波成分が直交する２つのループアンテナを切り替えるようにしたアンテナ装置が開示されている。しかしながら、このアンテナ装置は、所定時間毎にアンテナを切り替えるものであり、例えばユーザの操作などに応じて随時行われる無線信号の送受信時などにアンテナを切り替えるものではなく、常にはダイバーシチ効果を得ることができないという問題がある。
【特許文献１】特公平７−４４４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、高周波スイッチを用いずに２つのループアンテナを完全に切り替えて使用することができ、製造コストを低くすることが可能であって、無線信号の送信／及び又は受信時にダイバーシチ効果を得ることができる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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、回路基板と、前記回路基板に形成された導電性パターンの一部と導電体で形成され前記導電性パターンに対応するように配置されたアンテナエレメントとをそれぞれ有する２つのループアンテナと、前記２つのループアンテナにそれぞれ対応するように設けられ、共振用コンデンサを有しており、当該ループアンテナのマッチングを調整する２つの整合手段と、前記２つのループアンテナのいずれか一方を用いて無線信号を送信及び／又は受信する無線回路部と、前記無線回路部の動作を制御する制御部とを備えたアンテナ装置において、前記２つのループアンテナは、それぞれ前記無線回路部に共通の信号線を介して接続されており、前記整合手段は、前記共振用コンデンサに対し並列に接続されたバイパス手段をさらに有し、前記制御部は、無線信号の送信時又は受信時に、前記２つの整合手段に所定の制御信号を送信し、当該制御信号に応じて前記バイパス手段を動作させ、各整合手段それぞれの前記共振用コンデンサの有効状態と無効状態とを切り替えさせることにより、前記無線回路部が無線信号の送信及び／又は受信に用いるループアンテナを切り替えて、前記２つのループアンテナ両方を用いたダイバーシチにより無線信号の送信及び／又は受信可能に構成されているものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記２つのループアンテナは、それぞれのループ面が互いに同一平面に位置するように配置されており、前記無線回路部が無線信号の送信及び／又は受信に用いるループアンテナを切り替えることにより、少なくとも偏波ダイバーシチの効果を得ることができるように構成されているものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、各整合手段それぞれの共振用コンデンサの有効状態と無効状態とが所定の制御信号に基づいて切り替わり、各ループアンテナの整合状態を変化させることができる。従って、無線信号の送信や受信に用いる一方のループアンテナのマッチングをとり、且つ、他方のループアンテナのマッチングをとらないようにし、確実に無線信号を送信又は受信することができるようにループアンテナを切り替え可能である。また、２つのループアンテナは、共通の信号線を介して無線回路部に接続されているので、高価な高周波スイッチは不要であり、アンテナ装置の製造コストを低減することができる。さらにまた、制御部は、自動的にループアンテナの切り替えを行うので、常に２つのループアンテナ両方を用いたダイバーシチにより無線信号の送信や受信を行うことができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、２つのループアンテナ同士の結合を少なくしつつ互いに近接して配置することができ、アンテナ装置の性能を保ちつつアンテナ装置を小型化することができる。また、少なくとも偏波ダイバーシチの効果を得ることができるので、無線信号の送信又は受信をより確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係るアンテナ装置を用いた照明制御システムを示す。照明制御システム１０１は、照明装置１５０と、無線信号を送信する送信機（アンテナ装置）１５１と、商用交流電源である電源１５３と照明装置１５０に電線を介して直列接続された制御装置であるスイッチ（アンテナ装置）１５２等で構成された負荷制御システムである。スイッチ１５２は、外部からユーザが操作可能な操作ハンドル１５２ａを有しており、この操作ハンドル１５２ａの操作又は送信機１５１から送信され受信した無線信号に応じて照明装置１５０を点灯又は消灯させる。また、送信機１５１には、ユーザにより操作可能な操作ボタン等（図示せず）が設けられている。ここで、負荷として白熱灯からなる照明装置１５０を例示するが、これに限定する主旨ではなく、蛍光灯及び蛍光灯電子安定器などの他の照明負荷の他、照明負荷以外の負荷であってもよい。
【００１２】
図２は、送信機１５１のブロック構成を示す。この送信機１５１には、センサ部１５１ａと、照明装置１５０を点灯させるための点灯信号等の制御信号を生成する制御部１５１ｂと、制御信号を変調及び増幅する無線回路部１５１ｃと、後述するようにループアンテナを有する信号送信部１５１ｄと、スイッチ回路部１５１ｅと、電源部１５１ｆとを有している。送信機１５１は、例えば、各部が筐体内に収納された箱体状に構成されており、例えば壁面上に取り付けられて用いられる。送信機１５１は、無線信号を送信可能なアンテナ装置である。
【００１３】
センサ部１５１ａは、焦電素子により人体から放射される熱線を検出することで検知エリア内における人の存否を検知する人感センサと、光電変換素子や太陽電池により周囲の明るさを検知する照度センサとを有し、照度センサで検知する周囲の明るさと人感センサで検知した人の存否の検出結果を制御部１５１ｂに送出する。制御部１５１ｂは、マイクロコンピュータ等で構成されており、センサ部１５１ａにより、周囲の明るさが基準値よりも暗く、且つ、人体が存在することが検出されたとき、又は後述の操作信号が入力されたときに、それらのことをトリガとして点灯信号を生成する。点灯信号は、無線回路部１５１ｃで変調及び増幅された後に、信号送信部１５１ｄから無線信号として送信される。スイッチ回路部１５１ｅは、ユーザによる操作ボタンの操作に伴い、操作信号を制御部１５１ｂに送出する。すなわち、ユーザは、操作ボタンを操作することにより、センサ部１５１ａにより検知される人の存否にかかわらず、照明装置１５０を強制的に点灯又は消灯させることができる。電源部１５１ｆは、例えば電池を電源として各部に動作電源を供給する。
【００１４】
図３は、スイッチ１５２のブロック構成を示す。スイッチ１５２は、制御部１５２ｂと、負荷制御回路部１５２ｃと、無線信号を受信する信号受信部１５２ｄと、信号受信部１５２ｄで受信した信号を復調及び増幅する無線回路部１５２ｅと、表示部１５２ｆと、スイッチ入力部１５２ｇと、電源回路部１５２ｈとを有している。スイッチ１５２は、例えば、合成樹脂製の矩形箱状の器体を有するワイドハンドル形連用スイッチ（ＪＩＳ  Ｃ  ８３０４参照）の２個モジュール寸法に形成されており、規格に準拠した取付枠等に取り付けられて、壁面内に埋め込まれているスイッチボックス内に収められ、配設される。スイッチ１５２は、無線信号を受信可能なアンテナ装置である。
【００１５】
負荷制御回路部１５２ｃは、電源１５３から照明装置１５０への給電路を開閉するスイッチング素子（例えば、トライアックなど）を有する。制御部１５２ｂは、マイクロコンピュータ等で構成されており、負荷制御回路部１５２ｃのスイッチング素子をスイッチング制御する。信号受信部１５２ｄは、後述するように、ループアンテナにより無線信号を受信可能に構成されている。表示部１５２ｆは、例えば、発光ダイオードなどの発光素子を有し、制御部１５２ｂの制御に基づき、送信機１５１による制御の有効／無効等、制御状態の表示等を行う。スイッチ入力部１５２ｇは、操作ハンドル１５２ａによって押下操作されるタクトスイッチを有し、そのタクトスイッチがオンされたときに、操作信号を制御部１５２ｂに送出する。すなわち、操作ハンドル１５２ａが押操作されてスイッチ入力部１５２ｇから操作信号が送出される度に、制御部１５２ｂの制御により負荷制御回路部１５２ｃのスイッチング素子のスイッチングが行われ、照明装置１５０の点灯と消灯が切り換えられる。電源回路部１５２ｈは、制御部１５２ｂ等に動作電源を供給する。なお、スイッチ１５２において、負荷制御回路部１５２ｃが照明装置１５０への給電路を開成しているときには、電源回路部１５２ｈは、コンデンサに充電してスイッチ１５２の動作電源を生成する。他方、負荷制御回路部１５２ｃが電源１５３から照明装置１５０への給電路を閉成しているときには、負荷制御回路部１５２ｃは照明装置１５０の点灯状態に影響を及ぼさない範囲で定期的に給電路を所定の時間だけ開成して電源回路部１５２ｈのコンデンサに充電して、所定の時間外の閉成時にはコンデンサから放電して動作電源を生成する。これにより、スイッチ１５２は、電源１５３と照明装置１５０とを２線で直列接続することが可能となっている。なお、この種の電源回路部１５２ｈは従来から公知（例えば、特開２０００−３５７４４３号公報等を参照）であるから、詳細な構成及び動作についての図示並びに説明は省略する。
【００１６】
ところで、本実施形態において、送信機１５１及びスイッチ１５２は、それぞれ２つのループアンテナを切り替えて信号の送信又は受信が可能に構成されている。送信機１５１においては、制御部１５１ｂが、点灯信号を生成し送信する際に、後述のように制御信号の送信を制御することにより、常に、同一の点灯信号を２つのループアンテナで少なくとも１回ずつ送信する。また、スイッチ１５２においては、制御部１５２ｂが、一方のループアンテナで受信している状態において何らかの信号を受信したときに、自動的に他方のループアンテナに切り替えて、再度信号の受信を行う。
【００１７】
次に、本実施形態におけるループアンテナの切り替えについて説明する。以下、簡略化のため、送信機１５１又はスイッチ１５２の構成を説明するのに替えて、送信機１５１又はスイッチ１５２に用いられており、ループアンテナを上記と同様に切り替え可能であるという特徴を有する、無線信号を送信又は受信可能なアンテナ装置１の構成について説明する。アンテナ装置１においては、上記の送信機１５１、スイッチ１５２のうち、制御部１５１ｂ，１５２ｂ、無線回路部１５１ｃ，１５２ｅ、及び信号送信部１５１ｄと信号受信部１５２ｄ等を有するものとする。その他、操作ハンドル１５２ａやセンサ部１５１ａ、及び負荷制御回路部１５２ｃ等の、無線送信に直接には関係しない部位については、以下、図示及び説明を省略する。
【００１８】
図４は、アンテナ装置１の構成を示す。アンテナ装置１は、箱体状の筐体５０の内部に、例えば略矩形形状の回路基板２が収納されて構成されている。筐体５０は、例えば合成樹脂製であり、アンテナ装置１の前面側の前面パネル５１と、アンテナ装置１の背面側のベース部材５２とが接合されて構成されている。回路基板２は、例えば、ベース部材５２上に設けられているボス（図示せず）上に回路基板２を貫通するねじ（図示せず）等を螺結することにより、ベース部材５２にマウントされている。
【００１９】
回路基板２の左上部には、回路基板２上に形成された第１導電性パターン３ａと、この第１導電性パターン３ａの一部の両端部にそれぞれ両端部が電気的に接続するように、例えばはんだ（図示せず）等を用いて回路基板２上に略垂直に実装された略コの字状の第１アンテナエレメント４ａが設けられている。また、回路基板２の右上部には、回路基板２上に形成された第２導電性パターン３ｂと、この第２導電性パターン３ｂの一部の両端部にそれぞれ両端部が電気的に接続するように、第１アンテナエレメント４ａと同様に回路基板２上に実装された略コの字状の第２アンテナエレメント４ｂが設けられている。第１導電性パターン３ａと第１アンテナエレメント４ａは、矩形の第１ループアンテナ１０ａを構成する。また、第２導電性パターン３ｂと第２アンテナエレメント４ｂは、第１ループアンテナ１０ａと同様に、矩形の第２ループアンテナ１０ｂを構成する。本実施形態において、第１ループアンテナ１０ａと第２ループアンテナ１０ｂとは、互いのループ面が略同一面上に位置するように配置されている。従って、例えば一方のループアンテナ１０ａ，１０ｂを用いて無線信号の送信や受信を行う場合に、他方のループアンテナ１０ｂ，１０ａで電流が誘起されることによるノイズの発生等を防止することができ、適正に無線信号の送受信を行うことができる。なお、第１アンテナエレメント４ａや第２アンテナエレメント４ｂは、回路基板２に固定されていなくてもよく、例えば別の導電線等の導電体を介して、ループアンテナを構成するように各導電性パターン３ａ，３ｂに接続されていてもよい。また、第１ループアンテナ１０ａと第２ループアンテナ１０ｂとは、互いにループ面が同一面上に位置するように配置されていなくてもよい。
【００２０】
回路基板２上には、第１導電性パターン３ａ及び第２導電性パターン３ｂのそれぞれのうちループアンテナ１０ａ，１０ｂを構成する一部にそれぞれ挿入された、コンデンサ（共振用コンデンサ）５ａ及びコンデンサ（共振用コンデンサ）５ｂと、回路基板２上に実装された無線回路部１２及び制御部１３などが設けられている。また、回路基板２上には、いわゆるベタパターンであるグランドパターン６と、第１導電性パターン３ａや第２導電性パターン３ｂの一部であって第１ループアンテナ１０ａ及び第２ループアンテナ１０ｂのそれぞれとグランドパターン６とを接続する２本の接地線７と、無線回路部１２から第１ループアンテナ１０ａ及び第２ループアンテナ１０ｂに信号を供給する給電線である信号線８などが設けられている。接地線７は、導電性パターン３ａ，３ｂのうちコンデンサ５ａ，５ｂとアンテナエレメント４ａ，４ｂの一端部との間に、ループアンテナ１０ａ，１０ｂのループ面に対して略垂直となる方向が長手方向となるように延設されている。また、信号線８は、導電性パターン３ａ，３ｂのうち接地線７が接続されている部位とアンテナエレメント４ａ，４ｂの一端部との間に接続されている。信号線８は、本実施形態において、無線回路部１２に接続された共通の伝送線を分岐するようにして導電性パターン３ａ，３ｂに接続されている。すなわち、２つのループアンテナ１０ａ，１０ｂは、それぞれ無線回路部１２に共通の信号線８を介して接続されている。なお、２つのループアンテナ１０ａ，１０ｂにおいて、コンデンサ５ａ，５ｂと、接地線７と、信号線８との並び順は、互いに逆になっている。上記の送信機１５１、スイッチ１５２の各部位のうち、制御部１５１ｂ，１５２ｂは、アンテナ装置１の制御部１３に相当し、無線回路部１５１ｃ，１５２ｅ、及び信号送信部１５１ｄと信号受信部１５２ｄは、無線回路部１２と、第１ループアンテナ１０ａ及び第２ループアンテナ１０ｂと、コンデンサ５ａ，５ｂ等に相当する。なお、このアンテナ装置１において、無線回路部１２は、信号の送信及び受信を互いに切り替えて行うことができるように構成されているが、これに限られるものではなく、送信又は受信のどちらかのみを行うことができるように構成されていてもよい。
【００２１】
図５は、アンテナ装置１のアンテナ部分の回路構成を示す。なお、図の単純化のため、図において、回路素子の並び順等は適宜変形して示している。このアンテナ装置１により行う無線通信の周波数をｆとすると、無線回路部１２は、無線信号を送信するとき、周波数ｆの信号を出力する。第１ループアンテナ１０ａ及び第２ループアンテナ１０ｂは、ループ１周の全長が送信波長λの１／１０以下程度になるように、その幅及び高さが設計されている。また、第１ループアンテナ１０ａ及び第２ループアンテナ１０ｂは、周波数ｆ（＝２π／λ）でロスが最も少なくなる（アンテナ利得の低下を小さくする）ようにインピーダンス調整されている。第１ループアンテナ１０ａのインピーダンス調整は、コンデンサ５ａと接地線７で構成される第１整合回路部（整合手段）１１ａで行われる。また、第２ループアンテナ１０ｂのインピーダンス調整は、コンデンサ５ｂと接地線７で構成される第２整合回路部（整合手段）１１ｂで行われる。具体的には、それぞれコンデンサ５ａ及びコンデンサ５ｂにおいて静電容量値を適宜選択することにより、第１ループアンテナ１０ａ及び第２ループアンテナ１０ｂの共振周波数を調整している。また、第１ループアンテナ１０ａ及び第２ループアンテナ１０ｂの共振周波数が所望する周波数であると仮定して、各導電性パターン３ａ，３ｂにおいて、信号線８との接続点から、接地線７との接続点までの距離（図５に寸法線Ｄ１，Ｄ２で示す）を調整することで、アンテナ入力インピーダンスを調整することができる。
【００２２】
例えば第１ループアンテナ１０ａを用いて無線信号を送信する場合、無線回路部１２から出力された高周波信号が出力されると、アンテナ装置１に高周波電流が励起される。この高周波電流は、第１ループアンテナ１０ａを構成する導電路に沿って流れて第１ループアンテナ１０ａとしての放射に寄与する電流（ループモード電流）と、回路基板２に接地線７の長手方向に流れてダイポールアンテナとしての放射に寄与する電流（ダイポールモード電流）の２つに分けて考えることができる。ループモード電流は、第１ループアンテナ１０ａによって構成される矩形と平行な方向に、ループ面と平行な偏波の電波（水平偏波成分）を励起する。一方、ダイポールモード電流は、回路基板２に垂直な方向に、接地線７の長手方向と平行な偏波の電波（垂直偏波成分）を励起する。このアンテナ装置１においては、例えば、これら２つの方向の偏波成分の電波が合成された円偏波の電波を放射、受信することができるように構成されている。なお、アンテナ装置１は、第２ループアンテナ１０ｂを用いた場合も同様に、円偏波の電波を放射、受信可能であり、このとき、円偏波の旋回方向は、第１ループアンテナ１０ａを用いて放射、受信する際のものとは逆方向になるように構成されている。すなわち、このアンテナ装置１では、後述のように第１ループアンテナ１０ａと第２ループアンテナ１０ｂとのいずれを無線信号の送受信に用いるかを切り替えることにより、上述のように２つのループアンテナ１０ａ，１０ｂのループ面が同一面上に位置するようにしつつ、例えば右旋円偏波と左旋円偏波とを切り替える偏波ダイバーシチの効果を得ることができるように構成されている。
【００２３】
ここで、図に示すように、コンデンサ５ａには、ダイオード（バイパス手段）１５ａが並列に接続されている。また、コンデンサ５ｂには、ダイオード（バイパス手段）１５ｂが並列に接続されている。ダイオード１５ａ，１５ｂは、例えばＰＩＮダイオードであり、導電性パターン３ａ，３ｂ、接地線７を経由しグランドパターン６に向けて順方向となる向きに配置されている。第１ループアンテナ１０ａや第２ループアンテナ１０ｂは、ダイオード１５ａ，１５ｂにバイアス電圧が印加されていない状態においてマッチングがとれるように、ダイオード１５ａとコンデンサ５ａとを合成した静電容量が予め調整されて構成されている。ダイオード１５ａの陽極側には、制御部１３から制御信号を入力するための制御線９ａが接続されている。また、ダイオード１５ｂの陽極側には、制御部１３から制御信号を入力するための制御線９ｂが接続されている。なお、アンテナ装置１の回路中には、高周波信号に影響を及ぼさない程度の静電容量のコンデンサ等の素子が直流電流をカットするために設けられているが、これらの素子の図示は省略している。
【００２４】
本実施形態においては、制御部１３が、制御線９ａ，９ｂを通して所定の電圧の制御信号を第１整合回路部１１ａ、第２整合回路部１１ｂに送信することにより、第１ループアンテナ１０ａと第２ループアンテナ１０ｂのいずれを無線信号の送受信に用いるかを切り替え可能である。例えば、無線信号の送受信に第１ループアンテナ１０ａを用いる場合には、制御部１３は、ダイオード１５ａに順方向のバイアス電圧が印加されないように、所定の電圧（例えば接地電圧）の制御信号を制御線９ａを通して送信する。このとき、コンデンサ５ａは有効状態であり、第１ループアンテナ１０ａのマッチングがとれている状態となる。他方、制御部１３は、ダイオード１５ｂに順方向のバイアス電圧が印加されるように、所定の電圧（例えば数ボルト）の制御信号を制御線９ｂを通して送信する。このようにダイオード１５ｂに順方向のバイアス電圧が印加されると、ダイオード１５ｂのインピーダンスが低くなり、高周波電流がコンデンサ５ｂをバイパスしてダイオード１５ｂを流れるため、コンデンサ５ｂが無効状態になる。そのため、第２ループアンテナ１０ｂのインピーダンスが大きく変化し、マッチングがずれた状態になる。従って、例えば信号送信時には、各ループアンテナ１０ａ，１０ｂには、共通の信号線８を介して無線回路部１２から同一の高周波信号が入力されるが、マッチングがとれていない第２ループアンテナ１０ｂからは電波が放射されず、マッチングがとれている第１ループアンテナ１０ａからのみ電波が放射される。
【００２５】
また、例えば、無線信号の送受信に用いるアンテナを第１ループアンテナ１０ａから第２ループアンテナ１０ｂに切り替えるには、制御部１３は、第１整合回路部１１ａと第２整合回路部１１ｂに送信する制御信号を変更し、ダイオード１５ａにのみ順方向のバイアス電圧が印加されるようにすればよい。このように制御信号を送信することにより、各整合回路部１１ａ，１１ｂに、当該制御信号に応じてコンデンサ５ａを無効状態とし、コンデンサ５ｂを有効状態とし、第１ループアンテナ１０ａのマッチングをずらし、第２ループアンテナ１０ｂのマッチングをとることができる。従って、第１ループアンテナ１０ａが動作しないようにする一方で、第２ループアンテナ１０ｂを確実に動作可能にすることができる。
【００２６】
以上説明したように、アンテナ装置１では、コンデンサ５ａ，５ｂの有効状態と無効状態とを制御信号に基づいて切り替え、各ループアンテナ１０ａ，１０ｂの整合状態を変化させることができる。従って、無線信号の送信や受信に用いるループアンテナ１０ａ，１０ｂのマッチングをとり、且つ、他方のループアンテナ１０ｂ，１０ａのマッチングをずらし、確実に無線信号を送信又は受信することができるようにループアンテナ１０ａ，１０ｂを切り替え可能である。２つのループアンテナ１０ａ，１０ｂは、高価な高周波スイッチを用いずに共通の信号線８を介して無線回路部１２に接続されているので、アンテナ装置１の製造コストを低減することができる。また、制御部１３は、自動的にループアンテナ１０ａ，１０ｂの切り替えを行うので、右旋円偏波と左旋円偏波との偏波ダイバーシチにより、常に２つのループアンテナ両方を用いて無線信号の送信や受信を容易に且つ確実に行うことができる。さらにまた、２つのループアンテナ１０ａ，１０ｂ同士の結合を少なくしつつ、互いに近接して配置することができるので、アンテナ装置１の性能を保ちつつアンテナ装置１を小型化することができる。
【００２７】
なお、本実施形態において、制御部１３と各ループアンテナ１０ａ，１０ｂとの間を結ぶ制御線中に論理回路等を設け、制御部１３が１本のみの制御線に送信する制御信号を変更すると、第１整合回路部１１ａ及び第２整合回路部１１ｂにそれぞれ異なる制御信号が入力されるようにしてもよい。このように、制御部１３に接続される制御線を一系統にすることにより、制御部１３の回路構成をより簡素化することができ、アンテナ装置１の製造コストをさらに低減することができる。
【００２８】
また、本実施形態において、２つのループアンテナを、互いのループ面が略垂直となるように、且つ、互いのループ面の交線方向に見て２つのループアンテナがＬ字型やＴ字型を成すように配置してもよい。このような２つのループアンテナの配置を採用することにより、それぞれのループアンテナにおいて発生等する磁束が他のループアンテナに干渉しづらくなるため、上述と同様に、ループアンテナ同士が結合しにくくなる。このとき、上述のような円偏波ではなく、垂直偏波、水平偏波の電波をループアンテナで送受信可能にし、偏波ダイバーシチを実現してもよい。
【００２９】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、ループアンテナは、矩形に限られず、他の形状であってもよい。また、アンテナ装置は、単にループアンテナによる水平偏波又は垂直偏波の電波を送受信可能に構成されていてもよく、上述とは異なるループアンテナの配置で、２つのループアンテナで互いに異なる指向性の電波を放射／受信可能に構成されていてもよい。その場合、２つのループアンテナを切り替えて用いることにより、空間ダイバーシチや指向性ダイバーシチ等も実現することができる。さらにまた、第１整合回路部や第２整合回路部の共振用コンデンサには、上記のようなＰＩＮダイオードに替えて、同様に制御部からの制御信号によるバイアス電圧の有無に応じて高周波を通過させるような他の種類のダイオード等を挿入してもよい。また、アンテナ装置は、制御部が、必ずしも２つのループアンテナを少なくとも１回ずつ用いて無線信号の送受信を行うように構成されていなくてもよい。すなわち、ユーザの操作入力に応じて制御部が無線信号の送受信に用いるループアンテナを切り替えたり、制御部が、周囲の電波環境に応じて、自動的にノイズの少ない方のループアンテナを選択可能に構成されていてもよい。
【００３０】
また、アンテナ装置は、上述のように照明負荷のオン・オフを制御する照明制御システムのほか、送信機から送信された信号に応じて動作をオン・オフする空調システムや給湯システム、又は送信機から送信された所定の信号を受信して通報動作を行う防犯システムなど、他の用途に用いられる負荷制御システムにおいても用いることが可能である。すなわち、その負荷制御システムの動作を無線信号を送信することにより遠隔制御するために用いられるような送信機又はリモコン装置や、又はそのような無線信号を受信するスイッチ等の制御装置に、上述したアンテナ装置の構成を用いることにより、当該送信機、リモコン装置、又は制御装置等の製造コストを低減し、また、確実に通信可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るアンテナ装置を用いた照明制御システムの一例を示す図。
【図２】上記照明制御システムのスイッチ及び照明装置の構成を示すブロック図。
【図３】上記照明制御システムの送信機の構成を示すブロック図。
【図４】上記照明制御システムに用いられるアンテナ装置の一例を示す分解斜視図。
【図５】上記アンテナ装置の回路構成を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１  アンテナ装置
２  回路基板
３ａ  第１導電性パターン
３ｂ  第２導電性パターン
４ａ  第１アンテナエレメント
４ｂ  第２アンテナエレメント
５ａ，５ｂ  コンデンサ（共振用コンデンサ）
８  信号線
１０ａ  第１ループアンテナ
１０ｂ  第２ループアンテナ
１１ａ  第１整合回路部（整合手段）
１１ｂ  第２整合回路部（整合手段）
１２  無線回路部
１３  制御部
１５ａ，１５ｂ  ダイオード（バイパス手段）
【図１】
2010081166.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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