(57)【要約】【課題】振動体を電波信号により共振させて、この共振運動を電気信号に変換することで、特定周波数帯の電波を受信するアンテナ装置において、複数チャンネルの電波受信を可能とすることにある。【解決手段】所定の固有振動数で振動する特性を有するとともに外部磁界を受けて変位する振動体、および、該振動体の運動を電気信号に変換する変換手段を備え、前記振動体を共振させる周波数帯の電波信号が到来したときに、当該電波信号の磁界成分によって前記振動体が共振し、この共振が前記変換手段により電気信号に変換されることで、当該周波数帯の電波信号が電気信号とされて取り込まれるＭＥＭＳアンテナを備えた受信装置１００である。そして、ＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚが振動体の固有振動数を異ならせて複数設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の固有振動数で振動する特性を有するとともに外部磁界を受けて変位する振動体、および、該振動体の運動を電気信号に変換する変換手段を備え、前記振動体を共振させる周波数帯の電波信号が到来したときに、当該電波信号の磁界成分によって前記振動体が共振し、この共振が前記変換手段により電気信号に変換されることで、当該周波数帯の電波信号が電気信号にされて取り込まれるアンテナ部を備えたアンテナ装置であって、
前記アンテナ部が前記振動体の固有振動数を異ならせて複数設けられていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記複数のアンテナ部は、１チップの基板上に形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。
【請求項３】
前記複数のアンテナ部のうち何れかのアンテナ部からの電気信号を選択的に後段に送るスイッチ手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のアンテナ装置と、
前記スイッチ手段を介して前記アンテナ装置から送られてくる電気信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器により増幅された信号に対して復調処理を行う復調器と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項５】
前記アンテナ装置、前記増幅器、前記復調器が１チップの半導体基板上に形成されていることを特徴とする請求項４記載の受信装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の受信装置により標準電波を受信するとともに、該標準電波に含まれるタイムコードを復調し、このタイムコードに基づいて時刻修正を行うことを特徴とする電波時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電波信号を受信するアンテナ装置および受信装置、ならびに、タイムコードが含まれる標準電波の受信を行う電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、線状アンテナ、巻線型のバーアンテナ、平面アンテナなど、様々なアンテナが知られている。また、標準電波を受信する電波時計などでは、小さな時計本体にアンテナを搭載する必要があることから巻線型のバーアンテナが用いられる。
【０００３】
また、本発明に関連する従来技術として、特許文献１，２には、磁気抵抗効果素子によって電波の磁界成分に反応することで電波信号を受信するアンテナ装置が開示されている。また、特許文献３には、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）作製技術により形成された振動板に磁性体の薄膜を形成し、この振動板を振動させつつ、この振動板の共振周波数の変化を検出して外部磁場の測定を行う共振型磁気センサが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１８８５５８号公報
【特許文献２】特開２００７−１２４３３５号公報
【特許文献３】特開２００５−２０１７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、現在、ＭＥＭＳ作製技術を用いて形成した振動体に磁性体を設け、この振動体を電波信号により共振させて、この共振運動を電気信号に変換させることで、特定周波数帯の電波信号を受信するアンテナ装置の開発を行っている。
【０００５】
しかしながら、上記構成のアンテナ装置では、振動体は狭帯域である特定の周波数帯の電波信号が到来したときだけ共振を行う特性を有しているため、周波数帯の離散した複数チャンネルの電波信号を選択的に受信することができないという課題があった。
【０００６】
この発明の目的は、振動体を電波信号により共振させて、この共振運動を電気信号に変換することで、特定周波数帯の電波を受信するアンテナ装置において、複数チャンネルの電波受信を可能とすることである。
【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記載の発明は、
所定の固有振動数で振動する特性を有するとともに外部磁界を受けて変位する振動体、および、該振動体の運動を電気信号に変換する変換手段を備え、前記振動体を共振させる周波数帯の電波信号が到来したときに、当該電波信号の磁界成分によって前記振動体が共振し、この共振が前記変換手段により電気信号に変換されることで、当該周波数帯の電波信号が電気信号にされて取り込まれるアンテナ部を備えたアンテナ装置であって、
前記アンテナ部が前記振動体の固有振動数を異ならせて複数設けられていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のアンテナ装置において、
前記複数のアンテナ部は、１チップの基板上に形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のアンテナ装置において、
前記複数のアンテナ部のうち何れかのアンテナ部からの電気信号を選択的に後段に送るスイッチ手段を備えていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の発明は、
請求項３に記載のアンテナ装置と、
前記スイッチ手段を介して前記アンテナ装置から送られてくる電気信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器により増幅された信号に対して復調処理を行う復調器と、
を備えたことを特徴とする受信装置である。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の受信装置において、
前記アンテナ装置、前記増幅器、前記復調器が１チップの半導体基板上に形成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項６記載の発明は、
請求項４または５に記載の受信装置により標準電波を受信するとともに、該標準電波に含まれるタイムコードを復調し、このタイムコードに基づいて時刻修正を行うことを特徴とする電波時計である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に従うと、振動体の固有振動数が異なる複数のアンテナ部によって、周波数帯の異なる複数チャンネルの電波信号を受信することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態の電波時計の全体を示す構成図である。
【００１６】
この実施形態の電波時計１は、タイムコードによって変調された標準電波の受信を行うアンテナ部としての複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚと、複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚのうち何れか１つと選択的に接続するスイッチ手段としてのスイッチ回路１０８と、スイッチ回路１０８を介してＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚから入力された受信信号を増幅する増幅器１０１と、受信信号からタイムコードの検波を行う復調器としての検波器１０２と、時計の全体制御を行うマイクロコンピュータ１０３と、時刻の表示出力を行う時刻表示器１０４と、計時を行う計時カウンタ１０５等から構成される。これらの構成のうちＭＥＭＳアンテナ１０、スイッチ回路１０８、増幅器１０１および検波器１０２によって受信装置としての電波受信部１００が構成される。
【００１７】
複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚは、個々の構造は後に詳述するが、それぞれ異なる周波数帯の電波信号を受信するように構成されている。標準電波は、例えば、日本において西地区と東地区とで異なる周波数帯（４０ｋＨｚと６０ｋＨｚ）の搬送波により送信されている。また、外国においては、地区ごとに異なる周波数の搬送波により送信されている。ＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚの各受信周波数帯は、これら各地区の標準電波の周波数帯にそれぞれ合わされたものになっている。上記複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚによりアンテナ装置が構成される。
【００１８】
スイッチ回路１０８は、例えば、ＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタを組み合わせて形成したスイッチであり、複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚの複数の出力端子ｔ１，ｔ１，…ｔ１の何れか１つと、増幅器１０１の入力端子ｔ２とを選択的に接続するものである。接続先は、マイクロコンピュータ１０３から送られるチャンネル選択信号によって制御される。
【００１９】
電波受信部１００は、例えば、複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚを含めて、１個の半導体基板上に形成されたものである。また、この電波受信部１００とともに、マイクロコンピュータ１０３や計時カウンタ１０５も含めて１個の半導体基板上に形成することも可能である。
【００２０】
先ず、全体的な動作について説明する。マイクロコンピュータ１０３は、時刻表示器１０４への出力データを計時カウンタ１０５の計時データに同期させて更新していくことで時刻の表示出力を行う。さらに、マイクロコンピュータ１０３は、所定の時刻になったら、電波受信の制御プログラムを実行して、電波受信部１００を作動させる。それにより、所定周波数帯の搬送波により送信されてくる標準電波が電波受信部１００で受信され、この受信信号からタイムコードが検波される。マイクロコンピュータ１０３は、検波されたタイムコードを入力し、このタイムコードから正確な現在時刻を求める。そして、計時カウンタ１０５の計時時刻にずれがある場合に、これを自動的に修正する。このような制御動作によって、常に正確な時刻表示が行われるようになっている。
【００２１】
マイクロコンピュータ１０３は、図示略の操作入力部から現在地の情報を受け、この現在地の情報に基づいてスイッチ回路１０８の接続の切り替えを行う。ＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚは、それぞれ異なる周波数帯の標準電波の受信を行う特性を有しており、マイクロコンピュータ１０３がこれら複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚの中から現在地に応じたものを選択して受信信号の取り込みを行わせる。これにより、現在地に応じた標準電波が受信されて、そのタイムコードから時刻修正が行われるようになっている。
【００２２】
また、電波受信処理によってタイムコードの受信が確認されない場合には、マイクロコンピュータ１０３はスイッチ回路１０８の接続を順次切り換えて、タイムコードの受信が確認できるＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚを探し出し、このタイムコードの受信が確認されたＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚから電波受信を行うといった制御も行われたりする。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態の１個のＭＥＭＳアンテナ１０の構成を示す斜視図、図３は、このＭＥＭＳアンテナ１０の縦断面図、図４は、このＭＥＭＳアンテナ１０の電気的な構成を示す回路図である。
【００２４】
ＭＥＭＳアンテナ１０は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）作製技術を用いて半導体基板上に形成された極めて小さな（例えば数ミリメートル以下、或いは、ミクロンオーダーの大きさの）アンテナであり、電波信号の磁界成分を受けてこの受信電波を電気信号に変換するものである。
【００２５】
このＭＥＭＳアンテナ１０は、図２や図３に示すように、基板１１上に形成された梁部１２と、梁部１２の一部を固定している絶縁体からなるスペーサー１５，１５と、梁部１２の可動範囲に形成された磁性体１３と、梁部１２の下側に固定された永久磁石１４と、該梁部１２に形成された面状の電極（第１電極）１６と、梁部１２に対向する基板１１上の部位に形成された面状の電極１７（第２電極）等から構成される。そして、梁部１２の周囲に空間を設けて梁部１２が上下に変位可能な状態で樹脂１９等により周囲が封止されてなる。なお、梁部１２自体に導電性を持たせることで、電極１６を梁部１２と共用にしても良い。
【００２６】
上記の構成のうち、梁部１２と磁性体１３によって振動体が構成され、電極１６，１７により梁部１２の変位を電気信号に変換する変換手段が構成される。
【００２７】
梁部１２は、例えば、シリコンにより形成されたものである。梁部１２は、板状の構成であり、その長手方向が基板１１に沿った向きで、一部の箇所（例えば両端部）がスペーサー１５，１５を介して基板１１に固定され、他の部位が空間をあけて基板１１上に浮いた状態になっている。梁部１２の下側の空間は犠牲層エッチングなどにより形成することができる。そして、この固定されていない部位が基板１１に対して上下に振動するようになっている。
【００２８】
梁部１２の固有振動数は、梁部１２の長さや厚みなどから所望の振動数に設定することが可能になっており、この実施の形態では１つの標準電波の搬送波の周波数（例えば４０ｋＨｚ）と同一になるように設定されている。また、梁部１２にＳｉＧｅ（シリコン・ゲルマニウム）やその他の材料を適宜組み合わせることで、このような振動特性の温度補償を行うことも可能である。
【００２９】
複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚの各々において、各梁部１２の固有振動数は異なるものに設定され、例えば、異なる地区や異なる国の標準電波の搬送波の周波数とそれぞれ同一になるように設定されている。
【００３０】
梁部１２に形成される面状の電極１６や、基板１１に形成される面状の電極１７は、対向配置されて電気容量を構成するものであり、例えば、金属材料を蒸着して形成されるものである。この金属材料は磁化しないアルミなどを使用すると好ましい。なお、梁部１２に電極１６を形成する換わりに、梁部１２を形成している材料自体をドーピング等することで導電性を付加した構成とし、この梁部１２自体を電極としても良い。
【００３１】
電極１６，１７には、通常の半導体製造プロセスによって配線ｈ１，ｈ２が接続され、これらの配線ｈ１，ｈ２が基板１１上に引き出された構成となっている。図３では、配線ｈ１，ｈ２を単純化して示しているが、実際には、基板１１側の配線ｈ２はそのまま基板１１上のＭＥＭＳアンテナ１０の外部まで引き出され、梁部１２側の配線ｈ１はスペーサー１５にコンタクトホールを形成して基板１１上まで導いた後、基板１１上のＭＥＭＳアンテナ１０の外部まで引き出されている。
【００３２】
スペーサー１５，１５は、例えば、絶縁性を持たせるためにシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）などにより形成されたものである。
【００３３】
基板１１上の永久磁石１４は、梁部１２の磁性体１３に磁力を及ぼすためのものであり、例えば、スパッタリングにより強磁性体の薄膜堆積により強磁性体のブロックを形成した後、この強磁性体のブロックに強い磁界を加えて該強磁性体を特定の方向に磁化させることで形成することができる。
【００３４】
梁部１２上の磁性体１３は、電波信号の磁界成分を受けて磁化することで、永久磁石１４に対して斥力や引力を発生させて梁部１２を変位させるように作用するものであり、例えば、スパッタリングを使用した磁性体（例えば軟磁性体）の薄膜堆積により形成することができる。
【００３５】
図４に示すように、ＭＥＭＳアンテナ１０の電極１６，１７は、梁部１２が変位することで電気容量の大きさを変化させる可変容量Ｃｖを構成するものである。半導体基板上には、この可変容量Ｃｖと直列に容量素子Ｃ１が接続され、これらの直列回路に電圧Ｅ１が印加された構成になっている。このような構成により、梁部１２が変位して可変容量Ｃｖの容量値が変化することで、可変容量Ｃｖの端子間に梁部１２の変位に応じた電気信号（電圧）が出力されるようになっている。
【００３６】
なお、図４の容量素子Ｃ１の換わりに抵抗素子を可変容量Ｃｖに直列接続しても同様の作用を得ることができる。
【００３７】
次に、上記構成のＭＥＭＳアンテナ１０および電波受信部１００の動作について説明する。
【００３８】
上記構成のＭＥＭＳアンテナ１０によれば、梁部１２の固有振動数に対応した周波数帯（例えば４０ｋＨｚ）の標準電波が到来したときには、この電波信号の磁界成分が梁部１２に作用力を及ぼして梁部１２が共振するとともに、梁部１２が電波信号の磁界成分の大きさに応じた変位を行う。
【００３９】
この梁部１２の変位は可変容量Ｃｖの容量変化となって、この容量変化に応じた電気信号がＭＥＭＳアンテナ１０からスイッチ回路１０８を介して増幅器１０１に出力される。この電気信号は到来した標準電波をほぼそのまま電気信号に変換した信号となる。そして、この電気信号が増幅器１０１で増幅され、その後、検波器１０２に送られてタイムコードが検波される。
【００４０】
一方、梁部１２の固有振動数から外れた周波数帯の電波が到来したときには、この電波信号の磁界成分が梁部１２に作用力を及ぼすが、梁部１２の固有振動数から外れた周波数で振動する作用力なので、梁部１２において吸収および打ち消されて梁部１２は振動しない。従って、可変容量Ｃｖの容量変化も生じず、ＭＥＭＳアンテナ１０の信号出力はほぼゼロとなる。
【００４１】
また、上記の標準電波とそれ以外の周波数帯の電波が入り混じって到来したときには、両者による作用がそれぞれ重なるように動作するので、梁部１２の固有振動数から外れた周波数帯の電波はカットされ、標準電波のみがＭＥＭＳアンテナ１０で抽出されて受信される。そして、標準電波の信号のみが増幅器１０１と検波器１０２に送られることとなる。
【００４２】
図５には、ＭＥＭＳアンテナと従来のコイル型アンテナとの周波数特性を表わしたグラフを示す。
【００４３】
ＭＥＭＳ作製技術によって形成される振動体は、帯域の狭い固有振動数の範囲でのみ大きな共振を行うといった周波数特性が得られる。そのため、上記構成のＭＥＭＳアンテナ１０によれば、図５の実線に示すように、非常に高いＱ値で、特定の周波数ｆ０の電波のみを受信し、特定周波数ｆ０から外れた電波を大幅にカットする特性を得ることができる。図５の点線にコイル型アンテナの周波数特性を比較用に示す。図５の実線と点線の特性線の比較から分かるように、ＭＥＭＳアンテナ１０のアンテナ自体の受信利得のＱ値は、コイル型アンテナよりも非常に高いものとなる。
【００４４】
電波受信部１００に形成された複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚは、上記の特定周波数ｆ０の値をそれぞれ異ならせて設定されるが、受信利得のＱ値等は同様の特性を有するものである。従って、電波受信を行わせるＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚを選択的に切り換えることで、所望のチャンネルから狭帯域に電波信号を取り込むことが可能となる。
【００４５】
このような構成のＭＥＭＳアンテナ１０によれば、ＭＥＭＳ技術を用いてアンテナの顕著な小型化を図ることができる。また、ＭＥＭＳアンテナ１０自体が狭帯域フィルタのように特定の周波数帯の電波信号のみを受信し、特定周波数帯から外れた電波の入力をカットするので、帯域外の信号入力を電波受信の段階で除去することができる。それにより、帯域外の電波の入力によって増幅段の動作が飽和し、この飽和によって受信感度が低下するといった不都合も生じない。
【００４６】
また、コイル型アンテナでは、電波受信に伴ってコイルやコアに比較的大きな磁束の変化が生じるため、周囲の金属に渦電流を発生させて、この渦電流の発生により受信感度が大幅に低下するという問題があったが、ＭＥＭＳアンテナ１０ではこのような渦電流を発生させないので、それによる受信感度が低下することもない。従って、周囲に金属があっても電波の入力を遮断することがなければ高い受信感度を実現できる。
【００４７】
また、ＭＥＭＳアンテナ１０として、梁部１２に磁性体１３を設け、梁部１２の下方に永久磁石１４を設けて、梁部１２を振動させる構成を採用しているので、製造プロセスの単純化や製造コストの低減が図られている。また、永久磁石１４が梁部１２の磁性体１３に磁力を及ぼすことにより、電波信号の磁界成分の作用による梁部１２の変位を大きくとることができる。
【００４８】
また、基板１１と梁部１２とに互いに対向する面状の電極１６，１７を形成して、これら電極１６，１７からなる可変容量Ｃｖにより梁部１２の変位に応じた電気信号を出力する構成を採用しているので、比較的単純な構成により梁部１２の変位を確実に電気信号へ変換することができる。
【００４９】
さらに、この実施形態のアンテナ装置によれば、受信周波数帯の異なる複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚを備えているので、これらから複数チャンネルの電波受信を行うことが可能となる。しかも、個々のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚは非常に小さいものなので、複数個のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚを有していてもアンテナ装置全体のチップ面積はさほど大きくならない。さらに、全てのＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚは同一のＭＥＭＳ作製プロセスによって同時に作製することができるので、複数個のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚを有していても、アンテナ装置の製造コストを大幅に増加させたりしない。
【００５０】
また、この実施形態のアンテナ装置および電波受信部１００によれば、スイッチ回路１０８により、複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚの何れかと後段の回路（増幅器１０１）との接続を切り換えられるようになっているので、複数チャンネルの電波が共に送信されている中で１つのチャンネルの電波を選択的に受信することが可能となる。なお、複数チャンネルの電波信号を共に受信する場合や、複数チャンネルの電波信号が排他的に送信されるような場所では、スイッチ回路１０８を省略することも可能である。
【００５１】
また、この実施形態の電波時計１によれば、ＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚを含めて電波受信部１００を極めて小型に構成できる。また、ＭＥＭＳアンテナ１０自体に帯域の狭いフィルタ特性が付与されているので、別途、狭帯域のフィルタなどを設ける必要がなく、電波受信部１００の回路の単純化や実装面積の削減を図ることができる。それゆえ、腕時計本体など小さな装置にも余裕をもってアンテナや受信回路を搭載することができる。
【００５２】
［ＭＥＭＳアンテナの第１変形例］
図６は、ＭＥＭＳアンテナの第１変形例を示す縦断面図である。
【００５３】
この第１変形例のＭＥＭＳアンテナ１０Ａは、梁部１２の上方（基板１１の逆側）にも電極を設けることで、ＭＥＭＳアンテナ１０Ａから比較的に大きな電気信号を取り出せるようにしたものであり、基本的な構成は図２のＭＥＭＳアンテナ１０と同様である。同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５４】
この第１変形例のＭＥＭＳアンテナ１０Ａにおいては、梁部１２の上方を覆うように板状の覆い板２０を設け、この覆い板２０に面状の電極（第３電極）２１が形成されている。覆い板２０は、梁部１２の自由な変位を妨げないように、例えば、スペーサー２２，２２を介して梁部１２から浮いた状態に形成されている。
【００５５】
このような覆い板２０は、例えば梁部１２と同様の材料および製造プロセスによって形成することができる。また、覆い板２０は、梁部１２のように振動することがないように、例えば厚みを増したり硬度を増したりして形成されている。
【００５６】
電極２１は梁部１２の電極１６と同様の材料および製造プロセスによって形成することができ、スペーサー２２，２２は梁部１２を支持するスペーサー１５，１５と同様の材料および製造プロセスにより形成することができる。スペーサー２２，２２は、例えば、梁部１２を支持するスペーサー１５，１５と重なる配置で形成されている。
【００５７】
図７は、第１変形例のＭＥＭＳアンテナの電気的な接続構成を示す回路図である。
【００５８】
図７に示すように、上記の３つの電極１７，１６，２１は、梁部１２が変位することで各々の電気容量を変化させる２つの可変容量Ｃｖ，Ｃｖ２を構成するものである。詳細には、梁部１２の電極１６と基板１１側の電極１７によって一方の可変容量Ｃｖが構成され、梁部１２の電極１６と覆い板２０の電極２１によってもう一方の可変容量Ｃｖ２が構成される。また、これら２つの可変容量Ｃｖ，Ｃｖ２は直列に接続され、これらの直列回路に定電圧Ｅ１が印加された構成にされる。
【００５９】
このような構成により、梁部１２が変位すると、２つの可変容量Ｃｖ，Ｃｖ２の容量値が互いに正負逆向きに変化する。それにより、可変容量Ｃｖの端子間に梁部１２の変位に応じた電気信号が出力される。この構成によれば、図４に示した上述の回路と比較して、出力電圧の振幅をほぼ二倍近く大きくすることができる。
【００６０】
［ＭＥＭＳアンテナの第２変形例］
図８は、ＭＥＭＳアンテナの第２変形例を示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は基板面の平面図である。
【００６１】
第２変形例のＭＥＭＳアンテナ１０Ｅは、梁部１２の磁性体１３に磁力を与える構成として、永久磁石の替わりにコイル磁石（電磁石）２５を適用したものである。その他の構成は図２の構成とほぼ同様であり、同様の構成は同一符号を付して説明を省略する。
【００６２】
コイル磁石２５は、図８（ｂ）に示すように、配線を複数巻回してなり、この巻回された配線に定電流を流すことで所定の磁力を磁性体１３に及ぼすものである。この実施形態においては、コイル磁石２５は、基板１１上の磁性体１３の下方に配置されている。
【００６３】
このコイル磁石２５は、例えば、基板１１上の電極１７Ｅを形成する蒸着工程においてマスクパターンにコイル磁石２５の配線パターンを付加することで、電極１７Ｅと同時に形成されたものである。図８（ｂ）に示すように、電極１７Ｅの中央部位に隙間１７１が設けられ、この部位にコイル磁石２５の巻回配線が形成されている。巻回された配線は多層配線により内側の配線が外側に引き出されている。
【００６４】
また、電極１７Ｅの中央部位から一方の端部にかけてスリット１７２が形成され、このスリット１７２の部位に、コイル磁石２５の巻回配線から外部の端子Ｔ２５ａ，Ｔ２５ｂまで伸びる引き出し線が形成されている。このように電極１７Ｅにスリット１７２を設けて、電極１７Ｅがコイル磁石２５の巻回配線の全周を取り囲まないようにすることで、コイル磁石２５に電流を流すときや停止させるときに、電極１７Ｅの巻回配線の周りで、巻回配線を周回するような渦電流が生じることを回避して、この渦電流によりコイル磁石２５に影響が生じないようにされている。
【００６５】
この第２変形例のＭＥＭＳアンテナ１０Ｅによれば、電波受信時にコイル磁石２５に定電流を流すことでコイル磁石２５から磁性体１３に所定の磁力を及ぼすことができる。そして、第１実施形態と同様の動作によって所定周波数帯の電波受信を行うことができる。
【００６６】
また、この第２変形例のＭＥＭＳアンテナ１０Ｅによれば、ＭＥＭＳアンテナ１０Ｅの半導体製造プロセスから永久磁石を形成する工程を省くことができるので、ＭＥＭＳアンテナ１０Ｅの製造プロセスの単純化を図ることができる。
【００６７】
また、コイル磁石２５に流す電流を調整することで、コイル磁石２５から梁部１２の磁性体１３に及ぼされる磁力の大きさを変化させることもできるという効果が得られる。
【００６８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施形態のＭＥＭＳアンテナ１０やその第１と第２の変形例では、磁石１４やコイル磁石２５を梁部１２の下方に配置しているが、スペーサーを介して上方に配置したり、側方に配置したり、種々に変更可能である。さらに、ＭＥＭＳアンテナ１０をチップ上に形成するＭＥＭＳ作製プロセスとは別の工程で、磁石やコイル磁石を後付するようにしても良い。
【００６９】
また、上記実施形態では、ＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚをシリコン基板上に形成した例を示したが、シリコン基板に限られず、例えば、ガラス基板や有機材料などの上に集積化することもできる。また、振動体として両端が支持され中央部位が上下に振動する梁部１２を例示したが、例えば、片持支持されたカンチレバー型の振動体を適用したり、音叉構造の振動体を適用したりしても良い。
【００７０】
また、上記実施形態では、梁部１２の一部に磁性体１３を形成した例を示したが、梁部１２の全体に磁性体を薄く形成するようにしても良い。また、梁部１２自体を磁性体から構成するようにしても良い。また、電波信号の磁界成分を受けて磁性体のみで変位する大きさの電波信号を受信する構成であれば、磁性体に磁力を及ぼす磁石を省略しても良い。
【００７１】
また、上記実施形態では、ＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚを各地区の標準電波の周波数帯に合わせた例を示したが、受信する電波はタイムコードが含まれる標準電波に限られるものでなく、本発明のアンテナ装置および電波受信装置は種々の電波受信に利用することができる。また、梁部１２の固有振動数を受信電波の周波数帯と一致させて形成した例を示したが、梁部１２が実際に共振する場合に、本来の固有振動数から僅かに振動数がずれる場合には、受信電波の周波数帯にこのズレを反映させた固有振動数に形成するようにしても良い。
【００７２】
また、複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚを受信周波数帯をそれぞれ僅かずつずらした特性に形成し、プロセス誤差等に基づく受信周波数帯のズレや、装置のケーシングが電波に与える影響など外部要因による受信周波数帯のズレを、これら複数のＭＥＭＳアンテナ１０，１０ａ〜１０ｚの中から利用するＭＥＭＳアンテナを適宜選択することで吸収するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態の電波時計の全体を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態のＭＥＭＳアンテナの構成を示す斜視図である。
【図３】図２のＭＥＭＳアンテナの縦断面図である。
【図４】図２のＭＥＭＳアンテナの電気的な構成を示す回路図である。
【図５】ＭＥＭＳアンテナと従来のコイル型アンテナとの周波数特性を表わしたグラフを示す。
【図６】ＭＥＭＳアンテナの第１変形例を示す縦断面図である。
【図７】第１変形例のＭＥＭＳアンテナの電気的な接続構成を示す回路図である。
【図８】ＭＥＭＳアンテナの第２変形例を示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は基板面の平面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１        電波時計
１０，１０ａ〜１０ｚ，１０Ａ，１０Ｅ  ＭＥＭＳアンテナ（アンテナ部）
１１      基板
１２      梁部
１３      磁性体
１４      永久磁石
１５      スペーサー
１６      電極（第１電極）
１７      電極（第２電極）
２０      覆い板
２１      電極（第３電極）
２５      コイル磁石
Ｃｖ，Ｃｖ２  可変容量
１００    電波受信部（受信装置）
１０１    増幅器
１０２    検波器（復調器）
１０３    マイクロコンピュータ
１０４    時刻表示器
１０５    計時カウンタ
１０８    スイッチ回路
【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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