(57)【要約】【課題】従来構成に比べて不要輻射を低減することができるアンテナ回路を提供する。【解決手段】コイルＬ１とコンデンサＣ１との直列回路からなる共振回路を含んだアンテナ部１と、外部回路に対してアンテナ部１の共振回路を接続する平衡線路２とでアンテナ回路を構成する。アンテナ部１は共振回路のコイルＬ１に並列に接続された抵抗Ｒ１を有しており、当該抵抗Ｒ１によって高周波領域における平衡線路２からみたアンテナ部１のインピーダンスを周波数に関係なくほぼ一定に維持しているので、高周波領域においてアンテナ部１のインピーダンスと平衡線路２の特性インピーダンスとの差が周波数に比例して開くことはない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルとコンデンサとの直列回路からなる共振回路を含むアンテナ部と、前記コイルより小さいインダクタンスを有しアンテナ部の共振回路を外部回路に接続する平衡線路とを備え、アンテナ部は、コイルに並列に接続された抵抗を有することを特徴とするアンテナ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波の送信や受信に用いるアンテナ回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種のアンテナ回路として、図５に示すように、コイルＬ１とコンデンサＣ１との直列共振回路に抵抗Ｒ２が直列に接続されて成るアンテナ部１と、図示しない外部回路に対してアンテナ部１を接続する平衡線路２とを備えたものが知られている。図示するコイルＬ１は、フェライトコアの周囲に線状導体を巻回して成る所謂バーアンテナ（図３参照）である。
【０００３】
アンテナ部１は、共振回路を構成するコイルＬ１およびコンデンサＣ１の回路定数により決定される共振周波数に対して平衡線路２からみたインピーダンスが最小となり、共振周波数の電気信号が外部回路から平衡線路２を介して供給されるときに共振周波数の電波を送出する（たとえば特許文献１参照）。外部回路は、アンテナを励振するときの電源効率を良くして発熱を抑制するために、アンテナを励振する信号が矩形波のものを用いており、この信号の周波数を共振回路の共振周波数に設定する。
【０００４】
上述した構成において、外部回路からみたアンテナ回路全体（平衡線路２およびアンテナ部１）のインピーダンスは、一般的に、周波数に対して図６に示すような関係にある。図６では、横軸に周波数を対数表示し、縦軸にインピーダンスを対数表示している。
【０００５】
図６に示す例は、コイルＬ１のインダクタンスＬを１０３．５μＦ、コンデンサＣ１のキャパシタンスＣを１５ｎＦ、抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒを５．１Ωに設定し、かつ、平衡線路２として長さが３ｍあって特性インピーダンスが１４０Ωのツイストペアケーブルを用いた場合のインピーダンス特性である。ここにおいて、共振回路の共振周波数、すなわち平衡線路２からみたアンテナ部１のインピーダンスが最小となる周波数ｆ０は、２πｆ０Ｌ＝１／（２πｆ０Ｃ）の関係から１２８ｋＨｚになる。そして、共振回路の共振周波数におけるアンテナ回路全体のインピーダンスは抵抗Ｒ２の抵抗値である５．１Ωになる。
【０００６】
上述したアンテナ回路は、たとえば自動車の車両等に設けられ、車両のドアの施解錠を遠隔制御で行う通信システムのアンテナに用いることができる。この通信システムでは、車両に設けられた外部回路が、運転者が所持するＩＤデータを持ったデータキャリアとアンテナを介して電波を媒体にして通信し、ＩＤデータを認証するとドアの施解錠を許可する。
【特許文献１】特開２００４−３５０１７６号公報（第５頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、アンテナ部１のコイルＬ１のインピーダンスは周波数に比例して変化するので、高周波領域においては、平衡線路２からみたアンテナ部１のインピーダンスと平衡線路２の特性インピーダンスとの差が周波数に比例して開くことになり、平衡線路２とアンテナ部１との接続点における反射係数が大きくなる。したがって、平衡線路２に反射波が生じ、アンテナ回路全体としてインピーダンスが極小値（図６の周波数ｆ２、ｆ４、ｆ６に対するインピーダンス）をとる共振や、インピーダンスが極大値（図６の周波数ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７に対するインピーダンス）をとる反共振を生じることになる。つまり、外部回路からみたアンテナ回路全体のインピーダンスは、アンテナ部１のインピーダンスおよび平衡線路２の特性インピーダンスと長さとによって決まるものであって、アンテナ回路全体においては共振回路の共振周波数ｆ０以外の周波数ｆ１〜ｆ７であっても共振・反共振を生じることがある。
【０００８】
ここで、外部回路から出力される信号の高調波成分が、上述したように共振・反共振を生じる共振回路の共振周波数ｆ０以外の周波数ｆ１〜ｆ７に一致すると、前記高調波成分の不要輻射が発生することになる。
【０００９】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、従来構成に比べて不要輻射を低減することができるアンテナ回路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】
【００１０】
請求項１の発明は、コイルとコンデンサとの直列回路からなる共振回路を含むアンテナ部と、前記コイルより小さいインダクタンスを有しアンテナ部の共振回路を外部回路に接続する平衡線路とを備え、アンテナ部が、コイルに並列に接続された抵抗を有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、コイルに並列に抵抗を接続したことによって、高周波領域において、アンテナ部のインピーダンスが周波数に関係なくほぼ一定に維持されるので、アンテナ部のインピーダンスと平衡線路の特性インピーダンスとの差が周波数に比例して開くことはない。したがって、回路定数を従来構成と同様にした場合に、従来構成に比べて高周波領域における平衡線路とアンテナ部との接続点の反射係数が低減し、アンテナ回路全体として、高周波領域におけるインピーダンスの極大値を従来構成より小さく、かつインピーダンスの極小値を従来構成より大きくすることができ、結果的に、従来構成に比べて高調波成分の不要輻射を低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、コイルに並列に抵抗を接続しているので、回路定数を従来構成と同様にした場合に従来構成に比べて、高周波領域における平衡線路とアンテナ部との接続点の反射係数が低減し、アンテナ回路全体として高周波領域におけるインピーダンスの極大値を小さく、かつインピーダンスの極小値を大きくすることができ、結果的に、高調波成分の不要輻射を低減することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本実施形態のアンテナ回路は、図１に示すように、コイルＬ１とコンデンサＣ１との直列回路からなる共振回路を含むアンテナ部１と、図示しない外部回路に対してアンテナ部１の共振回路を接続する平衡線路２とを備える。ここで、コイルＬ１としては、従来構成と同様にフェライトコア３（図３参照）の周囲に線状導体を巻回して成る所謂バーアンテナを用いている。外部回路においても従来構成と同様に、アンテナを励振する信号が矩形波のものを用いており、この信号の周波数を共振回路の共振周波数に設定する。
【００１４】
ところで、本実施形態では、高調波成分の不要輻射を従来構成に比べて低減するために、アンテナ部１において共振回路のコイルＬ１と並列に抵抗Ｒ１を接続した構成を採用している。言い換えると、コイルＬ１と抵抗Ｒ１との並列回路にコンデンサＣ１が直列に接続されて成るアンテナ部１が平衡線路２を介して外部回路に接続された構成を有する。
【００１５】
具体的に説明すると、本実施形態では、コイルＬ１に並列に接続された抵抗Ｒ１によって、高周波領域におけるアンテナ部１のインピーダンスが周波数に比例して大きくなることを防止しているので、高周波領域におけるアンテナ部１のインピーダンスは周波数に関係なくほぼ一定に維持される。つまり、コイルＬ１とコンデンサＣ１と抵抗Ｒ２とを直列に接続してアンテナ部１を構成していた従来構成では、コイルＬ１のインピーダンスが周波数に比例して大きくなることにより、高周波領域においてアンテナ部１のインピーダンスと平衡線路２の特性インピーダンスとの差が周波数に比例して開いていたが、本実施形態では、高周波領域においてもアンテナ部１のインピーダンスと平衡線路２の特性インピーダンスとの差が周波数に比例して開くことはない。これにより、従来構成と同様に回路定数を設定した場合に、従来構成に比べて、高周波領域において平衡線路２とアンテナ部１との接続点における反射係数が低減し、平衡線路２に生じる反射波の振幅が小さくなるので、結果的に、アンテナ回路全体として、共振回路の共振周波数より高い周波数領域において共振・反共振を生じる周波数でのインピーダンスの振幅を低減することができる。
【００１６】
また、本実施形態の構成において、従来構成で説明した、共振回路の共振周波数ｆ０（＝１２８ｋＨｚ）、共振周波数ｆ０におけるアンテナ回路全体のインピーダンス（＝５．１Ω）と同等の値を実現するには、以下のように回路定数を設定すればよい。平衡線路２としては従来構成と同様に長さが３ｍであって特性インピーダンスが１４０Ωのツイストペアケーブルを用い、コイルＬ１およびコンデンサＣ１の回路定数についても従来構成とそれぞれ同じ値（コイルＬ１のインダクタンスＬ＝１０３．５μＨ、コンデンサＣ１のキャパシタンスＣ＝１５ｎＦ）に設定する。抵抗Ｒ１の抵抗値Ｒは１．８ｋΩに設定する。
【００１７】
要するに、本実施形態の構成では、従来構成において共振回路に直列に接続されていた抵抗Ｒ２を省略し新たな抵抗Ｒ１をコイルＬ１に並列に接続するだけで、抵抗以外の回路定数を変更することなく、図２に示すように、共振周波数ｆ０および共振周波数ｆ０におけるアンテナ回路全体のインピーダンスを従来構成と同等にしながらも、従来構成に比べて、高周波領域におけるインピーダンスの極大値（図２の周波数ｆ１、ｆ３、ｆ５、ｆ７に対するインピーダンス）を従来構成より小さく、かつインピーダンスの極小値（図２の周波数ｆ２、ｆ４、ｆ６に対するインピーダンス）を従来構成より大きくすることができ、高調波成分の不要輻射を低減することができる。
【００１８】
以下では、上述した本実施形態のアンテナ回路を、従来構成で説明したように、自動車の車両等に設けられるアンテナに用いる際のアンテナの構造について図３および図４を参照して説明する。
【００１９】
このアンテナのアンテナ部１を構成するコイルＬ１は、一方向に長い矩形板状のフェライトコア３を有し、フェライトコア３が挿通される中空のコイルボビン４に線状導体を巻回して成る。アンテナ部１を構成する部品（コイルＬ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１）は、図３に示すように、フェライトコア３の長手方向に細長く形成されたケース５に収納される。ケース５は、図３の上方に開口したボディ６と、ボディ６の開口を塞ぐ形でボディ６に覆着されるカバー７とからなる。ボディ６とカバー７とは、ボディ６の外側面に設けた係合爪８をカバー７に設けた係合孔９に係合させることにより互いに結合される。ボディ６とカバー７とが結合された状態では、図４に示すように、ケース５の長手方向の一端部に設けた挿通孔１０から平衡線路２が引き出される形になる。
【００２０】
図３および図４に示す例では平衡線路２として平行二線式フィーダを採用しているが、上述したようにツイストペアケーブルを平衡線路２として採用してもよい。さらに、図示するアンテナでは、フェライトコア３の長手方向におけるコイルボビン４の両端部に、左右両側方に突出した突起１１が形成されており、この突起１１をボディ６の内周面に形成した溝１２に嵌めることにより、フェライトコア３の長手方向においてコイルボビン４が位置固定される。抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１は、フェライトコア３の長手方向におけるコイルボビン４の一端部に固定されるとともに、コイルＬ１と電気的に接続されている。
【００２１】
なお、上述した実施形態ではフェライトコア３を有する所謂バーアンテナをアンテナ部１のコイルＬ１として例示したが、コアがない空芯のコイルをアンテナ部１のコイルＬ１として採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態を示す回路図である。
【図２】同上の説明図である。
【図３】同上の構成を示す分解斜視図である。
【図４】同上の構成を示す斜視図である。
【図５】従来例を示す回路図である。
【図６】同上の説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  アンテナ部
２  平衡線路
Ｃ１  コンデンサ
Ｌ１  コイル
Ｒ１  抵抗
【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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