(57)【要約】【課題】異なる周波数で使用できるアンテナユニットの製造コストやサイズを抑える。【解決手段】連結回路４０が第１の周波数の信号をアンテナエレメント３０，５０の連結部分に流さないこと，第１アンテナエレメント３０が第１の周波数を受信できることから、第１の周波数の信号に対して第１アンテナエレメント３０のみからなるアンテナとして機能する。一方、連結回路４０は第２の周波数の信号が連結部分に流れることを抑制しないこと，アンテナエレメント３０，５０からなるアンテナエレメントが第２の周波数を受信できることから、第２の周波数の信号に対し、両アンテナエレメント３０，５０からなるアンテナとして機能する。このように、アンテナユニット１は、何ら作業を行わなくても異なる周波数それぞれを受信できるため、受信周波数を切り替える構成は必要なく、これにより、製造コストやサイズを抑えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数で共振して該周波数の信号を送受信可能な線状の第１アンテナエレメントにおける一端側に、線状の第２アンテナエレメントにおける一端側を連結することによって、こうして連結したアンテナエレメント全体が、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数で共振して該周波数の信号を送受信可能に構成されたアンテナユニットであって、
前記アンテナエレメントの連結部分には、該連結部分に、前記第１の周波数の信号が流れることを抑制し、前記第２の周波数の信号が流れることを抑制しないように機能する連結回路が形成されている
ことを特徴とするアンテナユニット。
【請求項２】
前記連結回路は、インダクタおよびコンデンサを構成要素とし、前記第１の周波数で共振して第２の周波数では共振しない並列共振回路である
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナユニット。
【請求項３】
前記連結回路において、
前記インダクタは、該インダクタのみで前記第１，第２アンテナエレメントを連結した場合にアンテナエレメント全体が前記第２の周波数で共振するように定められるインダクタンスＬを有し、
前記コンデンサは、第１の周波数ｆおよび前記インダクタの有するインダクタンスＬに基づく数式「２πｆＬ＝１／２πｆＣ」により定められるキャパシタンスＣを有している
ことを特徴とする請求項２に記載のアンテナユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定周波数の信号を受信するアンテナユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両におけるドアロックを無線で解除するキーレスエントリーなど、様々な場面で無線化によるユーザの利便性向上が図られている。
このような無線化に際しては、信号を送受信するための送受信機が用いられることになるが（特許文献１参照）、この送受信機におけるアンテナユニットは、製造コストや送受信機自体のサイズを抑えるために、特定周波数の信号のみを送受信可能に構成することが一般的である。
【特許文献１】特開２００４―００３１６１号公報（例えば、図１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ただし、上述のように、特定周波数の信号のみを送受信するようなアンテナユニットでは、規格や法令の定めにより異なる周波数を使用しなければならない地域において、このアンテナユニットを搭載する送受信機を使用できなくなってしまう。
【０００４】
この場合、アンテナユニットを、使用する周波数毎にパラメータの異なる整合回路を備えた構成とする，それぞれ受信周波数が異なる複数のアンテナエレメントを有する構成とする，整合回路のパラメータをチューニングできるように構成する，というように異なる周波数で使用できるように構成することが考えられるが、このような構成では、周波数を切り替えるための構成（整合回路，アンテナエレメント，これらを切り替えるための要素，チューニング用の要素）が必要になるため、製造コストやアンテナユニット自体のサイズが増加してしまう恐れがある。
【０００５】
本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、異なる周波数で使用できるアンテナユニットを実現するにあたり、アンテナユニットの製造コストやサイズを抑えることのできる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため請求項１に記載のアンテナユニットは、第１の周波数で共振して第１の周波数の信号を送受信可能な線状の第１アンテナエレメントにおける一端側に、線状の第２アンテナエレメントにおける一端側を連結することによって、こうして連結したアンテナエレメント全体が、第１の周波数とは異なる第２の周波数で共振して第２の周波数の信号を送受信可能に構成されたアンテナユニットである。また、このアンテナユニットにおいて、アンテナエレメントの連結部分には、この連結部分に、第１の周波数の信号が流れることを抑制し、第２の周波数の信号が流れることを抑制しないように機能する連結回路が形成されている。
【０００７】
このように構成されたアンテナユニットによれば、連結回路により第１の周波数の信号が第１，第２アンテナエレメントの連結部分に流れることを抑制できること，および，第１アンテナエレメントが第１の周波数を受信可能であること，から、第１の周波数の信号に対し、第１アンテナエレメントのみで構成されたアンテナとして機能することができる。また、連結回路によって、第２の周波数の信号が第１，第２アンテナエレメントの連結部分に流れることは抑制しないこと，および，第１，第２アンテナエレメントで構成されたアンテナエレメント全体が第２の周波数を受信可能であること，から、第２の周波数の信号に対し、第１，第２アンテナエレメントで構成されたアンテナとして機能することができる。
【０００８】
このように、本アンテナユニットでは、何ら作業を行わなくても異なる周波数それぞれを送受信することができるため、使用する周波数を切り替えるための構成は必要なく、これにより、アンテナユニットの製造コストやサイズを抑えることができる。また、このような切り替え作業を容易に行えるような場所に設置しなければならない、というように設置場所が制限されることもない。
【０００９】
また、第２の周波数を送受信する際に機能するアンテナエレメントは、第１アンテナエレメントに第２アンテナエレメントが連結されてなるものであって、第１の周波数の信号を送受信する第１アンテナエレメントを流用して使用するような構成となっているため、使用する周波数毎にアンテナエレメントを備える構成と比べて、第１アンテナエレメントの分だけアンテナユニットのサイズを抑えることができる。
【００１０】
さらに、本アンテナユニットは、２つのアンテナエレメントを連結回路で連結しただけのシンプルな構成で、異なる周波数の信号を送受信するアンテナとして機能させることができる。
【００１１】
なお、上述した「第１の周波数の信号が流れることを抑制」とは、第１の周波数の信号が第２アンテナエレメント側に全く流れない電気的な開放状態や、第２アンテナエレメントがアンテナとして機能しない程度（信号レベル）の信号が第２アンテナエレメント側に流れる状態となっていることである。
【００１２】
また、上述した連結回路は、アンテナエレメントの連結部分に、第１の周波数の信号が流れることを抑制し、第２の周波数の信号が流れることを抑制しないように機能するといったことを実現可能な回路であれば、その具体的な回路構成は特に限定されない。
【００１３】
例えば、請求項２に記載のように、連結回路を、インダクタおよびコンデンサを構成要素とし、第１の周波数で共振して第２の周波数では共振しない並列共振回路となるように構成すればよい。
【００１４】
このように構成すれば、連結回路は、第１の周波数で共振してインピーダンスが最大となり、第１の周波数の信号が連結回路，つまり第１，第２アンテナエレメントの連結部分に流れることを抑制する。これにより、第１の周波数の信号に対しては、アンテナユニットを、第１アンテナエレメントのみで構成されたアンテナとして機能させることができる。また、連結回路は、第２の周波数で共振することはなく、第２の周波数の信号が第１，第２アンテナエレメントの連結部分に流れることを抑制しない。これにより、第２の周波数の信号に対しては、アンテナユニットを、第１，第２アンテナエレメントで構成されたアンテナとして機能させることができる。
【００１５】
また、この構成において、連結回路を構成する各エレメントについては、第１の周波数で共振して第２の周波数で共振しなければ、その具体的なパラメータは特に限定されない。例えば、請求項３に記載のように、インダクタを、このインダクタのみで第１，第２アンテナエレメントを連結した場合にアンテナエレメント全体が第２の周波数で共振するように定められるインダクタンスＬを有するものとし、このインダクタンスＬに基づく数式「２πｆＬ＝１／２πｆＣ」により定められるキャパシタンスＣをコンデンサのパラメータとすればよい。
【００１６】
このように構成すれば、連結回路として、各エレメントのパラメータを回路構成および数式に基づき、第１の周波数で共振して第２の周波数で共振しない並列共振回路を適切に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
アンテナユニット１は、図１に示すように、アンテナユニット１を本体装置に接続するためのコネクタ１０，一端側が給電点となる整合回路２０，整合回路２０の他端側に接続された帯状の第１アンテナエレメント３０，第１アンテナエレメント３０の他端側に接続された連結回路４０，一端側が連結回路４０を介して第１アンテナエレメント３０の他端側に接続された帯状の第２アンテナエレメント５０などがプリント基板６０上に配置されてなるものである。なお、このアンテナユニット１は、車両におけるドアロックを無線で解除するキーレスエントリーにおける受信機側のアンテナとして用いられるものであって、コネクタ１０を介して車両に内蔵された受信機（本体装置）側に取り付けられるものである。
【００１８】
整合回路２０は、コンデンサ２３およびインダクタ２４からなる集中定数回路（本実施形態においては、Ｌ型集中定数回路）で構成されており、第１アンテナエレメント３０の特性インピーダンスと、アンテナユニット１を取り付ける本体装置側の入力インピーダンスとの整合をとるための回路である。
【００１９】
この整合回路２０おいて、コンデンサ２３のキャパシタンス（静電容量）Ｃ1およびインダクタ２４のインダクタンス（誘導係数）Ｌ1は、図２（ａ）に示すように、第１，第２アンテナエレメント３０，５０および連結回路４０の等価回路２５における抵抗成分２５ａのパラメータ（抵抗値）を「Ｒ1」，等価回路２５におけるリアクタンス成分２５ｂのパラメータ（静電容量または誘導係数）を「Ｘ」，第１アンテナエレメント３０の特性インピーダンスを「Ｚ０」，第１アンテナエレメント３０で受信する信号の周波数（第１の周波数）を「ｆ1」とした場合に、以下に示すような数式で求められるものである。
【００２０】
【数１】
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【００２１】
第１アンテナエレメント３０は、帯状の金属製部材が「コ」の字型に曲げられた形状のアンテナエレメントであって、その両端のみがプリント基板６０に取り付けられ、それ以外の部分がプリント基板６０上面から突き出している。また、第２アンテナエレメント５０は、プリント基板６０上面に沿って「Ｌ」字型に形成された帯状の配線パターンからなるものである。
【００２２】
連結回路４０は、図２（ｂ）に示すように、第１アンテナエレメント３０側の端子４２および第２アンテナエレメント５０側の端子４４間に、コンデンサ４６およびインダクタ４８が並列接続された経路が形成されてなる並列共振回路である。この連結回路４０において、インダクタ４８のインダクタンス（誘導係数）Ｌ2は、インダクタ４８のみで第１，第２アンテナエレメント３０，５０を連結した場合に、整合回路２０および第１，第２アンテナエレメント３０，５０が、第２の周波数ｆ2で共振するように定められたものである。また、コンデンサ４６のキャパシタンス（静電容量）Ｃ2は、第２の周波数ｆ1およびインダクタ４８のインダクタンスＬ2に基づく数式「２πｆ1Ｌ2＝１／２πｆ1Ｃ2」により定められたものである。
【００２３】
この連結回路４０は、第１の周波数ｆ1で共振してインピーダンスが最大となり、第１，第２アンテナエレメント３０，５０の連結部分を電気的に開放状態とし、第１の周波数の信号が流れないようにする。これにより、アンテナユニット１は、第１の周波数ｆ1の信号に対し、第１アンテナエレメント３０のみで構成されたアンテナとして機能することになる。また、連結回路４０は、第２の周波数ｆ2で共振しないため、この第２の周波数ｆ2の信号が第１，第２アンテナエレメント３０，５０の連結部分に流れることを抑制することはない。これにより、アンテナユニット１は、第２の周波数ｆ2の信号に対し、第１，第２アンテナエレメント３０，５０で構成されたアンテナとして機能することになる。
【００２４】
このような構成のアンテナユニット１について、第１の周波数ｆ1を「４２３ＭＨｚ」，第２の周波数ｆ2を「３１２ＭＨｚ」となるように各回路における構成要素のパラメータを設定し、これら周波数の信号を受信させた場合の電圧定在波比（VSWR : Voltage Standing Wave Ratio）測定すると、図３に示すように、第１の周波数ｆ1（４２３ＭＨｚ）および第２の周波数ｆ2（３１２ＭＨｚ）の２箇所で損失が最小値（谷となる部分）を示しており、このことから、アンテナユニット１が、第１の周波数および第２の周波数それぞれの信号を受信できることがわかる。
【００２５】
［効果］
このように構成されたアンテナユニット１によれば、連結回路４０により第１の周波数の信号が第１，第２アンテナエレメント３０，５０の連結部分に流れないようにすること，および，第１アンテナエレメント３０が第１の周波数を受信可能であること，から、第１の周波数の信号に対し、第１アンテナエレメント３０のみで構成されたアンテナとして機能することができる。
【００２６】
また、連結回路４０によって、第２の周波数の信号が第１，第２アンテナエレメント３０，５０の連結部分に流れることが抑制されないこと，および，第１，第２アンテナエレメント３０，５０で構成されたアンテナエレメント全体が第２の周波数を受信可能であること，から、第２の周波数の信号に対し、第１，第２アンテナエレメント３０，５０で構成されたアンテナとして機能することができる。
【００２７】
このように、本アンテナユニット１では、何ら作業を行わなくても異なる周波数それぞれを受信することができるため、受信周波数を切り替えるための構成は必要なく、これにより、アンテナユニット１の製造コストやサイズを抑えることができる。また、このような切り替えの構成に対する作業を容易に行えるような設置場所に設置しなければならない、というように設置場所が制限されることもない。
【００２８】
また、第２の周波数を受信する際に機能するアンテナエレメントは、第１アンテナエレメント３０に第２アンテナエレメント５０が連結されてなるものであって、第１の周波数の信号を送受信する第１アンテナエレメント３０を流用して使用するような構成となっているため、使用する周波数毎にアンテナエレメントを備える構成と比べて、第１アンテナエレメント３０の分だけアンテナユニットのサイズを抑えることができる。
【００２９】
さらに、本アンテナユニット１は、２つのアンテナエレメントを連結回路４０で連結しただけのシンプルな構成で、異なる周波数の信号を受信するアンテナとして機能させることができる。
【００３０】
また、本アンテナユニット１において、連結回路４０は、第１の周波数で共振してインピーダンスが最大となり、第１の周波数の信号が連結回路４０，つまり第１，第２アンテナエレメント３０，５０の連結部分に流れることを抑制する。これにより、第１の周波数の信号に対しては、アンテナユニット１を、第１アンテナエレメントのみで構成されたアンテナとして機能させることができる。また、連結回路４０は、第２の周波数で共振することはなく、第２の周波数の信号が第１，第２アンテナエレメント３０，５０の連結部分に流れることを抑制しない。これにより、第２の周波数の信号に対しては、アンテナユニット１を、第１，第２アンテナエレメント５０で構成されたアンテナとして機能させることができる。
【００３１】
また、連結回路４０において、インダクタ４８のインダクタンスＬ2は、インダクタ４８のみで第１，第２アンテナエレメント３０，５０を連結した場合に第２の周波数ｆ2で共振するように定められ、コンデンサ４６のキャパシタンスＣ2は、第２の周波数ｆ1およびインダクタ４８のパラメータＬ2に基づく数式により定められたものである。このように、回路構成および数式に基づき、第１の周波数で共振して第２の周波数で共振しないように各パラメータが設定された並列共振回路を適切に構成することができる。
【００３２】
［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００３３】
例えば、上記実施形態においては、アンテナユニット１がキーレスエントリーにおける受信機側のアンテナとして用いられる場合を例示したが、キーレスエントリーにおける送信機側のアンテナとして用いること、また、キーレスエントリー以外の装置におけるアンテナとして用いること、などができることはいうまでもない。
【００３４】
また、上記実施形態において、第１の周波数および第２の周波数のいずれか一方を送信用の周波数とし、いずれか他方を受信用の周波数とすることにより、双方向通信用のアンテナを実現することもできる。
【００３５】
また、上記実施形態においては、整合回路２０がＬ型集中定数回路であるものを例示したが、この整合回路２０を構成する集中定数回路としては、例えば、π型集中定数回路，Ｔ型集中定数回路，同調集中回路など他の回路構成を採用してもよい。
【００３６】
また、上記実施形態においては、連結回路４０が並列共振回路である構成を例示したが、連結回路４０としての構成は、同様の構成を実現できるのであれば、どのような構成であってもよい。
【００３７】
また、上記実施形態にける第１，第２アンテナエレメント３０，５０は、その形状が線状となっていれば、帯状以外の形状としてもよい。
また、上記実施形態において、連結回路４０が、第１の周波数で共振することにより第１，第２アンテナエレメント３０，５０の連結部分を電気的に開放状態とするように構成されたものを例示した。しかし、この連結回路４０は、連結部分を電気的な開放状態としないまでも、第２アンテナエレメント５０がアンテナとして機能できない程度の小さい信号レベルで、第２アンテナエレメント５０側に電流を流すようなものであってもよい。
【００３８】
また、上記実施形態においては、連結回路４０が、インダクタおよびコンデンサを構成要素とする並列共振回路からなるものを例示した。しかし、この連結回路４０は、第１，第２アンテナエレメント３０，５０の連結部分に、第１の周波数の信号が流れることを抑制し、第２の周波数の信号が流れることを抑制しないように機能するといったことを実現可能な回路であれば、並列共振回路以外の回路構成を採用してもよい。
【００３９】
また、上記実施形態においては、アンテナユニット１が、２つのアンテナエレメントが連結されている構成を例示したが、３つ以上のアンテナエレメントを連結した構成としてもよい。例えば、３つのアンテナエレメントを連結する具体的な例として、第２アンテナエレメント５０の先端（連結回路４０と反対側の端部）に、連結回路４０と同様の連結回路を形成し、この連結回路を介して第３アンテナエレメントを接続して、各要素のパラメータを適宜調整した構成とすればよく、これにより、３つの周波数の信号に対して使用することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】アンテナユニットの全体構成を示す斜視図
【図２】等価回路および共振回路を示す回路図
【図３】アンテナユニットの特性を示す図（周波数−電圧定在波比）
【符号の説明】
【００４１】
１…アンテナユニット、１０…コネクタ、２０…整合回路、２１…端子、２２…端子、２３…コンデンサ、２４…インダクタ、２５…等価回路、２５ａ…抵抗成分、２５ｂ…リアクタンス成分、３０…第１アンテナエレメント、４０…連結回路、４２…端子、４４…端子、４６…コンデンサ、４８…インダクタ、５０…第２アンテナエレメント、６０…プリント基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006033177.tif 000006