(57)【要約】【課題】従来の３軸アンテナは、低背化されてはいるものの、その厚みは３ｍｍ以上あり、キーホルダのようなものに組み込むことはできても、ＩＣカードのような薄型なものには組み込むことができなかった。【解決手段】巻軸の周方向に巻回された平面状のコイルと、前記平面状のコイルの中心孔に挿通されたシート状のコアとからなる第１ないし第３のアンテナコイルを、それぞれのアンテナコイルが互いに重ならないように、前記平面状のコイルの平面が同一平面上になるように、前記第１ないし前記第３のアンテナコイルのそれぞれのシート状のコアの軸方向が１２０°をなして交差するように、配置する。【選択図】  図１
2015233271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻軸の周方向に巻回された平面状のコイルと、前記平面状のコイルの中心孔に挿通されたシート状のコアとからなる第１ないし第３のアンテナコイルを、
それぞれのアンテナコイルが互いに重ならないように、
前記平面状のコイルの平面が同一平面上になるように、
前記第１ないし前記第３のアンテナコイルのそれぞれのシート状のコアの軸方向が１２０°をなして交差するように、
配置したことを特徴とする３軸アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載の３軸アンテナにおいて、
前記第１ないし前記第３のアンテナコイルのそれぞれのアンテナコイル間の結合が最小になるように、
前記第１ないし前記第３のアンテナコイルのそれぞれの平面状のコイルの中心を回転中心として、
同じ方向に、同じ角度、回転したことを特徴とする３軸アンテナ。
【請求項３】
前記平面状のコイルは、中心が同一円周上になるように配置した
請求項１または請求項２のいずれかに記載の３軸アンテナ。
【請求項４】
前記シート状のコアは、
矩形のＩ字形状である
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の３軸アンテナ。
【請求項５】
前記シート状のコアは、
前記平面状のコイルの外形に合わせて外周が切り取られた略Ｈ字形状である
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の３軸アンテナ。
【請求項６】
前記シート状のコアは、Ｔ字形状である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の３軸アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の施錠、解錠を行うキーレスエントリに用いられる、全方向に受信感度を有する３軸アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＦ帯用のアンテナとして、棒状のコアを巻軸として導線を巻線したバーアンテナが用いられている。このようなバーアンテナは、巻軸方向に受信感度を有していて、巻軸方向と直交する方向には受信感度がない領域が存在する。そのため、３つのアンテナコイルをそれぞれの巻軸が直交するように配置することによって、複数のアンテナコイルで互いの受信感度のない領域を補完して、全方向に受信感度を有する無指向性のアンテナを得ている。
近年では、特許文献１に開示されているような、単一のコアに３つのコイルをそれぞれ直交するように巻回して小型化した３軸アンテナが用いられている。
【０００３】
図２０は、従来の３軸アンテナの一例を示す斜視図である。図２０に示すように、従来の３軸アンテナ７０は、外形が扁平な円柱状に形成されたフェライト製のコア８０に、コア８０の上面および底面において互いに直交するｘ溝８１、ｙ溝８２、および円柱の外周面にｚ溝８３が設けられ、ｘ溝８１、ｙ溝８２、ｚ溝８３に、それぞれ、ｘ軸コイル９１、ｙ軸コイル９２、ｚ軸コイル９３が巻回されている。
３軸アンテナ７０は、ｘ軸コイル９１、ｙ軸コイル９２、ｚ軸コイル９３のそれぞれの巻軸が互いに直交しているので、全方向に受信感度を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５１６８号公報
【特許文献２】特開２００６−３１１０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の３軸アンテナは、低背化されてはいるものの、その厚みは３ｍｍ以上ある。したがって、キーホルダのようなものに組み込むことはできても、たとえば、幅８５．６ｍｍ、高さ５４．０ｍｍ、厚み０．７６ｍｍで規格化されたＩＣカードのような薄型なものには組み込むことができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の３軸アンテナは、
巻軸の周方向に巻回された平面状のコイルと、前記平面状のコイルの中心孔に挿通されたシート状のコアとからなる第１ないし第３のアンテナコイルを、
それぞれのアンテナコイルが互いに重ならないように、
前記平面状のコイルの平面が同一平面上になるように、
前記第１ないし前記第３のアンテナコイルのそれぞれのシート状のコアの軸方向が１２０°をなして交差するように、
配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の３軸アンテナによれば、ＩＣカード等の薄いものに組み込むことが可能な３軸アンテナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の３軸アンテナの第１の実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の３軸アンテナに用いるアンテナコイルの平面図と縦断面図である。
【図３】上記アンテナコイルの放射特性を示すグラフである。
【図４】上記アンテナコイルの放射特性を説明する縦断面図である。
【図５】上記アンテナコイルの特性を示すグラフである。
【図６】本発明の３軸アンテナの放射特性を説明するための特性図である。
【図７】本発明の３軸アンテナのアンテナコイルについての放射特性図（シミュレーション）である。
【図８】本発明の第２の実施例で用いるアンテナコイルの平面図である。
【図９】本発明の第３の実施例で用いるアンテナコイルの平面図である。
【図１０】３軸アンテナのアンテナコイル間の結合を説明するための回路図である。
【図１１】３軸アンテナのアンテナコイル間の結合係数と出力電圧の関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の３軸アンテナの第４の実施例を示す平面図である。
【図１３】図１２の３軸アンテナに用いるアンテナコイルの回転角と結合係数の関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の３軸アンテナの第５の実施例を示す平面図である。
【図１５】図１４の３軸アンテナに用いるアンテナコイルの回転角と結合係数の関係を示すグラフである。
【図１６】本発明の３軸アンテナの第６の実施例を示す平面図である。
【図１７】図１６の３軸アンテナに用いるアンテナコイルの回転角と結合係数の関係を示すグラフである。
【図１８】本発明の３軸アンテナの第７の実施例を示す平面図である。
【図１９】図１８の３軸アンテナに用いるアンテナコイルの回転角と結合係数の関係を示すグラフである。
【図２０】従来の３軸アンテナの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【０００９】
（第１の実施例）
図１は、本発明の３軸アンテナの第１の実施例を示す斜視図であり、図２は、３軸アンテナを構成するアンテナコイルを詳しく説明するための平面図およびその縦断面図である。
【００１０】
図１に示すように、３軸アンテナ１１は、ｘｙ平面上に配置された３つの平面状のアンテナコイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃで構成されている。
アンテナコイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃを用いて構成したアンテナコイル２１は、図２に示すように、絶縁被覆された導線を巻軸Ｎの周方向に巻回した、内径ｄ０、外径ｄ１、厚さｔ３１の扁平形状の平面コイル３１と、平面コイル３１の中心孔に挿入された長さＬ、幅Ｗ、厚さｔ４１の矩形シート状のシートコア４１をそなえる。平面コイル３１は、巻軸Ｎの周方向に巻装され、その中心に中心孔３１ａが形成される。この中心孔３１ａに、シートコア４１が挿入される。
シートコア４１は、軟磁性材料の薄膜をシート状のＰＥＴ材の基材上に形成した矩形箔状の箔コアであり、平面コイル３１の巻軸Ｎに対して略９０°倒して配置されていて、シートコア４１の一端側の下端面と平面コイル３１の上面側とが接し、シートコア４１の他端側の上端面と平面コイル３１の下面側とが接するように、シートコア４１と平面コイル３１とが重ねられる。
アンテナコイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃの中心をそれぞれＰとし、シートコア４１の軸方向（符号Ｌが付された矢印の方向）をそれぞれａ軸、ｂ軸、ｃ軸としたとき（図１参照）、３軸アンテナ１１は、これらａ軸、ｂ軸、ｃ軸が原点Ｏで交わり、かつ中心Ｐが原点Ｏを中心とする半径Ｒの同一円周上に配置され、かつ、ａ軸、ｂ軸、ｃ軸が互いに１２０°の角度をなすように配置されている。
【００１１】
以下に、３軸アンテナ１１が無指向性アンテナであることを、その条件とともに説明する。
図３は、図２に示したアンテナコイル２１の放射特性を示すグラフである。図３では、シートコア４１の軸方向をｘ方向、平面コイル３１の巻軸方向をｚ軸方向としている。なお、平面コイル３１は、直径０．０４５ｍｍの自己融着線を３３２ターン巻回し、内径ｄ０＝８ｍｍ、外径ｄ１＝１９ｍｍ、厚さｔ３１＝０．２ｍｍとしたものを用い、シートコア４１は、比透磁率μｒ＝１０４、長さＬ＝２０ｍｍ、幅Ｗ＝６ｍｍ、厚さｔ４１＝０．０６０ｍｍのものを用いた。
【００１２】
棒状のコアに巻線した一般的なバーアンテナは、棒状のコアの軸方向に最大受信感度を有し、最大誘起電圧を発生する。これに対し、図２に示したアンテナコイル２１は、図４に示すように、最大受信感度の方向つまり最大誘起電圧Ｖｍａｘを生じる方向が、シートコア４１の軸の方向（ｘ軸）との間に傾斜角θ（０°≦θ≦９０°）を有している。図４において、傾斜角θは、約５０°である。
ここで、受信感度とは、磁場１μＴ中にアンテナコイルを配置したときのアンテナコイルに発生する誘起電圧のことをいう。
【００１３】
この傾斜角θは、最大誘起電圧Ｖｍａｘの大きさとともに、シートコアの形状、比透磁率μｒ等で調整可能である。すなわち、シートコア４１の軸方向の長さＬを長くすれば傾斜角θは小さくなり、シートコア４１の断面積Ｗ×Ｔ４１を大きくすれば傾斜角θは小さくなり、非透磁率μｒを大きくすれば傾斜角は小さくなる。
【００１４】
図５は、シートコア４１の軸方向の長さＬを変化させた場合の、傾斜角θおよび最大誘起電圧Ｖｍａｘの変化を示すグラフである。図５において、横軸はシートコアの軸方向の長さＬ［ｍｍ］、縦軸は傾斜角θ［°］または最大誘起電圧Ｖｍａｘ［ｍＶ］を表し、実線は傾斜角θ、点線は最大誘起電圧Ｖｍａｘを表わす。なお、平面コイルは、第１の実施例の説明で使用した平面コイル３１と同じものである。
図５より、シートコア４１の軸方向の長さＬを長くするにしたがって、傾斜角θは小さく、最大誘起電圧Ｖｍａｘは大きくなることがわかる。
【００１５】
図６は、３軸アンテナ１１の放射特性を、アンテナコイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃ（図示せず）の最大受信感度の方向とともに説明するための特性図である。図６では、
アンテナコイル２１ａのシートコアの軸方向をａ軸（ｘ軸）、最大受信感度の方向をα軸、傾斜角をθ、
アンテナコイル２１ｂのシートコアの軸方向をｂ軸、最大受信感度の方向をβ軸、傾斜角をθ、
アンテナコイル２１ｃのシートコアの軸方向をｃ軸、最大受信感度の方向をγ軸、傾斜角をθとし、
ａ軸、ｂ軸、ｃ軸は、それぞれの軸の間が１２０°の角度をなし、原点Ｏで交差するように配置されている。
【００１６】
図６に示すように、３軸アンテナ１１を無指向性とするためには、α軸、β軸、γ軸が互いに直交すればよいので、傾斜角θは３５．２６°とすればよい。図５から、傾斜角θが３５．２６°になるためのシートコア４１の軸方向の長さＬは、略２７ｍｍである。
【００１７】
図７は、傾斜角θ＝３５．２６°としたアンテナコイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃを用いた３軸アンテナ１１の放射特性をシミュレーションにより得た結果を示しており、
図７（ａ）は、アンテナコイル２１ａの放射特性を示し、
図７（ｂ）は、アンテナコイル２１ｂの放射特性を示し、
図７（ｃ）は、アンテナコイル２１ｃの放射特性を示し、
図７（ｄ）は、アンテナコイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃの放射特性を論理和演算した３軸アンテナ１１の放射特性を示す。
図７（ｄ）に示すように、３軸アンテナ１１は、全方位に受信感度を有する無指向性アンテナである。
【００１８】
上記したアンテナコイルの厚みＴ（＝ｔ３１＋ｔ４１×２）は、０．３２ｍｍ程度である。これは、ＩＣカードの厚さ０．７６ｍｍからカードの表面および裏面の外装厚さ０．２０ｍｍを除いた基材部分の厚みより薄いので、３軸アンテナ１１は、ＩＣカードに埋め込むことが可能である。
また、このような３軸アンテナ１１は、肉厚なフェライトを用いた従来の３軸アンテナと異なり、シートコアと薄い平面コイルとを用いているので、ある程度の可撓性が期待でき、ＩＣカード等に組み込むのに好適である。
【００１９】
なお、傾斜角θは理論的には３５．２６°が好適である。しかし、アンテナコイルは最大受信感度の方向から多少外れても受信感度があるので、傾斜角θおよびアンテナコイルの配置に多少の誤差があっても、それぞれのアンテナコイルの受信感度のない領域を相互に補完可能であり、無指向性アンテナとすることができる。
【００２０】
（第２の実施例）
シートコアの形状は矩形に限らない。３軸アンテナコイルは、図８に示すように、複数のシート状のコア片を組合せてシートコアの平面形状を略Ｈ字形状としたアンテナコイルを用いてもよい。
図８は、本発明の３軸アンテナの第２の実施例で用いるアンテナコイルを詳しく説明するための図である。
図８に示すように、アンテナコイル２２は、平面コイル３２と、平面コイル３２の中心孔に挿入された略Ｈ字形状のシートコア４２とをそなえ、シートコア４２は、矩形でシート状のコア片４２ａと、コア片４２ａの両端に配置された円切片形状でシート状の２つのコア片４２ｂ、４２ｂをそなえる。平面コイル３２は、第１の実施例の説明で使用した平面コイル３１と同じものである。コア片４２ａは、長さＬ４２ａ、幅Ｗ４２ａ、厚さｔ４２であり、コア片４２ｂは、直径Ｌ４２ａ、矢高Ｗ４２ｂである。
アンテナコイル２２は、シートコア４２の外形を平面コイル３２の外形に合わせたので、アンテナコイルを重ならないように容易に配置することができる。
【００２１】
（第３の実施例）
また、３軸アンテナコイルは、図９に示すように、複数のシート状のコア片を組合せてシートコアの形状を略Ｔ字形状としたアンテナコイルを用いてもよい。
図９は、本発明の３軸アンテナの第３の実施例で用いるアンテナコイルを詳しく説明するための図である。
図９に示すように、アンテナコイル２３は、平面コイル３３と、平面コイル３３の中心孔に挿入された、平面形状が略Ｔ字形状のシートコア４３とをそなえ、シートコア４３は、矩形でシート状のコア片４３ａと、コア片４３ａの一方の端に配置された矩形でシート状のコア片４３ｂとをそなえる。平面コイル３３は、第１の実施例の説明で使用した平面コイル３１と同じものである。コア片４３ａは、長さＬ４３ａ、幅Ｗ４３ａ、厚さｔ４３であり、コア片４３ｂは、長さＬ４３ｂ、幅Ｗ４３ｂ、厚さｔ４３である。アンテナコイル２３は、シートコア４３の軸方向（図中ｘ軸方向）に対して非対称であるが、放射特性は対称となる。
【００２２】
第１〜３の実施例に示したように、シートコアは、所望の特性を得るために、種々の形状を選択可能であり、単一のシートコアとしてもよく、組み立ての容易性を考慮して、複数のコア片を組み合わせてもよい。
【００２３】
（比較例）
ところで、図２０に示した従来の３軸アンテナでは、３つのアンテナコイル間に磁気結合は生じない。しかし、複数のバーアンテナを組み合わせることによって無指向性を実現している３軸アンテナでは、アンテナコイルを近接して配置した場合に、バーアンテナ間に磁気結合が生じ、その結果、アンテナの受信感度が劣化してしまう。
本発明の３軸アンテナにおいても、同様にアンテナ間の磁気結合によって感度が劣化する。磁気結合は、アンテナコイルの距離が近いほど大きくなるため、本発明の３軸アンテナの占有面積を小さくできないという問題が生じる。
【００２４】
図１０は、３軸アンテナにおいて、それぞれのアンテナコイル間に磁気結合が生じた場合の影響をシミュレーションするための回路である。アンテナコイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３に、それぞれ共振用のコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３が並列に接続され、アンテナコイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３のそれぞれの出力はダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３を介して、ＣｏｕｔとＲｏｕｔとが並列に接続された、出力電圧Ｖｏｕｔを生じる端子に接続されている。アンテナコイルＬ１には、外部磁場による誘起電圧である電源Ｖ１が直列に接続している。
アンテナコイルＬ１とアンテナコイルＬ２の結合係数をＫ１２、
アンテナコイルＬ２とアンテナコイルＬ３の結合係数をＫ２３、
アンテナコイルＬ１とアンテナコイルＬ３の結合係数をＫ１３とする。
【００２５】
図１１は、結合係数Ｋ１２＝Ｋ２３＝Ｋ１３＝Ｋとし、結合係数Ｋを０％から１０％まで変化させたときの出力電圧Ｖｏｕｔのシミュレーション結果を示すグラフである。横軸は結合係数Ｋ［％］、縦軸は結合係数が０の時の出力電圧を１００％として正規化した出力電圧Ｖｏｕｔを示す。
【００２６】
図１１に示すように、結合係数Ｋ＝２％の場合は、出力電圧Ｖｏｕｔが８％低下し、結合係数Ｋ＝１０％の場合は、出力電圧Ｖｏｕｔが７１％も低下する。
このように、アンテナコイル間の磁気結合は、受信感度の劣化を引き起こす。それぞれのアンテナコイル間の結合係数は好ましくは２％以下であり、できるだけ０％に近いことが望ましい。
【００２７】
（第４の実施例）
図１２は、本発明の３軸アンテアの第４の実施例を示す平面図である。第１の実施例と略同じだが、それぞれのアンテナコイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃのシートコア４１の軸方向ａ軸、ｂ軸、ｃ軸が、それぞれのアンテナコイルの中心Ｐを回転中心にψ°回転している点が異なる。
３つのアンテナコイル２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、同じ方向に、同じ角度ψ°回転するので、ａ軸、ｂ軸、ｃ軸の間の角度は１２０°に保たれる。
【００２８】
図１３は、図１２において、シートコア４１の長さＬが２０ｍｍおよび２７ｍｍの場合に、ψ（０°≦ψ≦９０°）回転した場合の、それぞれのアンテナコイル間の結合係数Ｋを示すグラフである。図１３において、横軸は回転角ψ［°］、縦軸は結合係数Ｋ［％］を示す。
なお、半径Ｒ＝１２ｍｍであり、アンテナコイル２３ａ、２３ｂ、２３ｃにおいて、Ｗ＝６ｍｍ、ｔ４１＝０．０６０ｍｍである。
【００２９】
図１３の結果から、アンテナコイル間の結合係数は回転角度ψによって変化し、シートコア４１の長さＬ＝２０ｍｍの場合には、回転角度ψ＝９０°で結合係数Ｋが最小となり、シートコア４１の長さＬ＝２７ｍｍの場合には、回転角度ψ＝６０°で結合係数Ｋが略０となることがわかる。
なお、アンテナコイルはシートコアの軸方向と直交する方向を対称軸とする線対称な形状なので、図１３のグラフにおいて、回転角度ψ＞９０°の場合の結合係数Ｋは、ψ＝９０°で対称なグラフになる。
このように、アンテナコイル間の結合係数Ｋは回転角度ψによって変化し、結合係数が最小となる回転角度ψの値はシートコアの形状によって変化する。
【００３０】
（第５の実施例）
図１４は、本発明の３軸アンテナの第５の実施例を示す平面図である。この第５の実施例では、第４の実施例のアンテナコイルに第２の実施例のアンテナコイル２２を適用した。アンテナコイル２２ａ、２２ｂ、２２ｃは第２の実施例の説明で使用したアンテナコイル２２と同じものであり、詳しい説明を省略する。
【００３１】
図１５は、図１４において、アンテナコイル２２ａ、２２ｂ、２２ｃを配置する同心円の半径Ｒを、Ｒ＝１３ｍｍ、１２ｍｍ、１１ｍｍとした場合に、それぞれのアンテナコイルの中心Ｐを回転中心に、ψ（０°≦ψ≦９０°）回転した各アンテナコイル間の結合係数Ｋを示すグラフである。図１５において、横軸は回転角ψ［°］、縦軸は結合係数Ｋ［％］を示す。
なお、アンテナコイル２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおいて、
Ｗ４２ａ＝６ｍｍ、Ｌ４２ａ＝２０ｍｍ、Ｗ４２ｂ＝８ｍｍ、ｔ４２＝０．０６０ｍｍである。
【００３２】
図１５に示すように、結合係数Ｋは、回転角度ψによって変化し、半径Ｒ＝１２ｍｍと１３ｍｍの場合は、回転角度ψ＝６０°で結合係数Ｋを略０にでき、半径Ｒ＝１１ｍｍの場合は、回転角度ψ＝７０°で結合係数Ｋを最小にできることがわかる。
なお、半径Ｒ＝１１ｍｍにおいて、結合係数Ｋが０にならなかったのは、アンテナコイルのシートコアどうしが重なってしまったためである。
このように、アンテナコイル間の結合係数Ｋは半径Ｒが大きければ結合係数を小さくできるだけでなく、回転角度ψによっても変化する。
【００３３】
（第６の実施例）
図１６は、本発明の３軸アンテナの第６の実施例を示す平面図である。この第６の実施例では、第４の実施例のアンテナコイルに第３の実施例のアンテナコイル２３を適用した。アンテナコイル２３ａ、２３ｂ、２３ｃは第３の実施例の説明で使用したアンテナコイル２３と同じものであり、詳しい説明を省略する。
【００３４】
図１７は、図１６において、ψ（０°≦ψ≦１８０°）回転した場合の各アンテナコイル間の結合係数Ｋを示すグラフである。図１７において、横軸は回転角ψ［°］、縦軸は結合係数Ｋ［％］を示す。
なお、半径Ｒ＝１２ｍｍであり、アンテナコイル２３ａ、２３ｂ、２３ｃにおいて、
Ｗ４３ａ＝６ｍｍ、Ｌ４３ａ＝２０ｍｍ、Ｗ４３ｂ＝６ｍｍ、Ｌ４３ｂ＝２０ｍｍ、ｔ４３＝０．０６０ｍｍである。
【００３５】
図１７に示すように、結合係数Ｋは、回転角度ψによって変化し、回転角度ψが略５０°と略１００°のとき、結合係数Ｋを略０にできることがわかる。
このように、アンテナコイル間の結合係数Ｋは、シートコアの形状によって最小になる回転角度ψの値が変化する。また、シートコアの軸方向と直交する方向の軸に対して非線対称な場合は、図１３のグラフに示すように、結合係数Ｋはψ＝９０°で対称なグラフにならない。
【００３６】
（第７の実施例）
図１８は、本発明の３軸アンテナの第７の実施例を示す平面図である。この第７の実施例では、アンテナコイル２４ａ、２４ｂ、２４ｃをそれぞれのアンテナコイルの中心Ｐが一列になるように配置し、かつ、それぞれのシートコアの軸方向ａ軸、ｂ軸、ｃ軸が互いに１２０°の角度をなすように配置している。アンテナコイル２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、第２の実施例の説明で使用したアンテナコイル２２と同じものであり、詳しい説明を省略する。
【００３７】
図１９は、図１８において、ψ（０°≦ψ≦１８０°）回転した場合の各アンテナコイル間の結合係数Ｋを示すグラフである。図１９において、横軸は回転角ψ［°］、縦軸は結合係数Ｋ［％］を示し、
アンテナコイル２４ａとアンテナコイル２４ｂとの結合係数をＫ１２、
アンテナコイル２４ｂとアンテナコイル２４ｃとの結合係数をＫ２３、
アンテナコイル２４ａとアンテナコイル２４ｃとの結合係数をＫ１３とする。
【００３８】
図１９に示すように、結合係数は、回転角度ψによって変化している。ただし、第４の実施例から第６の実施例に示したように、全てのアンテナコイルの結合係数は同じではなく、アンテナコイルごとに異なっており、回転角度ψが略１５０°のとき、結合係数Ｋ１２＝０．１１、Ｋ２３＝０．３２、Ｋ３１＝０．１２となっている。
このように、アンテナコイルの配置がどのようであっても、アンテナコイル間の結合係数を最小にできる最適な回転角度ψがあることがわかる。
【００３９】
上記した第４ないし第７の実施例のように、それぞれのアンテナコイルの軸方向の間の角度を１２０°を保ちながら、アンテナコイルの回転角度を調整すれば、アンテナコイルを近接して配置してもアンテナコイル間の結合を最小限に抑えることができ、受信感度の劣化の少ない３軸アンテナとすることができる。その結果、占有面積の狭い３軸アンテナとすることができる。なお、各アンテナコイルは重ならないように配置することが肝要である。
【００４０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
たとえば、シートコアの材質は、軟磁性材料の薄膜をＰＥＴ材の基材上に形成したものを用いたが、シート状や板状に加工したフェライトや、金属磁性粉を樹脂で混錬した磁性粉含有樹脂等、種々の軟磁性材料を使用可能であり、アンテナコイルの配置は、中心Ｐを同一円周上または一列に限らず、それぞれのアンテナコイルが重なり合わない範囲で自由に配置可能である。
さらに、アンテナコイルを同一平面上に配置するとは、基板の表裏に配置することも含むものとする。
【００４１】
また、本発明は、ＩＣカード等の薄いものに組み込むことが好適な３軸アンテナに関するものである。しかしながら、本発明の利用可能性はＩＣカード等に限定されるものではなく、また、受信アンテナに限らず送信アンテナ等、種々のアンテナに対しても適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１１、１４、１５、１６、１７、７０  ３軸アンテナ
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ  アンテナコイル
３１、３２、３３、  平面コイル
４１、４２、４３  シートコア
４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ  コア片
８０  コア
８１、８２、８３  溝
９１、９２、９３  コイル
ａ、ｂ、ｃ  コア軸、Ｒ  半径、Ｌ  長さ、Ｗ  幅、ｔ  厚さ、Ｋ  結合係数、ψ  回転角度
【図１】
2015233271.tif 000003
【図２】
2015233271.tif 000004
【図３】
2015233271.tif 000005
【図４】
2015233271.tif 000006
【図５】
2015233271.tif 000007
【図６】
2015233271.tif 000008
【図８】
2015233271.tif 000009
【図９】
2015233271.tif 000010
【図１０】
2015233271.tif 000011
【図１１】
2015233271.tif 000012
【図１２】
2015233271.tif 000013
【図１３】
2015233271.tif 000014
【図１４】
2015233271.tif 000015
【図１５】
2015233271.tif 000016
【図１６】
2015233271.tif 000017
【図１７】
2015233271.tif 000018
【図１８】
2015233271.tif 000019
【図１９】
2015233271.tif 000020
【図２０】
2015233271.tif 000021
【図７】
2015233271.tif 000022