(57)【要約】  本発明は、回路基板と、回路基板表面に導体で形成された回路パターンと、回路基板に実装され、２つの端部を有する導体によりループ状に形成される微小ループアンテナと、を備えるアンテナ装置において、回路パターンは、少なくとも微小ループアンテナに電力を供給する給電回路と、グランドとから構成され、微小ループアンテナは、２つの端部を有する導体の一端が給電回路に接続され、他端がグランドに接続され、２つの端部を有する導体のループ面が回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、ループ面を通る法線が回路パターンを通過しないように回路基板に実装されることを特徴とする。
2015159327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、前記回路基板表面に導体で形成された回路パターンと、前記回路基板に実装され、２つの端部を有する導体によりループ状に形成される微小ループアンテナと、を備えるアンテナ装置において、
前記回路パターンは、
少なくとも前記微小ループアンテナに電力を供給する給電回路と、グランドとから構成され、
前記微小ループアンテナは、
前記２つの端部を有する導体の一端が前記給電回路に接続され、他端が前記グランドに接続され、前記２つの端部を有する導体のループ面が前記回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、前記ループ面を通る法線が前記回路パターンを通過しないように前記回路基板に実装されることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記微小ループアンテナは、
前記回路基板に対して上方に設けられる第１の導体及び前記回路基板に対して下方に設けられる第２の導体から形成され、
前記第１の導体は、一端が前記給電回路に接続され、他端が前記第２の導体の端部に接続され、
前記第２の導体は、前記第１の導体に接続された端部の反対側の端部が前記回路基板のグランドに接続されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記微小ループアンテナは、
少なくとも前記第１の導体又は前記第２の導体のうちいずれか１つが前記回路基板上に導体パターンで形成されることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記回路基板は、
前記第１の導体の端部と前記第２の導体の端部とを電気的に接続するスルーホールを備えることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記微小ループアンテナは、
前記給電回路と接続される端部が前記回路基板における前記微小ループアンテナのループ面の法線方向の幅の中点に設けられることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記微小ループアンテナは、
前記回路パターンと平衡不平衡変換回路を介して接続されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記回路基板に設けられ、前記第１の導体及び前記第２の導体のうち少なくとも一方を支持する支持手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記微小ループアンテナの導体の長さが、該微小ループアンテナが放射する電波の波長の１０分の１以下の長さであることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。 
【請求項９】
前記微小ループアンテナと前記給電回路との間又は前記微小ループアンテナと前記グランドとの間に、インピーダンスの整合をとるキャパシタを備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記給電回路と前記微小ループアンテナとが接続される給電点に対し並列に設けられ、前記給電回路と前記微小ループアンテナとの間のインピーダンスの整合をとるインダクタを備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記微小ループアンテナは、針金状の導体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記微小ループアンテナは、
前記回路基板の前記回路パターンが形成される平面に対して対称な形状で形成されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
前記回路基板は、縦長に形成され、
前記回路パターンは、前記給電回路を制御するスイッチを備え、
前記微小ループアンテナは、前記回路基板の長手方向の端に設けられ、
前記スイッチは、前記回路基板の前記微小ループアンテナが設けられた端の反対側の端に形成されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
前記微小ループアンテナが作るループ面内の前記回路基板上に、前記微小ループアンテナを保持する樹脂製部品を備えたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１５】
前記樹脂製部品は、前記微小ループアンテナの導体をはめて保持する溝を有する
ことを特徴とする請求項１４に記載のアンテナ装置。
【請求項１６】
前記樹脂製部品は、前記微小ループアンテナの導体を挟んで保持するガイドを有する
ことを特徴とする請求項１４に記載のアンテナ装置。
【請求項１７】
前記微小ループアンテナの導体は、孔を有し、
前記樹脂製部品は、前記微小ループアンテナの導体の孔と嵌合して該微小ループアンテナの導体を保持する突起を有する
ことを特徴とする請求項１４に記載のアンテナ装置。
【請求項１８】
前記樹脂製部品は、表面に導電性インクで印刷して形成された前記微小ループアンテナの導体を保持する
ことを特徴とする請求項１４に記載のアンテナ装置。
【請求項１９】
前記樹脂製部品は、前記微小ループアンテナの導体をインサート成型して保持し、表面に前記回路基板と電気的に接続をとる端子部を有する
ことを特徴とする請求項１４に記載のアンテナ装置。
【請求項２０】
前記微小ループアンテナを保護するカバーを備え、
前記カバーは前記微小ループアンテナを挟んで保持するガイドを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項２１】
前記微小ループアンテナを保護するカバーを備え、
前記カバーは装着時に前記微小ループアンテナの導体の端部を前記回路パターンに押し付けて電気的に接続させる
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項２２】
前記回路基板に設けられた前記スルーホールに挿入する前記微小ループアンテナの導体の端部にプレスフィット接続構造を備えた
ことを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項２３】
電力が供給されることにより電波を放射する微小ループアンテナを備えるアンテナ装置の製造方法において、
回路基板上に前記微小ループアンテナに電力を供給する給電回路と、グランドとを有する回路パターンを形成する工程と、
予め折り曲げられた第１の導体の一端を前記給電回路と接続し、他端を予め折り曲げられた第２の導体と接続し、該第２の導体の前記第１の導体と接続された端部の反対側の端部を前記回路基板のグランドに接続することにより、前記微小ループアンテナを形成する接続工程と、を有し、
前記接続工程は、前記第１の導体と前記第２の導体とから形成されるループ面が前記回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、前記ループ面を通る法線が前記回路パターンを通過しないように、前記第１の導体及び前記第２の導体を前記回路基板に接続することを特徴とするアンテナ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リモートキーレスエントリーシステムに搭載されるアンテナ装置及びこのアンテナ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両とその車両の利用者が所持する携帯機との間で電波による無線通信を行い、車両のドアをロックまたはアンロックすることが可能なリモートキーレスエントリーシステムが開発されている。【０００３】
リモートキーレスエントリーシステムは、利用者の操作によってドアのロックまたはアンロックを指示する電波を放射する携帯機と、この携帯機から放射された電波に基づいてドアをロックまたはアンロックする車載器とから構成される。【０００４】
典型的な単方向通信を行うリモートキーレスエントリーシステムにおいて、車載器には携帯機からの電波を受信するアンテナ装置が設けられ、携帯機にはドアのロックまたはアンロックを指示する電波を放射するアンテナ装置がそれぞれ設けられる。【０００５】
携帯機のアンテナ装置は、導体がループ状に形成された微小ループアンテナが設けられる。携帯機のアンテナ装置は、電波を放射する場合に微小ループアンテナに給電する。このとき、電流は、微小ループアンテナだけでなく、微小ループアンテナが設けられた回路基板にも流れ、流れた電流からも電波が放射されることが知られている。すなわち、アンテナ装置において、設計者が意図して設けた微小ループアンテナの他に、回路基板を含めたアンテナ装置全体からも電波が放射され、設計者の意図したアンテナ性能が得られないという問題がある。【０００６】
そこで、給電点から見た微小ループアンテナの構造に対称性を持たせることで回路基板に流れる電流を抑制する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２８８９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載されたアンテナ装置は、微小ループアンテナが形成するループ面が回路基板に垂直、かつこのループ面を通る法線が回路基板の導体表面を通るように微小ループアンテナを備える。すなわち、特許文献１に記載されたアンテナ装置においては、微小ループアンテナを通る法線の方向に流れる磁荷（以下、この磁荷の流れを磁流と定義する）が回路基板の導体表面を通過することとなる。導体表面を磁流が通過する場合、磁流を発生源とする電界が完全導体の表面で理想的に０とみなせるため、磁流が流れにくい（磁流Ｍ＝導体面の法線ベクトルＮ×電界Ｅ：（「×」は外積））。したがって、微小ループアンテナに供給される電流も少なくなるという問題があった。【０００９】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、微小ループアンテナに供給される電流の損失を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のアンテナ装置は、電力が供給されることにより電波を放射する微小ループアンテナを備えるアンテナ装置の製造方法において、回路基板上に前記微小ループアンテナに電力を供給する給電回路と、グランドとを有する回路パターンを形成する工程と、予め折り曲げられた第１の導体の一端を前記給電回路と接続し、他端を予め折り曲げられた第２の導体と接続し、該第２の導体の前記第１の導体と接続された端部の反対側の端部を前記回路基板のグランドに接続することにより、前記微小ループアンテナを形成する接続工程と、を有し、前記接続工程は、前記第１の導体と前記第２の導体とから形成されるループ面が前記回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、前記ループ面を通る法線が前記回路パターンを通過しないように、前記第１の導体及び前記第２の導体を前記回路基板に接続することを特徴とする。【００１１】
本発明のアンテナ製造方法は、電力が供給されることにより電波を放射する微小ループアンテナを備えるアンテナ装置の製造方法において、回路基板上に前記微小ループアンテナに電力を供給する給電回路と、グランドとを有する回路パターンを形成する工程と、予め折り曲げられた第１の導体の一端を前記給電回路と接続し、他端を予め折り曲げられた第２の導体と接続し、該第２の導体の前記第１の導体と接続された端の反対側の端を前記回路基板のグランドに接続することにより、前記微小ループアンテナを形成する接続工程と、を有し、前記接続工程は、前記第１の導体と前記第２の導体とから形成されるループ面が前記回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、前記ループ面を通る法線が前記回路パターンを通過しないように、前記第１の導体及び前記第２の導体を前記回路基板に接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ループ面が回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、ループ面を通る法線が回路パターンを通過しないように回路基板に実装されるので、回路パターンにより磁流が妨げられず、微小ループアンテナに供給される電力の損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図２】実施の形態1に係るアンテナ装置の側面図である。
【図３】実施の形態１に係るアンテナ装置の動作を説明する図であり、斜視図である。
【図４】実施の形態１に係るアンテナ装置の動作を説明する図であり、側面図である。
【図５】従来のアンテナ装置の斜視図である。
【図６】従来のアンテナ装置の斜視図であって、微小ループアンテナのループ面が回路基板の平面上に存在する例である。
【図７】実施の形態１に係るアンテナ装置が搭載される携帯機のケースの一例である。
【図８】実施の形態１に係るアンテナ装置が収納される例である。
【図９】実施の形態１に係るアンテナ装置にＬＦ通信用コイルを設けた例である。
【図１０】実施の形態３に係るアンテナ装置の側面図である。
【図１１】実施の形態４に係るアンテナ装置の側面図である。
【図１２】実施の形態５に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図１３】実施の形態６に係るアンテナ装置の斜視図であって、回路基板の上面に導体パターンを形成した例である。
【図１４】実施の形態６に係るアンテナ装置の側面図である。
【図１５】実施の形態６に係るアンテナ装置の側面図であって、導体をスルーホールにより電気的に接続する例である。
【図１６】実施の形態６に係るアンテナ装置の側面図であって、回路基板の表面に形成された導体パターンにより微小ループアンテナ１を構成する例である。
【図１７】実施の形態６に係るアンテナ装置の側面図であって、回路基板の上面に導体パターンと第１の導体とを設けた例である。
【図１８】実施の形態７に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図１９】実施の形態８に係るアンテナ装置の斜視図である。
【図２０】実施の形態８に係るアンテナ装置において、回路基板を流れる電流について説明する図である。
【図２１】実施の形態８に係るアンテナ装置の効果を説明する図である。
【図２２】実施の形態９に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナとグランドとの間にキャパシタ６０を挿入した例である。
【図２３】実施の形態９に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナの給電点に対して並列にインダクタを設けた例である。
【図２４】実施の形態１０に係るアンテナ装置の側面図である。
【図２５】実施の形態１０に係るアンテナ装置において、樹脂製部品１４と導体１５によって微小ループアンテナ１を構成する例である。
【図２６】実施の形態１０に係るアンテナ装置において、樹脂製部品１４と導体１５によって微小ループアンテナ１を構成する変形例である。
【図２７】実施の形態１０に係るアンテナ装置の別の構成を示す例である。
【図２８】本実施の形態１０に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１を構成する樹脂製部品１４１ａと導体１５１ａを構成する例である。
【図２９】実施の形態１０に係るアンテナ装置の別の構成を示す例である。
【図３０】本実施の形態１０に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１を構成する樹脂製部品１４２および導体１５２の組み立て後の上面図の例である。
【図３１】実施の形態１０に係るアンテナ装置の別の構成を示す例である。
【図３２】実施の形態１１に係るアンテナ装置において、樹脂製部品１６と導体１７によって微小ループアンテナ１を構成する例である。
【図３３】実施の形態１２に係るアンテナ装置において、樹脂製部品１８と導体１９と端子２０によって微小ループアンテナ１を構成する例である。
【図３４】実施の形態１３に係るアンテナ装置において、ガイド部２８を設けたアンテナ装置の保護カバー２７の構成を示す例である。
【図３５】実施の形態１４に係るアンテナ装置の側面図であって、導体２１をスルーホール２２に挿入することで微小ループアンテナを構成する例である。
【図３６】実施の形態１５に係るアンテナ装置の側面図の別の一例であって、導体２４の端部を導電性のガスケット２６を介して回路基板２５に押し付けることで微小ループアンテナを構成する例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下、図１から図９を用いて、実施の形態１に係るアンテナ装置について説明する。図１は、実施の形態１に係るアンテナ装置の斜視図である。図１において、アンテナ装置は、微小ループアンテナエレメント１（微小ループアンテナ１）、送信回路２（給電回路２）、スイッチ３、回路基板４、及びグランド５から構成される。なお、以下の説明において、球座標系の表現として、Ｚ軸とのなす角度方向をθ、Ｘ軸とのなす角度方向をφとする。
【００１５】
微小ループアンテナ１は、電力が供給されることにより、電波を放射する。微小ループアンテナ１は、導体をループ状に形成した導体であり、２つの端子（以下、端部とする）を有する。なお、本実施の形態に係る微小ループアンテナ１の形状は、図１に示したように四角形状のものとしたが、これに限られず、微小ループアンテナ１として動作するのであれば、対称な形状でなくてもよいし、曲線で構成されていてもよい。また、微小ループアンテナ１が形成するループ面は、完全な平面でなくてもよい。ループ面は、微小ループアンテナ１が後述する給電回路２と接続される給電点及び後述するグランド５と接続される接地点までにおいて、微小ループアンテナ１の導体が形成する面であるものとする。さらに、微小ループアンテナ１の導体は、板金加工により作成されるが、これに限られず、スズメッキ線などの針金状の導体棒で作成されてもよい。このように、微小ループアンテナ１をスズメッキ線等の導体棒で作成することにより、板金加工と比較して安価に微小ループアンテナ１を作成することができる。一般的に、微小ループアンテナ１は、放射する電波の波長に比べてループの長さが極端に短い導体から構成されるが、好ましくは放射する電波の波長に比べて１０分の１以下の長さの導体を用いるとよい。
【００１６】
給電回路２は、高周波信号を発生する回路であり、給電回路２で発生した高周波信号を電流として微小ループアンテナ１に流す。
【００１７】
スイッチ３は、利用者の操作により給電回路２を操作するスイッチであり、制御回路（図示せず）などを介して給電回路２に接続されている。利用者は、このスイッチ３を操作することにより、給電回路２から微小ループアンテナ１に電流を流し、この微小ループアンテナ１から車載機に設けられた受信アンテナに対して電波を放射する。
【００１８】
回路基板４には、微小ループアンテナ１が実装される。また、回路基板４は回路パターンを有し、回路パターンとして給電回路２、スイッチ３、グランド５が形成される。グランド５は、回路基板４の裏面にも形成される。回路基板４の形状は平板状の長方形である。なお、回路基板４の形状は長方形に限定されず、楕円形又は正方形等でもよい。ただし、回路基板４は、携帯機の利用者の操作のしやすさの観点から一方向に長く、一方向に短い形であることが好ましい。
【００１９】
ここで、微小ループアンテナ１、給電回路２、スイッチ３、回路基板４、及びグランド５の位置関係を詳細に示す。図２は、実施の形態1に係るアンテナ装置の側面図である。微小ループアンテ１は、図２に示すように、ループ面がＹＺ面に平行な平面に位置する。給電回路２、スイッチ３、回路基板４及びグランド５は、ＸＹ面上に位置する。微小ループアンテナ１は、一端が給電回路２に接続され、もう一端が回路基板４の裏面からグランド５に接続される。このとき、図１に示すように、微小ループアンテナ１が作るループ面を通る法線ベクトルｎがＸ軸に平行となるよう微小ループアンテナ１を配置する。すなわち、２つの端部を有する導体のループ面が回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、ループ面を通る法線が回路パターンを通過しないように回路基板４に実装される。なお、図２において、微小ループアンテナ１は、端部が回路基板４の裏と表で別の面に存在するように図示されているが、微小ループアンテナ１の一端が給電回路２に接続され、もう一端が回路基板４のグランド５に接続されていれば端部が同一面に存在していてもよい。また、回路基板４の両面にグランド５が形成されていることは必須ではない。さらに、微小ループアンテナ１は、給電回路２、スイッチ３及びグランド５等の導体が集合した回路パターンの方向にループ面が向かないよう、すなわち、ループ面がＹＺ平面に平行となるように回路基板４に実装されていればよく、上記ループ面を通る法線ベクトルｎの領域に回路パターンの一部又はその他の微小な導体パターンが形成されていてもよい。
【００２０】
以下、図３、図４を用いて、実施の形態１に係るアンテナ装置の動作について説明する。図３は、実施の形態１に係るアンテナ装置の動作を説明する図であり、斜視図である。図４は、実施の形態１に係るアンテナ装置の動作を説明する図であり、側面図である。
【００２１】
スイッチ３は、利用者の操作に応じて給電回路２に信号を出力する。給電回路２は、スイッチ３の信号に基づいて高周波信号を発生する。給電回路２で発生した高周波信号は、電流となって微小ループアンテナ１に流れる。このとき、微小ループアンテナ１に流れる電流を微小ループモード電流Ｉと定義する。微小ループアンテナ１は、微小ループモード電流Ｉにより電波（垂直偏波）を放射する。放射される電波は、微小ループアンテナ１が作るループ面を通る法線ベクトルｎと平行に流れる磁荷の流れを磁流Ｍと仮定し、その磁流Ｍからの放射として考えることもできる。本実施の形態に係るアンテナ装置において、磁流Ｍが流れる空間には導体である回路パターンが存在しないため、磁流Ｍが流れる事は妨げられない。したがって、微小ループモード電流Ｉが微小ループアンテナ１を流れることも妨げられない。一般に、リモートキーレスエントリーシステムの携帯機に搭載されるような小形アンテナに給電すると、アンテナそのものだけでなく、アンテナ周囲に存在する導体にも電流が流れ、その電流からも電波が放射されることが知られている。本実施の形態に係るアンテナ装置においても、図４に示すように、微小ループアンテナ１に微小ループモード電流Ｉが流れた場合、微小ループアンテナ１の周囲にある導体、すなわち回路基板４の導体部分に電流Ｉ’（以下、ダイポールモード電流Ｉ’とする）が流れる。給電回路２が供給する電力の総量は既定であるため、ダイポールモード電流Ｉ’が大きければ大きいほど微小ループモード電流Ｉは小さくなり、微小ループアンテナ１からの放射は小さくなる。本実施の形態に係るアンテナ装置は、磁流Ｍが流れる空間には導体である回路パターンが存在しないため、微小ループアンテナ１に流れる微小ループモード電流Ｉは妨げられない。すなわち、ダイポールモード電流Ｉ’を抑制することができる。微小ループアンテナ１から放射された電波は、車載機側のアンテナ装置で受信され、車両を制御する。例えば、放射された電波によりドアのロック、アンロックを制御することができる。
【００２２】
以下、図５を用いて、本実施の形態に係るアンテナ装置の効果について詳細に説明する。図５は、従来のアンテナ装置の斜視図である。図５に示した従来のアンテナ装置は、微小ループアンテナ２００１がＺＸ平面に、回路基板２００２がＸＹ平面上に配置されている。微小ループアンテナ２００１は、一端が回路基板２００２のグランド５に接続され、他端が回路基板２００２上の給電点２００３に接続される。すなわち、この例において、微小ループアンテナ２００１は、ループ面を通る法線が回路基板２００２の回路パターン上を通るように配置されている。微小ループアンテナ２００１がＺＸ平面に構成されているため、磁流ＭはＹ軸に平行となる。微小ループアンテナ２００１に流れる微小ループモード電流Ｉによる放射はＹ軸方向にヌルであり、ＺＸ平面に等方性のパターンとなる。ＸＹ平面において電界の偏波は垂直偏波である。電流Ｉ’は、回路基板２００２上に流れる電流である。
【００２３】
ここで、図５に示す従来のアンテナ装置において、ダイポールモード電流I´が大きくなる理由について詳細に説明する。一般的な電磁界の現象として、回路基板上に磁流Ｍが流れる場合、以下の関係式（式１）が成り立つ。
【００２４】
（式１）Ｍ＝Ｅ  ×  N
ここで、回路基板表面の電界をE、磁流をM、回路基板２００２の法線ベクトルをNとする。ここで、法線ベクトルNは、回路基板２００２上を始点にＺ軸に正の方向を示す。演算子×はベクトルの外積を表す。図５のアンテナ装置の例では、磁流Ｍは微小ループアンテナ２００１のループ面の法線方向に発生する。したがって、磁流Ｍは回路基板２００２上の回路パターン表面に発生することとなる。一般に、完全導体表面では電界Eは０となる。したがって、磁流Ｍ＝０×Ｎ＝０となり、図５のアンテナ装置では磁流Ｍが流れにくいといえる。すなわち、電磁界の法則により、微小ループアンテナ２００１には微小ループモード電流Ｉが流れにくいことが分かる。なお、実際には回路パターンは完全導体でないが、図５に示す磁流Ｍは、本実施の形態に係るアンテナ装置の磁流Ｍと比較して著しく小さくなることが分かる。給電回路２が供給する電力の総量は既定であるため、微小ループモード電流Iが流れにくいほど、ダイポール電流I´は大きくなる。すなわち、ダイポールモード電流Ｉ’が大きければ大きいほど微小ループモード電流Ｉは小さくなり、微小ループアンテナ２００１からの放射は弱くなるということが言える。
【００２５】
以上のようにして、図５のアンテナ装置では、車両に放射する電波の強度が低下してしまう。さらに、微小ループモード電流Ｉが流れにくいため、回路基板２００２上に流れるダイポールモード電流I’が主となり、このアンテナ装置を搭載した携帯機を保持する利用者の腕に流れる電流が大きくなる。リモートキーレスシステムの利用シーンでは、利用者は携帯機を保持し、保持した手を車両の方向に向け、指で携帯機のボタンを操作することによってドアのロックまたはアンロックを指示する。この時、腕は車両の方向を向いているため、ダイポールアンテナとして動作し、利用者の腕から設計者が意図しなかった電波が放射される。腕から放射される電波は、利用者の体型、体質、姿勢などによって様々に変化するので、携帯機の送信性能が安定しないという問題も生じる。
【００２６】
一方で、本実施の形態に係るアンテナ装置は、２つの端部を有する導体のループ面が回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、ループ面を通る法線が回路パターンを通過しないように回路基板４に実装される。したがって、微小ループアンテナ１の磁流Ｍが回路パターンによって妨げられないので、車両方向により強く電波を放射することができる。また、このアンテナ装置によれば、利用者の腕に流れる電流を抑制することができ、携帯機の送信性能を安定させることができる。
【００２７】
また、利用者の胴体では垂直偏波がよく反射され、水平偏波は反射されにくいという性質がある。本実施の形態に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１は、車両方向（Ｙ軸方向）と利用者の胴体方向（-Ｙ方向）に垂直偏波で電波を放射する。したがって、微小ループアンテナ１から利用者の胴体に向かって放射された電界は、利用者の胴体で反射し導体の正面方向、すなわち車両方向に放射される。そのため、携帯機から車両に向かう電波が強められ、リモートキーレスシステムの作動距離が伸長されるという効果もある。
【００２８】
さらに、本実施の形態に係るアンテナ装置は、微小ループアンテナ１のループ面が回路基板４の平面に対して垂直となるように微小ループアンテナ１を備える。この効果について図６を用いて詳細に説明する。図６は、従来のアンテナ装置の斜視図であって、微小ループアンテナのループ面が回路基板の平面上に存在する例である。例えば、図６に示すようにアンテナ装置は、回路基板１００２とループ面とが同一平面上となるように微小ループアンテナ１００１が実装されている。また、微小ループアンテナ１００１は、一端が回路基板１００２のグランド（図示せず）に接続され、もう一端が回路基板１００２上の給電点１００３に接続される。微小ループアンテナ１００１がＸＹ平面に構成されているため、磁流ＭはＺ軸に平行な方向に流れる。したがって、微小ループアンテナ１００１に流れる微小ループモード電流Ｉによる放射は、Ｚ軸方向にヌルであり、ＸＹ平面に等方性のパターンとなる。電界の偏波は水平偏波である。この例の場合においても、ダイポールモード電流Ｉ’は、回路基板１００２上に発生する。一方、導体の近くで電流が流れると、導体内に影像電流Ｉ’’が流れることが知られている。影像電流Ｉ’’は電流Ｉと同振幅で方向が逆向きの電流である。図６において、微小ループアンテナ１００１の微小ループモード電流Iが流れる経路に対向して回路基板１００２が存在するので、回路基板１００２には影像電流Ｉ’’が流れる。このように、図６のアンテナ装置では、回路基板１００２にダイポールモード電流Ｉ’と影像電流Ｉ’’が流れる。したがって、微小ループアンテナ１００１に流れる微小ループモード電流Iが減少する。また、アンテナ装置を搭載した携帯機を保持した利用者の腕に流れる電流も大きくなる。腕に流れる電流が放射する電波は、腕から利用者の上下左右に放射され、腕の長さ方向には放射しない。すなわち、リモートキーレスエントリーシステムの携帯機を車両に向けて操作するような場面では、車両方向（Ｙ軸方向）には放射しない。車両方向に放射される電波は微小ループモード電流Ｉからの放射によるものだけである。給電点１００３が供給できる電力量は既定であるため、利用者の腕から利用者の上下左右に放射した分、微小ループアンテナ１００１から車両方向に放射される電波強度は小さくなる。そのため、図６のアンテナ装置を用いた携帯機では、リモートキーレス動作の作動距離が短縮される。また、図６のアンテナ装置から放射される電界は全て水平偏波である。そのため、利用者の胴体の反射の影響が小さく、利用者側に放射した電波を利用者の体で反射し、車両方向に放射する電波を強める効果も期待できない。
【００２９】
以上のように、実施の形態１に係るアンテナ装置は、ループ面が回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、ループ面を通る法線が回路パターンを通過しないように、微小ループアンテナ１が回路基板４に実装されるので、回路パターンにより磁流Ｍが妨げられず、微小ループアンテナ１に供給される電力の損失を低減することができる。
【００３０】
なお、実施の形態１に係るアンテナ装置は、図１から４に示すように、微小ループアンテナ１とスイッチ３を、回路基板４の短辺の両端に配置するのが好ましい。このように構成することで、利用者がスイッチ３を操作する際に、利用者の手と微小ループアンテナ１が携帯機上で最大限離れて位置することになる。したがって、ダイポールモード電流Ｉ’がある程度発生したとしても、微小ループアンテナ１とスイッチ３が近接して配置される場合と比較して、利用者の腕に流れる電流が抑制される。よって、利用者の腕からの放射が抑制され、利用者の体型、体質、姿勢などによる携帯機の送信性能の変動が抑制される。
【００３１】
また、本実施の形態に係るアンテナ装置を搭載した携帯機のケースは、人体と接する面がＹＺ平面とならないようにケースの形状を工夫するとよい。図７は、実施の形態１に係るアンテナ装置が搭載される携帯機のケースの一例である。また、図８は、実施の形態１に係るアンテナ装置が収納される例である。例えば、本実施の形態１に係るアンテナ装置のケースは、図７に示すように、Ｚ軸方向から見た携帯機の面積をＸ軸方向から見た携帯機の面積よりも広く形成するとよい。本実施の形態に係るアンテナ装置において、磁流ＭはＸ軸方向に流れているので、Ｙ軸方向およびＺ軸方向から導体が接近しても磁流Ｍの流れを遮らない。すなわち、微小ループアンテナ１から放射される電波は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向からの導体の接近に対して影響されにくい。図７に示すようなケースを用いれば、図８（Ａ）に示すように、携帯機をポケットなどに収納した場合にも、人体と接する面がＹＺ平面とならない。すなわち、Ｚ軸方向から見た携帯機のケースの面積を広く形成した場合、図７（Ｂ）に示すように収納される可能性は低い。したがって、ループ面の法線方向に人体が位置することを防ぎ、人体に携帯機が密着したとしてもアンテナ性能の劣化を低減することが可能である。また、携帯機のケースに金属製の部品を取り付ける場合は、微小ループアンテナ１から＋Ｚ方向にわずかに移動した位置（図７Ｅの位置）に金属製の部品を取り付ければよい。この位置に金属製の部品を取り付けたことによるアンテナ性能の劣化は僅かである。
【００３２】
図９は、実施の形態１に係るアンテナ装置にＬＦ通信用コイル１２を設けた例である。ＬＦ通信用コイル１２は、車載機のＬＦ通信用アンテナ（図示せず）から発生する磁界の検知エリア内で無線通信を行う。すなわち、車載機は、ＬＦ通信用コイル１２を備える携帯機を持った利用者が車内もしくは車外のどちらにいるかを判断することができる。したがって、車載機はこのアンテナ装置が搭載された携帯機を所持する利用者が車両に近づいた際に扉を開く等の制御を行うことができる。なお、微小ループアンテナ１の磁流Ｍ方向に微小なＬＦ通信用アンテナ１２を設けても、アンテナの動作は大きく妨げられない。このように、本実施の形態に係るアンテナ装置は、スイッチ３や給電回路２等の回路パターンが集合した領域が微小ループアンテナ１の磁流方向に位置していなければよく、ＬＦ通信用コイル１２等の微小な部品を備えることも可能である。
【００３３】
なお、本実施の形態に係るアンテナ装置は、微小ループアンテナ１が作るループ面内に回路基板４が存在している。しかしながら、本実施の形態に係るアンテナ装置の本質は、磁流Ｍが流れる空間に導体が存在しないことであるため、不導体である回路基板４がループ内部に存在したとしても微小ループモード電流Ｉに影響を与えない。また、アンテナ装置は、給電回路２を回路基板４の端に設置し微小ループアンテナ１が作るループ面の内部に回路基板４が配置されない構成とした場合でも同様の効果が得られる。
【００３４】
実施の形態２．
以下、実施の形態２に係るアンテナ装置について説明する。実施の形態２に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１の形状に対称性を持たせることを特徴とする。
【００３５】
本実施の形態に係る微小ループアンテナ１は、回路基板４の平面（ＸＹ平面）を介して上方の微小ループアンテナ１の形状と下方の微小ループアンテナ１の形状とを対称に構成することを特徴とする。
【００３６】
一般的に、回路基板４に実装される微小ループアンテナ１の給電点を起点として、微小ループアンテナ１（グランド５を含む）の形状を対称とすると、給電点から供給される全電流のうちダイポールモード電流Ｉ’が占める割合が小さくなることはよく知られている。すなわち、実施の形態１で示したようなアンテナ装置の場合、微小ループアンテナ１を回路基板４に対して対称な構造にすることで、ダイポールモード電流Ｉ’をより一層抑制することができる。ここでいう形状とは、長さを含むものである。なお、素材を同一とすればなおよい。
【００３７】
給電点から供給されるダイポールモード電流Ｉ’が抑制されると、携帯機を保持する利用者の腕に流れる電流も小さくなる。すなわち、利用者の腕から放射される電波が小さくなるため、本実施の形態に係るアンテナ装置を適用した携帯機は、利用者の体型、体質、姿勢などに依らず安定した性能を確保できる。
【００３８】
実施の形態３．
以下、図１０を用いて、実施の形態３に係るアンテナ装置について説明する。実施の形態３に係るアンテナ装置は、微小ループアンテナ１を２つの導体から構成することを特徴とする。図１０に記載した各構成の説明において、図１から図４及び図９に示した構成と同じものについては同様の番号を付して説明を省略する。
【００３９】
図１０は、実施の形態３に係るアンテナ装置の側面図である。図１０において、微小ループアンテナ１は、第１の導体１０１、第２の導体１０２及び接続部１０３から構成される。第１の導体１０１は、導体棒を折り曲げた形状をしており、一端が給電回路２に電気的に接続され、他端が接続部１０３に電気的に接続されている。第２の導体１０２は、導体棒を折り曲げた形状をしており、一端が回路基板４のグランド５に電気的に接続され、他端が接続部１０３に電気的に接続されている。第１の導体１０１と第２の導体１０２は、回路基板４を介して反対側に配置される。すなわち、第１の導体１０１、第２の導体１０２、及び接続部１０３はすべて電気的に接続されおり、この第１の導体１０１、第２の導体１０２、及び接続部１０３により微小ループアンテナ１が構成される。
【００４０】
次に、実施の形態３に係るアンテナ装置の効果について説明する。図１のように、微小ループアンテナ１が１つの導体から形成される場合、アンテナ装置を製作する際に回路基板４を穿孔し、その孔に微小ループアンテナ１の材料となる導体を挿入する。続いて、導体を挿入した後に導体を折り曲げる作業を行うことで、微小ループアンテナ１のループを構成する。しかしながら、回路基板４の孔に微小ループアンテナ１の導体を挿入したままこの導体を曲げ加工することは非常に困難であり、作業性が悪い。一方、本実施の形態に係るアンテナ装置は、第１の導体１０１、第２の導体１０２をそれぞれ予め曲げ加工しておき、回路基板４の孔にこの第１の導体１０１又は第２の導体１０２を挿入し、さらに接続部１０３でそれぞれの導体の端部を接続する。このように、本実施の形態に係るアンテナ装置は、微小ループアンテナ１を２つの導体から構成したので、２つの導体それぞれを曲げ加工した後に回路基板４に実装することが可能となる。したがって、作業性が向上する。
【００４１】
なお、本実施の形態に係る微小ループアンテナ１は、２つの導体から構成されるものとしたが、少なくとも２つの導体から構成されていればよく、複数の導体を接続して構成してもよい。
【００４２】
実施の形態４．
以下、図１１を用いて実施の形態４に係るアンテナ装置について説明する。図１１は、実施の形態４に係るアンテナ装置の側面図である。実施の形態４に係るアンテナ装置は、スルーホール１０６により、２つの導体を接続して微小ループアンテナ１を構成することを特徴とする。図１０に記載した各構成の説明において、図１から図４、図９、及び図１０示した構成と同じものについては同様の番号を付して説明を省略する。
【００４３】
図１１において、回路基板４は、多層回路基板であって、第１の導体１０１と第２の導体１０２とを電気的に接続するスルーホール１０６を備える。スルーホール１０６は、回路基板４の上面と下面とを電気的に接続する。スルーホール１０６は、回路基板４を穿孔し、孔の内壁に導体によるメッキを施すことで作成され、回路基板４の上面と下面とを電気的に接続する。本実施の形態においても、第１の導体１０１と第２の導体１０２は、予め板金加工により作成され、スルーホール１０６により接続される。また、第１の導体１０１、第２の導体１０２及びスルーホール１０６は、ＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）で実装する。
【００４４】
本実施の形態のアンテナ装置によれば、第１の導体１０１と第２の導体１０２とをスルーホール１０６で電気的にするので、回路基板４に設けた孔に導体を挿入する必要がなく、作業工程、作業時間の短縮に繋がり、アンテナ製造工程におけるコスト低減を図ることができる。
【００４５】
実施の形態５．
以下、図１２を用いて実施の形態５に係るアンテナ装置について説明する。図１２は、実施の形態５に係るアンテナ装置の斜視図である。なお、以下の説明において、図１から図４、図９から図１１示した構成と同じものについては同様の番号を付して説明を省略する。
【００４６】
本実施の形態に係るアンテナ装置は、微小ループアンテナ１を支持する支持手段（腕１０７１及び腕１０８１）を備える。腕１０７１の両端は、それぞれ回路基板４上の第１のパッド１０９及び第２のパッド１１０に接続されている。第１のパッド１０９および第２のパッド１１０は、回路基板４のグランド５を含む他の回路パターンとは電気的に接続されていない。さらに、第１のパッド１０９及び第２のパッド１１０は、回路基板４の下面で、腕１０８１の両端部とそれぞれ接続されている。腕１０７１及び腕１０８１は、それぞれ第１の導体１０１及び第２の導体１０２を回路基板４側から接している。すなわち、腕１０７１及び腕１０８１は、それぞれ第１の導体１０１及び第２の導体１０２を回路基板４側から支持している。また、腕１０７１及び腕１０８１は、ＺＸ平面に沿って折り曲げられて形成されている。
【００４７】
なお、腕１０７１、１０８１は微小ループアンテナ１に給電される高周波信号の波長と比較して十分短く、微小ループアンテナ１の動作を妨げない程度の太さである。また、腕１０７１と腕１０８１の長さは、微小ループアンテナ１に給電される高周波信号の波長と比較して十分短く、更に幅も十分狭いため、微小ループアンテナ１の電気的な特性には影響を与えない。
【００４８】
以上のように、実施の形態５に係るアンテナ装置は、第１のパッド１０９、第２のパッド１１０及び腕１０７１、１０８１によって、微小ループアンテナ１が回路基板４に固定されるので、微小ループアンテナ１の形状を保ち、更に微小ループアンテナ１のループ面がＹＺ平面に平行な面から動かないよう固定する効果が得られる。また、本実施の形態に係るアンテナ装置のように腕１０７１，１０８１を備え、この腕１０７１，１０８１の一部を回路基板４に接続することで、電気的な特性を確保しつつ微小ループアンテナ１の強度を確保することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態に係るアンテナ装置の説明においては、第１の導体１０１及び第２の導体１０２は、腕１０７１及び腕１０８１により、それぞれ４点で回路基板４と接続するものとした。しかし、回路基板４との接続点の数は４点に限定されるものではなく、さらに多くの接続点で回路基板４と接続しても同様の効果が得られる。
【００５０】
実施の形態６．
以下、図１３から図１７を用いて、実施の形態６に係るアンテナ装置について説明する。実施の形態６に係るアンテナ装置は、第１の導体１０１及び第２の導体１０２のうち、少なくとも一方を回路基板４上に形成した導体パターンとすることを特徴とする。なお、以下の説明において、図１から図４、図９から図１２示した構成と同じものについては同様の番号を付して説明を省略する。
【００５１】
図１３は、実施の形態６に係るアンテナ装置の斜視図であって、回路基板４の上面に第１の導体パターン６を形成した例である。本実施の形態に係るアンテナ装置は、図１０又は図１１に示した第１の導体１０１を排し、代わりに第１の導体パターン６を回路基板４の上面に設け、第１の導体パターン６と第２の導体１０２を電気的に接続している。微小ループアンテナ１は、第１の導体パターン６と第２の導体１０２によって構成される。
【００５２】
第１の導体パターン６は、Ｙ軸に平行な直線状の導体パターンであり、一端が給電回路２に接続されている。第２の導体１０２はコの字型の導体であり、一端が回路基板４のグランド５に、他端が第１の導体パターン６のもう一端に接続されている。第２の導体１０２は、この第１の導体パターン６と微小ループアンテナ１を構成し、この微小ループアンテナ１が形成するループ面がＹＺ面と平行となるように設けられる。また、第２の導体１０２は、この第２の導体１０２と第１の導体パターン６で囲まれた面の法線ベクトルｎが、Ｘ軸方向を向くように設けられる。
【００５３】
次に、図１４を用いて、第２の導体１０２と第１の導体パターン６との接続について説明する。図１４は、実施の形態６に係るアンテナ装置の側面図である。第２の導体１０２と第１の導体パターン６との接続には、回路基板４に設けた孔に第２の導体１０２の一部を挿入し、第１の導体パターン６と導体１０２をはんだ等で接続する。これにより、第１の導体パターン６と第２の導体１０２によってＹＺ面に平行なループ面を有する微小ループアンテナ１が作られる。
【００５４】
本実施の形態に係るアンテナ装置においても、微小ループアンテナ１が形成するループ面がＹＺ面に平行に設けられているので、ループ面を通る磁流Ｍが妨げられず、この微小ループアンテナ１に流れる微小ループモード電流Ｉの流れについても妨げられない。したがって、回路基板４上に流れるダイポールモード電流Ｉ´が大きくなることを抑制する。その結果、利用者の人体によるアンテナ性能への影響を抑制できる。また、実施の形態６に係る微小ループアンテナ１の偏波と放射パターンは、実施の形態１に係る微小ループアンテナ１の場合と同様であるため、利用者の胴体での反射を利用して携帯機から車両に向かう電波を強め、リモートキーレスシステムの作動距離を伸長する効果も得られる。
【００５５】
更に、本実施の形態に係るアンテナ装置によれば、微小ループアンテナ１の一部を第１の導体パターン６で形成するため、回路基板４の回路パターンの形成時に第１の導体パターン６を形成することが可能となり、別途導体により微小ループアンテナ１を作製するための部品が削減され、その結果アンテナ装置の製造コストを削減する効果がある。更に、微小ループアンテナ１の一部が回路基板４上に形成されているため、微小ループアンテナ１が変形しにくいという効果もある。
【００５６】
本実施の形態において、第２の導体１０２と第１の導体パターン６との接続には、回路基板４に設けた孔に第２の導体１０２の一部を挿入し、第１の導体パターン６と導体１０２をはんだで接続するものとしたが、第２の導体１０２と第１の導体パターン６との接続にスルーホール１０６を用いてもよい。図１５は、実施の形態６に係るアンテナ装置の側面図であって、導体をスルーホール１０６により電気的に接続する例である。この例においては、第１の導体パターン６、スルーホール１０６、第２の導体１０２によってループ状の微小ループアンテナ１が構成される。このように構成することで、第２の導体１０２を回路基板４の孔に挿入してはんだ付けする必要が無くなくなり、容易に第１の導体パターン６と第２の導体１０２とを接続することができる。
【００５７】
本実施の形態に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１を回路基板４の上面に設けた第１の導体パターン６と、回路基板４の下面に設けた第２の導体１０２とで構成するものとしたが、回路基板４の下面に第２の導体パターン９を形成し、回路基板４の上面に第１の導体１０１を設けることも可能である。
【００５８】
さらに、第１の導体１０１及び第２の導体１０２の両方を導体パターンで構成することも可能である。図１６は、実施の形態６に係るアンテナ装置の側面図であって、回路基板４の表面に形成された導体パターンにより微小ループアンテナ１を構成する例である。第２の導体パターン９は、一端が回路基板４のグランド５に、もう一端がスルーホール１０６を介して第１の導体パターン６に接続されている。第１の導体パターン６、スルーホール１０６、第２の導体パターン９によって、ループ状の微小ループアンテナ１が構成される。この例において、微小ループアンテナ１は、全体が回路基板４に形成された導体パターンで構成されるので、微小ループアンテナ１製造時に回路基板４に形成された回路パターンの形成と同時に行うことができ、微小ループアンテナ１の製造を簡易とする。
【００５９】
また、図１１に示すアンテナ装置の回路基板４の下面に設けられた第２の導体１０２を取り外し、代わりに、回路基板４の上面に第１の導体パターン６を形成することも可能である。図１７は、実施の形態６に係るアンテナ装置の側面図であって、回路基板４の上面に第１の導体パターン６と第１の導体１０１とを設けた例である。図１７に示すような構成とする場合、微小ループアンテナ１を形成する作業が回路基板４の一方の面のみで完了するため、回路基板４にスルーホール１０６の形成処理又は穿孔処理を施す必要がない。さらに、回路基板４にスルーホール１０６を形成する必要がないため、回路基板４が多層基板に限定されることもない。そのため、更なるコスト削減効果、作業性向上効果が得られる。
【００６０】
実施の形態７．
以下、図１８を用いて、実施の形態７に係るアンテナ装置について説明する。実施の形態７に係るアンテナ装置は、微小ループアンテナ１と給電回路２との間に平衡不平衡変換回路３０を備えることを特徴とする。図１８は、実施の形態７に係るアンテナ装置の斜視図である。以下の説明において、図１から図４、図９から図１７に示した構成と同じものについては同様の番号を付して説明を省略する。
【００６１】
平衡不平衡変換回路３０は、一端が給電回路２に接続され、もう一端が微小ループアンテナ１に接続される。平衡不平衡変換回路３０は、給電回路２から供給される不平衡信号を平衡信号に変換して微小ループアンテナ１に供給する。その結果、回路基板４にダイポールモード電流Ｉ´が流れることが抑制され、利用者の腕から放射される電波の影響が少なく、送信性能が安定したアンテナ装置が得られる。
【００６２】
実施の形態８
以下、図１９から図２１を用いて、実施の形態８に係るアンテナ装置について説明する。実施の形態８に係るアンテナ装置は、微小ループアンテナ１が、回路基板４上で微小ループアンテナ１のループ面の法線方向に偏って配置されることを特徴とする。以下の説明において、図１から図４、図９から図１８に示した構成と同じものについては同様の番号を付して説明を省略する。
【００６３】
図１９は、実施の形態８に係るアンテナ装置の斜視図である。図１９において、微小ループアンテナ１が、回路基板４上で微小ループアンテナ１のループ面の法線方向に偏って配置されている。具体的には、微小ループアンテナ１が、回路基板４上で-Ｘ軸方向に偏って配置されている。
【００６４】
次に、図２０を用いて、実施の形態８に係るアンテナ装置において、回路基板４を流れる電流について説明する。図２０は、実施の形態８に係るアンテナ装置において、回路基板４を流れる電流について説明する図である。図２０において、図の簡略化のため回路基板４上の回路パターンは省略している。また、給電回路２と微小ループアンテナ１の接続点、すなわち給電点には発信器４０を記載する。
【００６５】
給電点が回路基板４の微小ループアンテナ１のループ面の法線方向に偏っている場合、回路基板４に流れるダイポールモード電流Ｉ’は、Ｘ軸方向のダイポールモード電流Ｉｘ’と−Ｙ軸方向のダイポールモード電流Ｉｙ’の和となり、図２０に示すように、給電点から回路基板４の対角方向に流れる。すなわち、本実施の形態におけるダイポールモード電流Ｉ’は、図１に示したアンテナ装置のダイポールモード電流Ｉ’に比べて、このダイポールモード電流Ｉ’からの放射パターンが変化したことを示している。例えば、図２０に示すように、回路基板４にダイポールモード電流Ｉ’が流れたとすると、ダイポールモード電流Ｉ’からの放射パターンは、給電点がＸ軸上の中点に有る場合（図１）と比較して＋Ｚ軸の方向から見て反時計回りに回転したパターンとなる。
【００６６】
図２１は、実施の形態８に係るアンテナ装置の効果を説明する図である。なお、下段の放射パターンの数値の単位は、ｄＢｉである。図２１において、垂直偏波は磁流Ｍによる放射、水平偏波はダイポールモード電流Ｉ’からの放射である。このように、給電点の位置を変えることによって、ダイポールモード電流Ｉ’からの放射である水平偏波電界の指向性を変えられることが、実験的に確認されている。図２１の（Ａ）の配置では車両方向であるＹ軸方向の水平偏波利得は-３５ｄＢｉ程度であるのに対し、（Ｂ）の配置ではＹ方向の水平偏波利得は-５０ｄＢｉである。また利用者の斜め右前方方向で観測した場合、（Ａ）の配置では水平偏波利得が-３０ｄＢｉ、（Ｂ）の配置では-３５ｄＢｉである。また、垂直偏波利得は（Ａ）、（Ｂ）の配置でほとんど同一である。したがって、本実施の形態に係るアンテナ装置のように、回路基板４上の給電点の位置をループ面の法線方向へ移動させることで水平偏波電界の指向性を制御でき、車両方向に対して垂直水平双方の偏波の電界を放射するアンテナ装置が得られる。
【００６７】
実施の形態９．
以下、図２２及び図２３を用いて、実施の形態９に係るアンテナ装置について説明する。実施の形態９に係るアンテナ装置は、微小ループアンテナ１と回路基板４のグランド５との接続点に、キャパシタ６０を備えることを特徴とする。以下の説明において図１から図４、図９から図２０に示した構成と同じものについては同様の番号を付して説明を省略する。
【００６８】
図２２は、実施の形態９に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１とグランド５との間にキャパシタ６０を挿入した例である。キャパシタ６０は、微小ループアンテナ１と回路基板４のグランド５との間に直列に接続される。キャパシタ６０の容量は、微小ループアンテナ１が本アンテナ装置の動作周波数で共振するよう決定される。このように構成することで、給電回路２と微小ループアンテナ１との間でインピーダンス整合が図られ、給電回路２から出力した電力が効率よく微小ループアンテナ１に供給される。
【００６９】
また、キャパシタ６０は微小ループアンテナ１と回路基板４のグランド５間に挿入されているが、微小ループアンテナ１と給電回路２との間に挿入しても同様の効果が得られる。また、本実施の形態に係るアンテナ装置において、キャパシタ６０を１つ設けた例を説明したが、容量が適切に調整されていれば微小ループアンテナ１の両端にそれぞれ挿入してもよいし、３つ以上のキャパシタ６０を用いて、微小ループアンテナ１と給電回路２との間でインピーダンス整合を図ってもよい。
【００７０】
また、図２３は、実施の形態９に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１の給電点に対して並列にインダクタ６１を設けた例である。インダクタ６１は、給電回路２と微小ループアンテナ１との間でインピーダンス整合を図る。インダクタ６１は、給電点に対して並列に設けられる。このように構成することで、給電回路２から出力した電力が効率よく微小ループアンテナ１に供給される。図２３においては、１つのキャパシタ６０が回路基板４と微小ループアンテナ１との間に挿入さているが、キャパシタ６０の数は複数であってもよい。
【００７１】
実施の形態１０．
以下、図２４と図２５を用いて実施の形態１０に係るアンテナ装置について説明する。以下の説明において、図１から図４、図９から図２０に示した構成と同じものについては、同様の番号を付して説明を省略する。図２４は、本実施の形態１０に係るアンテナ装置の側面図である。図２５は、本実施の形態１０に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１を構成する樹脂製部品１４と導体１５を示している。実施の形態１０に係るアンテナ装置では、微小ループアンテナ１のループ面内を充填するよう樹脂製部品１４と導体１５が設けられている。更に、図２５に示した実施例では、樹脂製部品1４には導体１５とほぼ同じ幅の溝１４０が形成されており、導体１５はその溝１４０にはめ込まれている。図２５において、（Ａ）が組み立て前、（Ｂ）が組み立て後を示している。
【００７２】
このように構成することで、アンテナ装置の組み立て時において、導体１５を回路基板７に垂直に設ける際に、樹脂製部品１４に形成された溝１４０が導体１５を保持する構造となる。更に導体１５は、溝にはめ込まれているため、導体１５が位置ずれしにくい。すなわち製造が容易となり、コスト削減効果、作業性向上効果が得られる。また微小ループアンテナ１の形状を保ち、アンテナ装置の通信性能を安定させる効果も得られる。
【００７３】
なお、樹脂製部品1４に対する溝１４０の形成の仕方は、樹脂製部品1４の側面および上面の両方に限らない。図２６は、本実施の形態１０に係るアンテナ装置において、樹脂製部品１４と導体１５によって微小ループアンテナ１を構成する変形例を示している。図２５では、保持手段となる溝が、樹脂製部品1４の側面および上面の両方に導体１５が収まるように形成されたものを示したが、例えば図２６の（ａ）のように樹脂製部品1４ａの側面のみ、（ｂ）のように樹脂製部品1４ｂの上面のみに溝１４０ａ、１４０ｂを形成してもよく、また（ｃ）のように樹脂製部品1４ｃの側面および上面の両方に導体１５の厚みより浅い溝１４０ｃを形成してもよい。また、導体１５の厚みと異なる溝は、図２６（ｃ）に示した樹脂製部品1４の側面および上面の両方に限らず、側面のみ、または上面のみに形成してもよい。また、樹脂製部品1４の側面の溝と上面の溝を異なる深さで形成してもよく、導体１５の厚みの深さの溝と厚みと異なる深さの溝とを組み合わせても構わない。また、例えば両側面の溝で導体を保持できれば、樹脂製部品の上面と導体の間に空間があってもよい。
【００７４】
また、図２７を用いて実施の形態１０に係るアンテナ装置の別の構成について説明する。図２７は、本実施の形態１０に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１を構成する樹脂製部品１４１と導体１５１を示している。このように、溝ではなくガイド１４１１を設けた樹脂製部品１４１を用いて、導体１５１と樹脂製部品１４１の互いの位置関係が変わらぬように固定することができる。この図２７では、樹脂製部品１４１上に１対のガイド１４１１を設けたが、１対に限らず、複数のガイド１４１１を設けてもよい。ガイド１４１１の高さは、必ずしも導体１５１を同一でなくてもよい。図２７において、（Ａ）が組み立て前、（Ｂ）が組み立て後を示している。
【００７５】
なお、更に図２８は、本実施の形態１０に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１を構成する樹脂製部品１４１ａと導体１５１ａを示している。図２７のガイド１４１１に対して、図２８のガイド１４１１ａは、導体１５１ａを挟む間隔を狭くなるよう変更したものである。そのため、ガイド１４１１ａの間隔に合わせて、導体１５１ａにはガイド１４１１ａに挟まれる部分を狭くする切り欠きを設けることで、樹脂製部品１４１ａと導体１５１ａを組み立てることができる。
【００７６】
このように構成することで、アンテナ装置の組み立て時において、導体１５１、１５１ａを回路基板７に垂直に設ける際に、樹脂製部品１４１、１４１ａに形成されたガイド１４１１、１４１１ａが導体１５１、１５１ａを保持する構造となる。更に導体１５１、１５１ａは、ガイド１４１１、１４１１ａに挟まれているため、導体１５１、１５１ａが位置ずれしにくい。すなわち製造が容易となり、コスト削減効果、作業性向上効果が得られる。また微小ループアンテナ１の形状を保ち、アンテナ装置の通信性能を安定させる効果も得られる。
【００７７】
また、図２９を用いて実施の形態１０に係るアンテナ装置の別の構成について説明する。図２９は、本実施の形態１０に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１を構成する樹脂製部品１４２と導体１５２を示している。このように、樹脂製部品１４２に設けた突起１４２１を導体１５２に設けた孔１５２１に差し込むことで、導体１５２と樹脂製部品１４２の互いの位置関係が変わらぬように固定することができる。この図２９では、樹脂製部品１４２上に２つの突起１４２１を設けたが、２つに限らず、１つまたは３つ以上の突起１４２１を設けてもよい。図２９において、（Ａ）が組み立て前、（Ｂ）が組み立て後を示している。
【００７８】
なお、更に図３０は、本実施の形態１０に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１を構成する樹脂製部品１４２および導体１５２の組み立て後の上面図を示している。図２９では、保持手段となる突起１４２１および孔１５２１の関係として、導体１５２を貫通した孔１５２１に突起１４２１が収まるように形成されていたが、図３０の（ａ）のように導体１５２ａを貫通していない孔１５２１ａに、その孔１５２１ａの深さに合わせた樹脂製部品１４２ａの突起１４２１ａが収まるようにしてもよい。また、図３０の（ｂ）のように例えば導体１５２ｂの四角い孔１５２１ｂに樹脂製部品１４２ｂの四角い突起１４２１ｂが収まるようにしてもよい。このとき、孔１５２１ｂは、導体１５２ｂを貫通していても、また貫通していなくても保持手段として機能するものであればいずれでも構わない。貫通した孔１５２１ｂに、その貫通した孔１５２１ｂの深さ（導体１５２ｂの厚さ）より短いまたは長い突起１４２１ｂを収めても構わない。また、例えば突起と孔の組み合わせで導体を保持できれば、樹脂製部品の上面と導体の間に空間があってもよく、また複数の突起と孔を設けることで、樹脂製部品の側面と導体の間に空間があってもよい。更に、突起１４２１ｂは四角柱に限らず、図２９の円柱以外の形状で、この突起１４２１ｂを収める孔１５２１ｂであればよい。
【００７９】
このように構成することで、アンテナ装置の組み立て時において、導体１５２、１５２ａ、１５２ｂを回路基板７に垂直に設ける際に、樹脂製部品１４２、１４２ａ、１４２ｂが導体１５２、１５２ａ、１５２ｂを保持する構造となる。更に導体１５２、１５２ａ、１５２ｂの孔１５２１、１５２１ａ、１５２１ｂは、樹脂製部品１４２、１４２ａ、１４２ｂの突起１４２１、１４２１ａ、１４２１ｂで固定されるため、導体１５１、１５１ａが位置ずれしにくい。すなわち製造が容易となり、コスト削減効果、作業性向上効果が得られる。また微小ループアンテナ１の形状を保ち、アンテナ装置の通信性能を安定させる効果も得られる。
【００８０】
また、図３１を用いて実施の形態１０に係るアンテナ装置の別の構成について説明する。図３１は、本実施の形態１０に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１を構成する樹脂製部品１４３と導体１５３を示している。図２７では爪のないガイド１４１１を樹脂製部品１４１に形成したが、図３１では爪付きガイド１４３１を設けた樹脂製部品１４３を用いて、導体１５３と樹脂製部品１４３の互いの位置関係が変わらぬように固定することができる。この図３１では、樹脂製部品１４３上に１対の爪付きガイド１４３１を設けたが、１対に限らず、複数の爪付きガイド１４３１を設けてもよい。図３１において、（Ａ）が組み立て前、（Ｂ）が組み立て後を示している。
【００８１】
このように構成することで、アンテナ装置の組み立て時において、導体１５３を回路基板７に垂直に設ける際に、樹脂製部品１４３に形成された爪付きガイド１４３１が導体１５３を保持する構造となる。更に導体１５３は、爪付きガイド１４３１にはめ込んで保持されるため、位置ずれしにくい。あらかじめ導体１５３と樹脂製部品１４３を一体に組み立ててから回路基板に実装することができるようになって、最終の組立工程での作業が削減できる。すなわち製造が容易となり、コスト削減効果、作業性向上効果が得られる。また微小ループアンテナ１の形状を保ち、アンテナ装置の通信性能を安定させる効果も得られる。
【００８２】
また、樹脂製部品１４、１４１、１４２、１４３は、ＬＦ通信用コイル１２のケースと共用してもよい。こうすることで、新たな部品を追加せずとも本実施の形態を実施可能となる。
【００８３】
また、本実施の形態１０の説明図では、微小ループアンテナのループ面を完全に充填するような樹脂製部品を用いているが、導体１５、１５１、１５２、１５３を回路基板７に垂直に保持できれば、導体が作るループの大きさよりも樹脂製部品が小さくてもよい。
【００８４】
実施の形態１１．
以下、図３２を用いて実施の形態１１に係るアンテナ装置について説明する。以下の説明において、図１から図４、図９から図２０に示した構成と同じものについては、同様の番号を付して説明を省略する。図３２は、本実施の形態１１に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１を構成する樹脂製部品１６と導体１７を示している。実施の形態１１に係るアンテナ装置は、回路基板７上に設けられた樹脂製部品１６に導体１７が導電性インクを用いた印刷によって形成されていることを特徴とする。
【００８５】
このように構成することで、導体１７は樹脂製部品１６と一体化されているため、樹脂製部品１６を回路基板７に実装することは、すなわち回路基板７に導体１７を実装することに相当する。更にこの実施の形態１１によれば、アンテナを板金などで作製する必要が無く、コスト削減効果、作業性向上効果が得られる。また、導体１７は、印刷によって形成されているため、形状は変化することもなく、アンテナ装置の通信性能を安定させる効果も得られる。あらかじめテープに導電性インクで印刷しておいた導体１７を樹脂製部品１６に貼り付けて微小ループアンテナ１を構成してもよい。
【００８６】
また、樹脂製部品１６は、ＬＦ通信用コイル１２のケースと共用してもよい。こうすることで、新たな部品を追加せずとも本実施の形態を実施可能となる。
【００８７】
図３２では、樹脂製部品１６としてブロック状の部品を図示したが、ブロック上の樹脂製部品１６を用いることに限定されず、例えば樹脂製のシートに導体を印刷して曲げる、または折ることで、中空でループ形状を保持しても同様の効果が得られるのは明らかである。
【００８８】
実施の形態１２．
以下、図３３を用いて実施の形態１２に係るアンテナ装置について説明する。以下の説明において、図１から図４、図９から図２０に示した構成と同じものについては、同様の番号を付して説明を省略する。図３３は、本実施の形態１２に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１を構成する樹脂製部品１８と導体１９と端子部２０を示している。実施の形態１２に係るアンテナ装置は、回路基板７上に設けられた樹脂製部品１８の内部にインサート成形などによって導体１９の少なくとも一部が内包されていることを特徴とする。樹脂製部品１８の表面には、導体１９への電気的なアクセスを可能にするための端子部２０が設けられている。端子部２０は導体１９の一部であってもよいし、別に設けてもよい。
【００８９】
このように構成することで、導体１９は樹脂製部品１８と一体化されているため、樹脂製部品１８を回路基板７に実装することは、すなわち回路基板７に導体１９を実装することに相当する。そのため、樹脂製部品１８が微小ループアンテナ１を回路基板７に垂直に保持する役目を担い、組み立ての作業性向上効果が得られる。導体１９は、樹脂製部品１８の内部で固定されているため、形状が変化することもなく、アンテナ装置の通信性能を安定させる効果も得られる。
【００９０】
また、樹脂製部品１８は、ＬＦ通信用コイル１２のケースと共用してもよい。この場合、単一の樹脂ケース内にＬＦ通信用コイル１２と導体１９が混載されることになる。
【００９１】
また、図３３においては、端子２０をＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）で実装する半田付けパッドのように図示したが、端子２０の形態はこれに限定されず、ＤＩＰ（Ｄｕａｌ−ｉｎ−ｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）部品のようなスルーホールに挿入するピンのような形状でもよい。
【００９２】
実施の形態１３．
以下、図３４を用いて実施の形態１３に係るアンテナ装置について説明する。図３４は、実施の形態１３に係るアンテナ装置において、ガイド部２８を設けたアンテナ装置の保護カバー２７の構成を示す例である。以下の説明において、図１から図４、図９から図２０に示した構成と同じものについては、同様の番号を付して説明を省略する。実施の形態１０から実施の形態１２においては、微小ループアンテナ１を回路基板７に固定して保持する例を示しながら、微小ループアンテナのループ面と回路基板とを垂直に保ち、作業性向上や安定性向上のための方法を開示した。本実施の形態１３は、微小ループアンテナ１が本アンテナ装置の保護カバー（保護ケース）２７に設けられた構造によって保持されることを特徴とする。図３４では、保護カバー２７にガイド部２８を一体で設けることで、微小ループアンテナ１が回路基板４に垂直に設けられるよう導体１０２を保持している。
【００９３】
本実施の形態１３によっても、微小ループアンテナのループ面が回路基板に垂直になるよう保持することができるため、実施の形態１０から実施の形態１２と同様に、組み立ての作業性向上効果が得られる。更に本実施の形態の微小ループアンテナは、樹脂などの容易に変形しない素材で作られた保護カバーに固定されているため、微小ループアンテナ１の変形を防ぎ、アンテナ装置の通信性能を安定させる効果も得られる。
【００９４】
実施の形態１４．
以下、図３５を用いて実施の形態１４に係るアンテナ装置について説明する。図３５は、本実施の形態１４に係るアンテナ装置の側面図である。実施の形態１４に係るアンテナ装置では、回路基板２３にスルーホール２２を設け、微小ループアンテナを構成する導体２１の端部にプレスフィット接続構造を設けて、挿入したスルーホール２２内部で電気的な接続を図ったことを特徴とする。
【００９５】
このように構成することで、導体２１と回路基板２３を電気的に接続する手段として半田付けを行う必要が無く、導体２１の端部をスルーホール２２へ差し込むことで電気的な接続が行われる。そのため、作業工程の短縮が図れる。更に、導体２１をあらかじめアンテナ装置のカバーに固定しておけば、アンテナ装置のカバー取り付け作業とアンテナの形成作業が同時に行え、更なる作業工程の短縮が図れる。
【００９６】
実施の形態１５．
以下、図３６を用いて実施の形態１５に係るアンテナ装置について説明する。図３６は、本実施の形態１５に係るアンテナ装置の側面図である。実施の形態１５に係るアンテナ装置では、導体２４の端部と回路基板２５上の回路パターンとの接続を、導電性材質のガスケット２６を介して行うことを特徴とする。この場合も、導体２４の端部と回路基板２５ははんだ付けされておらず、アンテナ装置の保護カバー（図示せず）を装着することで導体２４の端部が導電性材質のガスケット２６を介して押し付けられることで電気的な接続を図っている。
【００９７】
このような構成とすることで、導体２４と回路基板２５を電気的に接続する手段として半田付けを行う必要が無く、作業工程の短縮が図れる。更に、導体２４をあらかじめアンテナ装置の保護カバーに固定して、ガスケット２６を回路基板２５に設けておけば、アンテナ装置のカバー取り付け作業とアンテナの形成作業が同時に行え、更なる作業工程の短縮が図れる。
【００９８】
また、本実施の形態の説明では、導体２４の端部を導電性材質のガスケット２６を介して回路基板２５に押し付けて電気的な接続を図ったが、ほかの部品であっても実施可能であることは明らかである。信頼性の観点から、弾性をもつ導電性材質のバネや導電性高分子などを利用してもよい。また本実施の形態は、導体２４の端部と回路基板２５を半田付けではなく物理的接触のみで電気的な接続を確保し、微小ループアンテナを形成することにあるため、媒介する物体によって限定されるものではなく、導電性接着剤などを介した場合や、導体２４の端部と回路基板２５を直接接触させる場合も含んでいる。
【００９９】
以上のように、本発明のアンテナ装置は、実施の形態１から実施の形態１５に示すように、様々な形態とすることが可能であるが、微小ループアンテナ１の法線方向に回路パターンが存在しないように構成すれば、各構成の配置をさらに変更することも可能である。また、実施の形態１から実施の形態１５に係るアンテナ装置を組み合わせることも当然可能である。
【０１００】
さらに、実施の形態１から実施の形態１５に係るアンテナ装置は、リモートキーレスシステムの携帯機に搭載するアンテナ装置について説明したが、このアンテナ装置の適用先はリモートキーレスシステムの携帯機に限らない。例えば、利用者が操作対象機器に向けて操作する無線遠隔操作装置に搭載されるアンテナ装置に適用することが有効である。更に、本発明のアンテナ装置の説明において、微小ループアンテナ１から電波を放射する携帯機を例にとり説明したが、アンテナ装置の可逆性（reciprocity）により、例えば、車両側に設けられる受信機について適用した場合においても、上述した同様の効果が得られることは明らかである。
【符号の説明】
【０１０１】
１  微小ループアンテナ、２  給電回路（送信回路）、３  スイッチ、４  回路基板、ス、５  グランド、６  導体パターン  （第１の導体パターン）、９  導体パターン（第２の導体パターン）、１２  ＬＦ通信用コイル、１４  樹脂製部品、１５  導体、１６  樹脂製部品、１７  導体、１８  樹脂製部品、１９  導体、２０  端子部、２１  導体、２２  スルーホール、２３  回路基板、２４  導体、２５  回路基板、２６  ガスケット、２７  保護カバー（保護ケース）、２８  ガイド部、３０  平衡不平衡変換回路、４０  発振器、６０  キャパシタ、６１  インダクタ、１０１  第１の導体、１０２  第２の導体、１０３  接続部、１０６  スルーホール、１０９  第１のパッド、１１０  第２のパッド、１４０  溝、１４１、１４２、１４３  樹脂製部品、１５１、１５２、１５３  導体、１０７１、１０８１  腕（支持手段）、１４１１  ガイド、１４２１  突起、１４３１  爪付きガイド、１５２１  孔。
【図１】
2015159327.tif 000003
【図２】
2015159327.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015159327.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015159327.tif 000009
【図８】
2015159327.tif 000010
【図９】
2015159327.tif 000011
【図１０】
2015159327.tif 000012
【図１１】
2015159327.tif 000013
【図１２】
2015159327.tif 000014
【図１３】
2015159327.tif 000015
【図１４】
2015159327.tif 000016
【図１５】
2015159327.tif 000017
【図１６】
2015159327.tif 000018
【図１７】
2015159327.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年6月21日(2016.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、前記回路基板表面に導体で形成された回路パターンと、前記回路基板に実装され、２つの端部を有する導体によりループ状に形成される微小ループアンテナと、を備えるアンテナ装置において、
前記回路パターンは、
少なくとも前記微小ループアンテナに電力を供給する給電回路と、グランドとから構成され、
前記微小ループアンテナは、
前記２つの端部を有する導体の一端が前記給電回路に接続され、他端が前記グランドに接続され、前記２つの端部を有する導体のループ面が前記回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、前記ループ面を通る法線が前記回路パターンを通過しないように前記回路基板に実装されることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記微小ループアンテナは、
前記回路基板に対して上方に設けられる第１の導体及び前記回路基板に対して下方に設けられる第２の導体から形成され、
前記第１の導体は、一端が前記給電回路に接続され、他端が前記第２の導体の端部に接続され、
前記第２の導体は、前記第１の導体に接続された端部の反対側の端部が前記回路基板のグランドに接続されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記微小ループアンテナは、
少なくとも前記第１の導体又は前記第２の導体のうちいずれか１つが前記回路基板上に導体パターンで形成されることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記回路基板は、
前記第１の導体の端部と前記第２の導体の端部とを電気的に接続するスルーホールを備えることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記微小ループアンテナは、
前記給電回路と接続される端部が前記回路基板における前記微小ループアンテナのループ面の法線方向の幅の中点に設けられることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記微小ループアンテナは、
前記回路パターンと平衡不平衡変換回路を介して接続されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記回路基板に設けられ、前記第１の導体及び前記第２の導体のうち少なくとも一方を支持する支持手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記微小ループアンテナの導体の長さが、該微小ループアンテナが放射する電波の波長の１０分の１以下の長さであることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。 
【請求項９】
前記微小ループアンテナと前記給電回路との間又は前記微小ループアンテナと前記グランドとの間に、インピーダンスの整合をとるキャパシタを備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記給電回路と前記微小ループアンテナとが接続される給電点に対し並列に設けられ、前記給電回路と前記微小ループアンテナとの間のインピーダンスの整合をとるインダクタを備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記微小ループアンテナは、針金状の導体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記微小ループアンテナは、
前記回路基板の前記回路パターンが形成される平面に対して対称な形状で形成されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
前記回路基板は、縦長に形成され、
前記回路パターンは、前記給電回路を制御するスイッチを備え、
前記微小ループアンテナは、前記回路基板の長手方向の端に設けられ、
前記スイッチは、前記回路基板の前記微小ループアンテナが設けられた端の反対側の端に形成されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１４】
前記微小ループアンテナが作るループ面内の前記回路基板上に、前記微小ループアンテナを保持する樹脂製部品を備えたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１５】
前記樹脂製部品は、前記微小ループアンテナの導体をはめて保持する溝を有する
ことを特徴とする請求項１４に記載のアンテナ装置。
【請求項１６】
前記樹脂製部品は、前記微小ループアンテナの導体を挟んで保持するガイドを有する
ことを特徴とする請求項１４に記載のアンテナ装置。
【請求項１７】
前記微小ループアンテナの導体は、孔を有し、
前記樹脂製部品は、前記微小ループアンテナの導体の孔と嵌合して該微小ループアンテナの導体を保持する突起を有する
ことを特徴とする請求項１４に記載のアンテナ装置。
【請求項１８】
前記樹脂製部品は、表面に導電性インクで印刷して形成された前記微小ループアンテナの導体を保持する
ことを特徴とする請求項１４に記載のアンテナ装置。
【請求項１９】
前記樹脂製部品は、前記微小ループアンテナの導体をインサート成型して保持し、表面に前記回路基板と電気的に接続をとる端子部を有する
ことを特徴とする請求項１４に記載のアンテナ装置。
【請求項２０】
前記微小ループアンテナを保護するカバーを備え、
前記カバーは前記微小ループアンテナを挟んで保持するガイドを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項２１】
前記微小ループアンテナを保護するカバーを備え、
前記カバーは装着時に前記微小ループアンテナの導体の端部を前記回路パターンに押し付けて電気的に接続させる
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項２２】
前記回路基板に設けられた前記スルーホールに挿入する前記微小ループアンテナの導体の端部にプレスフィット接続構造を備えた
ことを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項２３】
電力が供給されることにより電波を放射する微小ループアンテナを備えるアンテナ装置の製造方法において、
回路基板上に前記微小ループアンテナに電力を供給する給電回路と、グランドとを有する回路パターンを形成する工程と、
予め折り曲げられた第１の導体の一端を前記給電回路と接続し、他端を予め折り曲げられた第２の導体と接続し、該第２の導体の前記第１の導体と接続された端部の反対側の端部を前記回路基板のグランドに接続することにより、前記微小ループアンテナを形成する接続工程と、を有し、
前記接続工程は、前記第１の導体と前記第２の導体とから形成されるループ面が前記回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、前記ループ面を通る法線が前記回路パターンを通過しないように、前記第１の導体及び前記第２の導体を前記回路基板に接続することを特徴とするアンテナ装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明のアンテナ装置は、回路基板と、この回路基板表面に導体で形成された回路パターンと、回路基板に実装され、２つの端部を有する導体によりループ状に形成される微小ループアンテナとを備え、回路パターンは、少なくとも微小ループアンテナに電力を供給する給電回路と、グランドとから構成され、微小ループアンテナは、２つの端部を有する導体の一端が給電回路に接続され、他端がグランドに接続され、２つの端部を有する導体のループ面が回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、ループ面を通る法線が回路パターンを通過しないように回路基板に実装されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
ここで、微小ループアンテナ１、給電回路２、スイッチ３、回路基板４、及びグランド５の位置関係を詳細に示す。図２は、実施の形態1に係るアンテナ装置の側面図である。
微小ループアンテナ１は、図２に示すように、ループ面がＹＺ面に平行な平面に位置する。給電回路２、スイッチ３、回路基板４及びグランド５は、ＸＹ面上に位置する。微小ループアンテナ１は、一端が給電回路２に接続され、もう一端が回路基板４の裏面からグランド５に接続される。このとき、図１に示すように、微小ループアンテナ１が作るループ面を通る法線ベクトルｎがＸ軸に平行となるよう微小ループアンテナ１を配置する。すなわち、２つの端部を有する導体のループ面が回路パターンが形成される平面に対して垂直かつ、ループ面を通る法線が回路パターンを通過しないように回路基板４に実装される。なお、図２において、微小ループアンテナ１は、端部が回路基板４の裏と表で別の面に存在するように図示されているが、微小ループアンテナ１の一端が給電回路２に接続され、もう一端が回路基板４のグランド５に接続されていれば端部が同一面に存在していてもよい。また、回路基板４の両面にグランド５が形成されていることは必須ではない。さらに、微小ループアンテナ１は、給電回路２、スイッチ３及びグランド５等の導体が集合した回路パターンの方向にループ面が向かないよう、すなわち、ループ面がＹＺ平面に平行となるように回路基板４に実装されていればよく、上記ループ面を通る法線ベクトルｎの領域に回路パターンの一部又はその他の微小な導体パターンが形成されていてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
以下、図５を用いて、本実施の形態に係るアンテナ装置の効果について詳細に説明する。図５は、従来のアンテナ装置の斜視図である。図５に示した従来のアンテナ装置は、微小ループアンテナ２００１がＺＸ平面に、回路基板２００２がＸＹ平面上に配置されている。微小ループアンテナ２００１は、一端が回路基板２００２のグランド（図示せず）に接続され、他端が回路基板２００２上の給電点２００３に接続される。すなわち、この例において、微小ループアンテナ２００１は、ループ面を通る法線が回路基板２００２の回路パターン上を通るように配置されている。微小ループアンテナ２００１がＺＸ平面に構成されているため、磁流ＭはＹ軸に平行となる。微小ループアンテナ２００１に流れる微小ループモード電流Ｉによる放射はＹ軸方向にヌルであり、ＺＸ平面に等方性のパターンとなる。ＸＹ平面において電界の偏波は垂直偏波である。電流Ｉ’は、回路基板２００２上に流れる電流である。 
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
（式１）Ｍ＝Ｅ  ×  N
ここで、回路基板表面の電界をE、磁流をM、回路基板２００２の法線ベクトルをNとする。ここで、法線ベクトルNは、回路基板２００２上を始点にＺ軸に正の方向を示す。演算子×はベクトルの外積を表す。図５のアンテナ装置の例では、磁流Ｍは微小ループアンテナ２００１のループ面の法線方向に発生する。したがって、磁流Ｍは回路基板２００２上の回路パターン表面に発生することとなる。一般に、完全導体表面では電界Eは０となる。したがって、磁流Ｍ＝０×Ｎ＝０となり、図５のアンテナ装置では磁流Ｍが流れにくいといえる。すなわち、電磁界の法則により、微小ループアンテナ２００１には微小ループモード電流Ｉが流れにくいことが分かる。なお、実際には回路パターンは完全導体でないが、図５に示す磁流Ｍは、本実施の形態に係るアンテナ装置の磁流Ｍと比較して著しく小さくなることが分かる。給電回路２が供給する電力の総量は既定であるため、微小ループモード電流Iが流れにくいほど、ダイポールモード電流I´は大きくなる。すなわち、ダイポールモード電流Ｉ’が大きければ大きいほど微小ループモード電流Ｉは小さくなり、微小ループアンテナ２００１からの放射は弱くなるということが言える。 
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
以上のようにして、図５のアンテナ装置では、車両に放射する電波の強度が低下してしまう。さらに、微小ループモード電流Ｉが流れにくいため、回路基板２００２上に流れるダイポールモード電流I’が主となり、このアンテナ装置を搭載した携帯機を保持する利用者の腕に流れる電流が大きくなる。リモートキーレスエントリーシステムの利用シーンでは、利用者は携帯機を保持し、保持した手を車両の方向に向け、指で携帯機のボタンを操作することによってドアのロックまたはアンロックを指示する。この時、腕は車両の方向を向いているため、ダイポールアンテナとして動作し、利用者の腕から設計者が意図しなかった電波が放射される。腕から放射される電波は、利用者の体型、体質、姿勢などによって様々に変化するので、携帯機の送信性能が安定しないという問題も生じる。 
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、利用者の胴体では垂直偏波がよく反射され、水平偏波は反射されにくいという性質がある。本実施の形態に係るアンテナ装置において、微小ループアンテナ１は、車両方向（Ｙ軸方向）と利用者の胴体方向（-Ｙ方向）に垂直偏波で電波を放射する。したがって、微小ループアンテナ１から利用者の胴体に向かって放射された電界は、利用者の胴体で反射し胴体の正面方向、すなわち車両方向に放射される。そのため、携帯機から車両に向かう電波が強められ、リモートキーレスシステムの作動距離が伸長されるという効果もある。 
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、本実施の形態に係るアンテナ装置を搭載した携帯機のケースは、人体と接する面がＹＺ平面とならないようにケースの形状を工夫するとよい。図７は、実施の形態１に係るアンテナ装置が搭載される携帯機のケースの一例である。また、図８は、実施の形態１に係るアンテナ装置が収納される例である。例えば、本実施の形態１に係るアンテナ装置のケースは、図７に示すように、Ｚ軸方向から見た携帯機の面積をＸ軸方向から見た携帯機の面積よりも広く形成するとよい。本実施の形態に係るアンテナ装置において、磁流ＭはＸ軸方向に流れているので、Ｙ軸方向およびＺ軸方向から導体が接近しても磁流Ｍの流れを遮らない。すなわち、微小ループアンテナ１から放射される電波は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向からの導体の接近に対して影響されにくい。図７に示すようなケースを用いれば、図８（Ａ）に示すように、携帯機をポケットなどに収納した場合にも、人体と接する面がＹＺ平面とならない。すなわち、Ｚ軸方向から見た携帯機のケースの面積を広く形成した場合、図８（Ｂ）に示すように収納される可能性は低い。したがって、ループ面の法線方向に人体が位置することを防ぎ、人体に携帯機が密着したとしてもアンテナ性能の劣化を低減することが可能である。また、携帯機のケースに金属製の部品を取り付ける場合は、微小ループアンテナ１から＋Ｚ方向にわずかに移動した位置（図７Ｅの位置）に金属製の部品を取り付ければよい。この位置に金属製の部品を取り付けたことによるアンテナ性能の劣化は僅かである。 
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
図９は、実施の形態１に係るアンテナ装置にＬＦ通信用コイル１２を設けた例である。ＬＦ通信用コイル１２は、車載機のＬＦ通信用アンテナ（図示せず）から発生する磁界の検知エリア内で無線通信を行う。すなわち、車載機は、ＬＦ通信用コイル１２を備える携帯機を持った利用者が車内もしくは車外のどちらにいるかを判断することができる。したがって、車載機はこのアンテナ装置が搭載された携帯機を所持する利用者が車両に近づいた際に扉を開く等の制御を行うことができる。なお、微小ループアンテナ１の磁流Ｍ方向に微小なＬＦ通信用コイル１２を設けても、アンテナの動作は大きく妨げられない。このように、本実施の形態に係るアンテナ装置は、スイッチ３や給電回路２等の回路パターンが集合した領域が微小ループアンテナ１の磁流方向に位置していなければよく、ＬＦ通信用コイル１２等の微小な部品を備えることも可能である。 
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
実施の形態４．
以下、図１１を用いて実施の形態４に係るアンテナ装置について説明する。図１１は、実施の形態４に係るアンテナ装置の側面図である。実施の形態４に係るアンテナ装置は、スルーホール１０６により、２つの導体を接続して微小ループアンテナ１を構成することを特徴とする。図１０に記載した各構成の説明において、図１から図４、図９、及び図１１に示した構成と同じものについては同様の番号を付して説明を省略する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
本実施の形態のアンテナ装置によれば、第１の導体１０１と第２の導体１０２とをスルーホール１０６で電気的に接続するので、回路基板４に設けた孔に導体を挿入する必要がなく、作業工程、作業時間の短縮に繋がり、アンテナ製造工程におけるコスト低減を図ることができる。 
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
次に、図２０を用いて、実施の形態８に係るアンテナ装置において、回路基板４を流れる電流について説明する。図２０は、実施の形態８に係るアンテナ装置において、回路基板４を流れる電流について説明する図である。図２０において、図の簡略化のため回路基板４上の回路パターンは省略している。また、給電回路２と微小ループアンテナ１の接続点、すなわち給電点には発振器４０を記載する。 
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
このように構成することで、アンテナ装置の組み立て時において、導体１５２、１５２ａ、１５２ｂを回路基板７に垂直に設ける際に、樹脂製部品１４２、１４２ａ、１４２ｂが導体１５２、１５２ａ、１５２ｂを保持する構造となる。更に導体１５２、１５２ａ、１５２ｂの孔１５２１、１５２１ａ、１５２１ｂは、樹脂製部品１４２、１４２ａ、１４２ｂの突起１４２１、１４２１ａ、１４２１ｂで固定されるため、導体１５２、１５２ａ、１５２ｂが位置ずれしにくい。すなわち製造が容易となり、コスト削減効果、作業性向上効果が得られる。また微小ループアンテナ１の形状を保ち、アンテナ装置の通信性能を安定させる効果も得られる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
図３２では、樹脂製部品１６としてブロック状の部品を図示したが、ブロック状の樹脂製部品１６を用いることに限定されず、例えば樹脂製のシートに導体を印刷して曲げる、または折ることで、中空でループ形状を保持しても同様の効果が得られるのは明らかである。
【国際調査報告】
2015159327.tif 000039
2015159327.tif 000040
2015159327.tif 000041
2015159327.tif 000042
2015159327.tif 000043