(57)【要約】【課題】放射特性を向上したバーアンテナを提供する。【解決手段】軟磁性体のアンテナコアと、アンテナコアを軸として該アンテナコアの外周部に設けられたバーアンテナであって、アンテナコアの軸に略直交する方向に突出部を備えているバーアンテナ。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性体のアンテナコアと、該アンテナコアを軸として該アンテナコアの外周部に設けられたコイルを備えるバーアンテナであって、前記アンテナコアの軸に略直交する方向に突出部を備えていることを特徴とするバーアンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載のバーアンテナにおいて、前記アンテナコアは軟磁気特性を備えたアモルファス薄帯またはナノ軟磁性合金薄帯の積層体であることを特徴とするバーアンテナ。
【請求項３】
請求項２に記載のバーアンテナにおいて、前記積層体は一部折曲成形されていることを特徴とするバーアンテナ。
【請求項４】
請求項１に記載のバーアンテナにおいて、前記アンテナコアはフェライト、または軟磁性の粉末複合材であることを特徴とするバーアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話や自動車等の移動体通信や、住宅用ドア等に内蔵して使用されるバーアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車や住宅のドア等の開閉部に関して施解錠の際にキーシリンダを使用しないスマートエントリーシステムなどと呼ばれる電子キーシステムが開発されている。電子キーシステムは、開閉部の周囲に電子キーを携帯した人が近づくと、受信待機状態となり、電子キーからのＩＤコードを着信すると、ドアハンドルなどへの人体の接触と同時にロックを解除するものである。
【０００３】
このような電子キーシステムは、開閉部や開閉部の開閉操作部内（開閉部がドアの場合、ドア内やドアハンドル内など）にアンテナを設置することが望ましい。これらの場所は一般的に配設できるスペースが狭いため、アンテナとしては、透磁率の高い磁性材料をコアとする小型のバーアンテナが使用されている。
【０００４】
ここで、バーアンテナについて説明する。従来使用されてきた１軸バーアンテナの基本構造は、１個のフェライトコアと、その外周部に導線を巻回して形成されたコイルとを備えている。１軸バーアンテナは指向性を備えているが、構造がシンプルで、かつ部品点数が少なく安価に製造することができる（例えば、特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、１軸バーアンテナの放射特性は、放射角度によって均一でないという問題があった。そこで、バーアンテナの放射角度による放射特性を改善する事を目的として、２軸バーアンテナが考案されている。
【０００６】
２軸バーアンテナは、アンテナコアの数によって、単一コアタイプと分割コアタイプとに分類することができる。
【０００７】
分割コアタイプは、２つの１軸バーアンテナを互いに直交するように配設したアンテナ装置であり、１軸バーアンテナと比較して指向性を向上することができる。
【０００８】
単一コアタイプは、１つのアンテナコアに対して、２つのコイルを互いに直交するように巻回配置したアンテナ装置であり、アンテナコアと同軸状に巻回配置された第１のコイルと、第１のコイルに直交するように巻回配置された第２のコイルとが、コンデンサを介して直列に接続されている。このような構造とすることによって、１軸バーアンテナと比較して指向性をそれぞれ補完することにより向上することができる（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
また、アンテナそのものの放射特性の改善を目的として、アンテナコアにアモルファス薄帯やナノ軟磁性体合金薄帯を複数重ねた積層物を使用するバーアンテナが考案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−３０８６２９号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開平７−２７８７６３号公報
【００１２】
【特許文献３】
特開平７−２２１５３３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術には、次のような課題があった。
【００１４】
従来の１軸バーアンテナでは指向性があるために、電子キーシステムに要求される全方向に対して均一な放射特性が得られなかった。具体的には、バーアンテナのアンテナコアの軸方向に対して直交する方向の放射特性が低いという問題点があった。
【００１５】
この問題点を解決するために、バーアンテナの放射特性の低い部分を補完するような構成にしたものが、２軸バーアンテナである。しかしながら、コア分割タイプでは、２本のバーアンテナを互いに直交するように配置することにより放射特性を改善しているが、部品点数が多くなり、さらにバーアンテナ２本分のスペースが必要となるという問題点があった。また、単一コアタイプでは、１つのコアに対して異なる２つの方向にコイルを巻回形成することにより放射特性を改善しているが、コイルが２重に配置されることにより、アンテナが大型化してしまうという問題点があった。また、自己共振を起こすために結合コイル、コンデンサ、ターミナルを配置しなければならないので、アンテナの構造が複雑化してしまうという問題があった。
【００１６】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構造でありながら全周囲に対して優れた放射特性を備えたバーアンテナを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１において講じた技術的手段は、軟磁性体のアンテナコアと、該アンテナコアの外周部に設けられたコイルを備えるバーアンテナであって、アンテナコアの軸に略直交する方向に突出部を備えていることを特徴とするバーアンテナである。ここで、アンテナコアの軸方向とは、アンテナコアの外周部に巻回されたコイルによって発生される磁界の方向、即ちアンテナコアの長手方向であるとする。
【００１８】
上記請求項１の発明によれば、アンテナコアがアンテナコアの軸方向に直交する方向に突出部を備えていることによって、バーアンテナに第２の放射軸が形成されるので優れた放射特性を持つバーアンテナにすることができる。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の請求項２において講じた技術的手段は、請求項１に記載のバーアンテナにおいて、前記アンテナコアは軟磁気特性を備えたアモルファス薄帯またはナノ軟磁性合金薄帯の積層体であることを特徴とするバーアンテナである。
【００２０】
上記請求項２の発明によれば、軟磁気特性を備えたアモルファス薄帯またはナノ軟磁性合金薄帯の積層体は、高周波特性、軟磁気特性が優れているため、バーアンテナを小型で高性能にすることができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の請求項３において講じた技術的手段は、請求項２に記載のバーアンテナにおいて、前記積層体は一部折曲成形されることによって、前記突出部を形成していることを特徴とするバーアンテナである。
【００２２】
上記請求項３の発明によれば、積層体が一部折曲成形されることにより、バーアンテナに突出部を容易に形成し、バーアンテナを小型で高性能にすることができる。
【００２３】
また、上記課題を解決するために、本発明の請求項４において講じた技術的手段は、請求項１に記載のバーアンテナにおいて、前記アンテナコアはフェライト、または軟磁性の粉末複合材であることを特徴とするバーアンテナである。
【００２４】
上記請求項４の発明によれば、アンテナコアにフェライト、または軟磁性の粉末複合材を使用することによって、バーアンテナに容易に突出部を形成することができ、バーアンテナを小型で高性能にすることができる。また、アンテナコアをフェライト、または軟磁性の粉末複合材によって形成することにより、第１の放射軸に手を加えることなく、バーアンテナに第２の放射軸を形成することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２６】
図１は本発明の一実施例のバーアンテナ１００の構成を示す図である。図１において、アンテナコアの外周部に、コイル４を巻回することによってバーアンテナ１００が構成されている。
【００２７】
アンテナコアは、アモルファス薄帯１０を複数枚積層して形成した積層体１１で構成され、この積層体１１を図示しないボビンの中に納めることによって固定している。ここで、バーアンテナ１００の長手方向をアンテナコアの軸方向とすると、このアンテナコアの軸方向がバーアンテナ１００の第１の放射軸となっている。また、積層体１１は、その長手方向において一部直角に曲折され、この一部曲折された曲折部１２がバーアンテナ１００の第２の放射軸である突出部１６となる。
【００２８】
ここで、本発明のバーアンテナと従来のバーアンテナとの比較例を示す。
【００２９】
従来のバーアンテナのアンテナコアは、図２（ａ）に示すように、アモルファス薄帯を幅５ｍｍ、長さ６０ｍｍの短冊状に切断し、この短冊状の薄帯を３０枚重ねて積層体を作成して、樹脂製ボビン内に固定しており、このアンテナコアの長手方向の略中央にφ０．２４ｍｍ導線を巻回することによりコイルを形成して、アンテナを作製した。尚、簡略化のため、図中においてはアモルファス薄帯１０は４枚としている。
【００３０】
本発明品のバーアンテナ１００のアンテナコアは、図２（ｂ）に示すように、アモルファス薄帯１０を幅５ｍｍ、長さ６０ｍｍの短冊状に切断し、この短冊状の薄帯を３０枚重ねて積層体１１で構成されている。ここで、アモルファス薄帯１０の３０枚の内１５枚を一端から長さ１５ｍｍのところで略直角に曲折し、突出部となる曲折部１２を形成した後、樹脂製ボビン内に固定しており、このアンテナコアの長手方向の略中央にφ０．２４ｍｍ導線を巻回することによりコイル４を形成して、バーアンテナ１００を作製した。
【００３１】
ここで、本発明と従来のバーアンテナにおいて使用したアモルファス薄帯１０は共に、厚さ２０μｍ、市販のＣｏ系（Ｃｏ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｂ系）アモルファスの薄帯である。
【００３２】
この本発明と従来のバーアンテナを用いてアンテナ特性を測定した。図３にアンテナコアの形状と方向の位置関係を示す。図３（ａ）に示すように、アンテナコアの長手方向をＸ軸方向、アンテナコア長手方向に対して垂直の方向、即ちアンテナコアに垂直に設けた突出部の方向をＹ軸方向とし、アンテナコアの長手方向の１／２長さの所を原点とした。さらに、図３（ｂ）に示すように、アンテナコアの指向性を測定するためにＸ軸上に受信用ループアンテナＲを配置し、原点を中心として受信用ループアンテナＲをＸ−Ｙ平面上で回転させた。その際のＸ軸方向と、中心点から受信用ループアンテナＲ方向とのなす角を放射角度θとして、θ＝０°，４５°，９０°のときのＸ−Ｙ平面上での主放射電界強度を測定した。
【００３３】
アンテナ特性測定条件以下の通りである。周波数略１００ｋＨｚにおいて、インダクタンスＬ＝１４０μＨになるようにコイルの巻き数を調整し、ついでＬＣ共振状態になるようにコンデンサを合わせた後、測定を実施した。
【００３４】
ここで、本発明の実施例および従来のバーアンテナの放射電界強度の測定結果を表１に示す。放射電界強度の測定値は、従来のバーアンテナと本実施例によるバーアンテナともに、放射角度θ＝０°の場合の測定値を基準とした時の差で表している。従来技術によるバーアンテナ１００における測定値は、放射角度θ＝０°の場合には０ｄＢ、放射角度が４５°の場合には−２ｄＢ、放射角度θ＝９０°の場合には−３６ｄＢであった。これに対して、本実施例によるバーアンテナ１００での測定値は、放射角度θ＝０°の場合には０ｄＢ、放射角度θ＝４５°の場合には−１ｄＢ、放射角度θ＝９０°の場合には−１３ｄＢであった。
【００３５】
【表１】
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表１から分かるように、従来のバーアンテナにおいては、アンテナの放射角度が９０°の場合には、受信側における電界強度の値は、放射角度が０°の場合と比較して著しく減少していることが分かる。それに対して、本発明によるバーアンテナ１００では、アンテナの放射角度が９０°の場合において、受信側における電界強度の値は、従来のバーアンテナの測定値と比較して減少幅が小さく、高い電界強度を維持していることが分かる。したがって、本発明によるバーアンテナ１００は、従来のバーアンテナと比較してアンテナ特性が優れていると言うことができる。
【００３６】
以上説明したように、本発明のバーアンテナ１００によれば、図１に示すように、アンテナコアの軸方向に直交する方向に突出部１６を設けることにより、バーアンテナ１００に第２の放射軸が設けられるので、バーアンテナ１００の放射特性を向上することができる。
【００３７】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、本発明の実施の形態では、図４（ｄ）に示すように、アンテナコアの積層帯１１に配設した曲折部１２は１か所のみであったが、図４（ｅ）に示すように、積層体１１の一端を複数箇所折曲して、曲折部１２を複数設けることも可能である。
【００３８】
ここで、アンテナコアそのものを構成する材料については、上述の軟磁気特性を持つアモルファス薄帯１０の積層体１１に限らず、ナノ軟磁性合金薄帯などの積層体に変更したり、複数の材料を組み合わせたりすることが可能である。例えば図４（ａ）に示すように、アンテナコアの材料として、フェライトや軟磁性の粉末複合材１５を使用した場合には、アンテナコアの積層体１１のアモルファス薄帯を折り曲げることが無くなる他、あらかじめアンテナコアの形成段階において第２の放射軸となる突出部１６を形成することも可能である。あらかじめ第２の放射軸を形成したアンテナ１００の例を図４（ｂ）に示す。この場合には、上記実施例のアモルファス薄帯１０の積層体１１をアンテナコアとするバーアンテナ１００のように、第１の放射軸の一部を曲折し第２の放射軸とするために第１の放射軸が小さくなるようなことがない他、第２の放射軸を任意の寸法で作製することができるという特徴を備えている。また、この場合には、例えば第１、第２の放射軸に直交するような、第３の放射軸となる突出部を形成することも容易である。
【００３９】
また、アンテナコアに巻回するコイル４の数についても、図４（ｃ）に示すように、複数のコイル４を巻回したり、突出部にコイル４を巻回したりする等の変更をすることが可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明のバーアンテナによれば、軟磁性のコアの軸方向に略直交する方向に突出部を設け、バーアンテナに第２の放射軸を配設することにより、バーアンテナの放射特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るバーアンテナを示す図である。
【図２】本発明の実施例および従来例に係るバーアンテナのアンテナコアの構造を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係るアンテナ特性の測定の様子を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係るバーアンテナの他の実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
１００・・・バーアンテナ
１０・・・アモルファス薄帯
１１・・・積層体（アンテナコア）
１２・・・曲折部
１５・・・粉末複合材（アンテナコア）
１６・・・突出部
【図１】
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【図２】
2004147098.tif 000005
【図３】
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【図４】
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