WO2003036760A1 - Bobine d'antenne et antenne de transmission - Google Patents

Description

明細書 アンテナ用コイル及び送信ァンテナ

技術分野

本発明は、 例えば L F (Low Frequency ) 帯用における R F I D (Radio Frequency Identification) 等に用いられる送信用アンテナとこのアンテナに用 いられるアンテナ用コイルに関するものである。

背景技術

従来、 自動車の ドアキーのロック ' アンロックなどには、 上記 L F帯の R F I Dのために送信アンテナが用いられている。 この場合、 従来の送信用アンテナは 、 アンテナコイルをフェライ トコアに卷装し、 このアンテナコイルをコンデンサ に接続して共振回路を構成したものである。 上記の共振回路においては、 コンデ ンサの容量とアンテナコイルの卷数を所定にし、 所望の値の共振周波数を得るよ うにしていた。

しかしながら、 コンデンサにおいては正確に同じ静電容量の製品を得ることは 難しく、 生産したコンデンサの静電容量にはばらつき 生じる。 また、 アンテナ コイルのインダクタンスにもばらつきが生じる。 ：れらのばらつきによ り、 共振周波数にずれが生じ、 アンテナに誘起され , ^ ¾力が減少する場合があ る。 このことにより、 通信距離が短くなることが危惧される。 発明の開示

本発明は上記のような状況を改善せんとしたなされたもので、 その目的は共振 周波数の調整が容易な送信用アンテナを得ることにある。 また、 そのような送信 用アンテナに用いられるアンテナ用コイルを提供することを目的とする。 また、 アンテナの指向性に影響を与えることなく共振周波数の調整が可能な送信用アン テナを得ることにある。 また、 そのような送信用アンテナに用いられるアンテナ 用コイルを提供することを目的とする。

本発明は第 1に、 巻線が巻装されたコアと、 このコアよりも小型の小コアと、 前記コアに対して前記小コァを磁気結合し、 前記コアと前記小コアとの距離を調 整可能とする非磁性体の距離調整部を備える結合部材とを具備するアンテナ用コ ィルを提供する。

本発明は第 2に、 卷線が卷装されたコアを具備するアンテナ用コイルと、 前記 巻線に接続されて前記アンテナ用コイルのィンダクタンスとの間において直列共 振回路を形成するコンデンザとを備える送信用アンテナにおいて、 前記アンテナ 用コイルは、 前記コアよりも小型の小コアと、 前記コアに対して前記小コアを磁 気結合し、 前記コアと前記小コアとの距離を調整可能とする非磁性体の距離調整 部とを備える結合部材とを具備する送信用アンテナを提供する。

本発明は第 3に、 前記距離調整部は、 前記小コアを前記巻線が巻装された前記 コアにより生じる磁束の方向へ移動可能とするアンテナ用コイル及び送信用アン テナを提供する。

図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の送信用アンテナを示した斜視図。

図 2は、 本発明の送信用アンテナの要部であるアンテナ用コイルを示した平面 図。

図 3は、 本発明の送信用アンテナによる送信部の回路図。

図 4は、 本発明の送信用アンテナにおけるネジ位置と共振回路の周波数の関係 を示す図。

発明を実施するための最良の形態

本発明に係る送信用アンテナは、 図 1に斜視図が、 図 2に要部平面図が、 夫々 示されるように、 フヱライ トのコア 1、 コンデンサ 2を備える。 フェライ トのコ ァ 1には、 アンテナコイル卷線 3が卷装されている。 コア 1は偏平の棒状をなし ており、 その長手方向の一端側には、 プラスチック （非磁性体） により形成され た偏平小片である距離調整部 4が嵌合されている。 つまり、 距離調整部 4の一端 側はコア 1の端部に対応した大きさの凹部 4 1が形成され、 この凹部 4 1にコア 1の一端が揷入され嵌合されている。

距離調整部 4の凹部 4 1が形成されていない側の端面には、 上記凹部 4 1に嵌 合されたコア 1側へ向かってネジ穴 4 2が形成されている。 このネジ穴 4 2に対 しては、 例えばフェライ 卜で形成され、 小コアであるネジ 5が螺合される。 アンテナコイル巻線 3が巻装されたコア 1を具備するアンテナ用コイル Lのァ ンテナコィル巻線 3にはコンデンサ 2が接続され、 図 3に示されるようにアンテ ナ用コイル Lのインダクタンスとコンデンサ 2とは直列共振回路を形成する。 アンテナ用コイル Lのインダクタンスは、 ネジ 5の捩じ込み量を調整すること により変化させることができる。 図 4に、 ネジ 5の位置 （コア 1との距離） と共 振回路の周波数の関係を示す。 ネジ 5をコア 1に当接させた場合には周波数が最 も低く、 ネジの捩じ込み量を少なくすることにより周波数を徐々に高くすること ができる。 なお、 この図 4のデータは、 容量が 3 3 0 0 p Fのコンデンサ 2を採用し、 コ ァ 1が 5 0 (皿） X I 2 (mm) x 3 (mm) の大きさであり、 ネジ 5の大きさは径 が 3 . 8 (mm) で、 長さが 3 . 5 (mm) であり、 アンテナコイル巻線 3を 1 0 2 巻したものを用いて測定したデータである。

アンテナ用コイル Lとコンデンサ 2とを接続し、 更に外部導出用のリ一ド線 6 に接続し、 ケース 7に収納して図示せぬ蓋をして送信用アンテナとする。 これを 図 3に示すように、 送信回路 8に接続して電波を発信することができる。

上記のケース 7に収納する前に、 ネジ 5の捩じ込み量を調整して所望の共振周 波数に設定し共振回路のィンピーダンスを低くすることにより、 共振回路におけ る電流値を増加させるようにする。 このように調整を行うことで、 送信用アンテ ナから放射される磁束が増加し、 同じ消費電力の場合には通信距離を長くするこ とができる。

また、 距離調整部であるネジ穴 4 2の穿設方向がコア 1により生じる磁束の方 向であり、 小コアであるネジが、 アンテナコイル卷線 3が巻装されたコア 1によ り生じる磁束の方向へ移動可能となっているので磁束の方向が安定し、 ネジ 5の 捩じ込み量を調整して共振周波数を調整する場合にも、 アンテナの指向性に変化 が生じなくすることができる。

上記の実施例においては、 ネジ 5の材質をフェライ トとしたために図 4に示さ れるようなネジ 2の捩じ込み量と共振回路の共振周波数の関係となったが、 比透 磁率が 1より小さい （比磁化率が負） である銅やアルミニウムを用いてネジ 2を 構成した場合には、 ネジ 2の捩じ込み量を多くするに従って共振回路の共振周波 数を高くすることができる。

また、 距離調整部をネジ穴 4 2としてこれにネジ 5を螺合する構成を示したが 、 ネジ穴 4 2に代えてネジ無しの穴を設け、 これに摺動可能な円柱状のピン適宜 位置まで挿入して接着剤等により固定する構成として共振周波数を設定する構造 としても良い。 産業上の利用可能性

以上のように本発明は、 巻線が巻装されたコアに対して、 このコアよりも小型 の小コアを磁気結合し、 前記コアと前記小コアとの距離を調整し、 所望の共振周 波数に設定し送信用アンテナにおける共振回路のインピーダンスを低く し、 共振 回路における電流値を増加させ、 送信用アンテナから放射される磁束を増加させ 、 同じ消費電力の場合には通信距離を長くすることができるので、 極めて有用で ある。

Claims

請求の範囲

1 . 巻線が巻装されたコアと、

このコアよりも小型の小コアと、

前記コアに対して前記小コァを磁気結合し、 前記コアと前記小コアとの距離を 調整可能とする非磁性体の距離調整部を備える結合部材と

を具備することを特徴とするアンテナ用コイル。

2 . 前記小コアは、 ネジにより構成され、

前記距離調整部はネジ穴により構成されていることを特徴とする請求項 1に記 載のアンテナ用コイル。

3 . 前記距離調整部は、 前記小コアを前記巻線が巻装された前記コアにより生 じる磁束の方向へ移動可能とすることを特徴とする請求項 1または 2に記載のァ ンテナ用コィル。

4 . 前記コア及び前記小コアは、 共にフヱライ トにより形成されていることを 特徴とする請求項 1記載のアンテナ用コイル。

5 . 巻線が巻装されたコアを具備するアンテナ用コイルと、 前記巻線に接続さ れて前記ァンテナ用コイルのィンダクタンスとの間において直列共振回路を形成 するコンデンザとを備える送信用アンテナにおいて、

前記アンテナ用コイルは、

前記コアよりも小型の小コアと、

前記コアに対して前記小コァを磁気結合し、 前記コアと前記小コアとの距離を 調整可能とする非磁性体の距離調整部とを備える結合部材と

を具備することを特徴とする送信用アンテナ。

6 . 前記距離調整部は、 前記小コアを前記巻線が巻装された前記コアにより生 じる磁束の方向へ移動可能とすることを特徴とする請求項 5に記載の送信用アン テナ。