JPH0797880A

JPH0797880A - 受信機および受信機内蔵アンテナ

Info

Publication number: JPH0797880A
Application number: JP5243197A
Authority: JP
Inventors: Fumio Umeda; 文雄梅田; Takahisa Noda; 貴久野田; Yuji Shibagaki; 雄次柴垣; Yoshio Nakano; 喜夫中埜
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1993-09-29
Publication date: 1995-04-11
Also published as: EP0645837A2; EP0645837A3

Abstract

(57)【要約】【目的】同調点の変動や経年変化を起こしにくく、生産
工程における受信機の同調作業を容易にすることが可能
な受信機内蔵アンテナを提供する。【構成】受信機内蔵アンテナ１０１は、適宜な誘電率を
有する材質によって形成された円筒状のボビン１０２
と、そのボビン１０２に巻かれたダイポール型のヘリカ
ルアンテナ１０３とから構成されている。ボビン１０２
の両端部にはフランジ状のアンテナ固定部材１０４が設
けられ、そのアンテナ固定部材１０４には切欠部１０４
ａが設けられている。そして、受信機の内部回路が形成
されたプリント基板１０５の端部にその切欠部１０４ａ
を嵌合することにより、受信機内蔵アンテナ１０１をプ
リント基板１０５に対して固定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は受信機および受信機内蔵
アンテナに係り、詳しくは、電波キーシステム用の車載
受信機およびその車載受信機に内蔵されるアンテナに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車においては「電波キーシス
テム」と呼ばれる装置が広く使われるようになってき
た。電波キーシステムでは、イグニッションキーに内蔵
した送信機から電波を発し、その電波を車載受信機にて
受信することにより、自動車から離れた場所からでもド
アロックやエンジン始動などの制御を行うことができ
る。

【０００３】この電波キーシステムにおいては、当初、
受信用アンテナを車外に取り付ける方式が一般的であっ
た。しかし、昨今では、受信用アンテナを車載受信機に
内蔵することにより、車外の余計な突起物を無くして美
観を向上させることが考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、受信用アン
テナを受信機に内蔵すると、車内における受信機の装着
場所が、電波キーシステムの作動距離（指向性）を左右
することになる。つまり、自動車は複雑な形状をした金
属の箱であるため、車内の電界は場所によって大きく異
なる。そのため、例えば、受信機をシート下に装着した
場合とトランクルーム内に装着した場合とでは、受信機
の指向性が違ってきて電波キーシステムの作動距離（指
向性）が変わってくる。

【０００５】しかし、受信機に与えられる装着場所は、
シート下、トランクルーム内、インパネ裏などの狭い場
所である。そのため、受信機内蔵アンテナの周囲に十分
なスペースを取ることができず、発生する電界も弱い場
合が多い。また、受信機をシート下に装着した場合、シ
ートは前後方向にスライドされるため、シートのスライ
ド位置によって発生する電界が大きく変化する。

【０００６】従って、受信用アンテナを受信機に内蔵し
た場合には、装着される場所に応じて最適な受信特性を
得ることができる受信機が求められている。ところで、
電波キーシステムでは一般にＵＨＦ帯が用いられる。Ｕ
ＨＦ帯の受信機に受信用アンテナを内蔵する場合、受信
用アンテナとしては、通常、小型で効率の高いヘリカル
アンテナが用いられる。また、よりゲインを高めるため
に、そのヘリカルアンテナは空芯構造とする場合が多
い。

【０００７】空芯構造のヘリカルアンテナでは、空気の
誘電率が極めて低いために、アンテナの損失も極めて低
くなり効率を高くすることができる。その反面、アンテ
ナの共振特性が極めてシャープになり、同調点が変動し
やすくなる上に経年変化を起こしやすくなる。また、ア
ンテナの共振特性がシャープであるため、生産工程にお
ける受信機の同調作業がクリティカルになって難しくな
る。さらに、アンテナの同調点の変動は、車内における
受信機の装着場所の電界の影響を受ける。そのため、特
に、受信機をシート下に装着した場合には、前記したよ
うに、シートのスライド位置によって変化する電界によ
りアンテナの同調点の変動も大きくなる。

【０００８】また、空芯構造のヘリカルアンテナは機械
的な強度が低いため、何らかの固定手段を設けないと、
上記した同調点の変動や経年変化の問題を助長すること
になる。

【０００９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、請求項１に記載の発明の目的は、装
着場所に応じて最適な受信特性を得ることが可能なアン
テナ内蔵型の受信機を提供することにある。

【００１０】また、請求項２に記載の発明の目的は、同
調点の変動や経年変化を起こしにくく、生産工程におけ
る受信機の同調作業を容易にすることが可能な受信機内
蔵アンテナを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、内蔵アンテナが、発生する電界の強度またはベクト
ルの状態に合わせて配置されていることをその要旨とす
る。

【００１２】請求項２に記載の発明は、適宜な誘電率を
有する材質によって形成されたボビンと、そのボビンに
巻かれて形成されたヘリカルアンテナとを備えたことを
その要旨とする。

【００１３】

【作用】従って、請求項１に記載の発明によれば、発生
する電界の強度またはベクトルの状態に合わせて内蔵ア
ンテナが配置されているため、受信機の装着場所に応じ
て受信特性を最適なものにすることができる。

【００１４】また、請求項２に記載の発明によれば、ボ
ビンに誘電率の高い材質を用いることにより、アンテナ
の共振特性をブロードにすることができる。その結果、
同調点の変動や経年変化が起こりにくくなり、生産工程
における受信機の同調作業が容易になる。

【００１５】

【実施例】

（請求項１に記載の発明を具体化した実施例）以下、請
求項１に記載の発明を具体化した第１〜第３実施例のア
ンテナ内蔵型の受信機を図面に従って説明する。

【００１６】図１〜図３に、各実施例のアンテナ内蔵型
の受信機を構成するプリント基板および受信機内蔵アン
テナの斜視図を示す。図１に示すように、第１実施例で
は、プリント基板１１上に同じヘリカルアンテナ１２
ａ，１２ｂが２つ立てられている。

【００１７】図２に示すように、第２実施例では、プリ
ント基板１１上に同じヘリカルアンテナ１２ｘ，１２ｙ
が設けられている。各ヘリカルアンテナ１２ｘ，１２ｙ
の軸の成す角度はそれぞれ９０°であり、ｘ，ｙ軸に対
応している。

【００１８】図３に示すように、第３実施例では、プリ
ント基板１１上に同じヘリカルアンテナ１２ｘ〜１２ｚ
が設けられている。各ヘリカルアンテナ１２ｘ〜１２ｚ
の軸の成す角度はそれぞれ９０°であり、ｘ，ｙ，ｚ軸
に対応している。

【００１９】図４に、各実施例の受信機の回路構成を示
す。プリント基板１１上には、合成マッチング回路１３
および受信回路１４が形成されている。そして、各ヘリ
カルアンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｘ〜１２ｚは合成マ
ッチング回路１３によってマッテングがとられて、受信
回路１４に接続されている。従って、各ヘリカルアンテ
ナ１２ａ，１２ｂ，１２ｘ〜１２ｚはそれぞれ合成され
て動作することになる。尚、合成マッチング回路１３は
ＬＣによる一般的なインピーダンスマッチング回路であ
る。

【００２０】このように構成された各実施例において
は、以下の効果を得ることができる。 (1) 各ヘリカルアンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｘ〜１２
ｚを複数個を設けて合成することにより、アンテナ体積
が増大するためアンテナの帯域幅を広くすることができ
る。その結果、受信特性（すなわち、電波キーシステム
の作動距離（指向性））に対する、受信機の装着場所の
電界の影響を低減することができる。

【００２１】(2) 受信機の装着場所の電界の状態（電界
の強度やベクトル）に合わせて第１〜第３実施例を適宜
に選択することにより、装着場所に応じて最適な受信特
性を得ることができる。

【００２２】例えば、図５に示すように、シート２１の
下の電界分布は、ｘ軸成分およびｙ軸成分が少なくｚ軸
成分が大きくなっている。これは、自動車の天井および
シートフレームとシャーシ間に電界が形成されるためで
ある。また、同じシート２１の下であっても、位置によ
っては電界のｚ軸成分の大きさが異なっている。これ
は、自動車の天井、シートフレーム、シャーシの形状が
それぞれ複雑なためである。さらに、シート２１は前後
方向にスライドされるため、シート２１のスライド位置
によって発生する電界は大きく変化する。

【００２３】このようなシート２１の下には、図１に示
す第１実施例が有効である。つまり、図５に示すよう
に、ヘリカルアンテナ１２ａに対応する電界のｚ軸成分
が小さい場合でも、ヘリカルアンテナ１２ｂに対応する
電界のｚ軸成分はある程度の大きさになる。そのため、
各ヘリカルアンテナ１２ａ，１２ｂをトータルでみた場
合には十分なゲインが取れることになる。

【００２４】また、車内における受信機の装着場所によ
っては、電界ベクトルの状態が大きく異なる場合があ
る。例えば、自動車３１に対するヘリカルアンテナ１２
ｙ（ｙ軸）の指向性が図６（ａ）に示すように、また、
ヘリカルアンテナ１２ｘ（ｘ軸）の指向性が図６（ｂ）
に示すようになっている場合には、図２に示す第２実施
例が有効である。つまり、第２実施例ではｘ軸およびｙ
軸の２方向の電界を受信可能なため、各ヘリカルアンテ
ナ１２ｘ，１２ｙの合成指向性は図６（ｃ）のようにな
り、トータルでみた場合には十分なゲインが取れる。

【００２５】図３に示す第３実施例では、第２実施例に
加えてｚ軸に対応するヘリカルアンテナｚが設けられ、
ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の３方向の電界を受信可能なため、よ
り複雑な電界ベクトルの状態に対応することができる。

【００２６】このように、第２および第３実施例では、
受信機の装着場所の電界ベクトルに応じて各ヘリカルア
ンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｘ〜１２ｚの軸方向を選ぶ
ことにより、受信機の装着場所に関係なく受信指向性を
無指向性に近くすることができる。従って、車内におけ
る受信機の装着場所によって電波キーシステムの作動距
離（指向性）が左右されることがなくなる。

【００２７】（請求項２に記載の発明を具体化した実施
例）以下、請求項２に記載の発明を具体化した第１およ
び第２実施例の受信機内蔵アンテナを図面に従って説明
する。

【００２８】図７に第１実施例の受信機内蔵アンテナの
平面図を、また、図８にその側面図を示す。本実施例の
受信機内蔵アンテナ１０１は、適宜な誘電率を有する材
質によって形成された円筒状のボビン１０２と、そのボ
ビン１０２に巻かれたダイポール型のヘリカルアンテナ
１０３とから構成されている。ボビン１０２の両端部に
はフランジ状のアンテナ固定部材１０４が設けられ、そ
のアンテナ固定部材１０４には切欠部１０４ａが設けら
れている。そして、受信機の内部回路が形成されたプリ
ント基板１０５の端部にその切欠部１０４ａを嵌合する
ことにより、受信機内蔵アンテナ１０１をプリント基板
１０５に対して固定することができる。また、、ヘリカ
ルアンテナ１０３の端部１０３ａをプリント基板１０５
に形成されたスルーホール１０５ａに挿通し、その端部
１０３ａをプリント基板１０５の裏面に形成されたプリ
ントパターン１０５ｂにハンダ付けすることにより、受
信機の内部回路と受信機内蔵アンテナ１０１とを接続す
ることができる。

【００２９】図９に第２実施例の受信機内蔵アンテナの
平面図を、また、図１０にその側面図を示す。本実施例
の受信機内蔵アンテナ１１１は、底面を有する円筒状の
ボビン１１２と、そのボビン１１２に巻かれたモノポー
ル型のヘリカルアンテナ１１３とから構成されている。
ボビン１１２は、適宜な誘電率を有する材質によって形
成され、その底面にはネジ穴（図示略）が設けられてい
る。そして、受信機の内部回路が形成されたプリント基
板１１５上にボビン１１２を配置し、プリント基板１１
５に設けられたネジ穴（図示略）とボビン１１２の底面
のネジ穴とにボルト１１６を挿通してナット１１７で固
定することにより、受信機内蔵アンテナ１１１をプリン
ト基板１１５に対して固定することができる。また、ヘ
リカルアンテナ１１３の端部１１３ａをプリント基板１
１５に形成されたスルーホール（図示略）に挿通し、そ
の端部１１３ａをプリント基板１１５の裏面に形成され
たプリントパターン（図示略）にハンダ付けすることに
より、受信機の内部回路と受信機内蔵アンテナ１１１と
を接続することができる。尚、ボビン１１２の外壁には
凸部１１２ａが設けられ、ヘリカルアンテナ１１３の端
部１１３ａに続くリード部分１１３ｂをその凸部１１２
ａによって固定するようになっている。

【００３０】このように、各受信機内蔵アンテナ１０
１，１１１に、適宜な誘電率を有する材質によって形成
された各ボビン１０２，１１２を使用することにより、
アンテナに適当な損失を与え、共振特性をブロードにす
ることができる。

【００３１】例えば、各ボビン１０２，１１２を合成樹
脂材によって形成した場合、合成樹脂材を適当に選択す
ることにより、所望の共振特性を得ることができる。ち
なみに、合成樹脂材としては、ポリプロピレン（2.2
）、ＡＢＳ（2.6 ）、ポリアセタール（3.7 ）、ナイ
ロン（4.6 ）などがあげられる（カッコ内は比誘電
率）。ところで、各ボビン１０２，１１２の誘電率が高
い程、各受信機内蔵アンテナ１０１，１１１の共振特性
はブロードになる。そのため、上記の合成樹脂材のうち
では、各ボビン１０２，１１２の材質としてナイロンを
用いた場合に、各受信機内蔵アンテナ１０１，１１１の
共振特性が最もブロードになる。

【００３２】従って、各受信機内蔵アンテナ１０１，１
１１によれば、同調点の変動や経年変化を起こしにくく
なる。また、生産工程における受信機の同調作業が容易
になる。さらに、同調点の変動が少ないため、車内にお
ける受信機の装着場所の電界の影響を受けにくくなる。
そのため、例えば、各受信機内蔵アンテナ１０１，１１
１を内蔵した受信機をシート下に装着した場合でも、シ
ートのスライド位置によるアンテナの同調点の変動が少
なくなる。

【００３３】但し、アンテナに損失を与えることは、効
率の低下につながる。しかし、各ヘリカルアンテナ１０
３，１１３の外形を大きくすることにより、アンテナ体
積を増大させて必要なゲインを得ることができるため、
実用上の問題はない。

【００３４】また、受信機内蔵アンテナ１０１において
は、ボビン１０２を合成樹脂材によって形成することに
より、アンテナ固定部材１０４をボビン１０２と一体に
形成することができる。一方、受信機内蔵アンテナ１１
１においても、ボビン１１２を合成樹脂材によって形成
することにより、アンテナ固定部材として機能するボビ
ン１１２の底面をボビン１１２と一体に形成することが
できる。

【００３５】従って、固定手段を別個に設けることな
く、各受信機内蔵アンテナ１０１，１１１の機械的な強
度を高めた上で、各プリント基板１０５，１１５に対し
て確実に固定することができ、同調点の変動や経年変化
の問題を解決することができる。

【００３６】また、受信機内蔵アンテナ１０１によれ
ば、プリント基板１０５上にアンテナを配置しないた
め、プリント基板１０５のサイズを縮小することもでき
る。尚、本発明は上記各実施例に限定されるものではな
く、以下のように実施してもよい。

【００３７】１）図４に示す合成マッチング回路１３を
省き、受信回路１４の入力部のプリントパターンに各ヘ
リカルアンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｘ〜１２ｚの合成
マッチング機能をもたせる。

【００３８】２）図１に示す第１実施例において、ヘリ
カルアンテナを３つ以上設ける。また、図１に示す第１
実施例と図２に示す第２実施例または図３に示す第３実
施例とを併用する。つまり、ｘ，ｙ軸またはｘ，ｙ，ｚ
軸に２つ以上のヘリカルアンテナを設ける。

【００３９】３）図１〜図３に示す各実施例において、
各ヘリカルアンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｘ〜１２ｚが
それぞれ成す角度を、電界ベクトルに合わせて９０°以
外の適宜な角度にする。

【００４０】４）図１〜図３に示す各実施例において、
各ヘリカルアンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｘ〜１２ｚを
他の形式のアンテナ（ロッドアンテナ、平面アンテナ、
プリント基板１１上のプリントパターンによて形成した
アンテナ、等）に置き代える。

【００４１】５）図７および図８に示す受信機内蔵アン
テナ１０１においてモノポール型のヘリカルアンテナを
使用する。また、図９および図１０に示す受信機内蔵ア
ンテナ１１１においてダイポール型のヘリカルアンテナ
を使用する。

【００４２】６）図１〜図３に示す各実施例と図７〜図
１０に示す各実施例とを併用する。つまり、図１〜図３
に示す各実施例において、各ヘリカルアンテナ１２ａ，
１２ｂ，１２ｘ〜１２ｚを、適宜な誘電率を有する材質
によって形成された円筒状のボビンに巻いて形成する。
この場合は、図１〜図３に示す各実施例と図７〜図１０
に示す各実施例との相乗効果によりさらに高性能な受信
機を実現することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、装着場所に応じて最適な受信特性を得るこ
とが可能なアンテナ内蔵型の受信機を提供することがで
きる。

【００４４】また、請求項２に記載の発明によれば、同
調点の変動や経年変化を起こしにくく、生産工程におけ
る受信機の同調作業を容易にすることが可能な受信機内
蔵アンテナを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明を具体化した第１実施例
のアンテナ内蔵型の受信機を構成するプリント基板およ
び受信機内蔵アンテナの斜視図である。

【図２】請求項１に記載の発明を具体化した第２実施例
のアンテナ内蔵型の受信機を構成するプリント基板およ
び受信機内蔵アンテナの斜視図である。

【図３】請求項１に記載の発明を具体化した第３実施例
のアンテナ内蔵型の受信機を構成するプリント基板およ
び受信機内蔵アンテナの斜視図である。

【図４】請求項１に記載の発明を具体化した各実施例の
受信機の回路構成を示すブロック回路図である。

【図５】請求項１に記載の発明を具体化した第１実施例
の作用を説明するための説明図である。

【図６】請求項１に記載の発明を具体化した第２実施例
の作用を説明するための指向特性図である。

【図７】請求項２に記載の発明を具体化した第１実施例
の受信機内蔵アンテナの平面図である。

【図８】請求項２に記載の発明を具体化した第１実施例
の受信機内蔵アンテナの側面図である。

【図９】請求項２に記載の発明を具体化した第２実施例
の受信機内蔵アンテナの平面図である。

【図１０】請求項２に記載の発明を具体化した第２実施
例の受信機内蔵アンテナの側面図である。

【符号の説明】

１２ａ，１２ｂ，１２ｘ〜１２ｚ…内蔵アンテナとして
のヘリカルアンテナ、１０２，１１２…ボビン、１０
３，１１３…ヘリカルアンテナ

フロントページの続き (72)発明者中埜喜夫愛知県丹羽郡大口町大字豊田字野田１番地株式会社東海理化電機製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内蔵アンテナ（１２ａ，１２ｂ，１２ｘ
〜１２ｚ）が、発生する電界の強度またはベクトルの状
態に合わせて配置されていることを特徴とする受信機。
【請求項２】適宜な誘電率を有する材質によって形成
されたボビン（１０２，１１２）と、そのボビン（１０
２，１１２）に巻かれて形成されたヘリカルアンテナ
（１０３，１１３）とを備えたことを特徴とする受信機
内蔵アンテナ。