特許 6181507 アンテナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6181507

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】アンテナ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 9/30 20060101AFI20170807BHJP

   H01Q 9/16 20060101ALI20170807BHJP

   H01Q 7/00 20060101ALI20170807BHJP

   H01Q 13/08 20060101ALI20170807BHJP

   H01Q 1/24 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   H01Q9/30

   H01Q9/16

   H01Q7/00

   H01Q13/08

   H01Q1/24 Z

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-215644(P2013-215644)

(22)【出願日】2013年10月16日

(65)【公開番号】特開2014-103660(P2014-103660A)

(43)【公開日】2014年6月5日

【審査請求日】2016年8月4日

(31)【優先権主張番号】特願2012-234802(P2012-234802)

(32)【優先日】2012年10月24日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】角谷 祐次

(72)【発明者】

【氏名】松本 宗範

(72)【発明者】

【氏名】高岡 彰

(72)【発明者】

【氏名】下田 利文

(72)【発明者】

【氏名】関澤 高俊

(72)【発明者】

【氏名】渡部 宣哉

【審査官】 橘 均憲

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０４８４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１１２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４１６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２１７６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３２６６３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ１／００−２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＧＮＤ（６２）及び電力供給部（６４）からなる給電部（６０）と、
前記給電部のＧＮＤと接続され、無線回路のＧＮＤ（７２）と同一平面上に、前記無線回路のＧＮＤと電気的に分離して配置された、所定の面積を有する第１エレメント（１０）と、
一端が前記第１エレメントに接続され、他端が開放終端であり、前記無線回路のＧＮＤと同一平面上に配置された、所定の電気長を有する第２エレメント（２０）と、
一端が前記給電部の電力供給部に接続され、該電力供給部が接続された一端を下として、前記第１エレメントの占める領域内に、前記第１エレメントに対し略垂直に配置された、所定の高さを有する第３エレメント（３０）と、
一端が前記第３エレメントの他端と接続され、他端が開放終端であり、前記第１エレメントと略平行、かつ、前記第２エレメントの前記第１エレメントに接続されている一端と他端とを結ぶ線と略直角に配置された、所定の電気長を有する第４エレメント（４０）と、
を備え、
前記第２エレメント、前記第３エレメント及び前記第４エレメントの電気長の合計の長さは、送受信する電波の波長の１／２であることを特徴とするアンテナ（１）。

【請求項2】

請求項１に記載のアンテナにおいて、
前記第１エレメントの面積は、前記第３エレメントの高さを半径とする円の面積以上であることを特徴とするアンテナ。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載のアンテナにおいて、
一端が前記第４エレメントに接続され、他端が容量素子（５２）を介して前記第１エレメントに接続された第５エレメント（５０）を備えたことを特徴とするアンテナ（２）。

【請求項4】

請求項３に記載のアンテナにおいて、
前記容量素子は、可変容量キャパシタであることを特徴とするアンテナ。

【請求項5】

請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のアンテナにおいて、
前記第１〜第４エレメントのうち少なくとも１つのエレメントの１辺に近接対向して配置され、キャパシタ（５１）を介してループを構成するとともに、前記ＧＮＤ（７２)及
び前記第１〜第４エレメントと電気的に分離した無給電ループアンテナ（１００）を備えたことを特徴とするアンテナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ノイズの抑制が可能でかつ放射特性を向上させることができるアンテナに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、無線回路を有する基板上に、給電点と整合回路とλ／４アンテナエレメントとを備え、パーソナルコンピュータやＰＤＡなどの端末機器に挿入して使用するカード型の携帯無線機用アンテナにおいて、第１端をλ／４アンテナエレメントの近辺にて開放終端とするとともに、第２端をＧＮＤにて短絡するλ／４の地線を備え、筐体電流を低減するようにしたアンテナがあった（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このようなアンテナによれば、ノイズ源が存在する回路ＧＮＤを使わずにλ／２の電流分布を形成することができるため、回路ＧＮＤの一部を使ってダイポールアンテナを構成し、ノイズの影響を低減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−６４３１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、上記従来のアンテナでは、アンテナエレメントの一端がノイズ源である回路ＧＮＤに短絡されており、回路ＧＮＤノイズがアンテナエレメントに重畳するという問題がある。それを回避するために、アンテナエレメントを回路ＧＮＤと完全に開放とすると、ダイポールアンテナとして作動し、電波を受信できない方向が生じてしまうという問題がある。

【0006】

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、ノイズの抑制が可能でかつ放射特性を向上させることができるアンテナを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。

【0008】

上記「発明が解決しようとする課題」において述べた問題を解決するためになされた発明は、給電部（６０）、第１エレメント（１０）、第２エレメント（２０）、第３エレメント（３０）及び第４エレメント（４０）を備えたアンテナ（１）である。

【0009】

給電部（６０）は、ＧＮＤ（６２）及び電力供給部（６４）からなるものであり、第１エレメント（１０）は、給電部（６０）のＧＮＤ（６２）と接続され、無線回路のＧＮＤと同一平面上に、無線回路のＧＮＤと電気的に分離して配置された、所定の面積を有するアンテナエレメントである。

【0010】

また、第２エレメント（２０）は、一端が第１エレメント（１０）に接続され、他端が開放終端であり、無線回路のＧＮＤと同一平面上に配置された、所定の電気長を有するアンテナエレメントである。

【0011】

第３エレメント（３０）は、一端が給電部（６０）の電力供給部（６４）に接続され、該電力供給部（６４）が接続された一端を下として、第１エレメント（１０）の占める領域内に、第１エレメント（１０）に対し略垂直に配置された、所定の高さを有するアンテナエレメントである。

【0012】

また、第４エレメント（４０）は、一端が第３エレメント（３０）の他端と接続され、他端が開放終端であり、第１エレメント（１０）と略平行、かつ、第２エレメント（２０）の第１エレメント（１０）に接続されている一端と他端とを結ぶ線と略直角に配置された、所定の電気長を有するアンテナエレメントである。

【0013】

このようなアンテナ（１）は、上記のような第１エレメント（１０）〜第４エレメント（４０）で構成されており、アンテナ（１）と無線回路のＧＮＤ（７２）との間は、空間的及び電気的にアイソレーションが確保されるため、無線回路のＧＮＤ（７２）から重畳してくるノイズに対しては、平衡型のダイポール構造となる。

【0014】

したがって、アンテナ１に無線回路のＧＮＤ（７２）のノイズが重畳することがなくなるので、ノイズの抑制が可能となる。
また、ノイズに対しては平衡型のダイポールアンテナの特性を示すとともに、送受信する電波に対しては、モノポール型のアンテナとしても作動するようになるので、放射特性を向上させることができる。

【0015】

また、第１エレメント（１０）の面積は、請求項２に記載のように、第３エレメント（３０）の高さを半径とする円の面積以上であると、アンテナ（１）の利得が最大となる。
また、請求項３に記載のように、第２エレメント（２０）、第３エレメント（３０）及び第４エレメント（４０）の電気長の合計の長さが、送受信する電波の波長の１／２であるとアンテナ（１）の利得が最大となる。

【0016】

ところで、アンテナ（１）の方位特性を変化したい場合には、請求項４に記載のように、一端が第４エレメント（４０）に接続され、他端が容量素子（５２）を介して第１エレメント（１０）に接続された第５エレメント（５０）を備えていると、容量素子（５２）の容量の大きさによって、アンテナ（１）の方位特性を変化させることができる。

【0017】

したがって、請求項５に記載のように、容量素子（５２）を可変容量キャパシタとすると、アンテナ（２）の方位特性を容易に変更することができる。
ところで、車載アンテナには種々のものがあり、そのうちキーレスエントリーシステムでは、一般に受信機は車室内に搭載される。また、受信アンテナは、ダイポールやモノポールのような電界アンテナが用いられる。

【0018】

しかし、車室内では到来波のマルチパスにより定在波が形成され、電界の山、谷が生じる。そのため、電界の谷の位置に受信アンテナが位置すると、いわゆるＮｕｌｌ状態となり、通信性能が著しく悪化する。

【0019】

そのようなＮｕｌｌ状態を改善する方法としては、一般的に空間ダイバーシティや偏波ダイバーシティが用いられるが、いずれの方法も受信機は大型化する。
そこで、電界の定在波が谷のときに磁界の定在波が山となるという電波の性質に着目し、電界と磁界を別々に受信することでＮｕｌｌを電界と磁界の相互で補間できるようになる。また、電界と磁界はセットで到来するため、それぞれのアンテナを離して配置する必要もないため、受信機を小型化することが期待できる。

【0020】

しかし、従来技術では、同一のＧＮＤ上に電界アンテナと磁界アンテナとを構成しているため、両アンテナ間のアイソレーションを確保することが困難である。ところが、電界アンテナと磁界アンテナ間のアイソレーションを確保しないと、電界アンテナと磁界アンテナ指向性は同一となるため、期待しているＮｕｌｌ補間効果は得られない。

【0021】

したがって、結局は、両アンテナを空間的に離隔して配置したり、アイソレーションを確保するための回路（平衡不平衡変換回路など）を追加したりすることによりアイソレーションを確保している（例えば、特開２００７−１２４１８２号公報参照）。

【0022】

ところが、電界アンテナのＧＮＤと磁界アンテナのＧＮＤとを平衡不平衡変換回路で分離すると、平衡不平衡変換回路が必要となるので、その分各アンテナを近接配置することができず小型化に限界があるという問題がある。また、平衡不平衡変換回路を必要とする分コスト高となるという問題もある。

【0023】

そこで、請求項６に記載のように、第１〜第４エレメントのうち少なくとも１つのエレメントの１辺に近接対向して配置され、キャパシタ（５１）を介してループを構成するとともに、ＧＮＤ（７２)及び第１〜第４エレメントと電気的に分離した無給電ループアンテナ（１００）を備えるようにするとよい。

【0024】

このようにすると、平衡不平衡変換回路を設けることなく、電界アンテナ（ＧＮＤ及び第１〜第４エレメントで構成されるアンテナ）と磁界アンテナ（無給電ループアンテナ（１００）のＧＮＤを分離でき、ＧＮＤを介しての相互干渉を防止することができる。

【0025】

なお、ここで「第１〜第４エレメントのうち少なくとも１つのエレメントの１辺に近接対向して配置」とは、ＧＮＤ及び第１〜第4エレメントで構成される電界アンテナの各エレメントと無給ループアンテナ（１００）の互いの磁界が鎖交する距離内に配置することを意味している。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】第１実施形態におけるアンテナの概略の構成を示す図である。

【図2】第１実施形態におけるアンテナの効果を説明するための図である。

【図3】第２実施形態におけるアンテナの概略の構成を示す図である。

【図4】第２実施形態におけるアンテナの効果を説明するための図である。

【図5】第３実施形態における２つのアンテナの概略の構成を示す図である。

【図6】第３実施形態におけるアンテナの特性を示す図である。

【図7】第４実施形態におけるアンテナの概略の構成及び指向性を示す図である。

【図8】第４実施形態におけるアンテナの特性を示す図である。

【図9】第５実施形態におけるアンテナの概略の構成を示す図である。

【図10】第５実施形態におけるアンテナの特性を示す第１の図である。

【図11】第５実施形態におけるアンテナの特性を示す第２の図である。

【図12】その他の実施形態におけるアンテナの概略の構成を示す図である。

【図13】その他の実施形態におけるアンテナの概略の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
［第１実施形態］
（アンテナ１の構成）
図１は、本発明が適用されたアンテナ１の概略の構成を示す図である。図１に示すようにアンテナ１は、給電部６０、第１エレメント１０、第２エレメント２０、第３エレメント３０及び第４エレメント４０を備えており、それらが１つの基板７０上に設けられている。

【0028】

給電部６０は、送受信する電波をアンテナ１に入出力するための部分であり、ＧＮＤ６２及び電力供給部６４からなっており、ＧＮＤ６２と電力供給部６４の間に、無線回路から送信電波を入力したり、ＧＮＤ６２と電力供給部６４の間から無線回路に受信電波を出力したりすることにより、送受信電波を入出力する。

【0029】

第１エレメント１０は、給電部６０のＧＮＤ６２と接続され、アンテナ１が接続される無線回路のＧＮＤ７２と同一平面上に、無線回路のＧＮＤ７２と電気的に分離して配置されている正方形の平板状のアンテナエレメントである。

【0030】

図１において、第１エレメント１０は、正方形であるが、特に正方形である必要はなく、第１エレメント１０の面積が、第３エレメント３０の高さを半径とする円の面積以上であれば、その形状は正方形でなくとも、基板製造時の種々の条件や制約に合わせて、例えば、円形状としてもよい。

【0031】

第２エレメント２０は、短辺と長辺を有する長方形の平板状のアンテナエレメントであり、無線回路のＧＮＤ７２と同一平面上に配置されている。また、その一端（一方の短辺）が第１エレメント１０に接続され、他端（他方の短辺）が開放終端となっている。

【0032】

第３エレメント３０は、バー状のアンテナエレメントの一端が給電部６０の電力供給部６４に接続され、その電力供給部６４が接続された一端を下（第１エレメント側）として、第１エレメント１０の占める領域内に、第１エレメント１０に対し略垂直に配置されている。

【0033】

第４エレメント４０は、バー状のアンテナエレメントの一端が第３エレメント３０の他端（上端）と接続され、他端が開放終端であり、第１エレメント１０と略平行、かつ、第２エレメント２０の第１エレメント１０に接続されている一端と他端とを結ぶ線と略直角に配置されている。

【0034】

また、第２エレメント２０の長辺の電気長、第３エレメント３０の高さ方向の電気長及び第４エレメント４０の長手方向の電気長の合計は、アンテナ１で送受信する電波の波長の１／２となっている。

【0035】

また、基板７０には、平板状の、無線回路のＧＮＤ７２が設けられている。この無線回路のＧＮＤ７２と第１エレメント１０及び第２エレメント２０との間には、無線回路のＧＮＤ７２と第１エレメント１０及び第２エレメント２０とを電気的に分離するようにギャップが設けられている。

【0036】

さらに、基板７０の無線回路のＧＮＤ７２上に、ＩＣ７４が搭載されており、これが伝導性のノイズ源となっている。
（アンテナ１の特徴）
次に、図２に基づき、アンテナ１の効果について説明する。図２は、ノイズ源となるＩＣ７４（図１参照）から、４３３．９［ＭＨｚ］近傍のノイズが発生している場合の従来技術のアンテナとアンテナ１の性能を示したものである。

【0037】

図２（ａ）では、横軸が周波数を、縦軸がノイズレベルを示しており、図２（ａ）において、「Ａ」に示すグラフが従来技術のアンテナにおけるノイズを示し、「Ｂ」に示すグラフがアンテナ１におけるノイズを示している。

【0038】

図２（ａ）に示すように、従来技術のアンテナに比べ、ノイズ源であるＩＣ７４からアンテナ１に重畳する伝導ノイズが抑制されていることが分かる。
これは、アンテナ１は、第１エレメント１０〜第４エレメント４０で構成される平衡型のダイポール構造となるため、アンテナ１と無線回路のＧＮＤ７２との間は、空間的及び電気的にアイソレーションが確保されるためである。

【0039】

また、図２（ｂ）に示すように、第１エレメント１０の面積が１２５６［ｍｍ₂］、つまり、第１エレメント１０の面積が、第２エレメント２０の電気長２０［ｍｍ］を半径とする面積以上であれば、Ｚ軸方向の電界が強く形成されることが分かる。

【0040】

これは、第１エレメント１０に所定の面積が確保されるため、第１エレメント１０と第４エレメント４０との間で容量結合が発生し、Ｚ軸方向の電界が強く形成されるからである。

【0041】

その結果、図２（ｃ）に「Ｃ」で示すように、従来技術によるアンテナでは、３軸方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）の電界を形成できず、不感方向が生じていたのに対し、アンテナ１では、図２（ｃ）中に「Ｄ」で示すように、３軸方向に電界が形成され、不感方向が改善される。

【0042】

つまり、アンテナ１は、ノイズ源（ＩＣ７４）に対しては、平衡型のアンテナとして作動して、ノイズの重畳を抑制する働きをするとともに、モノポール型のような不平衡アンテナの作動を取り入れることで、放射特性と向上させるアンテナ構造となっているのである。

【0043】

また、第１エレメント１０の面積が、第３エレメント３０の高さを半径とする円の面積以上であるため、アンテナ１の利得が最大となるようになっている。
さらに、第２エレメント２０、第３エレメント３０及び第４エレメント４０の電気長の合計の長さが、送受信する電波の波長の１／２であるので、アンテナ１の利得が最大となるようになっている。
［第２実施形態］
（アンテナ２の構成）
次に、第１実施形態のアンテナ１に、第５エレメント５０を追加した第２実施形態のアンテナ２の構成について、図３に基づき説明する。

【0044】

図３に示すように、アンテナ２は、第１実施形態にけるアンテナ１の第１エレメント１０〜第４エレメント４０に加え、第５エレメント５０を備えている。
第５エレメント５０は、Ｌ字形状のアンテナエレメントの長辺端が第４エレメント４０に接続され、短辺端が可変容量キャパシタ５２を介して第１エレメント１０に接続されている。
（アンテナ２の特徴）
以上のような構成を有するアンテナ２では、可変容量キャパシタ５２の容量の大きさによって、アンテナ２の方位特性を変化させることができる。

【0045】

つまり、アンテナ２の送受信周波数を４３３［ＭＨｚ］とし、可変容量キャパシタ５２の容量を１［ｐＦ］とすると、図４（ａ）に示すように、第１エレメント１０と第５エレメント５０との間で３６８［Ω］のアイソレーションが確保され、図４（ａ）のアンテナ２の電流は、図４（ａ）中に矢印で示すように、第３エレメント３０と第４エレメント４０に集中する。

【0046】

つまり、アンテナ２は、ダイポールアンテナとして作動し、図４（ｂ）に示すように、第１実施形態におけるアンテナ１と同様の効果（ノイズ抑制、放射特性）を得ることができる（従来のアンテナの放射特性を図４（ｂ）中「Ａ」で、アンテナ２の放射特性を「Ｂ」で示す）。

【0047】

一方、可変容量キャパシタ５２の容量を５０［ｐＦ］とすると、第１エレメント１０と第５エレメント５０は、ほぼ導通状態（７［Ω］）となり、アンテナ２に流れる電流は、図４（ｃ）中に矢印で示すように、第５エレメント５０に集中する。つまり、ダイポールアンテナの一部にループアンテナを構成したような電流分布となる。

【0048】

つまり、可変容量キャパシタ５２の容量を変化させることにより、図４（ｄ）中に「Ｃ」で示すように、アンテナ２の電波の主放射方向を変化させることができる。
また、図３に示すように、可変容量キャパシタ５２の容量を電子回路８０により、例えば、アンテナ２の受信電圧を電圧検出回路８２でモニターしながら、Ａ／Ｄ変換器８４でデジタル値に変換し、制御回路８６で、その受信電圧が最大となるような容量値にするなど、アクティブに制御することにより、アンテナ２の放射特性を常に最適なものとすることができる。
［第３実施形態］
（アンテナ３，４の構成）
次に、図５に基づき第３実施形態におけるアンテナ３及びアンテナ４の構成について説明する。図５は、第３実施形態のアンテナ３及びアンテナ４の概略の構成を示す図である。

【0049】

図５（ａ）に示すように、アンテナ３は、第１実施形態のアンテナ１とループアンテナ１００とを備えている。
ループアンテナ１００は、ループエレメント１０２とコンデンサ１０４とを備えている。

【0050】

ループエレメント１０２は、導体が略長方形に形成されており、長手方向の一辺（底辺）の中央部分が切り欠かれて、空間的に分離されており、その部分にコンデンサ１０４が直列に接続されている。

【0051】

そして、ループアンテナ１００は、その長手方向をアンテナ１の第４エレメント４０の方向に一致させ、かつ、第４エレメント４０に近接させて配置してある。
なお、ループアンテナ１００は、第４エレメント４０以外に、第１エレメント１０、第２エレメント２０の平面に平行に近接させてもよいし、第３エレメント３０の方向とループアンテナ１００の長手方向又は短手方向が一致するように近接させてもよい。

【0052】

また、「近接させ配置する」とは、アンテナ１の第１エレメント１０〜第４エレメント４０とループアンテナ１００の互いの磁界が鎖交する距離内に配置することを意味している。

【0053】

また、図５（ｂ）に示すように、アンテナ４は、第２実施形態のアンテナ２を基本とする電界アンテナとループアンテナ１００とを備えている。
ここで、アンテナ４においてはは、基本とするアンテナ２の第４エレメント４０の中央部分と先端部分から、基板７０方向に（第３エレメント３０と同じように垂直方向に）、第４１エレメント４１及び第４２エレメント４２が設けられている。

【0054】

また、ループアンテナ１００は、アンテナ３のループアンテナ１００と同じアンテナであり、配置されている位置もアンテナ３と同じである。
なお、ここで「第１〜第４エレメントのうち少なくとも１つのエレメントの１辺に近接対向して配置」とは、ＧＮＤ及び第１〜第４エレメント１０〜４０で構成される電界アンテナの各エレメントと無給ループアンテナ（１００）の互いの磁界が鎖交する距離内に配置することを意味している。
（アンテナ３，４の特徴）
次に、上記のような構成を有するアンテナ３及びアンテナ４の特徴について説明する。アンテナ３，４において、アンテナ１，２は、いわゆる電界アンテナであり、ループアンテナ１００は、いわゆる磁界アンテナである。

【0055】

電界アンテナであるアンテナ３，４と磁界アンテナであるループアンテナ１００を図５に示すように近接させると、電界アンテナであるアンテナ３，４の指向性におけるＮｕｌｌと磁界アンテナであるループアンテナ１００の指向性におけるＮｕｌｌを相互補間することができる。

【0056】

したがって、平衡不平衡変換回路を設けることなく、電界アンテナ（ＧＮＤ及び第１〜第４エレメントで構成されるアンテナ１，２）と磁界アンテナ（無給電ループアンテナ（１００）のＧＮＤを分離でき、ＧＮＤを介しての相互干渉を防止することができる。

【0057】

このような特徴の具体例を、図６に示す。図６は、アンテナ４の特性を示している。アンテナ４では、第４エレメント４０のインダクタ成分とループアンテナ１００との間が磁気結合され、図６（ａ）に示すように２共振化される。

【0058】

この２つの共振点のうち一方の共振点（図６（ｂ）中、４２１［ＭＨｚ］の周波数の点）は、アンテナ２（電界アンテナ）による共振点であり、他方の共振点（図６（ｂ）中、３８２［ＭＨｚ］の周波数の点）は、ループアンテナ１００（磁界アンテナ）による共振である、
また、図６（ｂ）に示すように、周波数４２１［ＭＨｚ］においてアンテナ２に多くの電流分布が見られ、また、周波数３８２［ＭＨｚ］においてループアンテナ１００に多くの電流分布が見られ、それぞれ共振していること、つまり、それぞれの周波数で良好な送受信が可能となっていることが分かる。
［第４実施形態］
次に、図７に基づき、第３実施形態におけるアンテナ４の電界アンテナであるアンテナ２と磁界アンテナであるループアンテナ１００とを切り替えるようにしたアンテナ５について説明する。図７は、第４実施形態におけるアンテナ５の概略の構成と指向性を示す図である。

【0059】

アンテナ５は、図７（ａ）に示すように、第３実施形態のアンテナ４の第１エレメント１０の部分に、受信回路１２、スイッチ１４、第１整合回路１６及び第２整合回路１８が設けられている。

【0060】

受信回路１２は、アンテナ４を構成する電界アンテナであるアンテナ２及び磁界アンテナであるループアンテナ１００において受信した電波を受信するための回路である。
スイッチ１４は、第１整合回路１６及び第２整合回路１８と受信回路１２の間に設けられ、制御回路８６（図３参照）からの信号により、第１整合回路１６（つまりアンテナ２）と第２整合回路１８（つまりループアンテナ１００）のいずれか又は両方を選択して受信回路１２に接続するための高周波スイッチである。

【0061】

第１整合回路１６は、スイッチ１４を介してアンテナ２を受信回路１２に接続する場合に、アンテナ２と受信回路１２との間の高周波の反射等を防止するなど、電気的整合のための高周波回路である。

【0062】

第２整合回路１８は、スイッチ１４を介してループアンテナ１００を受信回路１２に接続する場合に、ループアンテナ１００と受信回路１２との間の高周波の反射等を防止するなど、電気的整合のための高周波回路である。
（アンテナ５の特徴）
以上のような構成のアンテナ５では、制御回路８６からの信号によりアンテナ４とループアンテナ１００のいずれか又はその両方を選択できる。つまり、第１整合回路１６及び第２整合回路１８を適切に選択することで、電界アンテナ（アンテナ２）と磁界アンテナ（ループアンテナ１００）とを所定の周波数で動作可能とすることができる。

【0063】

アンテナ５を、周波数４３３［ＭＨｚ］で作動させたときの平面内の指向性を図７（ｂ），（ｃ）に示す。アンテナ５において、ループアンテナ１００単体の指向性、つまり、磁界アンテナとして作動させた場合の指向性は図７（ｂ）に示すようになり、アンテナ２単体の指向性、つまり、電界アンテナとして作動させた場合の指向性は図７（ｃ）に示すようになる。

【0064】

そして、アンテナ５を、４３３［ＭＨｚ］で作動させた場合の指向性を図８に示す。図８（ａ）において、図の中心は、アンテナ５を搭載した車両の位置であり、円グラフの周囲の数字は，車両正面を０度として０〜３６０度の位相を示している。

【0065】

また、薄い実線（図８（ａ）において「Ａ」で示す）は、ループアンテナ１００を作動させない場合（つまり、スイッチ１４で第２整合回路１８を選択しない場合）のアンテナ５の指向性を示し、濃い実線（図８（ａ）において「Ｂ」で示す）は、ループアンテナ１００を作動させた場合（つまり、スイッチ１４で第１整合回路１６及び第２整合回路１８の両方を選択した場合）のアンテナ５の指向性を示している。また、図８（ｂ）は、図８（ａ）に対応するＮｕｌｌ点での位相差を示している。

【0066】

さらに、図８（ｃ）には、図８（ａ），（ｂ）中の丸付き数字に対する位相差の値を示している。
図８（ａ），（ｂ）に示すように、電界型アンテナ（アンテナ２）で生じるＮｕｌｌが磁界型アンテナ（ループアンテナ１００）の指向性により補間できている。また、そのときの位相は、それぞれ９０度ずれており、電界と磁界とを受信できることがわかる。
［第５実施形態］
次に、図９及び図１０に基づき、第５実施形態のアンテナ６について説明する。図９（ａ）に示すように、アンテナ６は、アンテナ２００とループアンテナ３００とを備えている。

【0067】

アンテナ２００は、電界アンテナであり、第１実施形態のアンテナ１の第４エレメント４０の先端に第３エレメント３０と平行、つまり、第１エレメント１０に垂直方向に、基板７０までの長さを有する第２０２エレメント２０２が設けられている。

【0068】

ループアンテナ３００は、図９（ａ）に示すように、門形（コの字）の形状であり、基板７０に対して垂直方向に設けられた２本の第３０１エレメント３０１及び第３０２エレメント３０２と、第３０１エレメント３０１と第３０２エレメント３０２を上端で結合する第３０３エレメント３０３を備えている。

【0069】

アンテナ６の一部（ランド３０４部分）の拡大図である図９（ｂ）に示すように、アンテナ２００は、基板７０のＧＮＤ７２端部から、コンデンサなどのキャパシタ（図９（ｂ）では、コンデンサ２０４）を介して基板ＧＮＤ７２に電気的に接続されている。

【0070】

そして、第３０１エレメント３０１の下端は第１エレメント１０上に電気的に短絡状態となるように設置され、第３０２エレメント３０２の下端とアンテナ２００の第２０２エレメント２０２とが導電性の材料で形成されたランド３０４で接続されている。
（アンテナ６の特徴）
以上のような構成のアンテナ６の周波数３１２［ＭＨｚ］における電流ベクトルを図１０（ａ）に示す、図１０（ａ）に示すように、磁界アンテナであるループアンテナ３００に多くの電流分布があること、つまり、ループアンテナ３００が共振していることが分かる。

【0071】

また、図１０（ｂ）に、周波数４３３［ＭＨｚ］に対するアンテナ１とアンテナ６の指向性を示す。図１０（ｂ）において、薄い実線（図１０（ｂ）中に「Ｂ」で示す）がアンテナ１の指向性を示し、濃い実線（図１０（ｂ）中に「Ａ」で示す）がアンテナ６の指向性を示す。図１０（ｂ）に示すように、アンテナ１に比べ、アンテナ６では、指向性が改良されていることが分かる。

【0072】

また、アンテナ１の全周平均利得が−１０．５［ｄＢｉ］であるのに対し、アンテナ６の全周平均利得が−８．９［ｄＢｉ］となっており、このことからも、アンテナ１に比べ、アンテナ６では、送受信特性が改良されていることが分かる。

【0073】

さらに、図１１に、アンテナ６を車載した場合のアンテナの誘起電力の特性を示す。図１１に濃い実線（図１１中「Ａ」で示す）でアンテナ６の特性を示し、薄い実線（図１１中「Ｂ」で示す）でアンテナ１（電界アンテナ）の特性を示す。図１１の破線の円で囲った部分に示すように、３箇所でＮｕｌｌ点が改善されていることが分かる。
（その他の実施形態）
図１２（ａ）に、第３実施形態のアンテナ４のループアンテナ１００を複数（図１２（ａ）では２つ）重ねて設置したアンテナ７を示す。また、図１２（ｂ）に第２実施形態のアンテナ２の第４エレメント４０と第５エレメント５０のそれぞれに各１個のループアンテナ１００を並列に近接配置したアンテナ８を示す。

【0074】

図１３（ａ）に第３実施形態のアンテナ３を構成するアンテナ１の第１エレメント１０、第２エレメント２０及び基板ＧＮＤを一体化して、モノポール型の電界アンテナとしたアンテナ３ａを示す。

【0075】

このようなアンテナ３ａであっても、モノポール型電界アンテナと磁界アンテナであるループアンテナ１００により、ＧＮＤノイズの影響を受けにくく、指向性のよいアンテナとすることができる。

【0076】

図１３（ｂ）に第５実施形態のアンテナ６を構成するアンテナ２００の第１エレメント１０、第２エレメント２０及び基板ＧＮＤを一体化して、電界アンテナとしたアンテナ６ａを示す。

【0077】

このようなアンテナ６ａであっても、電界アンテナと磁界アンテナであるループアンテナ１００により、ＧＮＤノイズの影響を受けにくく、指向性のよいアンテナとすることができる。

【符号の説明】

【0078】

１，２，３，３ａ，４，５，６，６ａ，７，８… アンテナ １０… 第１エレメント １２… 受信回路 １４… スイッチ １６… 第１整合回路 １８… 第２整合回路 ２０… 第２エレメント ３０… 第３エレメント ４０… 第４エレメント ４１… 第４１エレメント ４２… 第４２エレメント ５０… 第５エレメント ５２… 可変容量キャパシタ ６０… 給電部 ６４… 電力供給部 ７０… 基板 ７２… ＧＮＤ ８０… 電子回路 ８２… 電圧検出回路 ８４… Ａ／Ｄ変換器 ８６… 制御回路 １００… ループアンテナ １０２… ループエレメント １０４… コンデンサ ２００… アンテナ ２０２… 第２０２エレメント ２０４… コンデンサ ３００… ループアンテナ ３０１… 第３０１エレメント ３０２… 第３０２エレメント ３０３… 第３０３エレメント３０４… ランド。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】