特許 7556159 アンテナユニットおよび送信機

(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】

(24)【登録日】2024-09-13

(45)【発行日】2024-09-25

(54)【発明の名称】アンテナユニットおよび送信機

(51)【国際特許分類】

   H01Q 7/00 20060101AFI20240917BHJP

   H01Q 1/24 20060101ALI20240917BHJP

   H01Q 19/02 20060101ALI20240917BHJP

【ＦＩ】

H01Q7/00

H01Q1/24 C

H01Q19/02

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023544964

(86)(22)【出願日】2021-09-06

(86)【国際出願番号】 JP2021032611

(87)【国際公開番号】W WO2023032187

(87)【国際公開日】2023-03-09

【審査請求日】2024-01-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000204033

【氏名又は名称】太平洋工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】河合 智哉

【審査官】佐藤 当秀

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第３３３０１０８（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１３４９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０６０７３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－２１４９４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ ７／００

Ｈ０１Ｑ １／２４

Ｈ０１Ｑ １９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

データを送信するように構成された送信機に備えられるアンテナユニットであって、
前記送信機の筐体内に配置され、かつ給電されたループアンテナと、
前記筐体の外側に配置された螺旋状無給電素子であって、前記ループアンテナと電磁気的に結合するとともに、開放端である両端を有する螺旋状無給電素子と、を含む、アンテナユニット。

【請求項2】

前記ループアンテナの使用周波数の波長をλとすると、前記螺旋状無給電素子の全長は０．３λ以上である、請求項１に記載のアンテナユニット。

【請求項3】

前記ループアンテナは、前記筐体内に配置された基板に実装され、かつ前記ループアンテナで囲まれた部分に開口面を備え、
前記螺旋状無給電素子における螺旋の軸線と、前記開口面に対する垂線とが平行となるように前記螺旋状無給電素子が配置されている、請求項１又は請求項２に記載のアンテナユニット。

【請求項4】

前記螺旋状無給電素子は、当該螺旋状無給電素子における螺旋の軸線の延びる方向において、互いに反対側の第１端および第２端を備え、
前記ループアンテナの使用周波数の波長をλとし、前記軸線の延びる方向において前記第１端から０．０２λ離れた位置を第１指定位置とし、前記軸線の延びる方向において前記第２端から０．０２λ離れた位置を第２指定位置とし、
前記ループアンテナは、前記第１指定位置と前記第２指定位置との間の範囲に配置されている、請求項１～請求項３のうちいずれか一項に記載のアンテナユニット。

【請求項5】

データを送信するように構成された送信機であって、
筐体と、
前記筐体内に配置され、かつ給電されたループアンテナと、
前記筐体の外側に配置された螺旋状無給電素子であって、前記ループアンテナと電磁気的に結合するとともに、開放端である両端を有する螺旋状無給電素子と、を含む、送信機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、送信機に備えられるアンテナユニットおよび送信機に関する。

【背景技術】

【0002】

データを送信するように構成された送信機は、データを送信するための送信アンテナを備える。特許文献１には、送信アンテナであるアンテナ装置が、送信機としての携帯機のケースに内蔵されることが開示されている。特許文献１の携帯機は、車両のキーレスシステムに用いられる送信機である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－３５６４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示の携帯機を他のシステムでの送信機に使用しようとする場合、つまり、既存の送信機を他の用途で使用しようとする場合がある。このとき、送信機の送信出力が足りない場合には、送信機の送信アンテナを含めたハードウエアの変更や電源を必要とする機器を追加せずに送信出力を上げることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の第一の態様によれば、データを送信するように構成された送信機に備えられるアンテナユニットであって、前記送信機の筐体内に配置され、かつ給電されたループアンテナと、前記筐体の外側に配置された螺旋状無給電素子であって、前記ループアンテナと電磁気的に結合するとともに、開放端である両端を有する螺旋状無給電素子と、を含む。

【0006】

本開示の第二の態様によれば、データを送信するように構成された送信機であって、筐体と、前記筐体内に配置され、かつ給電されたループアンテナと、前記筐体の外側に配置された螺旋状無給電素子であって、前記ループアンテナと電磁気的に結合するとともに、開放端である両端を有する螺旋状無給電素子と、を含む。

【0007】

これらによれば、送信機のループアンテナに送信電力が供給されると、ループアンテナの周囲に磁界が発生するとともに電界が発生してループアンテナからエネルギーが放射される。筐体の外では、ループアンテナの磁界と結合した螺旋状無給電素子に誘導電流が流れる。筐体の外に配置された素子を直線状にした場合を比較例とすると、螺旋状無給電素子が螺旋状であることから、螺旋状無給電素子には比較例よりも大きな誘導電流が流れる。

【0008】

そして、誘導電流の流れた螺旋状無給電素子において、両方の開放端付近と、その他の部位との間に電位差が生じるため、電界が螺旋状無給電素子にも発生する。その結果、ループアンテナから受けたエネルギーが、螺旋状無給電素子を利用して電波として効率良く放射される。送信機のループアンテナだけからエネルギーが電波として放射される場合と比べると、送信機からの送信出力を上げることができる。ループアンテナへの送信電力が同じなら、送信機からの通信距離を伸ばすことができる。したがって、既存の送信機であっても、螺旋状無給電素子を筐体の外に追加するだけで、送信機のループアンテナを含めたハードウエアを変更することなく、また、電源を必要とする機器を追加することなく、送信機の送信出力を上げることができる。

【0009】

上記アンテナユニットについて、前記ループアンテナの使用周波数の波長をλとすると、前記螺旋状無給電素子の全長は０．３λ以上であるとよい。

【0010】

上記アンテナユニットについて、前記ループアンテナは、前記筐体内に配置された基板に実装され、かつ前記ループアンテナで囲まれた部分に開口面を備え、前記螺旋状無給電素子における螺旋の軸線と、前記開口面に対する垂線とが平行となるように前記螺旋状無給電素子が配置されているとよい。

【0011】

上記アンテナユニットについて、前記螺旋状無給電素子は、当該螺旋状無給電素子における螺旋の軸線の延びる方向において、互いに反対側の第１端および第２端を備え、前記ループアンテナの使用周波数の波長をλとし、前記軸線の延びる方向において前記第１端から０．０２λ離れた位置を第１指定位置とし、前記軸線の延びる方向において前記第２端から０．０２λ離れた位置を第２指定位置とし、前記ループアンテナは、前記第１指定位置と前記第２指定位置との間の範囲に配置されているとよい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】送信機および螺旋状無給電素子を示す斜視図である。

【図2】図１の送信機および螺旋状無給電素子を示す側面図である。

【図3】図１の送信機を示す分解斜視図である。

【図4】図１の送信機および螺旋状無給電素子を示す正面図である。

【図5】図１の螺旋状無給電素子からループアンテナまでの距離と、改善効果との関係を示すグラフ。

【図6】図１の螺旋状無給電素子の全長と改善効果との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

アンテナユニットおよび送信機の一実施形態について説明する。

【0014】

送信機は、例えば、タイヤ状態監視装置の送信機とほぼ同じ構成である。つまり、送信機は既存の送信機であるといえる。図示しないが、タイヤ状態監視装置は、車両の４つの車輪にそれぞれ装着される送信機と、車両に設置される受信機とを備えている。送信機は、車輪のホイールやタイヤに装着されている。また、送信機は、タイヤの内部空間に配置されている。

【0015】

送信機は、筐体と、タイヤ状態検出部と、基板と、送信回路と、ループアンテナと、を備えている。筐体は、タイヤ状態検出部、基板、送信回路およびループアンテナを収容している。送信機は、送信回路およびループアンテナにより、タイヤ状態検出部によって検出したタイヤの情報を含むデータ信号を受信機に無線送信する。タイヤ状態監視装置は、送信機から送信されるデータ信号を受信機で受信することで、タイヤの状態を監視する。

【0016】

タイヤ状態監視装置の送信機は、タイヤ内の水分や腐食性ガスといったタイヤ内の環境に耐え得るよう高い耐環境性能を有している。高い耐環境性能を持たせるため、送信機の筐体は密閉構造を有している。また、送信機は、車両走行中に常に遠心力を受けるホイールやタイヤに装着されるため、小型化かつ軽量化されている。送信機の小型化および軽量化のため、筐体が小型化されるとともに、ループアンテナも小型化されている。

【0017】

このように、密閉構造を有するとともに小型化された送信機は、屋外でも使用されるニーズがあり、例えば、路面温度測定システムの送信機として使用される。

【0018】

路面温度測定システムは、送信機を備える１つ以上の温度測定装置と、１つ以上の受信機と、を備える。１つ以上の温度測定装置は、屋外の道路に配置されている。温度測定装置は、道路の温度を測定するとともに、測定した温度をデータ信号として、送信機から受信機に無線送信する。路面温度測定システムに用いられる送信機は、タイヤ状態検出部の代わりに、温度センサを備えている。以下、路面温度測定システムの送信機に用いられるアンテナユニットに具体化して説明する。

【0019】

図１に示すように、アンテナユニット２０は、データを送信するように構成された送信機１０に備えられる。アンテナユニット２０は、ループアンテナ２５と、螺旋状無給電素子５０とを備えている。

【0020】

＜送信機＞
図１～図３に示すように、送信機１０は、筐体１１と、基板２２と、給電部２３と、ループアンテナ２５と、螺旋状無給電素子５０と、を備えている。なお、給電部２３は模式的に図示しているため、図２では詳細な図示を省略している。ループアンテナ２５は、筐体１１内に配置されている。螺旋状無給電素子５０は、筐体１１の外側に配置されている。送信機１０に備えられるアンテナユニット２０は、ループアンテナ２５と、螺旋状無給電素子５０とを含む。

【0021】

＜筐体＞
筐体１１は、基板２２、給電部２３およびループアンテナ２５を収容している。

【0022】

筐体１１は、筐体本体１２と、筐体本体１２の開口部を閉塞する平板状の蓋１３とを備えている。筐体本体１２は、第１壁１４と、第２壁１５と、を備えている。第１壁１４は、平板状である。第２壁１５は周壁である。第２壁１５は、第１壁１４の周縁から四角筒状に延びている。筐体本体１２と蓋１３とは固定されている。この固定により、筐体１１は密閉構造を有している。この密閉構造により、水分やガス等が筐体１１の外部から内部に侵入することが抑制されている。このため、筐体１１は高い耐環境性能を有しているといえる。筐体１１は、筐体本体１２の内部に樹脂が充填されることによって密閉構造を有していてもよい。この場合、筐体１１は、蓋１３を備えていなくてもよい。また、筐体１１の表面には電気的な接続、又は信号的な接続のための外部接続端子は設けられていない。このため、筐体１１は外部から内部の基板２２および給電部２３への接続が不可能な構造である。

【0023】

＜基板＞
基板２２は、表面に板面２２ａを備えている。基板２２の板面２２ａには給電部２３、および図示しない温度センサが実装されている。給電部２３は、図示しない送信回路、および制御装置を含む電子部品である。給電部２３は、温度センサが検出した信号を無線信号に変調した後、使用周波数の送信電力をループアンテナ２５に出力する。使用周波数帯としては、例えば、ＬＦ帯、ＭＦ帯、ＨＦ帯、ＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、及び２．４ＧＨｚ帯を挙げることができる。

【0024】

＜ループアンテナ＞
送信アンテナとしてのループアンテナ２５は、導体の一例である金属線材を屈曲させることで製造されている。ループアンテナ２５は、基部２６と、２つの延設部２７と、２つの端子接続部２８とを備えている。送信機１０の小型化および軽量化を目的として、ループアンテナ２５は可能な限り小型化されている。

【0025】

２つの延設部２７の各々は、基部２６の各端部から基板２２に向けて突出している。２つの端子接続部２８の各々は、基部２６とは反対側に位置する各延設部２７の端部から互いの端子接続部２８に近付くように突出している。詳細に図示しないが、ループアンテナ２５の端子接続部２８は給電部２３と電気的に接続されている。ループアンテナ２５は給電部２３から給電される。

【0026】

ループアンテナ２５は、筐体本体１２の底に基部２６が近接するとともに、延設部２７が基部２６の両端部から基板２２に向けて突出する形状で筐体１１内に収容されている。

【0027】

ループアンテナ２５と基板２２とは、開口領域Ｓ１を画定している。開口領域Ｓ１は、ループアンテナ２５に囲まれた部分であるといえる。開口領域Ｓ１は、金属線材に沿う仮想面３５に開口している。仮想面３５は、開口領域Ｓ１を囲むように金属線材に沿って延びる端縁３１を仮想的に延長した面である。ループアンテナ２５は、ループアンテナ２５で囲まれた部分に開口面３６を備えている。開口面３６は、基板２２の板面２２ａに垂直である。開口面３６に垂直な直線を垂線Ｌとする。なお、ループアンテナ２５は、開口面３６が板面２２ａに対し斜めになるように基板２２に配置されていてもよい。

【0028】

＜螺旋状無給電素子＞
図１、図２および図４に示すように、螺旋状無給電素子５０は、送信機１０を外側から囲んでいる。螺旋状無給電素子５０は、導体の一例である金属線材製である。螺旋状無給電素子５０は、金属線材を螺旋状に巻回して形成されている。螺旋状無給電素子５０は、ループアンテナ２５と電磁気的に結合できる位置に配置されている。電磁気的に結合できるとは、ループアンテナ２５で生じた磁界によって、螺旋状無給電素子５０に誘導電流を流すことができることを示す。

【0029】

螺旋状無給電素子５０は、第１端５１と、第２端５２とを備えている。第１端５１は、金属線材の一端であるとともに、第２端５２は、第１端５１の反対側に位置する、金属線材の他端である。螺旋状無給電素子５０は、当該螺旋状無給電素子５０における軸線Ｔの延びる方向において、互いに反対側の第１端５１および第２端５２を備えている。なお、軸線Ｔは、螺旋状無給電素子５０の螺旋の中心を通る線である。螺旋状無給電素子５０の第１端５１および第２端５２は開放端である。つまり、螺旋状無給電素子５０は、開放端である両端を有する。螺旋状無給電素子５０の第１端５１および第２端５２は、グランドに接続されていない。

【0030】

螺旋状無給電素子５０を軸線Ｔの延びる方向から見ることを、螺旋状無給電素子５０の正面視とする。螺旋状無給電素子５０は、正面視で四角形状の開口領域Ｓ２を画定している。開口領域Ｓ２は、正面視で螺旋状無給電素子５０によって囲まれた部分である。開口領域Ｓ２は、軸線Ｔの延びる方向における螺旋状無給電素子５０の両端に開口しているといえる。螺旋状無給電素子５０の正面視が四角枠状となるようにするため、金属線材は、軸線Ｔの延びる方向に離れながら折り曲げられている。金属線材を折り曲げて形成される四角枠は、螺旋状無給電素子５０の正面視で全て同じ大きさである。

【0031】

螺旋状無給電素子５０は、複数の第１辺部５０ａと、複数の第２辺部５０ｂと、複数の第３辺部５０ｃと、複数の第４辺部５０ｄとを備えている。第１辺部５０ａは、螺旋状無給電素子５０の正面視で上下方向に延びている。第２辺部５０ｂは、第１辺部５０ａと第３辺部５０ｃとの間で延びている。第２辺部５０ｂは、水平方向に延びている。第３辺部５０ｃは、第２辺部５０ｂと第４辺部５０ｄとの間で延びている。第３辺部５０ｃは、鉛直方向に延びている。第４辺部５０ｄは、第３辺部５０ｃから水平方向に延びている。第４辺部５０ｄは、第３辺部５０ｃと、第１辺部５０ａとの間で延びている。

【0032】

軸線Ｔの延びる方向では、第１辺部５０ａ同士、第２辺部５０ｂ同士、第３辺部５０ｃ同士、および第４辺部５０ｄ同士の各々が平行である。全ての第１辺部５０ａの長さは同じであるとともに、全ての第２辺部５０ｂの長さは同じである。また、全ての第３辺部５０ｃの長さは同じであるとともに、全ての第４辺部５０ｄの長さは同じである。軸線Ｔの延びる方向に隣り合い、かつ平行な辺部同士の距離は、第１～第４辺部５０ａ～５０ｄで同じである。

【0033】

なお、螺旋状無給電素子５０は、螺旋状であれば、軸線Ｔの延びる方向に隣り合う辺部同士は平行でなくてもよいし、隣り合う辺部同士の距離は若干異なっていてもよい。また、同じ辺部同士で長さが異なっていてもよい。

【0034】

送信機１０は、螺旋状無給電素子５０の正面視で開口領域Ｓ２内に位置する。送信機１０は、螺旋状無給電素子５０の複数の第４辺部５０ｄ上に載置されている。送信機１０は、螺旋状無給電素子５０の第１端５１および第２端５２の各々よりも内側に配置されている。軸線Ｔの延びる方向に沿った、第１端５１から、当該第１端５１に最も近い筐体１１の表面までの距離をＫ１とする。軸線Ｔの延びる方向に沿った、第２端５２から、当該第２端５２に最も近い筐体１１の表面までの距離をＫ２とする。距離Ｋ１と距離Ｋ２が同じ、又はほぼ同じとなるように、螺旋状無給電素子５０の内側に送信機１０が配置されている。

【0035】

螺旋状無給電素子５０は、軸線Ｔと、ループアンテナ２５の開口面３６の垂線Ｌとが平行となるように送信機１０の外側に配置されている。また、螺旋状無給電素子５０およびループアンテナ２５を軸線Ｔおよび垂線Ｌに沿って見た場合、螺旋状無給電素子５０の内側に、ループアンテナ２５が位置している。螺旋状無給電素子５０は、ループアンテナ２５と電磁気的に結合する位置に配置されている。

【0036】

螺旋状無給電素子５０の軸線Ｔの延びる方向における第１端５１と第２端５２との間の距離を、螺旋状無給電素子５０の軸線方向への長さとする。送信機１０は、螺旋状無給電素子５０の軸線方向への長さの中央点Ｐ上に、ループアンテナ２５の図示しない中心軸が位置するように、配置されている。

【0037】

ループアンテナ２５は、螺旋状無給電素子５０の第１端５１および第２端５２の各々よりも内側に配置されている。軸線Ｔの延びる方向に沿った、第１端５１から、第１端５１に最も近いループアンテナ２５の端縁３１までの距離をＫ３とする。軸線Ｔの延びる方向に沿った、第２端５２から、第２端５２に最も近いループアンテナ２５の端縁３１までの距離をＫ４とする。距離Ｋ３と距離Ｋ４が同じ、又はほぼ同じとなるように、螺旋状無給電素子５０内に送信機１０が配置されている。なお、送信機１０は、距離Ｋ３と距離Ｋ４が異なるように螺旋状無給電素子５０内に配置されていてもよい。

【0038】

＜アンテナユニットの機能＞
給電部２３からループアンテナ２５に送信電力が入力されると、ループアンテナ２５から放射されたエネルギーが、螺旋状無給電素子５０を利用して増幅されるとともに、電波として放射される。

【0039】

＜アンテナユニットの利得＞
アンテナユニット２０では、螺旋状無給電素子５０を用いることで、ループアンテナ２５単体の場合と比べて利得Ｇａ［ｄＢｉ］が高められている。なお、利得Ｇａ［ｄＢｉ］は、全方位に均等な感度を持つ無指向性アンテナの感度を基準としたときの最大感度方位の感度を倍数として表している。

【0040】

ループアンテナ２５単体での利得Ｇａが－１３［ｄＢｉ］程度であったのに対し、ループアンテナ２５と螺旋状無給電素子５０とを備えるアンテナユニット２０の利得Ｇａが－１［ｄＢｉ］程度にまで高められる。このため、ループアンテナ２５単体の場合に対する改善効果は１２［ｄＢ］程度になっている。

【0041】

＜螺旋状無給電素子とループアンテナとの位置＞
ループアンテナ２５と螺旋状無給電素子５０との磁界による結合が強くなると、螺旋状無給電素子５０に流れる誘導電流が大きくなるため、アンテナユニット２０の改善効果［ｄＢ］が高められる。改善効果［ｄＢ］を高めるため、螺旋状無給電素子５０に対してループアンテナ２５を配置できる範囲を定めるのが好ましい。ループアンテナ２５は、螺旋状無給電素子５０の第１端５１と第２端５２の間で螺旋状無給電素子５０の内側に配置されるのが好ましい。

【0042】

図５に示すように、螺旋状無給電素子５０の中央点Ｐにループアンテナ２５が配置されていると、改善効果が１５［ｄＢ］程度と、最も大きくなるため特に好ましい。また、ループアンテナ２５は、螺旋状無給電素子５０の第１端５１と第２端５２の間に配置されていても、改善効果が１４［ｄＢ］程度であるため、好ましい。

【0043】

なお、ループアンテナ２５は、軸線Ｔの延びる方向に沿って、螺旋状無給電素子５０の第１端５１および第２端５２のいずれか一方から離れるように、螺旋状無給電素子５０の外側に配置されていてもよい。ここで、ループアンテナ２５の使用周波数での波長を「λ」とする。

【0044】

第１端５１および第２端５２のいずれか一方からループアンテナ２５までの距離が０．０２λまでであれば、ループアンテナ２５が、軸線Ｔの延びる方向に沿って螺旋状無給電素子５０から離れていても、６［ｄＢ］程度の改善効果を得ることができる。なお、６［ｄＢ］程度の改善効果を得られることは、ループアンテナ２５単体に比べて２倍の送信出力を得られることを示している。

【0045】

軸線Ｔの延びる方向において第１端５１から０．０２λ離れた位置を第１指定位置とする。軸線Ｔの延びる方向において第２端５２から０．０２λ離れた位置を第２指定位置とする。ループアンテナ２５は、第１指定位置と第２指定位置との間の範囲に配置されているのが好ましい。なお、ループアンテナ２５と螺旋状無給電素子５０との距離が０．０２λであるため、筐体１１の一部分は螺旋状無給電素子５０の内側に配置されている。

【0046】

＜螺旋状無給電素子の全長＞
アンテナユニット２０の改善効果［ｄＢ］を高めるため、ループアンテナ２５から放射された電波に螺旋状無給電素子５０を共振させる。螺旋状無給電素子５０を共振させるため、螺旋状無給電素子５０の全長の範囲を定めるのが好ましい。螺旋状無給電素子５０の第１端５１と第２端５２との間での金属線材そのものの長さを螺旋状無給電素子５０の全長とする。

【0047】

図６に示すように、アンテナユニット２０の改善効果［ｄＢ］を６［ｄＢ］以上とするため、螺旋状無給電素子５０の全長は０．３λ以上が好ましい。螺旋状無給電素子５０の全長が０．５λ付近で改善効果［ｄＢ］が最大になっているため、螺旋状無給電素子５０の全長は、０．５λ付近が特に好ましい。

【0048】

＜作用＞
本実施形態の作用について説明する。

【0049】

ループアンテナ２５に送信電力が供給されて、ループアンテナ２５に電流が流れると、ループアンテナ２５の周囲に磁界が発生するとともに電界が発生してループアンテナ２５からエネルギーが放射される。筐体１１の外では、ループアンテナ２５からの磁界の影響を受けて螺旋状無給電素子５０に誘導電流が流れる。そして、螺旋状無給電素子５０において、第１端５１付近および第２端５２付近と、その他の部位とに電位差が生じる結果、螺旋状無給電素子５０に電界が発生する。ループアンテナ２５から受けたエネルギーが、電波として螺旋状無給電素子５０を利用して効率良く放射される。

【0050】

実施形態の効果について説明する。

【0051】

（１）アンテナユニット２０は、送信機１０のループアンテナ２５と、螺旋状無給電素子５０とを備えている。また、送信機１０は、筐体１１と、ループアンテナ２５と、螺旋状無給電素子５０と、を含む。

【0052】

螺旋状無給電素子５０はループアンテナ２５を取り囲んでいるか、ループアンテナ２５に近接している。全長を螺旋状無給電素子５０と同じとする、直線状の無給電素子を比較例とする。この比較例と比べると、螺旋状無給電素子５０は、ループアンテナ２５からの磁界の影響を強く受けるため、螺旋状無給電素子５０には比較例よりも大きな誘導電流が流れる。そして、ループアンテナ２５から受けたエネルギーを、螺旋状無給電素子５０を利用して電波として効率良く放射できる。このため、ループアンテナ２５単体から、電波を放射する場合と比べると、送信機１０からの送信出力を上げることができる。ループアンテナ２５への給電量が同じなら、アンテナユニット２０からの通信距離を伸ばすことができる。

【0053】

送信機１０は、タイヤ状態監視装置の送信機としても使用可能な既存の送信機である。また、送信機１０の筐体１１は密閉構造を有するとともに、筐体１１およびループアンテナ２５は小型化されている。タイヤ状態監視装置の送信機として使用可能な送信機を、路面温度測定システムの送信機１０として単体で使用したとき、その送信出力が足りない場合がある。この場合、筐体１１の外に螺旋状無給電素子５０を配置するだけで、ループアンテナ２５を含めたハードウエアを変更することなく、また、電源を必要とする機器を追加しなくても、送信機１０の送信出力を上げることができる。

【0054】

（２）螺旋状無給電素子５０の全長を０．３λ以上に規定している。このように螺旋状無給電素子５０の全長を規定することで、螺旋状無給電素子５０をループアンテナ２５からの電波と共振させやすくなる。このため、ループアンテナ２５単体だけの場合と比べて、アンテナユニット２０の利得Ｇａを高めて改善効果［ｄＢ］を高めることができる。その結果、送信機１０の送信出力を上げることができる。

【0055】

（３）ループアンテナ２５を螺旋状無給電素子５０の外側に配置する場合、第１端５１および第２端５２のいずれか一方からループアンテナ２５までの距離を０．０２λまでとした。つまり、ループアンテナ２５を、第１指定位置と第２指定位置との間の範囲に配置した。例えば、ループアンテナ２５が第１指定位置と第２指定位置との間の範囲から外れた位置に配置されている場合と比べると、ループアンテナ２５と螺旋状無給電素子５０との磁界による結合が強くなる。その結果、送信機１０からの送信出力を上げることができる。

【0056】

（４）螺旋状無給電素子５０の軸線Ｔと、開口面３６に対する垂線Ｌとが平行となるように螺旋状無給電素子５０を配置した。軸線Ｔと垂線Ｌとが平行からずれるように螺旋状無給電素子５０およびループアンテナ２５の少なくとも一方が配置されている場合と比べると、ループアンテナ２５と螺旋状無給電素子５０との磁界による結合が強くなる。このため、送信機１０からの送信出力を上げることができる。

【0057】

（５）螺旋状無給電素子５０は、第１端５１および第２端５２を開放端とするとともに、給電部２３とは電気的に接続されていない。開放端を有する螺旋状無給電素子５０を、送信機１０に直接電気的に接続する場合と比べると、ループアンテナ２５に対する落雷や静電気による送信回路への影響を軽減できる。

【0058】

上記の各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記の各実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0059】

・ループアンテナ２５および螺旋状無給電素子５０を導体としての金属線材で形成したが、これに限らない。ループアンテナ２５および螺旋状無給電素子５０は、導体であれば、材質の限定はない。ループアンテナ２５および螺旋状無給電素子５０は、金属線や金属板等を用いた金属加工品によって形成されていてもよいし、単線および撚り線を含むリード線によって形成されていてもよい。又は、ループアンテナ２５および螺旋状無給電素子５０は、導電性樹脂や導電性ゴム材料で形成されていてもよいし、ループアンテナ２５および螺旋状無給電素子５０は、樹脂又はセラミック製の筐体１１に対するメッキや導電性塗料によるパターンによって形成されていてもよい。なお、ループアンテナ２５は、プリント基板やフレキシブル基板上の導体パターンによって形成されていてもよい。

【0060】

・送信機１０の基板２２に設けられる電子部品は、圧力センサなど、どのような電子部品でもよい。

【0061】

・送信機１０は、路面温度測定システム以外のシステムの送信機として用いられてもよい。

【0062】

・螺旋状無給電素子５０は、螺旋状無給電素子５０の軸線Ｔと、ループアンテナ２５の開口面３６に対する垂線Ｌとが平行からずれるように配置されていてもよい。

【0063】

・ループアンテナ２５を、第１指定位置と第２指定位置との間の範囲から外れた位置に配置してもよい。

【0064】

・ループアンテナ２５は、一つの長方形状の板バネを屈曲させることで製造されていてもよい。この場合は、ループアンテナ２５は、導体の一例であるステンレス製である。この場合も、ループアンテナ２５は、基部２６と、２つの延設部２７と、２つの端子接続部２８とを備えている。基部２６、延設部２７、および端子接続部２８の各々は長板状である。

【0065】

・螺旋状無給電素子５０の正面視で、螺旋状無給電素子５０は四角枠状でなくてもよく、丸枠状、多角枠状であってもよい。

【0066】

・送信機１０は受信機として使用してもよい。

【符号の説明】

【0067】

Ｌ…垂線、Ｔ…軸線、１０…送信機、１１…筐体、２０…アンテナユニット、２２…基板、２５…ループアンテナ、３５…開口面、５０…螺旋状無給電素子、５１…開放端としての第１端、５２…開放端としての第２端。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】