[发明专利]天线装置和天线系统

说明书

技术领域

本发明涉及使用微小环形天线元件的天线装置和使用上述天线装 置的天线系统。

背景技术

近年来，为了确保信息安全，不断进行对通过无线通信系统进行 个人认证的技术的开发。具体来说，使用者持有无线通信装置，个人 计算机、携带式电话和车辆等对象物也配备有无线通信装置，始终通 过该无线通信系统进行认证。在对象物进入使用者周围的一定范围内 时，可以对对象物进行控制。另一方面，在对象物离开使用者周围的 一定范围时，则不能对对象物进行控制。为了判断使用者周围的一定 范围内是否存在对象物，需要在进行无线认证通信时通过无线通信装 置测定对象物与使用者的距离。

此外，最为简单的距离测定方法为通过接收电场强度进行测定。 无需用于测定距离的特殊电路，利用用于无线认证的无线通信装置就 能够测定距离。然而，由于使用者持有无线通信装置或认证密匙装置， 因此所搭载的天线增益受到人体等导体的强烈影响。此外，在多路环 境下使用时会受到衰减的影响。

根据上述的理由，会产生因周围环境引起接收电场强度急剧下降 的现象。由此，接收电场强度随着距离增大而降低的、距离与接收电 场强度的关系被破坏，距离测定的精度大幅度下降。而且，认证通信 时所需的天线增益降低，引起通信质量下降。以往，提出有如下的避 免导体对天线的影响的方法：为了在即使有导体靠近时也能够防止天 线增益急剧下降，使用形成环形面与导体垂直的结构的微小环形天线 元件(例如，参考专利文献1的图1和专利文献2的图2)。此外，提 出有如下的防止衰减影响的方法：放射不同的偏振波成分(例如，参 照专利文献1的图4)。

专利文献1：日本特开2000-244219号公报

专利文献2：日本特开2005-109609号公报

专利文献3：日本国际公开WO2004/070879号公报

非专利文献1：電子情報通信学会编，“アンテナ工学ハンドブ ツク”，PP.59-63，オ一ム社，第1版，1980年10月30日発行。

发明内容

然而，在专利文献1和2的方法中，由于天线的增益在导体靠近 天线的情况下和远离天线的情况下发生变化，因此存在不能得到与天 线到导体的距离无关的恒定天线增益的问题。特别是在专利文献1中， 存在下述问题：即使可以避免衰减的影响，也不能够避免因天线与导 体的距离产生的天线增益的变动。

本发明的第一目的在于解决上述问题，提供一种使用了如下的微 小环形天线元件的天线装置，该微小环形天线元件能够与天线装置到 导体的距离无关地得到大致恒定的增益，并且能够防止通信质量的下 降。

本发明的第二目的在于解决上述问题，提供一种天线系统，其包 括认证密匙用天线装置和对象设备用天线装置，在天线装置与导体之 间的距离变化时认证密匙用天线装置的天线增益变动较小，且能够避 免衰减的影响。

第一发明的天线装置，其包括：微小环形天线元件，其具有预定 的微小长度和两个供电点；以及平衡信号供电单元，其分别对上述微 小环形天线元件的两个供电点提供具有预定的振幅差和预定的相位差 的两个平衡无线信号，其特征在于，上述微小环形天线元件包括：多 个环形天线部，其具有预定的环形面，并放射与上述环形面平行的第 一偏振波成分；以及至少一根连接导体，其设于与上述环形面正交的 方向上，连接上述多个环形天线部，并放射与上述第一偏振波成分正 交的第二偏振波成分，该天线装置包括设定单元，该设定单元在上述 天线装置靠近导体板的情况下，通过使上述天线装置与上述导体板的 距离变化时的、上述第一偏振波成分的天线增益的最大值与上述第二 偏振波成分的天线增益的最大值大致相同，与上述距离无关地、使上 述第一偏振波成分和上述第二偏振波成分的合成成分大致恒定。

在上述天线装置的基础上，具有如下特征：上述设定单元对上述 振幅差和上述相位差中的至少一方进行设定，以使上述距离变化时的、 上述第一偏振波成分的天线增益的最大值与上述第二偏振波成分的天 线增益的最大值大致相同。

在上述天线装置的基础上，具有如下特征：上述设定单元具有控 制单元，该控制单元对上述振幅差和上述相位差中的至少一方进行控 制，以使上述距离变化时的、上述第一偏振波成分的天线增益的最大 值与上述第二偏振波成分的天线增益的最大值大致相同。