CN102474011A

CN102474011A - 线圈天线及使用该线圈天线的电子设备

Info

Publication number: CN102474011A
Application number: CN2010800336563A
Authority: CN
Inventors: 井上哲夫
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Materials Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Materials Co Ltd
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: JPWO2011010471A1; WO2011010471A1; KR101337753B1; JP5658153B2; KR20120035219A; CN102474011B

Abstract

根据实施方式，提供一种包括圆柱形磁芯(4)、以及卷绕于圆柱形磁芯(4)上的绕组(5)的线圈天线(1)。圆柱形磁芯(4)包括由软磁性体粉末和有机粘合剂的混合物所形成的圆柱形磁性体(2)、以及覆盖圆柱形磁性体(2)的表面的绝缘体(3)。

Description

线圈天线及使用该线圈天线的电子设备

技术领域

本发明的实施方式涉及一种线圈天线及使用该线圈天线的电子设备。

背景技术

磁导率和介电常数越高，用于缩短电波波长的磁性体和介质越有效。以往以来一直尝试利用介质陶瓷(非磁性材料)来缩短波长，但由于频带较窄，因此，无法在确保足够的灵敏度的同时实现小型化。例如，在像地面数字广播那样使用100MHz～1GHz的频带的信息通信中，需要外置天线。因而，为了缩短该频带的波长，在磁导率较高的磁性材料的周围卷绕线圈元件，从而利用电波特性长度的缩短效果来获取小型且接收灵敏度优异的天线。

另外，随着通信信息的激增，正在力图实现电子通信设备的小型化和轻量化，为此，希望搭载于电子通信设备的电子元器件实现小型化和轻量化。在现有的便携式通信终端上用于信息传播的电波的频带为100MHz以上的高频区域。在便携式移动通信和卫星通信中，使用GHz频带的高频区域的电波。因此，在高频区域中使用的电子元器件受到关注。

为了应对高频区域的电波，对电子元器件要求减小能耗和传输损耗，并有效缩短电气特性长度。例如，在对便携式通信终端是不可或缺的天线器件中，在接收过程中，在导体和材料中会产生损耗。该损耗成为接收灵敏度下降的原因。另一方面，随着对电子元器件的小型化和轻量化的要求的提高，对天线器件要求在抑制损耗并维持接收灵敏度不变的同时实现小型化。因此，开发出了使用介质陶瓷和磁性体的天线器件，以使得能实现小型化和节省空间。

例如，作为地面数字广播用的线圈天线，已知有对由长方体所形成的介质(或磁性体)卷绕绕组而形成的线圈天线(参照专利文献1)。作为电波钟表用天线，已知有：用热收缩管将长方体的磁性体的周围进行绝缘、并在其上卷绕绕组而形成的线圈天线(参照专利文献2)；以及在用树脂将磁性体粉末粘结成固体而形成的长方体的磁芯的周围卷绕线圈而形成的天线(参照专利文献3)。关于天线用磁性体粉末，已知例如通过使用平均粒径为1μm以下的微细磁性粉末来控制高频下的磁导率(参照专利文献4)。

然而，由于使用介质陶瓷的天线的频带较窄，从而无法在所需要的频带内确保足够的灵敏度，因此，现状是将所述使用介质陶瓷的天线用作为辅助性的天线器件。在使用以有机粘合剂来将软磁性粉末粘结成固体而形成的磁性体的天线中，无法由磁性体的磁性特性来充分降低高频带下的损耗。此外，由于长方体的磁性体上卷绕有线圈，因此，高频电流会集中于线圈的弯曲成直角的部分，另外，由于磁性体与线圈之间的距离不固定，因此，无法获得足够的接收灵敏度特性。因此，需要一种提高了宽频带下的接收灵敏度的线圈天线。

专利文献1：日本专利特开2008-259039号公报

专利文献2：日本专利特开2005-269234号公报

专利文献3：日本专利特开2007-060138号公报

专利文献4：日本专利特开2008-258601号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种提高了宽频带下的接收灵敏度的线圈天线、及使用该线圈天线的电子设备。

实施方式的线圈天线包括：圆柱形磁芯，该圆柱形磁芯包括由软磁性体粉末和有机粘合剂的混合物所形成的圆柱形磁性体、及覆盖所述圆柱形磁性体的表面的绝缘体；以及绕组，该绕组卷绕于所述圆柱形磁芯上。另外，实施方式的电子设备包括上述实施方式的线圈天线。

附图说明

图1是表示实施方式1的线圈天线的立体图。

图2是表示实施方式2的线圈天线的立体图。

图3是表示实施方式3的线圈天线的立体图。

具体实施方式

下面，基于附图，对实施方式的线圈天线进行说明。图1是表示实施方式1的线圈天线的立体图，图2是表示实施方式2的线圈天线的立体图，图3是表示实施方式3的线圈天线的立体图。在这些附图中，标号1是线圈天线，标号2是圆柱形磁性体，标号3是绝缘体，标号4是圆柱形磁芯，标号5是绕组，标号6是圆柱形绕线管，标号7是平坦部。

圆柱形磁性体2由软磁性体粉末和有机粘合剂的混合物形成，将该混合物成形为圆柱形。圆柱形磁性体2的表面被绝缘体3所覆盖。圆柱形磁芯4包括圆柱形磁性体2、以及覆盖其表面的绝缘体3。实施方式1的线圈天线1将绕组5卷绕于用绝缘体3覆盖圆柱形磁性体2而形成的圆柱形磁芯4上。实施方式2的线圈天线1还包括安装于圆柱形磁芯4的外周的圆柱形绕线管6。在实施方式2的线圈天线1中，绕组5卷绕于圆柱形绕线管6上。

优选为构成圆柱形磁性体2的软磁性体粉末由在高频区域中磁导率较大的磁性材料形成。具体而言，优选为软磁性体粉末由从铁铝硅合金(铝硅铁粉)、铁镍合金(坡莫合金)、铁镍坡莫合金(钼坡莫合金)、铁钴合金、铁钴硅合金、铁硅钒合金、铁钴硼合金、钴基无定形合金、铁基无定形合金、羰铁、以及纯铁中所选出的至少一种材料形成。

软磁性体粉末也可以具有用被膜覆盖其表面而形成的核壳结构。优选为被膜由从氮化物、碳化物、以及氧化物中所选出的至少一种材料形成。作为被膜的结构材料，可以举出含有从Al、Si、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Hf、Zn、Mn、以及稀土类元素中所选出的至少一种金属的氧化物、AlN、Si₃N₄、SiC等。被膜也可以通过直接对软磁性体粉末的表面进行氮化处理、碳化处理、或氧化处理而形成。

这样，以被膜覆盖软磁性体粉末的表面，从而能抑制软磁性体粉末发生劣化。也可以使用树脂被膜或镀Ni膜等抗蚀性优异的金属被膜，来代替由氮化物、碳化物、及氧化物等所形成的被膜。优选为树脂被膜由聚酯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、纤维素类树脂、丙烯腈-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、环氧树脂、酚醛树脂、ABS树脂、酰胺类树脂、酰亚胺类树脂、或它们的共聚物形成。

无论在使用哪一种被膜的情况下，被膜的厚度都优选为在1nm以上、100nm以下的范围内。特别是当软磁性体粉末是平均粒径为10nm以上、小于100nm的微粉末时，优选为被膜的厚度较薄，特别优选为在1nm以上、7nm以下的范围内。将带被膜的软磁性体粉末称为核壳型软磁性体粉末。

虽然对软磁性体粉末的平均粒径没有特别限制，但优选为在10nm以上、1μm以下的范围内。平均粒径小于10nm的软磁性体粉末难以调制。若软磁性体粉末的平均粒径超过1μm，则天线的高频特性会下降。在使用线圈天线1作为100MHz以上的无线信号天线的情况下，优选为软磁性体粉末的平均粒径在100nm以下。在使用线圈天线1作为1GHz以上的无线信号天线的情况下，优选为软磁性体粉末的平均粒径小于50nm。

作为微粉末状的软磁性体粉末，例如可以举出通过如下方法而获得的微细的铁粉等：即，将镍、钴、铁的乙二酸盐等有机酸盐进行热分解，用氢气将所得到的微细的氧化物进行低温还原，将所得到的镍粉、钴粉、铁粉等、以及硫酸亚铁溶液进行中和而获得。作为其他方法，可以举出如下方法：即，通过减压化使镍、钴、铁等金属进行加热蒸发，通过气相使所述金属凝固，从而获得镍粉、钴粉、铁粉等。这些方法并不局限于镍、钴、铁等的微粉末，也可以适用于它们的合金或进一步添加Al和Si等氧化物的标准生成吉布斯能较小的金属而形成的合金。

软磁性体粉末也可以是还原在溶液中的微粉末，例如可以举出在高温、高压下将含有镍和钴的氨配位离子的溶液进行氢还原而得到的镍粉和钴粉等。此外，也可以是将羰基镍(Ni(CO)₄)和羰基铁(Fe(CO)₅)进行热分解而得到的羰基镍粉和羰基铁粉等。由于平均粒径小于100nm的粉末极其微细，因此，优选为设置所述被膜作为保护层，以防止软磁性体粉末因氧化等而发生劣化。

对粘合软磁性体粉末的有机粘合剂没有特别限制，可以举例示出聚酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、纤维素类树脂、丙烯腈-丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶及它们的共聚物等热可塑性树脂、环氧树脂、酚醛树脂、酰胺类树脂、酰亚胺类树脂等热固化性树脂、或作为有机类阻燃剂的卤化物、溴化聚合物等。它们可以使用一种，也可以将两种以上混合使用。

圆柱形磁性体2通过将上述软磁性体粉体和有机粘合剂的混合物成形为圆柱形而形成。圆柱形磁性体2可以为固化的状态，也可以为具有柔软性的状态。在使用热固化性树脂作为有机粘合剂的情况下，在将软磁性体粉体和有机粘合剂的混合物成形为圆柱形之后，实施热处理，从而能形成经固化的圆柱形磁性体2。在使用橡胶类材料作为有机粘合剂的情况下，能形成具有柔软性的圆柱形磁性体2。圆柱形磁性体2优选为正圆柱体，但也可以是椭圆柱体。

圆柱形磁芯4包括被绝缘体3所覆盖的圆柱形磁性体2。虽然对圆柱形磁芯4的尺寸没有特别限制，但优选为直径为1～5mm、长度为10～100mm左右。若小于该尺寸，则天线特性有可能不能达到要求，若大于该尺寸，则会因天线过大而导致不适于小型化和薄型化。例如使用绝缘管来作为绝缘体3。优选为对绝缘体3的至少一部分使用热收缩性树脂或热收缩管。优选为整个绝缘体3都由热收缩性树脂或热收缩管形成，由此，能保持绝缘体3的厚度一定。

对于保护圆柱形磁性体2的绝缘体3，使用聚四氟乙烯、聚烯烃、含氟弹性体、无卤素树脂、聚氯乙烯、氟树脂、环氧树脂、硅酮橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、和聚酯等。优选为绝缘体3由绝缘性和耐气候性优异的材料形成。至少在卷绕绕组的部分形成绝缘体3。

作为所述热收缩管的材质，可以举出从聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、全氟乙烯-全氟丙烯共聚物、聚烯烃、聚偏氟乙烯、尼龙弹性体、以及硅酮橡胶中所选出的至少一种材料。优选为热收缩管在60～180℃的温度下进行热收缩。若热收缩管的热收缩温度小于60℃，则难以进行操作，若超过180℃，则有可能会对软磁性体粉末和有机粘合剂造成不良影响。

在使用热收缩性树脂的情况下，在将热收缩性树脂涂布于圆柱形磁性体2的表面之后，进行热处理，从而使热收缩性树脂的涂布层产生热收缩。在使用热收缩管的情况下，在将圆柱形磁性体2插入热收缩管之后，进行热处理，从而使热收缩管产生热收缩。虽然使用热收缩性树脂或热收缩管作为绝缘体3，但除此以外，也可以在圆柱形磁性体2的表面上另外涂布绝缘树脂，再于其上覆盖热收缩管。即使在这样的情况下，也能通过对热收缩管进行热处理而使其收缩，来将圆柱形磁性体2和绝缘体3形成一体化。

虽然对由绝缘管等所形成的绝缘体3的厚度没有特别限制，但优选为在0.05mm以上。若绝缘体3的厚度小于0.05mm，则难以形成均匀的绝缘膜。为了能容易地形成均匀的绝缘膜，优选为绝缘体3的厚度为0.2mm以上。虽然对绝缘体3的厚度的上限没有特别限制，但优选为在0.85mm以下。若绝缘体3的厚度超过0.85mm，则由于圆柱形磁性体2与绕组5之间的距离相距过远，因此，线圈天线1的天线特性有可能会下降。在使用热收缩树脂或热收缩管等热收缩性的材料的情况下，绝缘体3的厚度表示热收缩后的厚度。

也可以用不具有热收缩性的材料来形成绝缘管。在这样的情况下，使绝缘管的内径的尺寸与圆柱形磁性体2的外径的尺寸相匹配，然后，将圆柱形磁性体2插入绝缘管。在圆柱形磁性体2与绝缘管之间产生间隙的情况下，根据需要将树脂填充于间隙内，这样做也是有效的。

将绕组5卷绕于圆柱形磁芯4上，由此构成线圈天线1。在用由绝缘管等所形成的绝缘体3来覆盖圆柱形磁性体2的表面之后，在绝缘体3上形成绕组5，从而形成实施方式1的线圈天线1。在将圆柱形磁芯4插入圆柱形绕线管5之后，在绕线管5上形成绕组5，从而形成实施方式2的线圈天线1。在这种情况下，将圆柱形磁性体2插入圆柱形绕线管5，从而也能构成线圈天线1。

作为绕组5，可以使用金属线或金属箔等。绕组5也可以是其表面具有绝缘被膜的绕组。虽然绕组5的尺寸是任意的，但优选为是直径1mm以下的金属线、或宽度2mm以下、厚度0.5mm以下的金属箔。若绕组5的尺寸超过上述值，则在将其卷绕于圆柱形磁芯4上时，绕组5的反弹较大，难以保持圆柱形磁芯4与绕组5之间的距离一定。在这种情况下，在卷绕绕组后实施涂敷树脂较为有效。

圆柱形绕线管5具有用于插入圆柱形磁芯4的圆柱形的空洞部。另外，关于圆柱形绕线管5的外形，也优选为是与圆柱形磁芯4相同的圆柱形。作为圆柱形绕线管5的形成材料，优选为使用液晶聚合物(LCP)或ABS树脂等绝缘树脂(工业用塑料)。优选为圆柱形绕线管5的壁厚在0.1～0.5mm的范围内。由于若圆柱形绕线管5的壁厚小于0.1mm，则绕线管5的强度容易变得不够，若超过0.5mm，则圆柱形磁芯2与绕组5之间的距离相距过远，因此不太理想。

在需要固定绕组5的前端的情况下，也可以在圆柱形磁芯4的端部设置平面部7，以将绕组5的前端部固定于平面部7。图3表示端部设置有平面部7的圆柱形磁芯4的一个例子。虽未图示，但也可以沿圆柱形磁芯4的长度方向(圆周面)直接设置平坦部。在设置这样的平面部的情况下，优选为形成为圆柱形磁芯4的长度的10％以下。

在该实施方式的线圈天线1中，由于卷绕绕组5的部分呈圆柱形，因此，能使磁性体2与绕组5之间的距离基本保持一定。如现有的线圈天线那样，若磁性体为长方体，则由于在长方体的角部和平面部上的磁性体与绕组之间的距离会产生差异，因此，在线圈部分会发生电磁场集中，从而会因涡流而产生损耗。其结果是，天线特性会下降。由于通过使用圆柱形磁性体2，能保持磁性体2与绕组5之间的距离基本一定，因此，能抑制线圈部分产生涡流。具体而言，能将磁性体2的中心轴与绕组5之间的距离的最大值与最小值之差保持在0.25mm以下。由此，能提高天线特性。

根据上述线圈天线1，由于能提高天线特性、特别是电气特性长度的缩短效果，因此，能适用于例如100MHz以上的无线信号天线。虽然频率的上限也与磁性体的特性有关，但若提高磁性体的磁导率，则到3GHz左右为止仍是有效的。作为磁导率到3GHz左右为止仍有效的磁性体，可以举出如上所述的铁铝硅合金(铝硅铁粉)、铁镍合金(坡莫合金)、铁镍坡莫合金(钼坡莫合金)、铁钴合金、铁钴硅合金、铁硅钒合金、铁钴硼合金、钴基无定形合金、铁基无定形合金、羰铁、以及纯铁等。

本实施方式的线圈天线1能适用于各种具有通信功能的电子设备，能实现天线的小型化/薄型化和提高天线特性。由于在100MHz以上的高频区域中特别有效，因此，线圈天线1适用于无线LAN用电子设备、地面数字广播用电子设备、便携式电话等便携式通信用电子设备的天线。在这样的电子设备上安装线圈天线1，从而能提高接收特性和基于所述接收特性的电子设备的特性。

此外，由于线圈天线1将软磁性体粉末和有机粘合剂的混合物作为基材，因此，能提供具有柔软性的线圈天线1。因此，即使在必须将天线弯曲并内置于电子设备的情况下，也能抑制损坏等问题的发生。另外，即使在进行弯曲的情况下，但由于圆柱形磁芯4与绕组5之间的距离不会发生较大的变化，因此，能很好地保持天线特性。

接着，对本实施方式的线圈天线1的制造方法进行说明。虽然对线圈天线1的制造方法没有特别限制，但作为用于高效地获得线圈天线的方法，可以举出以下方法。首先，准备软磁性体粉末。根据所要求的特性来适当选择软磁性体粉末的材质和粒径。将软磁性体粉末与有机粘合剂进行混合。对于软磁性体粉末和有机粘合剂的混合比例，优选为将作为体积比的[软磁性体粉末/(软磁性体粉末+有机粘合剂)]×100(％)设于30～70％的范围内。由此，既能发挥软磁性体粉末的磁特性，又能获得强度较强、操作性优异的成形体。

接着，将软磁性体粉末和有机粘合剂的混合物成形为圆柱形，以制造圆柱形磁性体2。作为成形方法，由于模具成形和挤出成形的生产率高，因此较为理想。在采用挤出成形的情况下，将成形体切断成所需要的尺寸。另外，若有机粘合剂为热固化性树脂，则进行热处理(cure：固化)，以将成形体进行固化。无论在使用哪种有机粘合剂的情况下，都使其充分固化，然后转移至后一道工序。另外，根据需要，也可以在圆柱形磁性体2的表面上覆盖树脂，以提高圆柱形磁性体2的强度。

接着，用绝缘体3来覆盖圆柱形磁性体2的表面，从而对圆柱形磁性体2进行绝缘。在使用热收缩管来作为绝缘体3的情况下，先准备预先切断成规定的长度的热收缩管，然后将圆柱形磁性体2插入管中。之后，实施热处理，使管子热收缩，从而制成圆柱形磁芯4。优选为热收缩管具有在热收缩后不使圆柱形磁性体2的前端部露出的长度。在使用不具有热收缩性能的树脂管来作为绝缘体3的情况下，将圆柱形磁性体2插入管中。在形成有间隙的情况下，也可以另外填充树脂。

在实施方式1的线圈天线1中，将绕组5卷绕于圆柱形磁芯4上。在实施方式2的线圈天线1中，例如将圆柱形磁芯4插入预先卷绕有绕组5的绕线管6。当需要挡住绕组5的前端部时，在实施方式1的线圈天线1中，例如使用设置于圆柱形磁芯4的端部的平面部7来作为固定部。若是实施方式2的线圈天线1，则预先在绕线管6的端部设置平面部，然后使用这样的平面部来作为固定部。对固定方法没有特别限制，可以运用粘接或焊接等。另外，也可以在圆柱形磁芯4或圆柱形绕线管6上形成绕组5，然后，在整个线圈天线1上覆盖树脂，以提高强度。

实施例

接着，对实施例及其评价结果进行描述。

(实施例1)

以40L/分钟，将氩气作为等离子体产生用气体输入高频感应热等离子体装置的腔室内，使得产生等离子体。以3L/分钟，将平均粒径为10μm的Fe粉末和平均粒径为3μm的Al粉末与氩气(载运气体)一起对该腔室内的等离子体进行喷射，使得Fe与Al之间的比例成为质量比20∶1。同时，将乙炔气体作为碳涂层的原料，与载运气体一起输入至腔室内。由此，获得用碳来覆盖FeAl合金粒子而形成的纳米粒子。

在600℃下，在500mL/分钟的氢气流下，对被碳所覆盖的FeAl合金的纳米粒子进行还原处理，在冷却至室温后，将其取出至含有0.1体积％氧气的氩气氛中并进行氧化，从而制成核壳型软磁性体粉末。所获得的核壳型软磁性体粉末具有以下结构：即，作为芯子的软磁性体粉末的平均粒径为32nm，氧化物被膜的厚度为4nm。

以体积比60∶40的比例，将核壳型软磁性体粉末与聚乙烯醇缩丁醛树脂(有机粘合剂)进行混合，利用粉末压机将该混合物成形为直径2mm×40mm的圆柱形，然后，进行固化处理，使树脂固化。在该圆柱形磁性体上涂布环氧树脂，然后，将其插入PTFE制热收缩管(内径2.41mm×外径3.01mm)，在120℃×60分钟的条件下进行热处理，从而制成直径3.01mm×40mm的圆柱形磁芯。将直径0.5mm的聚氨酯线卷绕于该磁芯上(串联卷绕/15匝左右)，从而制成线圈天线。将线圈天线的结构示于表1中。

(实施例2)

除了用绝缘管来代替PFA制热收缩管以外，都与实施例1相同，从而制成线圈天线。将线圈天线的结构示于表1中。

(实施例3)

在将实施例1中所制成的圆柱形磁性体插入液晶聚合物制绕线管(壁厚0.2mm)之后，将绕组卷绕于绕线管上，从而制成线圈天线。此外，使绕组的种类和匝数与实施例1相同。将线圈天线的结构示于表1中。

(实施例4)

以40L/分钟，将氩气作为等离子体产生用气体输入高频感应热等离子体装置的腔室内，使得产生等离子体。以3L/分钟，将平均粒径为10μm的Fe粉末、平均粒径为10μm的Co粉末、以及平均粒径为3μm的Al粉末与氩气(载运气体)一起对该腔室内的等离子体进行喷射，使得Fe、Co、及Al之间的比例成为质量比70∶30∶10。同时，将乙炔气体作为碳涂层的原料，与载运气体一起输入至腔室内。由此，获得用碳来覆盖FeCoAl合金粒子而形成的纳米粒子。

在650℃下，在500mL/分钟的氢气流下，对被碳所覆盖的FeCoAl合金的纳米粒子进行还原处理，在冷却至室温后，将其取出至含有0.1体积％氧气的氩气氛中并进行氧化，从而制成核壳型软磁性体粉末。所获得的核壳型软磁性体粉末具有以下结构：即，作为芯子的软磁性体粉末的平均粒径为18nm，氧化物被膜的厚度为2.5nm。软磁性体粉末由Fe-Co-Al-C构成，氧化物被膜由Fe-Co-Al-O构成。

以体积比40∶60的比例，将核壳型软磁性体粉末与聚乙烯醇缩丁醛树脂(有机粘合剂)进行混合，利用粉末压机将该混合物成形为直径2mm×40mm的圆柱形，然后，进行固化处理，使树脂固化。在该圆柱形磁性体上涂布环氧树脂，然后，在120℃下进行热处理，从而制成直径2.1mm×长度40mm的圆柱形磁芯。将宽度1mm×厚度0.2mm的金属箔状Cu线卷绕于该磁芯上(12匝左右)，从而制成线圈天线。将线圈天线的结构示于表1中。

(实施例5、6)

使用PTFE制热收缩管(实施例5、6)，来制成与实施例4相同的线圈天线。将线圈天线的结构示于表1中。

(实施例7)

在将实施例4中所制成的圆柱形磁性体插入液晶聚合物制绕线管(壁厚0.2mm)之后，将绕组卷绕于绕线管上，从而制成线圈天线。此外，绕组的种类和匝数与实施例4相同。将线圈天线的结构示于表1中。

(比较例1)

将实施例1中的圆柱形磁性体的形状设为高2mm×长40mm的长方体，将绕组卷绕于该长方体形磁性体上，从而制成线圈天线。此外，绕组的种类和匝数与实施例1相同。

(比较例2)

将比较例1的长方体形磁性体插入热收缩管，对其实施热收缩处理，然后，卷绕绕组，从而制成线圈天线。绕组卷绕处理与比较例1相同。

(比较例3)

直接对圆柱形磁性体实施绕组卷绕处理，而不用绝缘管来覆盖实施例1的圆柱形磁性体，从而制成线圈天线。绕组卷绕处理与实施例1相同。

(比较例4)

在用绝缘片(薄膜)来覆盖实施例1的圆柱形磁性体之后，实施绕组卷绕处理，从而制成线圈天线。绕组卷绕处理与实施例1相同。

关于实施例1～7和比较例1～4所涉及的线圈天线，对圆柱形磁芯表面与线圈(绕组)之间的平均距离、以及圆柱形磁芯的中心轴与线圈(绕组)之间的距离的最大值与最小值之差进行测定。此外，将辐射效率作为各线圈天线的天线特性来进行测定。将这些结果示于表2中。将辐射效率作为与偶极子天线进行比较而得的值(单位：dB)来表示。

作为偶极子天线，使用以下偶极子天线：即，分别用长度15cm的铜线(直径2mm)来引出同轴电缆的中心线(中心导体)和网线(外部导体)，从而形成全长30cm的长度。将所引出的铜线称为天线元件(element)。若空间中存在电场，则天线元件的两端会产生电位差，电波会在同轴电缆中流过。将想要接收的电波设定为500MHz，基于波长500MHz的一半(λ/2)的值，来将天线元件制成15cm×2根、即全长30cm。利用天线全长＝λ/2＝300/FREQ/2[m]、频率：FREQ[MHz]，能求出天线元件的全长。

首先，将偶极子天线(标准天线)与地面数字调谐器等电子设备相连接，以测定全方位角的接收强度。此时，将与标准天线相对的天线用于测定水平、垂直极化波。接着，将标准天线与进行测定的天线(实施例和比较例)进行对调，以测定全方位角的接收强度。然后，将各例子的天线的辐射功率与标准天线的辐射功率之比设为辐射效率。

利用这样的方法，来测定500MHz的频率下的辐射效率。在进行测定时，准备十个各个例子的线圈天线来进行测定，基于其最小值，将500MHz下增益为-10dB以上的线圈天线定为[○(良好)]，将-12dB以上、小于-10dB的线圈天线定为[△(普通)]，将小于-12dB的线圈天线定为[×(不满意)]。

[表1]

[表2]

由表2可知，实施例1～7的线圈天线都具有优异的天线特性。另一方面，由于比较例1是直接对方柱形的磁芯进行卷绕，因此，磁性体附近的电磁场集中导致磁性体附近的导体内产生较大的损耗，其结果是，特性下降。比较例2覆盖有热收缩管，但由于方柱形磁芯的中心轴与绕组之间的距离不均匀，因此，电气特性长度的缩短效果产生偏差，另外，在导体部位的一部分会产生不连续，从而高频电流会产生集中，因而，天线特性下降。

比较例3是直接将绕组卷绕于圆柱形磁芯上，磁性体附近的电磁场集中导致磁性体附近的导体内产生较大的损耗，其结果是，特性下降。由于比较例4将绝缘片材卷绕于圆柱形磁性体上，因此，在卷绕薄膜时所施加的张力等会导致产生不均匀的间隙，另外，在薄膜端部的重叠部分会产生高度差。因此，绕组与磁芯间的距离变得不均匀，从而电气特性长度的缩短效果会产生偏差，另外，在导体部位的一部分会产生不连续，从而高频电流会产生集中，因而，天线特性下降。

此外，虽然对本发明的多个实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为示例来呈现，而并非要对发明范围进行限定。这些新的实施方式可通过其它各种方式来实施，在不脱离发明要点的范围内，可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形均包含在发明的范围和要点中，并且包含在专利权利要求范围所记载的发明及其等同范围内。

标号说明

1线圈天线

2圆柱形磁性体

3绝缘体

4圆柱形磁芯

5绕组

6圆柱形绕线管

7平坦部

Claims

1.一种线圈天线，其特征在于，包括：

圆柱形磁芯，该圆柱形磁芯包括由软磁性体粉末和有机粘合剂的混合物所形成的圆柱形磁性体、及覆盖所述圆柱形磁性体的表面的绝缘体；以及

绕组，该绕组卷绕于所述圆柱形磁芯上。

2.如权利要求1所述的线圈天线，其特征在于，

还包括安装于所述圆柱形磁芯的外周的圆柱形绕线管，所述绕组卷绕于所述圆柱形绕线管上。

3.如权利要求1所述的线圈天线，其特征在于，

所述软磁性体粉末由从铁铝硅合金、铁镍合金、铁镍坡莫合金、铁钴合金、铁钴硅合金、铁硅钒合金、铁钴硼合金、钴基无定形合金、铁基无定形合金、羰铁、以及纯铁中所选出的至少一种材料形成。

4.如权利要求1所述的线圈天线，其特征在于，

所述软磁性体粉末的表面设置有被膜，所述被膜由从氮化物、碳化物、以及氧化物中所选出的至少一种材料形成。

5.如权利要求1所述的线圈天线，其特征在于，

所述磁性体粉末的平均粒径在10nm以上、1μm以下的范围内。

6.如权利要求1所述的线圈天线，其特征在于，

使用热收缩管作为所述绝缘体的至少一部分。

7.如权利要求6所述的线圈天线，其特征在于，

所述热收缩管由从聚四氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物、全氟乙烯-全氟丙烯共聚物、聚烯烃、聚偏氟乙烯、尼龙弹性体、以及硅酮橡胶中所选出的至少一种材料形成。

8.如权利要求1所述的线圈天线，其特征在于，

所述绝缘体的厚度为0.05mm以上。

9.如权利要求1所述的线圈天线，其特征在于，

所述绝缘体的厚度为0.2mm以上。

10.如权利要求1所述的线圈天线，其特征在于，

所述绝缘体的厚度为0.85mm以下。

11.如权利要求1所述的线圈天线，其特征在于，

在所述圆柱形磁芯的至少一个端部，设置有挡住所述绕组的平坦部。

12.如权利要求1所述的线圈天线，其特征在于，

将所述线圈天线用于100MHz以上的无线信号天线。

13.一种电子设备，其特征在于，

包括如权利要求1所述的线圈天线。

14.如权利要求13所述的电子设备，其特征在于，

所述线圈天线是100MHz以上的无线信号天线。

15.如权利要求13所述的电子设备，其特征在于，

所述电子设备是无线LAN用电子设备、地面数字广播用电子设备、或便携式通信用电子设备。