CN102804499A - 天线单元和配备有该天线单元的便携式无线装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种天线装置，该天线装置的特征在于能够与不同谐振频率的多种类型的其他装置一起操作同时增强通过特性。还公开了一种配备该天线装置的便携式无线装置。执行基于感应耦合的无线通信的天线装置被提供有：环形天线，该环形天线由平面形状的导体盘绕；并带有金属板，该金属板在第一方向上偏离环形天线而布置并且当在这个方向上观看时其部分地环绕围绕环形天线的区域。当从该第一方向观看时金属板的末端与环形天线的一部分重叠。

Description

天线单元和配备有该天线单元的便携式无线装置

技术领域

本发明涉及在RFID系统的比如IC卡的便携式无线装置中使用的天线单元，并且涉及配备有该天线单元的便携式无线装置。

背景技术

RFID(射频识别)系统通常在电子货币等等中使用。通过由电磁感应(感应耦合)引起的无线通信来执行RFID卡或者作为含有RFID的装置的移动装置(便携式无线装置)与作为布置在商店等等中的固定机器的其配套设备[读取器/写入器(R/W)]之间的通信。基于电磁感应的无线通信技术允许仅在移动装置的天线和配套设备的天线之间存在高度耦合的范围内建立通信，并且通信距离大约一米那么短。图12是示出现有技术的RFID系统的大体构造的图。如图12中所示，通过标记32指示的配套设备的环形天线31的中心位置与移动装置40之间的垂直距离来指明移动装置和配套设备之间的通信距离。通常，通信距离与移动装置的天线的孔径面积有关。

随着配备有RFID装置的装置变小，对于移动装置的更小的天线的需求正在增长。为了增加随着天线线圈尺寸的减小而变短的通信距离，迄今已经提出了将升压线圈放置在RFID移动装置的天线线圈的邻近区域(例如，参见专利文献1)。

图13示出了示出图12中所示的现有技术的移动装置的天线块的大体构造的框图，并且图14示出图13中所示的现有技术的移动装置的天线块的等效电路。如图14中所示，具有谐振元件45的升压线圈46被放置在包括环形天线41、谐振电路42和通信电路块43的移动装置40的RFID部44的附近，由此增大移动装置40的RFID电路的谐振Q值。移动装置40的环形天线41经由升压线圈46建立与具有环形天线31和通信电路块33的配套设备30的通信，由此延伸通信距离。

<现有的技术文献>

<专利文献>

专利文献1：JP-A-2004-29873

发明内容

<本发明要解决的问题>

然而，在通过给移动装置提供升压线圈来增大谐振Q值的方法下，产生了S21特性变小的频带和S21特性增加的频带。图15示出了在图14中所示的等效电路中的点A和B之间实现的功率增益的频率响应特性(S21特性)。图15的纵轴表示S21特性[dB]，并且图15的横轴表示频率[MHz]。点A是配套设备的通信电路块的输出端子，而点B是移动装置的通信电路块的输入端子。图15中所示的曲线1描绘当移动装置并未配备升压线圈时实现的S21特性，而图15中所示的曲线2描绘当移动装置配备有升压线圈时实现的S21特性。

如图15中所示，曲线2在谐振频率f0处包括峰，该峰比曲线1的峰陡峭。曲线2在高于f0的频率处还具有另一个中等尺寸的峰。S21特性在f0和另一峰之间的宽频带处存在大的降落。具体地，当移动装置配备有升压线圈时，在特定的谐振频率(图15中的谐振频率f0)处S21特性能够得到改善，但是在其它的频带S21特性并未改善。因此，仅在特定的谐振频率处能够延伸移动装置和配套设备之间的通信距离。

通常，存在多种类型的RFID配套设备，并且谐振频率根据配套设备而改变。图16和图17示出在现有技术的RFID系统中响应于具有不同谐振频率的两个不同配套设备而呈现的移动装置的S21特性。在图16和图17中，实线表示当移动装置具有升压线圈时产生的S21特性，而虚线表示当移动装置不具有任何升压线圈时产生的S21特性。附图中的纵轴示出S21特性[dB]，而附图中的横轴示出频率[MHz]。

在图16中，实线的峰在位置上低于虚线的峰。同时，在示出不同于图16中所示的谐振频率的情况的图17中，实线的峰在位置上高于虚线的峰。因此，即便移动装置中含有升压线圈，与移动装置并未配备升压线圈的情况相比较，在图17中所示的特定谐振频率处S21特性得到改善。然而，在图16中所示的其它的特定谐振频率处S21特性并未改善。因此，即便移动装置配备有升压线圈，移动装置也不能够应对在不同的谐振频率操作的多个配套设备。

如上所述，在现有技术的RFID系统中，移动装置能够应用于在某特定频率操作的一个配套设备但是不能够应用于在其它特定频率操作的多个配套设备。

因此，本发明旨在提供一种天线单元和便携式无线装置，该便携式无线装置配备有该天线单元并且能够响应于具有不同谐振频率的多种类型的配套设备来操作而同时改善其通过特性。

<用于解决问题的措施>

作为本发明的一个实施例，提供了一种天线单元，该天线单元执行源自感应耦合的无线通信，该天线单元包括：环形天线，该环形天线由导体以平面形状盘绕；和金属板，该金属板部分地围绕该环形天线的周围并且被放置在提供该环形天线的相同平面上。

作为本发明的一个实施例，提供了一种天线单元，该天线单元执行源自感应耦合的无线通信，该天线单元包括：环形天线，该环形天线由导体以平面形状盘绕；和金属板，该金属板在一个方向上偏离该环形天线而定位并且当在该一个方向观察时该金属板部分地围绕该环形天线的周围，其中当从该方向观察时该金属板的末端中的每一个于该环形天线的一部分重叠。

在天线单元中，金属板的末端中的每一个位于环形天线的线圈的最内侧的线圈部分和最外侧的线圈部分之间。

在天线单元中，金属板是由柔性材料制成的。

在本发明的另一实施例中，提供了一种便携式无线装置，该便携式无线装置具有并入外壳中的天线单元。

在便携式无线装置中，天线单元的金属板是由便携式无线装置的金属外壳构成的。

<本发明的优点>

本发明能够提供能够响应于具有不同谐振频率的多种类型的配套设备来操作而同时改善其通过特性的天线单元，以及具有该天线单元的便携式无线装置。

附图说明

图1是第一实施例的天线单元1的平面图。

图2中(a)是示出当配备有天线单元1的移动装置响应于在特定谐振频率操作的配套设备来操作时所呈现的S21特性以及当配备现有技术的天线单元的移动装置响应于配套设备来操作时所呈现的S21特性的图；(b)是示出当配备有天线单元1的移动装置响应于在不同于(a)中采用的谐振频率的谐振频率处操作的其它的配套设备来操作时所呈现的S21特性以及配备有现有技术的天线单元的移动装置响应于配套设备来操作时所呈现的S21特性的图；并且(c)是示出当响应于具有不同谐振频率的十种类型的配套设备使用配备有天线单元1的移动装置时实现的RP端子电压的图。

图3中(a)是用于解释天线单元1的金属板3的尺寸的示意图；(b)是示出金属板的示例的示意图；并且(c)是示出金属板的另一示例的示意图。

图4中(a)是用于解释当便携式无线装置配备有天线单元1时采用的屏蔽方法的过程(1)的示意图；(b)是用于解释当便携式无线装置配备有天线单元1时采用的屏蔽方法的过程(2)的示意图；并且(c)是用于解释当便携式无线装置配备有天线单元1时采用的屏蔽方法的过程(3)的示意图。

图5是示出其中蜂窝电话10配备有天线单元1的第二实施例的示例的示意图。

图6是示出金属板3被添加到现有的蜂窝电话的环形天线的情况的描述性视图。

图7是第三实施例的天线单元23的平面图和截面图。

图8是实施例的天线单元23的通过特性和其配套R/W的天线的通过特性的仿真结果。

图9中(a)是用于解释天线单元23的金属板25的尺寸的示意图；(b)是金属板25的示例；并且(c)示出金属板25的另一示例。

图10中(a)是作为具有并入的天线单元23的便携式无线装置的蜂窝电话10A的简要示意图；并且(b)是示出蜂窝电话10A的天线块的截面的示意图。

图11是示出金属板25被添加到现有的蜂窝电话的环形天线的情况的说明图。

图12是示出现有技术的RFID系统的大体构造的示意图。

图13是示出图12中所示的移动装置的天线块的大体构造的框图。

图14是图13中所示的移动装置的天线块的等效电路。

图15示出图14中所示的等效电路的点A和B之间实现的功率增益的频率响应特性。

图16是示出在现有技术的RFID系统中移动装置响应于其配套设备的S21特性的图。

图17是示出在现有技术的RFID系统中移动装置响应于另一配套设备呈现的S21特性的图。

具体实施方式

在下文中参考附图来描述本发明的实施例。

(第一实施例)

图1是第一实施例的天线单元1的平面图。如图1中所示，天线单元1被设置在移动装置的RFID块20的天线块22中。图1中所示的天线单元1具有环形天线2和以环形的形式部分地围绕环形天线2的周围的金属板3。

环形天线2用作作为RFID系统的便携式无线电单元的移动装置的主天线。在本实施例中，环形天线是由铜箔等制成的四匝矩形环构成的。环形天线2的两端2a被从矩形的下侧的中心处拉出金属板3的外侧并且通过RFID块20的谐振电路4被连接到通信电路块5。

金属板3用作增强环形天线2的增益的辅助天线。在本实施例中，金属板3被形成为由铜箔等制成的矩形环。在附图中，不连续的开口端3a形成在矩形下侧的中心处。

对于金属板3的本质要求是要基本提供在与提供环形天线2相同的平面中。除了提供在由环形天线2构成的相同平面上之外，金属板3也能够在垂直的方向上偏离该平面大约1至2毫米来放置。

如图1中所示，金属板3和环形天线2之间的间隙(G)(水平距离)取决于天线单元将被并入的移动装置。然而，例如，间隙范围是从0.1mm至3mm。

对于金属板3的本质要求是要以部分的方式围绕环形天线2的周围。金属板3并未围绕环形天线2的周围的不连续的区域能够位于环形天线2周围的任何位置。金属板3能够由单金属板制成或者通过接合多个金属板制成。

图2中(a)至(c)示出了当使用天线单元1时获取的RP端子电压的仿真结果。图2中(a)示出了当配备有天线单元1的移动装置响应于在特定谐振频率操作的配套设备而操作时所呈现的S21特性[dB](在附图中通过实线表示)以及当配备了不含金属板3的现有技术的天线单元的移动装置响应于配套设备而操作时所呈现的S21特性[dB](在附图中通过虚线表示)的图。图2中(b)示出了当配备有天线单元1的移动装置响应于在不同于(a)中所示的配套设备所操作的谐振频率的谐振频率处操作的其它配套设备而操作时所呈现的S21特性[dB](在附图中通过实线表示)以及当配备了不含金属板3的现有技术的天线单元的移动装置响应于配套设备而操作时所呈现的S21特性[dB](在附图中通过虚线表示)的图。

如图2中(a)和(b)所示，当与配备了不含金属板3的现有技术的天线单元的移动装置进行比较时，具有天线单元1的移动装置能够甚至响应于在不同于的谐振频率处操作的多个配套设备改善S21特性。

图2中(c)示出了当响应于具有不同谐振频率的十种类型的配套设备[包括图2中(a)和(b)所示的多个配套设备]使用配备有天线单元1的移动装置时所获得的通信电路块5的一系列输入端子电压(RP端子电压)。各自的实线表示出间隙G的变化。实线L表示并未使用金属板3的情况。实线M表示间隙G是1毫米的情况。实线N表示间隙G是0.1毫米的情况。实线P表示间隙G是0.5毫米的情况。

如图2中(c)所示，与金属板3未被提供在环形天线2周围的情况相比，当以环形的形式的、部分地围绕环形天线2的周围的金属板3在相同平面上被提供在环形天线2周围时，能够在宽频带上提高移动装置的RF端子电压；即，配备有天线单元1的移动装置的S21的特性。因此，即便配套设备的谐振频率不同，移动装置也能够响应于具有不同谐振频率的多种类型的配套设备在增加的通信距离上执行无线通信。

通过参考图3中(a)至(c)，现在描述天线单元1的金属板3的尺寸。图3中(a)是用于描述天线单元1的金属板3的尺寸的示意图；(b)示出了金属板3的示例；(c)示出了金属板3的另一示例。

如图3中(a)所示，由附图中的虚线表示的金属板3的尺寸能够遵照天线单元1被并入的移动装置的外壳的尺寸来改变。

如图3中(b)所示，当移动装置的外壳小并且当放置金属板3的空间小时，金属板3形成为小尺寸并且被使用。如图3中(c)所示，当移动装置的外壳大并且当放置金属板3的空间大时，金属板3能够形成为大尺寸并且被使用。如上所述，金属板3的尺寸能够遵照使用的移动装置的外壳的尺寸来确定。

当天线单元1被并入到移动装置中时，为了阻挡源自移动装置中的电子器件的电磁场而向环形天线2提供电磁屏蔽，如图4中所示。图4中(a)是用于解释当便携式无线装置配备有天线单元1时采用的屏蔽方法的过程(1)的示意图。图4中(b)是用于解释当便携式无线装置配备有天线单元1时采用的屏蔽方法的过程(2)的示意图。图4中(c)是用于解释当便携式无线装置配备有天线单元1时采用的屏蔽方法的过程(3)的示意图。具体地，磁性片7放置在环形天线2的背面[图4中(a)]。后金属板8放置在磁性片7的背面[图4中(b)和(c)]，由此屏蔽环形天线2。金属板3被定位在这样屏蔽的环形天线2的周围，并且天线单元1被并入移动装置的天线块中。

(第二实施例)

作为本发明的第二实施例，对于便携式无线装置被用作本发明的天线单元1被并入其中的示例移动装置的情况给出解释。图5示出其中本发明的天线单元1被并入到作为便携式无线装置的蜂窝电话10的外壳中的示例。

图5中所示的蜂窝电话10具有借助于铰链11自由开闭地接合在一起的上外壳体12和下外壳体13。显示面板14等等被提供在上外壳体12的自由开闭侧的前表面上，并且具有各种操作按钮或者按键的操作块15被提供在下外壳体13的自由开闭侧的前表面上。在本实施例中，当组装和生产蜂窝电话10时，并入本发明的天线单元1。

天线块1A被放置在蜂窝电话10的下外壳体13的表面上靠近铰链的位置，并且在操作部15的背面，并且天线块1A的下外壳体13的底板17是由金属板制成。在底板17中钻孔矩形孔18，矩形孔18具有形成在图5中所示的金属底板17的上侧和下侧中的向下的开口18a，由此在底板17上通过开口18a形成不连续的环形。借助于磁性片7和后金属板来电磁屏蔽环形天线2的背面(外壳体的内部)。这样电磁屏蔽的环形天线2被装配进矩形孔18并且被粘接固定到下外壳体13内的支撑。通过利用下外壳体13的底板17形成部分地包围环形天线2的周围的金属板3。天线单元1由环形天线2和底板17构成，并且天线单元1被并入蜂窝电话10中。

尽管由金属板形成天线块1A的下外壳体13的底板17，但是下外壳体13的整体也能够由金属板构成。

在实施例中，因为天线单元1的金属板3形成在蜂窝电话10的下外壳体13的金属部分中的底板17上，所以能够使天线单元1本身小型化。

本实施例示出在生产蜂窝电话10时新设置本发明的天线单元1。然而，如图6中所示，所有你需要做的仅是借助于双面胶带将金属板3贴附到现有的蜂窝电话的环形天线2。

由此，通过使用现有的环形天线2来构建本发明的天线单元1，由此能够提高现有的蜂窝电话的天线性能。

尽管已经通过将蜂窝电话作为示例便携式无线装置在本实施例中给出了解释，但是本发明不限于蜂窝电话。本发明能够应用于任何装置，只要该装置用作RFID系统的移动装置，比如RFID卡和含有RFID的设备。

(第三实施例)

如上所述，本发明的第一和第二实施例的天线单元1有助于S21特性的改善。关于第三实施例的天线单元23，现在描述用于产生增强S21特性的显著效果的另一构造。图7是第三实施例的天线单元23的平面图和截面图。如图7中所示，天线单元23被放置在移动装置的RFID块28的天线块29中。图7中所示的天线单元23具有环形天线24和像环一样部分围绕环形天线24的周围的金属板25。

环形天线24被用作作为RFID系统的便携式无线装置的移动装置的主天线。在本实施例中，环形天线24由铜箔等制成的四匝矩形环构成。在附图中，环形天线24的两端2a被从矩形的可变中心处拉出金属板25的外侧并且通过RFID块28的谐振电路26被连接到通信电路块27。

如图7中所示，从环形天线24的内半径开始的铜箔的第一匝间存在的宽度被视为内宽度W2。此外，从环形天线24的内半径开始的第四弯间存在的宽度，即，从环形天线24的外半径开始的铜箔的第一匝间存在的宽度被视为外部宽度W1。

金属板25被用作用于增强环形天线24的增益的辅助天线。在本实施例中，金属板25由铜箔等形成为矩形的环状。在附图中，在矩形的下侧的中心处外匝形成不连续的开口端25a。

金属板25在垂直方向(即，图7中的方向Z)上偏离环形天线24来定位。当从与垂直方向(图7中的方向Z)基本正交的截面观察时，金属板25的末端25b中的每一个存在于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间。此外，金属板25具有开口端25a，开口端25a自金属板25的相应的末端25b延伸。在本实施例中，金属板25由铜箔等形成矩形环。在附图中，在矩形的下侧的中心处形成不连续的开口端25a。尽管提供了自金属板25的相应的末端25b延伸的开口端25a，但是末端25b本身也可以形成开口端。

当从垂直方向(图7中的方向Z)观察时，金属板25的末端25b中的每一个位于构成环形天线24的最外匝的铜箔和构成环形天线24的最内匝的铜箔之间。

如图7中所示，金属板25和环形天线24之间的间隙G1(垂直距离)取决于天线单元23被并入的移动装置；然而，例如，其范围是从0.1mm至3mm。

尽管对于金属板25的本质要求是要部分地围绕环形天线24的周围，但是当从垂直方向(图7中的方向Z)观察时在本实施例中金属板25的末端25b的每一个位于该末端重叠其相对应的环形天线24的位置处。当从与垂直方向(图7中的方向Z)基本正交的截面观察时，金属板25的末端25b位于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间。金属板25也可以由单个金属板形成或者通过将多个金属板接合在一起而形成。

图8示出了本实施例的天线单元23和在特定谐振频率操作的配套设备的R/W的天线的通过特性的仿真结果。通过示例，图8示出仿真结果。具体地，当天线单元23的环形天线24的铜箔的线圈具有三匝时，当金属板25的开口端25a的位置在环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间改变时实现通过特性S21。图8中的纵轴表示通过特性S21[dB]，并且图8中的横轴表示在仿真期间实现的频率[MHz]。

为了进行比较，图8中示出的曲线C表示当并未提供金属板25时产生的仿真结果。图8中所示的曲线B表示当金属板25的末端25b位于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间时产生的仿真结果。为了进行比较，图8中所示的曲线A表示当金属板25的末端25b位于环形天线24的最外侧线圈外部时产生的仿真结果。

如图8中的曲线B所表示，当金属板25的末端25b位于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间时，通过特性S21变得最令人满意。此外，当金属板25的末端25b并未位于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间时；即，在图8中所示的曲线A和曲线C的情况下，通过特性S21比图8中所示的曲线B低。因此，当金属板25的末端25b位于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间时，与末端25b并未位于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间的情况相比能够改善通过特性S21。

如图8中的曲线B所表示，当金属板25的末端25b位于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间时，能够在宽频带上改善通过特性S21。因此，即便配套设备在不同的谐振频率操作，通过使用响应于在不同谐振频率操作的多种类型的配套设备的移动装置也能够在较长的通信距离上建立无线通信。

通过参考图9中(a)至(c)，现在描述天线单元23的金属板25的尺寸。图9中(a)是用于描述天线单元23的金属板25的尺寸的示意图。图9中(b)示出了金属板25的示例。图9中(c)示出了金属板25的另一示例。

如图9中(a)所示，由附图中的虚线表示的金属板25的尺寸能够遵照天线单元23被并入的移动装置的外壳的尺寸而改变。尽管提供了自金属板25的相应的末端25b延伸的开口端25a，但是末端25b本身也能够被形成为开口端。

如图9中(b)所示，当移动装置的外壳小并且当其中将要提供金属板25的空间小时，以小尺寸形成并使用金属板25。尽管提供了自金属板25的相应的末端25b延伸的开口端25a，但是末端25b本身也能够被形成为开口端。

如图9中(c)所示，当移动装置的外壳大时并且当其中将要提供金属板25的空间大时，能够以大尺寸形成并使用金属板25。如上所述，能够遵照使用的移动装置的外壳的尺寸来确定金属板25的尺寸。尽管提供了自金属板25的相应的末端25b延伸的开口端25a，但是末端25b本身也能够是开口端。

当与金属板25的末端25b并未位于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间的情况相比时，当金属板25的末端25b位于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间时，实施例的天线单元23能够改善通过特性S21。此外，即便配套设备在不同的谐振频率操作，通过使用响应于在不同谐振频率操作的多种类型的配套设备的移动装置也能够在较长的通信距离上建立无线通信。

(第四实施例)

通过参考图10中(a)和(b)，作为本发明的第四实施例，现在给出对便携式无线装置用作第三实施例的天线单元23被并入其中的移动装置的示例的情况的解释。图10中(a)是作为具有并入的天线单元23的便携式无线装置的蜂窝电话10A的简要示意图。图10中(b)是示出蜂窝电话10A的天线块的截面的示意图。在本实施例中，并未提供自金属板25的相应的末端25b延伸的开口端25a，并且末端25b本身也兼作开口端。

图10中(a)示出的蜂窝电话10A具有通过铰链11A自由开闭地接合在一起的上外壳体12A和下外壳体13A。上外壳体12A的自由开闭侧表面具有显示面板14A等等。包括各种操作按钮和操作按键的操作块15A被提供在下外壳体13A的自由开闭侧表面上。在本实施例中，在蜂窝电话10A的组装期间构建第三实施例的天线单元23。

如图10中(a)所示，天线块29A被放置在蜂窝电话10A的下外壳体13A的操作块15A的背面上靠近铰链的位置。通过导电带53将金属板25固定到天线块的下外壳体13A的底板17A的内表面[见图10中(b)]。

如图10中(b)所示，下外壳体13A包括：金属板25，该金属板25通过导电带53固定到与配套设备的R/W相对的、下外壳体13A的底板17A的内表面；天线基板52和天线接触点54，通过双面胶带56A将天线基板52和天线接触点54固定到与下外壳体13A相对的、金属板25的表面的另一侧；磁性片51，通过双面胶带56B将该磁性片51固定到与金属板25相对的、天线基板52的表面的另一侧；保护带57，该保护带57被结合到与天线基板52相对的、磁性片51的表面的另一侧，从而保护磁性片51；以及基板50，通过弹簧59将该基板50连接到与它面向金属板25的表面相对的、天线接触点54的另一侧。

金属板25的末端25b在下外壳体13A的厚度方向(附图中的Z方向)中位于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间。

用于控制显示面板14A和操作块15A的电路；即，图7中所示的谐振电路26和通信电路块27被组装在基板50上。

磁性片51是柔性磁性片。提供磁性片51使得满足天线单元23建立与配套设备的R/W的通信所需的通信标准。

构成天线单元23的环形天线24被形成在天线基板52上。

导电带53将金属板25固定到与配套设备的R/W相对的下外壳体13A的内表面。此外，因为导电带53呈现导电性，所以部分或者整体由金属形成的下外壳体13A能够被认为是金属板25的一部分，使得能够增强天线单元23的特性。

在上面，如在第三实施例中，当与末端25b并未位于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间的情况相比时，当金属板25的末端25b位于环形天线24的内宽度W2和外宽度W1之间时，并入有本实施例的天线单元23的蜂窝电话10A能够增强通过特性S21。因此，即便配套设备在不同的谐振频率操作，通过使用响应于在不同谐振频率操作的多种类型的配套设备的移动装置也能够在较长的通信距离建立无线通信。

尽管已经通过将蜂窝电话作为示例便携式无线装置在本实施例中给出了解释，但是本发明不限于蜂窝电话。本发明能够应用于任何装置，只要该装置被用作RFID系统的移动装置，比如RFID卡和含有RFID的设备。

本实施例示出在生产蜂窝电话10时新设置第三实施例的天线单元23。然而，如图11中所示，所有你需要做的仅是通过双面胶带将金属板25贴附到现有的蜂窝电话的环形天线2A。

由此，通过使用现有的环形天线2A来构建第三实施例的天线单元23，由此能够提高现有的蜂窝电话的天线性能。

尽管在各个实施例的天线单元中金属板具有矩形的外形，但是外形不限于矩形。金属板的外形是任意的。例如，只要金属板被给予与其配套设备的天线相同的外形，则能够进一步增强通过特性S21。

在各个实施例的每个天线单元中，当金属板被固定到外壳时，能够使用导电粘合剂，但是也能够使用非导电粘合剂。

在各个实施例的每个天线单元中，金属板的材料能够是坚硬的材料或者片状的柔性材料。特别地，即便部分地或者全部地由金属板构成的蜂窝电话的外壳的一部分具有曲率，只要金属板由片状的柔性材料形成，金属板也能够遵照曲率来变形。

在各个实施例的每个天线单元中，只要满足建立与配套设备的通信所需的通信标准，最好不要在金属板上提供磁性基板(例如，磁性片)。

尽管已经参考特定的实施例详细描述了本发明，但是对本领域的技术人员来说很显然，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可对本发明做出各种改变或者修改。

本专利申请基于2009年6月24日提交的日本专利申请(JP-2009-150009)，和2010年3月11日提交的日本专利申请(JP-2010-054642)，通过引用将其整个主题合并在此。

<工业实用性>

本发明的天线单元和配备有该天线单元的便携式无线装置能够响应于在不同谐振频率操作的多种类型的配套设备来操作，同时改善其通过特性，并且因此有益于作为例如蜂窝电话的天线单元。

<附图标记和符号的描述>

1，23天线单元

1A天线块

2，24环形天线

3，25金属板

3a，25a开口端

4谐振电路

5通信电路块

7，51磁性片

8后金属板

10，10A蜂窝电话

13，13A下外壳体

17，17A底板

18矩形孔

18a开口

20RFID块

22天线块

25b末端

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种天线单元，所述天线单元执行源自感应耦合的无线通信，所述天线单元包括：

环形天线，所述环形天线由导体以平面形状盘绕；和

金属板，所述金属板部分地围绕所述环形天线的周围，并且所述金属板被基本上放置在所述环形天线所位于的相同平面上，由此用作用于增强所述环形天线的增益的辅助天线。

2.一种天线单元，所述天线单元执行源自感应耦合的无线通信，所述天线单元包括：

环形天线，所述环形天线由导体以平面形状盘绕；和

金属板，所述金属板在一个方向上偏离所述环形天线而定位并且当从所述方向观察时所述金属板部分地围绕所述环形天线的周围，由此用作用于增强所述环形天线的增益的辅助天线；其中当从所述方向观察时所述金属板的末端中的每一个与所述环形天线的一部分重叠。

3.根据权利要求2所述的天线单元，其中所述金属板的所述末端中的每一个位于所述环形天线的线圈的最内侧线圈部分和最外侧线圈部分之间。

4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的天线单元，其中所述金属板是由柔性材料制成的。

5.一种便携式无线装置，所述便携式无线装置具有并入在外壳中的在权利要求1至4中的任何一项所定义的所述天线单元。

6.根据权利要求5所述的便携式无线装置，其中所述天线单元的所述金属板是由所述便携式无线装置的金属外壳构成的。

7.根据权利要求1所述的天线单元，其中所述金属板不位于在基本相同的平面内的所述环形天线的内部。

8.根据权利要求2所述的天线单元，其中当从所述方向观察时所述金属板并未位于所述环形天线的内部。

Claims (6)

1.一种天线单元，所述天线单元执行源自感应耦合的无线通信，所述天线单元包括：

环形天线，所述环形天线由导体以平面形状盘绕；和

金属板，所述金属板部分地围绕所述环形天线的周围，并且所述金属板被放置在提供所述环形天线的相同平面上。

2.一种天线单元，所述天线单元执行源自感应耦合的无线通信，所述天线单元包括：

环形天线，所述环形天线由导体以平面形状盘绕；和

金属板，所述金属板在一个方向上偏离所述环形天线而定位并且当从所述方向观察时所述金属板部分地围绕所述环形天线的周围；其中当从所述方向观察时所述金属板的末端中的每一个与所述环形天线的一部分重叠。

3.根据权利要求2所述的天线单元，其中所述金属板的所述末端中的每一个位于所述环形天线的线圈的最内侧线圈部分和最外侧线圈部分之间。

4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的天线单元，其中所述金属板是由柔性材料制成的。

5.一种便携式无线装置，所述便携式无线装置具有并入在外壳中的在权利要求1至4中的任何一项所定义的所述天线单元。

6.根据权利要求5所述的便携式无线装置，其中所述天线单元的所述金属板是由所述便携式无线装置的金属外壳构成的。

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