CN102971908B - 天线装置以及通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线装置,不使装置整体的空间变大,即使温度变化,通过将谐振频率维持为大体一定,也能够稳定进行通信。包括:天线电路(11),具有接受从读写器(2)以既定的振荡频率发送的磁场的天线线圈(11a)、和与天线线圈(11a)电连接的电容器(11b),能够与读写器(2)感应耦合来通信;以及磁性片(12),在与天线线圈(11a)重叠的位置形成,使天线线圈(11a)的电感变化,天线线圈(11a)具有电感根据温度变化而变化的温度特性,磁性片(12)由具有如下温度特性的磁性材料构成:以与伴随着既定的使用温度区域的温度变化的、天线线圈(11a)的电感的变化特性相反的方式,使天线线圈(11a)的电感变化,在使用温度区域下使天线电路(11)的谐振频率与振荡频率大体一致。

Description

天线装置以及通信装置
技术领域
本发明涉及利用在对置的一对电极间的电磁场耦合来行进信息通信的天线装置、以及装入有该天线装置的通信装置。
本申请主张以2010年12月1日在日本提交的申请号为特愿2010-268395的日本专利申请作为基础的优先权,通过参照将这些申请引用在本申请中。
背景技术
近年来,确立了利用电磁感应来交换信号的非接触通信技术,广泛用作交通类车票和电子货币。另外,存在的倾向是这样的非接触通信功也能被装载于移动电话机,期待今后会有进一步的发展。不仅是利用电磁感应的近距离通信,而且在物流中可隔开数m的距离进行读写的IC标签也被商品化。另外,由于这样的非接触通信技术不仅能非接触地进行通信,而且还能够同时进行电力传输,因此能够安装在本身没有电池等电源的IC卡。
作为适用了这样的非接触通信技术的RFID(RadioFrequencyIdentification:射频识别)用的天线模块,以往使用有如下多个种类。第1,有使用FPC(FlexiblePrintedCircuit:柔性印制电路)、刚性基板,将线圈图案制作在平面上的天线模块。第2,有使圆线成为绕组来制作线圈的天线模块。第3,有使FPC、FFC(FlexibleFlatCable:柔性扁平电缆)等成为电线束,使该电线束成为环状来形成线圈的天线模块。
上述的天线模块根据考虑了器件的配置、形状的设计而适当选择,被装入电子设备并使用。
在电子设备内配置天线模块的情况下,由于电子设备的金属制壳体和内部器件所使用的金属的影响,无法高效地将读写器振荡产生的磁通引入天线线圈。为了不受这样的金属的影响,在天线模块中,在天线的周边安装磁导率比较高、损耗系数小的铁氧体制的磁性片。
例如在图12中,从左依次分别示出天线线圈单体的电感、有金属体接近的天线线圈的电感、在天线线圈与金属体之间配置了磁性片时的天线线圈的电感。
这样,磁特性良好的铁氧体制的磁性片通过配置得与天线模块重叠,防止磁场进入配置在天线模块的周围的金属内成为涡电流而变为热量。另外,为了得到良好的通信性能,铁氧体制的磁性片的形状、组合等被进行了最优化。另外,为了力图实现移动电话机等便携式电子设备的薄型化,期望天线模块在与铁氧体制的磁性片贴合的状态下尽可能地变薄。
另外,在适用了这样的非接触通信的通信系统中,为了在读写器与非接触数据载体之间进行非接触的通信和电力传输,通过在环形天线连接谐振用电容器,使由f=1/(2π(LC)1/2)表示的谐振频率与系统的规定频率一致,从而读写器与非接触数据载体进行稳定的通信,使通信距离最大。由环形天线和谐振用电容器的特性决定的L、C具有若干变动原因,并非一定成为设想的值。例如,在规定频率为13.56[MHz],用途为交通类车票和电子货币的通信系统中,从可靠性的观点而言,要求即使受到上述变动原因的影响,也能控制为天线模块的谐振电路的谐振频率为13.56[MHz]±200[KHz]左右。
此处,在非接触数据载体中,为了降低成本,环形天线由铜箔图案制作,L的值由于图案宽度的偏离等而变化。若对一般的由片状电容器的特性决定的C、由天线线圈的特性决定的L的各温度变化率进行观察,则有的情况下L的偏差相对于C在级别上有100倍左右。例如,在L的值以2.5[μH]移位1%的情况下,由于谐振频率偏离70KHz,因此期望相对于L值的温度尽可能不变动。
专利文献1中记载了一种通信装置,为了防止上述的温度变化引起谐振频率的变动,包括温度检测部以及频率偏移,该频率偏部根据由该温度检测检测出的温度,使由调谐部调谐的谐振频率进行偏移。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-104092号公报。
发明内容
本发明要解决的问题
另外,天线线圈的电感的温度特性还会根据磁性片的组成而变化,该磁性片配置在与制作有天线线圈的基板接近的位置。此处,图13示出将由组成不同的2个铁氧体的磁性材料KM11、KM21所构成的各磁性片贴在制作有天线线圈的印制电路板的各天线模块的电感的温度特性。在该图13中,示出横轴为温度,纵轴为伴随着相对于作为设计中心的一个例子而设定的20℃时的电感L20的温度变化的电感Lx的差值的比率(Lx-L20)×100/L20的值。
观察图13可知,存在的问题是:在各磁性片中,在-20℃至60℃的温度区域中,相对于设计中心的20℃时的电感L20,最大分别偏离1.0%、2.0%左右,结果谐振频率会大幅偏离。
对于这样的温度特性,上述的专利文献1所记载的通信装置由于用电路上的对策来进行频率补正处理,因此,例如难以内置在移动电话机等要求小空间的电子设备。
本发明是鉴于这样的实际情况而提出的,其目的在于提供一种天线装置以及装入有该天线装置的通信装置,所述天线装置不使装置整体的空间变大,即使温度变化,通过将谐振频率维持为大体一定,从而也能够稳定进行通信。
用于解决问题的方法
作为用于解决上述的问题的方案,本发明所涉及的天线装置的特征在于,包括:谐振电路,具有接受从发送器以既定的振荡频率发送的磁场的天线线圈、和与天线线圈电连接的电容器,能够与发送器感应耦合来通信;以及磁性片,在与天线线圈重叠的位置形成,使天线线圈的电感变化,天线线圈具有电感根据温度变化而变化的温度特性,磁性片由具有如下温度特性的磁性材料构成:以与伴随着既定的使用温度区域的温度变化的、天线线圈的电感的变化特性相反的方式,使天线线圈的电感变化,在使用温度区域下使谐振电路的谐振频率与振荡频率大体一致。
另外,本发明所涉及的通信装置的特征在于,包括:谐振电路,具有接受从发送器以既定的振荡频率发送的磁场的天线线圈、和与天线线圈电连接的电容器,能够与发送器感应耦合来通信;磁性片,在与天线线圈重叠的位置形成,使天线线圈的电感变化;以及通信处理部,利用流过谐振电路的电流来驱动,与发送器之间进行通信,天线线圈具有电感根据温度变化而变化的温度特性,磁性片由具有如下温度特性的磁性材料构成:以与伴随着既定的使用温度区域的温度变化的、天线线圈的电感的变化特性相反的方式,使天线线圈的电感变化,在使用温度区域下使谐振电路的谐振频率与振荡频率大体一致。
本发明将磁性片与天线线圈重叠而形成,该磁性片具有使天线线圈的电感变化以与伴随着使用温度区域的温度变化的、天线线圈的电感的变化特性相反的温度特性,在使用温度区域下使谐振电路的谐振频率与振荡频率大体一致。这样,本发明利用与磁性片的温度特性相应的天线线圈的电感的变化,抵消与温度变化相应的天线线圈的电感的变化所导致的谐振频率的变化。因此,本发明由于不用电路上的对策来进行频率补正处理,因此不使装置整体的空间变大,在预先设定的使用温度区域,即使温度变化,也能将谐振频率维持为大体一定,稳定进行通信。
附图说明
图1是示出无线通信系统的整体结构的图。
图2是示出无线通信系统所涉及的电路结构的图。
图3是用于说明铁氧体制的磁性片的温度特性的图。
图4A和图4B是用于说明实施例所涉及的天线模块1的外形形状的图。
图5是示出横轴为温度,纵轴为伴随着相对于设计中心即20℃时的电感L20的温度变化的电感Lx的差值的比率(Lx-L20)×100/L20的值的图。
图6A和图6B是用于说明使用了加工为环圈状的环的磁性片的磁特性的测定的图。
图7是用于说明在Ni-Zn-Cu类的磁性材料含有Sb氧化物和Co氧化物的铁氧体的磁特性的图。
图8是用于说明本实施方式所涉及的天线线圈的电感的温度特性的图。
图9是用于说明实施例所涉及的天线模块的截面形状的图。
图10是示出使ADH片的厚度变化时的电感的变化的图。
图11A至图11C是用于说明与柔性印制电路板与ADH片的厚度的合计值的变化相应地,天线线圈的电感的温度特性的图。
图12是用于说明与天线线圈接近配置的磁性片的功能的图。
图13是示出横轴为温度,纵轴为伴随着相对于作为设计中心的一个例子而设定的20℃时的电感L20的温度变化的电感Lx的差值的比率(Lx-L20)×100/L20的值的图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明该“具体实施方式”。此外,本发明不仅限于以下的实施方式,当然可以在不脱离本发明的要点的范围内进行各种变更。
<整体结构>
适用了本发明的天线模块是利用在与发送电磁波的发送器之间产生的电磁感应而成为可通信状态的天线装置,例如装入图1所示的RFID(RadioFrequencyIdentification)用的无线通信系统100来使用。
无线通信系统100由适用了本发明的天线模块1、对天线模块1进行访问的读写器2构成。
读写器2包括:作为对天线模块1发送磁场的发送器起作用,具体而言向天线模块1发送磁场的天线2a;以及与经由天线2a感应耦合的天线模块1进行通信的控制基板2b。
即,读写器2配设有与天线2a电连接的控制基板2b。在该控制基板2b安装有由一个或者多个集成电路芯片等电子元器件构成的控制电路。该控制电路基于从天线模块1接收的数据,执行各种处理。例如,在向天线模块1写入数据的情况下,控制电路对数据进行编码,基于经编码的数据对既定频率(例如13.56MHz)的载波进行调制,将经调制的调制信号放大,用放大的调制信号来驱动天线2a。另外,在从天线模块1读出数据的情况下,控制电路将由天线2a接收的数据的调制信号放大,对放大的数据的调制信号进行解调,对经解调的数据进行解码。此外,在控制电路中,使用一般的读写器所使用的编码方式和调制方式,例如使用曼彻斯特编码方式、ASK(AmplitudeShiftKeying:幅移键控)调制方式。
装入电子设备的壳体3内部的天线模块1包括:天线电路11,安装有能够与感应耦合的读写器2之间进行通信的天线线圈11a;磁性片12,为了将磁场引入天线线圈11a,在与天线线圈11a重叠的位置形成;以及通信处理部13,利用流过天线电路11的电流驱动,与读写器2之间进行通信。
天线电路11是相当于本发明所涉及的谐振电路的电路,包括:天线线圈11a、以及与天线线圈11a电连接的电容器11b。
若天线电路11用天线线圈11a接受从读写器2发送的磁场,则通过与读写器2感应耦合而磁耦合,接收经调制的电磁波,将接收信号供给至通信处理部13。
磁性片12为了将从读写器2发送的磁场引入天线线圈11a,形成于与天线线圈11a重叠的位置,与没有该磁性片12的情况相比,使天线线圈11a的电感以增加的方式变化。具体而言,磁性片12为了抑制设在便携式电子设备的壳体3内部的金属器件将从读写器2发送的磁场挡回或产生涡电流,采取粘贴在磁场辐射来的方向的相反侧的构造。
通信处理部13利用流过电连接的天线电路11的电流来驱动,与读写器2之间进行通信。具体而言,通信处理部13对接收的调制信号进行解调,对经解调的数据进行解码,将经解码的数据写入后述的存储器133。另外,通信处理部13从存储器133读出发送至读写器2的数据,对读出的数据进行编码,基于编码后的数据对载波进行调制,经由通过感应耦合而磁耦合的天线电路11,将调制后的电波发送至读写器2。
参照图2说明在由以上这样的结构构成的无线通信系统100中,天线模块1的天线电路11的具体的电路结构。
如上所述,天线电路11包括天线线圈11a、电容器11b。
天线线圈11a例如形成为矩形,与由读写器2的天线2a辐射的磁通中与天线线圈11a交链的磁通的变化相应地产生逆电动势。电容器11b与天线线圈11a连接,构成谐振电路。
这样,天线电路11的天线线圈11a与电容器11b电连接,构成谐振电路,利用天线线圈11a的电感L和电容器11b的电容C,设定由f=1/(2π(LC)1/2)表示的谐振频率。
通信处理部13由包括调制解调电路131、CPU132、存储器133的微型计算机构成。
调制解调电路131进行调制处理,生成将从天线电路11向读写器2发送出的数据叠加于载波的调制波。
另外,调制解调电路131进行解调处理,由从读写器2输出的调制波提取数据。
CPU132控制调制解调电路131,以将从存储器133读出的数据发送至读写器2,另外,进行将由调制解调电路131解调的数据写入存储器133的处理。
在与具有上述结构的天线模块1进行通信的读写器2中,天线2a包括天线线圈21和电容器22,控制基板2b包括调制解调电路23、CPU24和存储器25。
天线线圈21例如形成为矩形,通过与天线模块1侧的天线线圈11a磁耦合,对命令、写入数据等各种数据进行收发,还供给天线模块1所使用的电力。
电容器22与天线线圈21连接,构成谐振电路。调制解调电路23进行调制处理,用于生成将从读写器2向天线模块1发送出的数据叠加于载波的调制波。另外,调制解调电路23进行解调处理,由从天线模块1发送的调制波提取数据。
CPU24控制调制解调电路23,以将从存储器25读出的数据发送至天线模块1,另外,进行将由调制解调电路23解调的数据写入存储器25的处理。
从实现稳定的通信的观点而言,调整天线模块1的天线电路11的天线线圈11a的电感L和电容器11b的电容C,使得天线电路11的谐振频率与读写器2的振荡频率一致。
<温度补偿>
对于由以上这样的结构构成的天线模块1,从防止天线电路11的谐振频率随着使用温度区域的温度变化而偏离的观点而言,注意到通过线圈的大小根据与温度变化相应的导电性材料的伸缩而变化,从而天线线圈11a的电感L会变化的特性,磁性片12具有如下特性。
即,磁性片12由具有如下温度特性的磁性材料构成:以与伴随着使用温度区域的温度变化的、天线线圈11a的电感的变化特性相反的方式,使天线线圈11a的电感变化,在使用温度区域下使天线电路11的谐振频率与读写器2的振荡频率大体一致。
作为具体例,在本实施方式中,天线线圈11a其线圈数为3至10,具有的特性是,电感在天线电路11的谐振频率即13.56MHz下的变化单调增加。对于这样的天线线圈11a的温度特性,磁性片12具有的特性是,在20℃±5℃以上,天线线圈11a的电感随着温度变化而单调减少。而且,磁性片12通过与这样的天线线圈11a以接合距离为10μm至255μm的方式接近配置,利用与磁性片12的温度特性相应的天线线圈11a的电感的变化,抵消与温度变化相应的天线线圈11a的电感的单调增加。
磁性片12是实现如上所述的温度补偿的磁性材料即可,但在作为磁性材料使用μ’比较高的铁氧体的情况下,具有的温度特性如图3所示,以随着温度变化出现2个峰值的方式,使天线线圈11a的电感变化。
例如,在使用温度区域为-20℃至60℃的情况下,磁性片12使第二次出现的峰值(以下称作二次峰值。)的温度为-20℃至20℃,在温度比该二次峰值高的区域,为了抵消与温度变化相应的天线线圈11a的电感单调增加的特性,优选使用如下组成的构成。
即,磁性片12是在Ni-Zn-Cu类的磁性材料含有Sb氧化物与Co氧化物的铁氧体,还满足如下条件。此处,磁性片12含有换算为Sb2O3的0.7重量百分比(重量%)至1.25重量百分比的Sb氧化物、以及换算为CoO的0至0.2重量百分比的Co氧化物。
通过这样,天线模块1利用与磁性片12的温度特性相应的天线线圈11a的电感的变化,抵消与温度变化相应的天线线圈11a的电感的变化所导致的谐振频率的变化。因此,天线模块1由于不用电路上的对策来进行频率补正处理,因此不使装置整体的空间变大,在预先设定的使用温度区域,即使温度变化,也能将谐振频率维持为大体一定,稳定进行通信。
实施例1
作为装入移动电话机等的天线模块的具体例,使用如下天线模块。即,天线线圈11a如图4A所示,使用在外形形状为36[mm]×29[mm]、厚度为0.09[mm]的柔性印制电路板11c利用构图处理而制作的天线线圈。另外,磁性片12图如4B所示,使用外形状为36[mm]×29[mm],在13.56MHz的频率下μ’=119、μ’’=1.33的铁氧体。另外,制作有天线线圈11a的柔性印制电路板11c与磁性片12经由作为粘着剂的、厚度为0.3mm的丙烯酸类ADH片而接合。
首先,对未接合磁性片12的柔性印制电路板11c单体,线匝数分别为3、5、10,导线为Cu时的,各天线线圈11a的电感的温度特性进行测定的结果如图5所示。
在该图5中,示出纵轴为温度,横轴为伴随着相对于作为设计中心即20℃时的电感L20的温度变化的电感Lx的差值的比率(Lx-L20)×100/L20的值。此外,图5的凡例的“3t”、“5t”、“10t分别示出天线线圈11a的线圈数是3、5、10。
如图5所示,所有3种天线线圈11a的电感与温度变化相应地单调增加。特别是在所有3种天线线圈11a中,匝数较多的天线模块的电感相对于温度的变化比较大。这是因为:天线线圈11a的导线即Cu的线膨胀系数α为16.5,比较大,由于图案长度相对于温度而变化,所以天线线圈11a的面积S会变化,从而由L=AN2S表示的电感L变化。此处A是比例系数,N示出线圈数。
接下来,由于磁性片12以单体形态无法测定电感,因此,例如将磁性片12的磁性材料制作为如图6A所示的,加工为内径3mm±0.03mm、外径7mm±0.03mm、厚度0.1mm±0.01的环圈状的环4,如图6B所示,在该环4卷绕导线5,测定在导线流过13.56MHz的信号时的电感。通过这样测定的电感可以作为磁性材料的特性值来评价。
作为为了利用使用了这样的环圈的测定来对天线线圈11a的电感进行温度补偿,而在Ni-Zn-Cu类的磁性材料含有Sb氧化物与Co氧化物的铁氧体的具体例,使用图7所示的温度特性的磁性材料。在本实施例所涉及的磁性片中,使用含有换算为Sb2O3的1.2重量百分比的Sb氧化物和换算为CoO的0.2%的Co氧化物的铁氧体。这是满足上述的含有换算为Sb2O3的0.7重量百分比至1.25重量百分比的Sb氧化物、换算为CoO的0至0.2重量百分比的Co氧化物的这样的条件的一个例子。即,如图7所示,使用的磁性材料KM30具有的温度特性是:在-10℃附近有二次峰值,在其以上的温度变化下电感单调减少。此处,在图7中,示出上述的柔性印制电路板11c单体的、线圈数为10的天线线圈11a的电感的温度特性,示出对于该温度特性、将纵轴的比例尺比设为1/10而表示的磁性材料KM30利用环圈来测定的电感的温度特性。
该实施例所涉及的天线模块1通过将由这样的磁性材料KM30构成的磁性片12经由厚度为0.3mm的ADH片,与制作由上述的线圈数为10的天线线圈11a的柔性印制电路板11c接合,如图8所示,至少在-10℃至40℃的温度区域能够将天线线圈11a的电感保持为一定。
在图8中,作为实测值(KM30)、与实测值(KM30)大体一致的计算值,示出如下2个计算值。即,这些计算值是指将使用了图7所示的环圈的特性值即计算值,作为相对于FPC(单体)的实测值的贡献度,加权相加了13%、11.5%的计算值。从该图8可知,磁性片12给天线线圈11a的电感的温度特性带来约11.5%~13%左右的影响。从该结果可知,通过使用使用了环圈的特性值来评价相对于天线线圈11a的电感的温度补偿的程度,能够容易实现电感的温度特性大体一致的设计。
此外,由于具有二次峰值在-20℃左右、且在该二次峰值以上的温度直到60℃附近电感单调减少的温度特性的铁氧体的磁性片12,通过在上述的Ni-Zn-Cu类的磁性材料以既定的条件含有Sb氧化物与Co氧化物来实现,在-20℃至60℃的温度区域,能够将天线线圈11a的电感保持为一定。
此处,如图9所示,说明通过改变ADH片11d的厚度,使磁性片12与天线线圈11a的接合距离变化时的电感的变化。该图9是示出天线模块1的截面形状的图,柔性印制电路板11c与ADH片11d的厚度的合计值为a,ADH片11d的厚度为b。
图10是示出使ADH片11d的厚度b变化时的电感的变化的图,从该图10可知,若磁性片12与天线线圈11a的接合距离变长,则电感单调减少;反之若该接合距离短,则天线线圈11a产生的磁通会较强地受到磁性片12的影响,从而电感提高。具体而言,设厚度b为变量x,则电感的近似函数y由y=-0.0015x+3.1622表示。此时,相关系数R的平方R2是0.9938。
另外,图11A示出各天线线圈11a的电感的温度特性,在磁性片12与柔性印制电路板接合的状态下,柔性印制电路板11c与ADH片11d的厚度的合计值a为255μm、155μm、55μm,使得至少在-10℃至40℃的温度区域,将天线线圈11a的电感保持为一定。
从图11A可知,所处于的倾向是,磁性片12与天线线圈11a的离开距离越短,电感的温度变化特性越大。
这样,天线模块1通过调整磁性片12与天线线圈11a的离开距离,能够调整在使用温度区域的上下限值容许的电感的温度特性所导致的变化。
另外,在图11B示出,在上述的厚度的合计值a为255μm的条件下,使用了由本实施例所涉及的磁性材料KM30构成的磁性片12的电感的温度变化特性、和作为比较例使用了由图13所示的磁性材料KM11构成的磁性片的电感的温度变化特性。
并且,图11C示出,在上述的厚度的合计值a为55μm的条件下,使用了由本实施例所涉及的磁性材料KM30构成的磁性片12的电感的温度变化特性、和作为比较例使用了由图13所示的磁性材料KM11构成的磁性片的电感的温度变化特性。
从这些图11B和图11C可知,例如,相对于使用了由磁性材料KM11构成的磁性片的现有例,本实施例所涉及的天线模块1,能够抑制处于因为磁性片12与天线线圈11a的离开距离缩短而增大的倾向的电感的温度变化特性。

Claims (3)

1.一种天线装置,包括:
谐振电路,具有接受从发送器以既定的振荡频率发送的磁场的天线线圈、和与该天线线圈电连接的电容器,能够与该发送器感应耦合来通信;以及
磁性片,在与所述天线线圈重叠的位置形成,使该天线线圈的电感变化,
所述天线线圈具有电感根据温度变化而变化的温度特性,
所述天线装置的特征在于,
所述磁性片由具有如下温度特性的磁性材料构成:以与伴随着既定的使用温度区域的温度变化的、所述天线线圈的电感的变化特性相反的方式,使该天线线圈的电感变化,在该使用温度区域下使所述谐振电路的谐振频率与所述振荡频率大体一致,
所述磁性片是在Ni-Zn-Cu类的磁性材料含有Sb氧化物和Co氧化物的铁氧体,
所述磁性片是在所述磁性材料含有换算为Sb2O3的0.7重量百分比至1.25重量百分比的所述Sb氧化物、和换算为CoO的0至0.2重量百分比的所述Co氧化物的铁氧体。
2.如权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
所述天线线圈具有随着所述使用温度区域的温度增加,电感单调增加的温度特性,
所述磁性片具有随着所述使用温度区域的温度增加,将所述天线线圈的电感单调减少的温度特性。
3.一种通信装置,包括:
谐振电路,具有接受从发送器以既定的振荡频率发送的磁场的天线线圈、和与该天线线圈电连接的电容器,能够与该发送器感应耦合来通信;
磁性片,在与所述天线线圈重叠的位置形成,使该天线线圈的电感变化;以及
通信处理部,利用流过所述谐振电路的电流来驱动,与所述发送器之间进行通信,
所述天线线圈具有电感跟温度变化而变化的温度特性,
所述通信装置的特征在于,
所述磁性片由具有如下温度特性的磁性材料构成:以与伴随着既定的使用温度区域的温度变化的、所述天线线圈的电感的变化特性相反的方式,使该天线线圈的电感变化,在该使用温度区域下使所述谐振电路的谐振频率与所述振荡频率大体一致,
所述磁性片是在Ni-Zn-Cu类的磁性材料含有Sb氧化物和Co氧化物的铁氧体,
所述磁性片是在所述磁性材料含有换算为Sb2O3的0.7重量百分比至1.25重量百分比的所述Sb氧化物、和换算为CoO的0至0.2重量百分比的所述Co氧化物的铁氧体。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI604480B (zh) 2012-03-23 2017-11-01 Lg伊諾特股份有限公司 無線功率接收器以及包含有其之可攜式終端裝置
JP6313744B2 (ja) * 2012-03-23 2018-04-18 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 無線電力受信機
US20140145826A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-29 Jacob Conner Analysis of stimulus by rfid
GB2512855A (en) 2013-04-09 2014-10-15 Bombardier Transp Gmbh Receiving device for receiving a magnetic field and for producing electric energy by magnetic induction
GB2512862A (en) 2013-04-09 2014-10-15 Bombardier Transp Gmbh Receiving device with coil of electric line for receiving a magnetic field and for producing electric energy by magnetic induction
US9274564B2 (en) * 2013-11-28 2016-03-01 Google Inc. Antenna in or below keyboard
EP2930470B1 (en) * 2014-04-11 2017-11-22 Thomson Licensing Electrical activity sensor device for detecting electrical activity and electrical activity monitoring apparatus
JP6131915B2 (ja) * 2014-06-11 2017-05-24 トヨタ自動車株式会社 送電装置および受電装置
JP2016051961A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 ルネサスエレクトロニクス株式会社 通信用電子装置
KR20170008617A (ko) * 2015-07-14 2017-01-24 삼성전기주식회사 무선 전력 수신 장치 및 그 제조방법
CN105067141A (zh) * 2015-09-10 2015-11-18 京东方科技集团股份有限公司 测温探头及测温装置
JP6966882B2 (ja) * 2016-07-05 2021-11-17 太平洋セメント株式会社 センサおよび腐食検知方法
JP6586447B2 (ja) 2017-11-02 2019-10-02 株式会社エスケーエレクトロニクス Lc共振アンテナ
WO2019138444A1 (ja) * 2018-01-09 2019-07-18 株式会社Tsクリエーション インレイ及びインレイロール
WO2019139142A1 (ja) * 2018-01-12 2019-07-18 株式会社NejiLaw 受電型情報発信装置及び情報発信システム
US20190340481A1 (en) 2018-05-02 2019-11-07 Capital One Services, Llc Secure contactless payment method and device with active electronic circuitry

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2391563A (en) * 1943-05-18 1945-12-25 Super Electric Products Corp High frequency coil
CN1767087A (zh) * 2004-10-29 2006-05-03 Tdk株式会社 铁氧体磁性材料及其制造方法
CN100571291C (zh) * 2004-01-30 2009-12-16 索尼株式会社 便携式信息处理终端装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2882527A (en) * 1953-08-05 1959-04-14 Zenith Radio Corp Antenna structure
US3049711A (en) * 1958-11-12 1962-08-14 Packard Bell Electronics Corp Omni-directional portable antenna
BE627249A (zh) * 1962-01-19
US3495264A (en) * 1966-12-09 1970-02-10 Continental Electronics Mfg Loop antenna comprising plural helical coils on closed magnetic core
JP3839546B2 (ja) 1997-04-01 2006-11-01 Tdk株式会社 酸化物磁性材料およびインダクタンス素子
US7023395B2 (en) * 2003-08-05 2006-04-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna and communication system using the same
JP2005340759A (ja) * 2004-04-27 2005-12-08 Sony Corp アンテナモジュール用磁芯部材、アンテナモジュールおよびこれを備えた携帯情報端末
JP2007104092A (ja) 2005-09-30 2007-04-19 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc Rfid装置及びリーダ・ライタ装置
JP2007304910A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Daido Steel Co Ltd 無線通信媒体用磁性シート
JP5000701B2 (ja) * 2007-02-27 2012-08-15 京セラ株式会社 携帯電子機器及び磁界アンテナ回路
CN101897081B (zh) * 2007-12-18 2013-02-13 株式会社村田制作所 磁性体天线以及天线装置
US20120206307A1 (en) * 2009-07-28 2012-08-16 Sony Chemical & Information Device Corporation Antenna device and communication device
EP2461425A4 (en) * 2009-07-28 2013-01-16 Sony Chem & Inf Device Corp ANTENNA DEVICE AND COMMUNICATION DEVICE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2391563A (en) * 1943-05-18 1945-12-25 Super Electric Products Corp High frequency coil
CN100571291C (zh) * 2004-01-30 2009-12-16 索尼株式会社 便携式信息处理终端装置
CN1767087A (zh) * 2004-10-29 2006-05-03 Tdk株式会社 铁氧体磁性材料及其制造方法

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