CN103534870A - 天线装置及通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在嵌入到电子设备时能一边谋求电子设备的框体的小型化，一边实现良好的通信特性的天线装置。在嵌入到便携式电话机(130)，能接收从读写器(120)发送的磁场而进行通信的天线模块(1a)中，具备天线线圈(11a)，该天线线圈(11a)在便携式电话机(130)的框体(131)内部的与读写器(120)相向的金属板(133a)的端部(133b)与框体(131)的内周壁(131a)的间隙(132)，以不包围金属板(133a)的外周部的方式进行卷绕，与读写器(120)进行感应结合。

Description

天线装置及通信装置
技术领域
本发明涉及嵌入到电子设备中的、能够接收从发送器发送的磁场而进行通信的天线装置及通信装置。
本申请以在日本于2011年3月30日申请的日本专利申请号特愿2011—075494和在日本于2011年11月29日申请的日本专利申请号2011—260630为基础要求优先权，通过进行参照，这些申请引入到本申请中。
背景技术
在便携式电话机等电子设备中，为了搭载近距离非接触通信的功能，而使用RFID(Radio Frequency Identification：射频识别)用的天线模块。
该天线模块利用感应结合与搭载在读写器(reader／writer)等发送器上的天线线圈进行通信。即，该天线模块能够通过天线线圈接收来自读写器的磁场，从而将其变换为电力，以驱动作为通信处理部发挥功能的IC。
为了可靠地进行通信，天线模块需要由天线线圈接收来自读写器的某个值以上的磁通量。为此，在以往例子的天线模块中，在便携式电话机的框体中设置环形线圈，由该线圈接收来自读写器的磁通量。
例如，作为提高内置于便携式终端装置中的环形天线的特性的方法，在专利文献1中提出了一种在内置电池的周围配置可挠性电缆或扁平电缆的方法。
专利文献1：特开2005—303541号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述专利文献1中记载的发明中，由于将天线配置在框体内的间隙中，所以难以使其形状固定，并且感应系数的变化量变大，因此，存在谐振频率变动大的问题。
特别是，在由可挠性电缆形成天线的情况下，在上述专利文献1中记载的发明中，由于难以调整布线间的分布电容，所以存在在谐振频率的调整上需要大量工时的问题。
本发明是鉴于这样的情况而提出的，其目的在于，提供一种在嵌入到电子设备时能一边谋求电子设备的框体的小型化，一边实现良好的通信特性的天线装置及通信装置。
用于解决课题的方案
为了解决上述的课题，本发明的天线装置是嵌入到电子设备中、能够接收从发送器发送的磁场而进行通信的天线装置，具备在电子设备的框体内部的与上述发送器相向的导体的端部和框体的内周壁的间隙中以不包围导体的外周部的方式卷绕、与发送器进行感应结合的天线线圈。
此外，本发明的通信装置能够接收从发送器发送的磁场而进行通信，具备：在电子设备的框体内部的与发送器相向的导体的端部和框体的内周壁的间隙中以不包围导体的外周部的方式卷绕、与发送器进行感应结合的天线线圈；以及由流过天线线圈的电流驱动，与发送器之间进行通信的通信处理部。
发明效果
在本发明中，由于在电子设备的框体内部的与发送器相向的导体的端部和框体的内周壁的间隙中以不包围导体的外周部的方式卷绕有天线线圈，所以在嵌入到电子设备时能谋求电子设备的框体的小型化。进而，本发明能利用与发送器相向的导体的磁特性实现良好的通信特性。
附图说明
图1是用于对嵌入了应用本发明的天线模块的无线通信系统的结构进行说明的图。
图2A是用于对应用了本发明的天线装置的配置进行说明的立体图。图2B是用于对应用了本发明的天线装置的配置进行说明的截面图。
图3是用于对应用了本发明的天线模块的构造进行说明的图。
图4A是用于对应用了本发明的天线模块的构造进行说明的立体图。图4B是用于对应用了本发明的天线模块的构造进行说明的截面图。
图5A是用于对应用了本发明的天线模块的构造进行说明的立体图。图5B是用于应用了对本发明的天线模块的构造进行说明的截面图。
图6是用于对应用了本发明的天线模块的构造进行说明的立体图。
图7是用于对金属板与天线基板的相对的位置关系进行说明的图。
图8是示出使金属板与天线基板的相对的位置关系变化时的第一实施例的天线线圈的结合系数的图。
图9是示出使金属板与天线基板的相对的位置关系变化时的第一实施例的天线线圈的Q值的图。
图10是用于对使天线基板11相对于与读写器120相向的平面xy倾斜的角度θ变化的构造进行说明的图。
图11是用于对使天线基板11相对于与读写器120对向的平面xy倾斜的角度θ变化时的天线线圈的结合系数进行说明的图。
图12是用于对使天线基板11相对于与读写器120对向的平面xy倾斜的角度θ变化时的天线线圈的结合系数进行说明的图。
图13A及图13B是用于对应用了本发明的第二实施例的通信装置进行说明的图。
图14是用于对使重叠在金属板上的磁性片材的端部与天线线圈的相对的位置变化时的天线线圈的结合特性进行说明的图。
图15A及图15B是用于对与天线线圈尺寸相应的通信特性的变化进行说明的图。
图16A及图16B是用于对与天线线圈尺寸相应的通信特性的变化进行说明的图。
图17A、图17B以及图17C是示出使天线线圈的x轴方向的宽度与y轴方向的宽度的比变化时的结合系数的变化的图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对用于实施本发明的实施方式详细地进行说明。另外，当然，本发明不只限定于以下的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能进行各种变更。
应用了本发明的通信装置是嵌入到电子设备中、能接收从发送器发送的磁场而进行通信的装置，例如，嵌入到如图1所示的RFID(Radio FrequencyIdentification)用的无线通信系统100中进行使用。
无线通信系统100由通信装置1和对通信装置1进行访问的读写器120构成。在此，通信装置1和读写器120在三维直角座标系xyz的xy平面中以相互相向的方式进行配置。
读写器120作为对在xy平面中相互相向的通信装置1在z轴方向上发送磁场的发送器发挥功能，具体地说，具备向通信装置1发送磁场的天线121和与经由天线121进行感应结合的通信装置1进行通信的控制基板122。
即，读写器120配设有与天线121电连接的控制基板122。在该控制基板122安装有一个或多个由集成电路芯片等电子部件构成的控制电路。该控制电路基于从通信装置1接收的数据执行各种处理。例如，在对通信装置1发送数据的情况下，控制电路对数据进行编码，基于编码后的数据，调制规定的频率(例如，13.56MHz)的载波，将调制后的调制信号放大，由放大后的调制信号来驱动天线121。此外，在从通信装置1读取数据的情况下，控制电路将由天线121接收的数据的调制信号放大，对放大后的数据的调制信号进行解调，对解调后的数据进行解码。另外，在控制电路中使用在一般的读写器中使用的编码方式和调制方式，例如，使用曼彻斯特编码方式和ASK(Amplitude Shift Keying：幅移键控)调制方式。
通信装置1例如具备具有天线基板11的天线模块1a和通信处理部12，其中，所述天线基板11嵌入到与读写器120在xy平面中以相向的方式配置的便携式电话机130的框体131的内部，安装有能与进行感应结合的读写器120之间进行通信的天线线圈11a，所述通信处理部12由流过天线线圈11a的电流驱动，与读写器120之间进行通信。
另外，通信处理部12不仅可以由天线线圈11a驱动，也可以由后述那样的来自嵌入了通信装置1的便携式电话机130的电池组133或外部电源等电力供应部的电力来驱动。
在天线基板11上，例如安装有天线线圈11a和端子部11b，其中，所述天线线圈11a通过对柔性扁平电缆等可挠性的导线进行构图处理等而形成，所述端子部11b对天线线圈11a与通信处理部12进行电连接。
当接收从读写器120发送的磁场时，天线线圈11a通过感应结合而与读写器120磁结合，接收调制后的电磁波，经由端子部11b将接收信号供给到通信处理部12。
通信处理部12由流过天线线圈11a的电流驱动，与读写器120之间进行通信。具体地说，通信处理部12对接收的调制信号进行解调，对解调的数据进行解码，将进行解码的数据写入到该通信处理部12具有的内部存储器。此外，通信处理部12从内部存储器读取发送到读写器120的数据，对读取的数据进行编码，基于编码后的数据调制载波，经由通过感应结合而磁结合的天线线圈11a将调制后的电波发送到读写器120。
<第一实施例>
关于由如上所述的结构构成的无线通信系统100，以下，首先，作为第一实施例，对天线模块1a的结构进行说明。
根据在嵌入到便携式电话机130等电子设备中时一边谋求该电子设备的小型化一边与与读写器120之间实现良好的通信特性的观点，第一实施例的天线模块1a的天线线圈11a例如在如图2A所示的三维直角座标系xyz的xy平面上配置在设置于便携式电话机130的框体131内部的电池组133与框体131的内周壁131a之间的间隙132中。
另外，第一实施例的天线模块不仅可以如上所述地设置在电池组133与框体131的内周壁131a的间隙132中，例如也可以设置在集成电路基板等配置于框体131内部的导体与框体的内周壁的间隙中。在本实施例中，为了方便，设天线模块作为板状的导体而配置在作为如图2B所示的电池组133的金属框体的、与读写器120相向的金属板133a的端部133b与框体131的内周壁131a之间来进行说明。
在此，如图2B的截面图所示，由于作为配置在便携式电话机130的电池组133的金属框体的金属板133a可较好地流过电流，所以当从外部施加交流磁场时会产生涡流，抵消磁场。当检查这样的从外部施加交流磁场时的磁场分布时，具有与读写器120相向的电池组133的金属板133a的端部133b的磁场强的特性。
为了利用这样的便携式电话机130的框体131内部的磁场强度的特性来实现良好的通信特性，能使用如下的天线模块1a的天线线圈11a，即，例如如图3所示，与z轴平行的天线线圈11a的中心轴111通过金属板133a的端部133b与框体131的内周壁131a的间隙132，进而，线圈线卷绕在间隙132。
此外，作为具有与z轴平行的天线线圈11a的中心轴111通过间隙132、卷绕在间隙132的天线线圈的天线模块1b、1c，也可以使用例如如图4A、图5A所示的在天线基板11的中心部分11c插入有磁性片材13的构造的天线模块。
在此，在图4A所示的天线模块1b中，如图4B所示，磁性片材13插入到形成在天线基板11上的天线线圈11a的中心部分11c，使得在金属板133a的端部133b侧，磁性片材13以比天线线圈11a位于读写器120侧的方式配置，在框体131的内周壁131a侧，天线线圈11a以比磁性片材13位于读写器120侧的方式配置。
此外，在图5A所示的天线模块1c中，如图5B所示，磁性片材13插入到形成在天线基板11上的天线线圈11a的中心部分11c，使得在金属板133a的端部133b侧，天线线圈11a以比磁性片材13位于读写器120侧的方式配置，在框体131的内周壁131a侧，磁性片材13以比天线线圈11a位于读写器120侧的方式配置。
进而，天线线圈11a只要以不包围金属板133a的外周的方式进行卷绕即可。换句话说，只要以使天线线圈11a的中心轴通过间隙132的方式卷绕线圈线即可。例如，也可以使用如图6所示的天线模块1d，该天线模块1d具有包围由配置在间隙132中的天线基板11的xz平面规定的截面、以卷绕方向与内周壁131a平行的方式卷绕的天线线圈11a。
在第一实施例中，使用如上所述的天线构造不同的四种天线模块中的天线模块1b的通信特性来进行评价。这是因为，天线模块1b与其它的天线模块1a、1c、1d相比，磁性片材13以使在金属板133a的端部133b的周围产生的磁场高效地引入到天线线圈11a的方式配置。
首先，作为性能评价，如图7所示，对使金属板133a与读写器120相向，使金属板133a与天线基板11的相对的位置关系变化时的通信特性进行评价。
作为具体的评价条件，如下所述。即，使读写器120的天线121为在xy轴方向上规定的外形为66mm×100mm的两卷线圈。此外，使金属板133a为在xyz轴方向上规定的尺寸为100mm×50mm×0.3mm的不锈钢。天线模块1b的天线线圈11a为在xy轴方向上规定的外形为40mm×10mm的构造，是四卷线圈。进而，在z轴方向上规定的从金属板133a的表面到天线线圈11a的表面的距离为1mm。
在此，使用以下的a作为示出金属板133a与天线基板11的相对的位置关系的值。即，a是从金属板133a的中心部分133c到天线基板11的内周壁131a侧的端部11d的在y轴方向上规定的距离。
在如上所述的条件下，在图8中示出使a的值从15mm变化到40mm时的天线线圈11a的结合系数的变化，在图9中示出Q值的变化。
在此，由于金属板133a的宽度为50mm，所以在a的值为25mm时，金属板133a的端部133b与天线线圈11a的内周壁131a侧的端部11d一致。此外，由于天线线圈11a的宽度为10mm，所以在a的值为35mm时，天线线圈11a的金属板133a的端部11e与金属板133a的端部133b一致。
如图8所示，在a的值为30mm的情况下，在天线基板11的中心部分11c与金属板133a的端部133b大致一致的情况下，结合系数最高，伴随着a的值从30mm远离而减小。此外，在a值为25mm、35mm的情况下，结合系数示出大致相同的特性。当像这样将天线线圈11a配置在金属板133a的端部133b附近时结合系数高是因为在金属板133a的端部133b周边磁通量密度高。此外，还因为，虽然金属板133a接收从读写器120发送的磁场而产生涡流，但是与中心部分133c相比，端部133b的磁场强度更大，能将从读写器120接收的磁能高效地传递到天线线圈11a侧。
此外，当比较使a的值以变得比25mm小的方式变化的情况与使a的值以变得比35mm大方式变化的情况时，两者的结合系数都减小，但是在35mm以上的情况下，对于a的值的变化，结合系数的减小幅度更小。例如，当比较a的值为22mm、38mm的情况时，在a的值为38mm的情况下结合系数高20％左右。此外，当比较a的值为20mm、40mm的情况时，在a的值为40mm的情况下结合系数高40％左右。
此外，如图9所示，伴随着天线线圈11a远离金属板133a，Q值单调地增加，特别是，当a的值变得比35mm大时，即，当天线线圈11a与金属板133a不重叠时，Q值急剧地增加。
这是因为，天线线圈11a远离金属板133a时，抑制了金属板133a接收由流过天线线圈11a的电流产生的磁场而变换为热能，其结果是，天线线圈11a的电阻值看上去变小。
根据上述的性能评价，想要单使结合系数变高，只要天线基板11的中心部分11c与金属板133a的端部133b大致一致即可，但是，想要得到良好的通信特性，需要高的结合系数和高的Q值并存。因此，根据高的结合系数和高的Q值并存这一点，特别优选使天线线圈11a配置在金属板133a的附近并且配置在不与金属板133a重叠的位置上，其结果是，能得到良好的通信特性。
像这样，在本实施例的天线模块1b以及天线模块1a、1c、1d中，因为天线线圈11a以不包围金属板133a的外周部的方式卷绕在间隙132，所以当嵌入到便携式电话机130等电子设备中时，能谋求框体131的小型化。进而，在本实施例的天线模块1b以及天线模块1a、1c、1d中，利用由与读写器120相向的金属板133a产生的磁特性，能实现良好的通信特性。
<变形例>
此外，关于本实施例的天线模块1a、1b、1c、1d中的天线模块1b、1c、1d，如图10所示，通过以天线基板11的金属板133a侧的端部11e为中心轴，相对于与读写器120相向的平面xy倾斜地配置，从而能一边高效地利用间隙132的空间，一边实现良好的通信特性。另外，在图10中，为了使金属板133a不会抵消来自读写器120的磁场，以与金属板133a重叠的方式设置磁性片材134。此外，以金属板133a侧的端部11e为中心轴，将天线基板11相对于与读写器120相向的平面xy倾斜的角度定义为θ。
接下来，对使倾斜角度θ变化时的天线线圈11a的通信特性进行评价。
作为评价条件，如下所述。即，使读写器120的天线121为外形为66mm×100mm的两卷线圈。使金属板133a为在xyz轴方向上规定的外形为60mm×45mm×5mm的铝板。天线线圈11a为在xy轴方向上规定的外形为40mm×5mm、在中心部分11c插入有磁性片材13的构造，使用四卷的线圈。进而，使在z轴方向上规定的从金属板133a的表面到天线线圈11a的端部11e的距离为1mm。此外，使在y轴方向上规定的从金属板133a的端部133b到天线线圈11a的端部11e的距离为2.5mm。
在图11中示出在如上所述的评价条件下，在使天线基板11的形状固定的情况“宽度：固定”下和在使从天线线圈11a的端部11d到另一端部11e的宽度根据倾斜角度θ以成为1／cosθ的方式变化的情况“宽度：1／cosθ”下的结合系数。
如该图11所示，可看出通过使倾斜角度θ从0度开始倾斜，从而可改善结合系数。此外，在“宽度：一定”中，在25～30度的角度下，特性变得最高。
此外，在“宽度：1／cosθ”中，伴随着倾斜角度θ变大，天线线圈11a的宽度变大，因此，结合系数变高。因此，关于天线线圈11a，优选在天线基板11以倾斜角度θ倾斜时，在可收容于间隙132的范围内，尽可能增大天线线圈11a的宽度。例如，当在框体131的内部构造中使在zy平面上规定的间隙132的区域为大致正方形时，根据有效利用间隙132的空间的观点，特别优选θ为45度左右的角度。
接下来，在图12中示出在上述的评价条件下，使天线基板11的形状固定，进而，对天线线圈11a的构造使用天线模块1b、1c、1d时的结合系数的特性。
如图12所示，相对于天线模块1b的天线线圈11a在25～30度的角度特性最高，在天线模块1c、1d的天线线圈11a中，在倾斜45度以上时特性最高。
因此，虽然存在通过对天线模块1b、1c、1d加大倾斜角度θ而使结合系数变高的角度条件，但是，根据薄型化的观点，在限制在z轴方向上规定的间隙132的厚度的情况下，根据有效利用间隙132的空间的观点，天线模块1b是特别优选的。
这样，在天线模块1b、1c、1d中，通过以天线基板11的金属板133a侧的端部11e为中心轴，使其相对于与读写器120相向的平面xy倾斜地配置，从而能一边高效地利用间隙132的空间，一边实现良好的通信特性。而且，根据薄型化的观点，在限制在z轴方向上规定的间隙132的厚度的情况下，特别是天线模块1b能一边有效地利用间隙132的空间，一边实现良好的通信特性。
<第二实施例>
接下来，对应用了本发明的第二实施例的通信装置进行说明。该通信装置是前入了上述的第一实施例的天线模块1a、1b、1c、1d的电子装置。在本实施例中，使用如图13所示的便携式电话机230具体地进行说明。
即，如图13A所示，便携式电话机230与上述的便携式电话机130一样，在框体131内部具备电池组133和天线模块1a、1b、1c、1d中的任一个天线模块。在此，在便携式电话机230中，为了高效地引入到天线模块1a、1b、1c、1d的天线线圈11a，以与电池组133的与读写器120相向的金属板133a重叠的方式设置磁性片材234。为了防止金属板133a抵消来自读写器120的磁场，该磁性片材234如上所述地与金属板133a重叠，进而，为了使磁场高效地引入到天线线圈11a，如图13B所示，天线线圈11a侧的端部234a以不和与读写器120相向的天线线圈11a的与读写器120相向的面重叠的方式在天线线圈11a侧延伸。
在此，使磁性片材234不与天线线圈11a的与读写器120相向的面重叠的理由是，如果使其重叠，则天线线圈11a接收的磁场会被抑制，所以不优选。
另外，在图13B中，示出嵌入到便携式电话机230的天线模块1a、1b、1c、1d中的在天线模块1b的天线线圈11a的中心部分11c插入有磁性片材13的构造。
接下来，对使与金属板133a重叠的磁性片材234的端部234a与天线线圈11a的相对的位置变化时的天线线圈11a的通信特性进行评价。
作为具体的评价条件，如下所述。即，使读写器120的天线121为在xy轴方向上规定的外形为66mm×100mm的两卷线圈。此外，使金属板133a为60mm×45mm×5mm的铝板。天线线圈11a是在xy轴方向上规定的外形为40mm×5mm、在中心部分11c插入有磁性片材13的构造，是四卷的线圈。进而，使在z轴方向上规定的从金属板133a的表面到天线线圈11a的端部11e的距离为1mm。此外，使在y轴方向上规定的从金属板133a的端部133b到天线线圈11a的端部11e的距离为2.5mm。此外，在金属板133a上粘贴厚度为0.1mm的磁性片材234，并且使在y轴上规定的宽度方向的尺寸变化，求出其结合系数。在图14示出结合系数。在此，在图14中，示出使从金属板133a的中心部分133c到磁性片材234的端部234a的在y轴方向上规定的宽度b在15mm～25mm内变化时的结合系数的变化。
在此，由于金属板133a的y轴方向的宽度是45mm，所以在b的值为22.5mm时，磁性片材234的端部234a与金属板133a的端部133b一致。此外，在b的值为25mm时，磁性片材234的端部234a分别与天线线圈11a的端部11e和磁性片材13的端部13a一致。
如图14所示，当b的值从22.5mm变化到25mm时，根据该变化，天线线圈11a的结合系数急剧地变高。
这是因为，能使与金属板133a平行地流过的磁场在端部133b附近不发散地经由磁性片材234引入到天线线圈11a。
这样，在便携式电话机230中，由于天线线圈11a侧的端部234a以不和与读写器120相向的天线线圈11a的面重叠的方式在天线线圈11a侧延伸，所以能使磁场高效地引入到天线线圈11a，其结果是，能实现良好的通信特性。
<第三实施例>
如上所述，根据高结合系数和高Q值共存这一点，优选应用了本发明的天线模块的天线线圈11a配置在金属板133a附近，而且配置在不与金属板133a重叠的位置。
在此，在与读写器120之间通过使用了13.56MHz的发送频率的磁场进行感应结合的情况下，如图15A所示，使框体131的内周壁131a与金属板133a的端部133b之间，即，间隙132的在y轴方向上规定的宽度为d[mm]。使该宽度d[mm]变化，并且，例如将天线线圈11a的在xy平面上规定的面积固定为300[mm2]，以与间隙132的宽度d[mm]大致一致的方式使天线线圈11a的y轴方向上的宽度为d-1[mm]进行变化，，此时结合系数如图15B所示地变化。另外，在图15B中，为了方便，使用天线模块1b的天线线圈11a进行评价。
像根据该图15B的结果可明确的那样，伴随着天线线圈11a的宽度与宽度d[mm]即间隙132的宽度一同变大，结合系数增加，在宽度d[mm]为大约8.00～大约14.00mm时，结合系数以大约10.00mm为峰值变大。此外，虽然宽度d[mm]在大约8.00～大约10.00mm的范围内结合系数变大，但是即使加大到比10.00mm大，通信特性的提高基本饱和。这样的特性是因为，在框体131的周围，具体地是，间隙132的磁通密度在外周壁131b侧比较大。
此外，即使宽度d[mm]小于8.00mm，也能实现良好的通信特性。例如，如图16A所示，以天线基板11的金属板133a侧的端部11e为中心轴，相对于与读写器120相向的平面xy倾斜地配置。此时，当使天线基板11相对于与读写器120相向的平面xy倾斜的角度θ为0°、30°、45°，使间隙132的在y轴方向上规定的宽度d[mm]变化时，结合系数如图16B所示地变化。另外，关于天线线圈11a的形状，以使端部11d、11e分别与框体131的内周壁131a和金属板133a的端部133b一致的方式使形状变化。
在这样的条件下，像根据图16B可明确的那样，伴随着倾斜角度θ变大，在d[mm]的值更小，即，间隙132更窄的情况下，结合系数是最优选的。
像根据该结果可明确的那样，即使宽度d[mm]小于8.00mm，也能通过使天线基板11倾斜而实现良好的通信特性。
像根据上述的图15B和图16B的结果可明确的那样，在第三实施例中，关于天线线圈11a，在金属板133a侧的端部11e以框体131的内周壁131a为基准在相对于内周壁131a垂直的y轴方向上为大约14.00mm以下时，能一边实现较高的结合系数，实现小空间化，一边实现良好的特性。更优选是，在金属板133a侧的端部11e以框体131的内周壁131a为基准在相对于内周壁131a垂直的y轴方向上为大约10.00mm以下时，能一边实现特别高的结合系数，实现小空间化，一边实现良好的特性。
因此，根据以下的评价结果，在嵌入到便携式电话机130的天线基板11的基板面的尺寸被限制的情况下，关于天线线圈11a，优选满足以下条件来规定在x轴方向上规定的宽度，该条件是，以框体131的内周壁131a为基准，位于相对于内周壁131a垂直的在y轴方向上大约14.00mm以下的位置，更优选是大约10.00mm以下的位置。
作为评价条件，如上述的图7所示，使配置在金属板133a附近的天线基板11与读写器120相向。此外，使读写器120的天线121为在xy轴方向上规定的外形为66mm×100mm的两卷线圈。此外，使金属板133a为在xyz轴方向上规定的尺寸为100mm×50mm×0.3mm的不锈钢。关于天线模块1b的天线线圈11a，在使天线基板11的内周壁131a侧的端部11d的位置几乎固定在框体131的内周壁131a的位置的状态下，使在xy轴方向上规定的外形分别为300mm2、400mm2、500mm2，是四卷线圈。进而，使在z轴方向上规定的从金属板133a的表面到天线线圈11a的表面的距离为1mm。另外，使天线基板11相对于与读写器120相向的表面xy倾斜的角度θ为0°。
在图17中示出在这样的条件下，使天线线圈11a的x轴方向上的宽度与y轴方向上的宽度的比(以下，称为长宽比)变化时的结合系数的变化。
在图17A中，使在xy轴方向上规定的外形为300mm2，在图17B中，使在xy轴方向上规定的外形为400mm2，在图17C中，使在xy轴方向上规定的外形为500mm2。
在图17A中，当长宽比比3大时，结合系数的上升会饱和，在图17B中，当长宽比比4大时，结合系数的上升会饱和；在图17C中，当长宽比比5大时，结合系数的上升会饱和。即，示出即使天线线圈11a在y轴方向上的宽度宽于大约10.00mm，结合系数的上升也会饱和。
像根据该结果看也可明确的那样，关于天线线圈11a，通过以使金属板133a侧的端部11e以框体131的内周壁131a为基准位于相对于内周壁131a垂直的y轴方向上大约14.00mm以下、更优选为大约10.00mm以下的位置的方式进行配置，从而能一边实现小空间化，一边实现良好的特性。像这样，想要为了谋求通信特性的改善而使天线线圈11a的xy轴方向上规定的面积变大，优选在满足金属板133a侧的端部11e以框体131的内周壁131a为基准位于相对于内周壁131a垂直的y轴方向上大约10.00mm以下的位置的条件的状态下，使x轴方向上的宽度变大。
进而，在间隙132的y轴方向上的宽度被限制在8.00mm以下的情况下，通过根据该宽度的狭窄程度使天线基板11的倾斜角度θ变大，从而能实现良好的通信特性。
如上所述，在第三实施例的天线线圈11a中，特别是，能提高单位面积平均的特性，能实现小型且对安装的限制变小并且成本竞争力高的天线模块。
附图标记说明
1：通信装置；
1a、1b、1c、1d：天线模块；
11：天线基板；
11a：天线线圈；
11b：端子部；
11c：中心部分；
11d、11e、13a、113b、133b、234a：端部；
111：中心轴；
12：通信处理部；
13、134、234：磁性片材；
100：无线通信系统；
120：读写器；
121：天线；
122：控制基板；
130、230：便携式电话机；
131：框体；
131a：内周壁；
131b：外周壁；
132：间隙；
133：电池组；
133a：金属板；
133c：中心部分。

Claims (12)

1.一种天线装置，嵌入到电子设备中，能接收从发送器发送的磁场而进行通信，所述天线装置具备：
天线线圈，在上述电子设备的框体内部的与上述发送器相向的导体的端部与该框体的内周壁的间隙，以不包围该导体的外周部的方式进行卷绕，与该发送器进行感应结合。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
上述天线线圈以上述导体侧的端部为中心轴，相对于与上述发送器相向的面倾斜地配置。
3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，
还具备磁性片材，将从上述发送器发送的磁场引入到上述天线线圈，
上述天线线圈使用印刷基板上的信号线形成，
通过上述磁性片材插入到形成在上述印刷基板上的上述天线线圈的中心部分，从而满足以下两个配置条件，即，在与上述发送器相向的框体面的中心侧，该磁性片材比上述天线线圈位于上述发送器侧的配置条件，以及在该框体表面的外周侧，该天线线圈比该磁性片材位于该发送器侧的配置条件，该天线线圈与该磁性片材相互重叠。
4.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
上述发送器发送发送频率为13.56MHz的磁场，
上述天线线圈以该天线线圈中的上述导体侧的端部以上述框体内周部为基准位于相对于该内周部的垂直方向上大约14.00mm以下的位置的方式进行配置。
5.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，
上述天线线圈以该天线线圈中的上述导体侧的端部以上述框体内周部为基准位于相对于该内周部的垂直方向上大约10.00mm以下的位置的方式进行配置。
6.一种通信装置，能接收从发送器发送的磁场而进行通信，具备：
天线线圈，在上述电子设备的框体内部的与上述发送器相向的导体的端部与该框体的内周壁的间隙，以不包围该导体的外周部的方式进行卷绕，与该发送器进行感应结合；以及
通信处理部，由流过上述天线线圈的电流驱动，与上述发送器之间进行通信。
7.根据权利要求6所述的通信装置，其特征在于，
具备第二磁性片材，覆盖与上述发送器相向的上述导体的表面，
上述第二磁性片材以上述天线线圈侧的端部不和与上述发送器相向的该天线线圈的面重叠的方式，在该天线线圈侧延伸。
8.根据权利要求7所述的通信装置，其特征在于，
还具备第一磁性片材，将从上述发送器发送的磁场引入到上述天线线圈。
9.根据权利要求8所述的通信装置，其特征在于，
上述第二磁性片材以上述天线线圈侧的端部的位置与上述第一磁性片材的上述导体侧的端部的位置大致一致的方式，在该天线线圈侧延伸。
10.根据权利要求6所述的通信装置，其特征在于，
上述发送器发送发送频率为13.56MHz的磁场，
上述天线线圈以该天线线圈中的上述导体侧的端部以上述框体内周部为基准位于相对于该内周部的垂直方向上大约14.00mm以下的位置的方式配置。
11.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于，
上述天线线圈以该天线线圈中的上述导体侧的端部以上述框体内周部为基准位于相对于该内周部垂直方向上大约10.00mm以下的位置的方式进行配置。
12.一种通信装置，能接收从发送器发送的磁场而进行通信，具备：
电力供给部；
天线线圈，在上述电子设备的框体内部的与上述发送器相向的导体的端部与该框体的内周壁的间隙，以不包围该导体的外周部的方式进行卷绕，与该发送器进行感应结合；以及
通信处理部，由流过上述天线线圈的电流驱动，与上述发送器之间进行通信。
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