CN105900285A - 天线装置以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

目的在于,不管电子设备的内部构造,进行包含第二导体的天线装置的稳定的通信功能的提高和包含该第二导体的天线模块的标准化的实现和设计自由度的确保。一种天线装置(1),被装入到电子设备中,与外部设备(120)经由电磁场信号进行通信,其中,具备:设置在电子设备的框体内部、与外部设备相对的第一导体(3);与外部设备电感耦合的天线线圈(12)所旋绕的环形天线(11);与第一导体隔开规定的间隔地设置、一部分与环形天线的与外部设备相对的面所相反的一侧的面重叠或接触的片材状的第二导体(4);以及设置在第一导体与第二导体之间、一个端部(5a)与第一导体重叠或接触并且另一个端部(5b)的一部分与第二导体重叠或接触的片材状的第三导体(5)。

Description

天线装置以及电子设备
技术领域
本发明涉及装入到电子设备中并且与外部设备经由电磁场信号进行通信的天线装置以及装入有该天线装置的电子设备。本申请以在日本在2014年1月17日申请的日本专利申请号码特愿2014-006594、特愿2014-006595、以及特愿2014-006596为基础要求优先权,通过参照这些申请来引用于本申请。
背景技术
以往,在便携式电话机、智能电话、平板PC等电子设备中,装载近距离非接触通信(NFC:Near Field Communication,近场通信)的功能,因此,使用RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)用的天线模块。该模块利用与装载在读写器等的发信号器中的天线线圈电感耦合来进行通信。即,该天线装置能够通过天线线圈接受来自读写器的磁场来将其变换为电力使作为通信处理部发挥作用的IC驱动。
天线模块可靠地进行通信,因此,需要通过天线线圈接受来自读写器的某个值以上的磁通量。因此,在以往例所涉及的天线装置中,在便携式电话机的框体设置环形线圈,通过该线圈接受来自读写器的磁通量。装入到便携式电话机等电子设备中的天线模块由于通过设备内部的基板或电池组等金属接受来自读写器的磁场而产生的涡电流而弹回来自读写器的磁通量。例如,当以便携式电话机的框体表面来考虑时,从读写器来的磁场处于框体表面的外周部分变强而框体表面的正中附近变弱的趋势。
在使用通常的环形线圈的天线的情况下,关于环形线圈,其开口部位于不怎么接受通过上述的框体表面的外周部分的磁场的便携式电话机的中央部分。因此,在使用通常的环形线圈的天线中,接受磁场的效率变差。因此,提出了在从读写器来的磁场强的框体表面的外周部分配置环形天线的天线装置或使用磁性片材来增加磁通量来提高性能的天线装置。在这些天线装置中,使环形天线的形状为长方形,其长边被设置为沿着框体表面的外周端(例如,参照专利文献1至3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许4883125号公报;
专利文献2:日本特许4894945号公报;
专利文献3:日本特许5135450号公报。
发明内容
发明要解决的课题
如前述那样,提出了在内置于便携式终端装置的RFID天线模块中利用由于基板等金属板引起的磁场的屏蔽效果来提高特性的方法。本文件申请人作为利用由于金属引起的磁场的屏蔽效果来提高效率的天线装置,例如,在特愿2013-021616中提出了:具备设置在电子设备的框体内部并且与外部设备相对的第一金属板、设置在电子设备的框体内部并且与外部设备电感耦合的天线线圈、设置在电子设备的框体内部并且与成为主要的金属板的第一导体重叠或接触并且至少一部分与天线线圈的与外部设备相对的面所相反的一侧的面重叠的片材状的第二导体的天线装置。
但是,成为具备天线装置的电子设备的主要的金属板的第一导体与天线装置的位置关系根据电子设备的构造而不同。与此伴随地,由于与该第一导体的距离,粘贴于天线装置的第二导体的大小为多种多样,具备第二导体的天线模块的标准化变得困难。此外,在第一导体与天线装置的距离远离的情况下,在天线装置中具备的第二导体的尺寸变大,制约在设置天线模块时的电子设备的设计自由度,其处理变得困难。
此外,关于利用由于具备天线装置的电子设备的主要的金属板引起的磁屏蔽效果来提高通信特性的NFC天线模块,为了充分地发挥其性能,安装位置接近金属板的外缘部是重要的。但是,便携式终端等电子设备的小型化和多功能化发展,与此伴随地,摄像机等各种电子部件被高密度地装载在电子设备内。因此,不会充分地发挥利用由于金属板引起的磁屏蔽效果来提高的NFC的通信特性的性能的情况成为问题。此外,伴随着便携式终端等电子设备的多功能化,在电子设备内装载摄像机等各种电子部件,与此伴随地,在电子设备的内部构造上,存在不能将NFC天线模块安装在金属板的外缘部附近的情况。在该情况下,不会充分地发挥利用由于金属板引起的磁屏蔽效果来提高的通信特性等需要的性能的情况成为问题。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供不管电子设备的内部构造能够进行包含第二导体的天线装置的稳定的通信功能的提高和包含该第二导体的天线模块的标准化的实现和设计自由度的确保的新且改良的天线装置以及电子设备。
此外,本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供能够利用由于小型化、多功能化发展的电子设备的主要的金属板引起的磁屏蔽效果来更可靠地提高NFC的通信特性的新且改良的天线装置以及电子设备。
进而,本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供能够不管天线模块的安装位置而利用由于电子设备的主要的金属板引起的磁屏蔽效果来提高NFC的通信特性的新且改良的天线装置以及电子设备。
用于解决课题的方案
本发明的一个方式是,一种天线装置,被装入到电子设备中,与外部设备经由电磁场信号进行通信,其中,具备:设置在所述电子设备的框体内部、与所述外部设备相对的第一导体;设置在所述电子设备的框体内部、与所述外部设备电感耦合的天线线圈所旋绕的环形天线;与所述第一导体隔开规定的间隔地设置、一部分与所述环形天线的与所述外部设备相对的面所相反的一侧的面重叠或接触的片材状的第二导体;以及设置在所述第一导体与所述第二导体之间、一个端部与所述第一导体重叠或接触并且另一个端部的一部分与所述第二导体重叠或接触的片材状的第三导体。根据该本发明的一个方式,能够一边提高天线装置的稳定的通信功能一边使具备第二导体的天线模块的标准化变得容易,并且,确保该天线模块的设计自由度。
此时,在本发明的一个方式中,所述环形天线经由其长尺寸方向的中心线二分为一个侧部和另一个侧部,所述第二导体与所述环形天线的所述天线线圈的导线沿一个方向旋绕的一个侧部重叠,不与所述天线线圈的所述导线沿另一个方向旋绕的另一个侧部重叠也可。像这样,通过使第二导体与环形天线一部分重叠,从而能够使磁通量集中在不重叠的区域中,促使该区域中的效率高的发电。
此外,在本发明的一个方式中,所述第二导体遍及所述环形天线的所述一个侧部的全长重叠也可。如果像这样做,则第二导体能够经由第三导体抑制环形天线的一个侧部中的电感耦合,使与在另一个侧部中产生的电流相反的方向的电流量相对地低,并且,使磁通量从环形天线的一个侧部向另一个侧部引导,促进另一个侧部中的耦合,谋求通信特性的提高。
此外,在本发明的一个方式中,所述第二导体的所述长尺寸方向的大小与所述环形天线的所述长尺寸方向的大小大致相同也可。如果像这样做,则能够使第二导体为为了提高天线装置的通信特性而需要的最小限度的大小,因此,谋求包含第二导体的天线模块的标准化的实现和设计自由度的提高。
此外,在本发明的一个方式中,所述环形天线的所述另一个侧部被配置在经由所述第二导体与所述第三导体相对的位置也可。如果像这样做,则使第二导体与环形天线一部分重叠,由此,能够经由第三导体弹回重叠区域中的磁场来抑制重叠区域中的电感耦合,高效率地对在未重叠的区域中产生的电流进行供电。
此外,在本发明的一个方式中,在所述第三导体形成有孔部也可,所述第三导体被分割为多个也可,被构成为与所述第一导体的侧面部重叠或接触也可。进而,所述第三导体被构成为与所述第一导体的与所述外部设备相对的一个面或与该一个面相反的一侧的面的一部分重叠或接触也可。像这样,通过设置第三导体,提高包含第二导体的天线模块的设计自由度。
此外,本发明的另一方式为装入有前述的任一个天线装置并且能够与外部设备经由电磁场信号通信的电子设备。根据本发明的另一方式,能够谋求包含第二导体的天线模块的标准化的实现和设计自由度的提高,并提高针对外部设备的电子设备的通信特性。
此外,本发明的另一方式是,一种天线装置,被装入到电子设备中,与外部设备经由电磁场信号进行通信,其中,具备:设置在所述电子设备的框体内部、与所述外部设备相对的第一导体;设置在所述第一导体的外缘部的附近的任一处、与所述外部设备电感耦合的天线线圈所旋绕的环形天线;以及由磁性体形成、从所述环形天线的中心部朝向所述外缘部之中与该环形天线相对的相对端部展开地设置的磁性片材。根据该本发明的另一方式,通过以从设置有环形天线的外缘部的附近展开的方式设置的磁性片材来遮蔽第一导体,因此,能够聚集来自外部设备的磁通量,引导到环形天线的中心部。因此,更可靠地利用由于电子设备的主要的金属板引起的磁屏蔽效果来提高其NFC的通信特性。
此时,在本发明的另一方式中,所述第一导体为包覆所述框体的金属罩也可。像这样,在第一导体为金属罩的情况下,特别地使用磁性片材遮蔽该金属罩,由此,利用由于电子设备的主要的金属板引起的磁屏蔽效果来提高其NFC的通信特性。
此外,在本发明的另一方式中,在所述金属罩的任一个部位形成有开口部也可。像这样,在金属罩形成有开口部的情况下,特别地使用磁性片材遮蔽该金属罩,由此,利用由于电子设备的主要的金属板引起的磁屏蔽效果来提高其NFC的通信特性。
此外,在本发明的另一方式中,所述环形天线经由其长尺寸方向的中心线二分为一个侧部和另一个侧部,所述磁性片材具备从所述环形天线的所述中心部分别延伸至所述一个侧部和所述另一个侧部的宽度方向上的端部的第一磁性片材、以及从所述环形天线的所述中心部朝向所述相对端部展开的第二磁性片材,所述第一磁性片材被设置为:其一端从所述外部设备来看被配置在所述一个侧部的上侧,除了所述一端以外的部分从所述外部设备来看被配置在所述另一个侧部的下侧也可。如果像这样做,则能够将在第二磁性片材聚集的来自外部设备的磁通量经由第一磁性片材向环形天线的中心部送出。
此外,在本发明的另一方式中,所述第二磁性片材为形成有孔部或缺口的至少任一个的结构也可。如果像这样做,则能够根据装载天线装置的电子设备的规格来能够应用。
此外,在本发明的另一方式中,所述孔部被形成在与所述开口部相对的部位,外径比所述开口部小也可。如果像这样做,则也能够将从外部设备送出的开口部周边的磁通量可靠地向环形天线的中心部送出。
此外,在本发明的另一方式中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为整体成型的结构也可。如果像这样做,则能够使更可靠地聚集从外部设备接受的磁通量的磁性片材作为简单的结构而容易地制造。
此外,在本发明的另一方式中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为分别个别地成型来进行连结的结构也可。如果像这样做,则提高更可靠地聚集从外部设备接受的磁通量的磁性片材的设计自由度。
此外,本发明的另一方式为装入有前述的任一个天线装置并且能够与外部设备经由电磁场信号通信的电子设备。根据本发明的另一方式,能够不管具备环形天线的天线模块的安装位置来利用由于电子设备的主要的金属板引起的磁屏蔽效果来提高通信特性。
此外,本发明的另一方式是,一种天线装置,被装入到电子设备中,与外部设备经由电磁场信号进行通信,其中,具备:与所述外部设备相对的第一导体;从所述第一导体的外缘部起经由规定的间隔而设置在其内侧、与所述外部设备电感耦合的天线线圈所旋绕的环形天线;以及由磁性体形成、至少从所述环形天线的中心部扩展到所述第一导体的所述外缘部的任一处地设置的磁性片材。根据该本发明的另一方式,能够通过扩展地设置的磁性片材来聚集来自外部设备的磁通量,引导到环形天线的中心部。因此,不管具备环形天线的天线模块的安装位置,利用由于电子设备的主要的金属板引起的磁屏蔽效果来提高其NFC的通信特性。
此时,在本发明的另一方式中,所述环形天线经由其长尺寸方向的中心线二分为一个侧部和另一个侧部,所述磁性片材具备从所述环形天线的所述中心部分别延伸至所述一个侧部和所述另一个侧部的宽度方向上的端部的第一磁性片材、以及从所述环形天线的所述中心部延伸至所述外缘部的任一处的第二磁性片材,所述第一磁性片材被设置为:其一端从所述外部设备来看被配置在所述一个侧部的下侧,除了所述一端以外的部分从所述外部设备来看被配置在所述另一个侧部的上侧也可。如果像这样做,则能够将在第二磁性片材聚集的来自外部设备的磁通量经由第一磁性片材向环形天线的中心部送出。
此外,在本发明的另一方式中,所述第二磁性片材被设置为朝向所述外缘部之中离所述中心部最接近部分扩展也可。如果像这样做,则能够更高效率地将从外部设备接受的磁通量向环形天线的中心部送出。
此外,在本发明的另一方式中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为整体成型的结构也可。如果像这样做,则能够使更可靠地聚集从外部设备接受的磁通量的磁性片材作为简单的结构而容易地制造。
此外,在本发明的另一方式中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为分别个别地成型来进行连结的结构也可。如果像这样做,则提高更可靠地聚集从外部设备接受的磁通量的磁性片材的设计自由度。
此外,在本发明的另一方式中,所述第二磁性片材为形成有孔部或缺口的至少任一个的结构也可。如果像这样做,则能够根据装载天线装置的电子设备的规格来能够应用。
此外,本发明的另一方式为装入有前述的任一个天线装置并且能够与外部设备经由电磁场信号通信的电子设备。根据该本发明的另一方式,能够不管具备环形天线的天线模块的安装位置来利用由于电子设备的主要的金属板引起的磁屏蔽效果来提高通信特性。
发明效果
如以上说明的那样,根据本发明的一个方式,无论电子设备的内部构造,能够进行具备第二导体的天线装置的稳定的通信功能的提高和包含该第二导体的天线模块的标准化和设计自由度的确保。
此外,根据本发明的另一方式,通过以从设置有环形天线的外缘部的附近展开的方式设置的磁性片材来遮蔽在电子设备中具备的第一导体,因此,能够更可靠地聚集来自外部设备的磁通量,引导到环形天线的中心部。因此,利用由于小型化、多功能化发展的电子设备的主要的金属板引起的磁屏蔽效果,提高其NFC的通信特性。
进而,根据本发明的另一方式,能够通过扩展地设置的磁性片材来聚集来自外部设备的磁通量,引导到天线模块的环形天线的中心部。因此,不管天线模块的安装位置,利用由于电子设备的主要的金属板引起的磁屏蔽效果,提高其NFC的通信特性。
附图说明
图1是示出应用了本发明的第一实施方式的天线装置的无线通信系统的概略结构的立体图。
图2是示出本发明的第一实施方式的天线装置的结构的立体图。
图3是示出在本发明的第一实施方式的天线装置中具备的第三导体的变形例的一个例子的立体图。
图4是示出在本发明的第一实施方式的天线装置中具备的第三导体的另一变形例的一个例子的立体图。
图5是示出在本发明的第一实施方式的天线装置中具备的第三导体的另一变形例的一个例子的部分侧面图。
图6A和B是示出在本发明的第一实施方式的天线装置中具备的第三导体的设置方式的一个例子的部分侧面图。
图7是示出应用了本发明的第一实施方式的天线装置的电子设备的内部的一个例子的立体图。
图8是示出应用了本发明的第一实施方式的天线装置的电子设备的内部的一个例子的部分侧面图。
图9是示出应用了本发明的第二实施方式的天线装置的无线通信系统的概略结构的立体图。
图10A是示出本发明的第二实施方式的天线装置的环形天线(loop antenna)与磁性片材的配置关系的立体图,图10B是示出本发明的第二实施方式的天线装置的环形天线与磁性片材的配置关系的侧面图。
图11A是示出具备本发明的第二实施方式的天线装置的电子设备的一个例子的立体图,图11B是示出具备本发明的第二实施方式的天线装置的电子设备的一个例子的平面图。
图12A是示出本发明的第二实施方式的天线装置的变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图,图12B是示出本发明的第二实施方式的天线装置的变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的侧面图。
图13是示出本发明的第二实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图。
图14是示出本发明的第二实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图。
图15是示出本发明的第二实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图。
图16是示出本发明的第二实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图。
图17A是示出本发明的第二实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图,图17B是示出本发明的第二实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的侧面图。
图18A是示出本发明的第二实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图,图18B是示出本发明的第二实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的侧面图。
图19是示出应用了本发明的第三实施方式的天线装置的无线通信系统的概略结构的立体图。
图20A是示出本发明的第三实施方式的天线装置的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图,图20B是示出本发明的第三实施方式的天线装置的环形天线与磁性片材的配置关系的侧面图。
图21A是示出具备本发明的第三实施方式的天线装置的电子设备的一个例子的立体图,图21B是示出具备本发明的第三实施方式的天线装置的电子设备的一个例子的平面图。
图22A是示出本发明的第三实施方式的天线装置的变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图,图22B是示出本发明的第三实施方式的天线装置的变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的侧面图。
图23是示出本发明的第三实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图。
图24是示出本发明的第三实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图。
图25是示出本发明的第三实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图。
图26是示出本发明的第三实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图。
图27A是示出本发明的第三实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图,图27B是示出本发明的第三实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的侧面图。
图28A和B是示出本发明的第三实施方式的天线装置的另一变形例中的环形天线与磁性片材的配置关系的侧面图。
图29是示出成为比较例的天线装置的一个例子的立体图。
图30是示出本发明的第二实施方式的天线装置的实施例1与比较例1所涉及的耦合系数的变化的图表。
图31是示出本发明的第二实施方式的天线装置的实施例2与比较例2所涉及的耦合系数的变化的图表。
图32是示出成为比较例的天线装置的一个例子的立体图。
图33是示出本发明的第三实施方式的天线装置的实施例与比较例所涉及的耦合系数的变化的图表。
具体实施方式
以下,对本发明的优选的实施方式详细地进行说明。再有,在以下说明的本实施方式并未不合理地限定权利要求书所记载的本发明的内容,在本实施方式中说明的结构的全部作为本发明的解决方案未必是必须的。
(第一实施方式)
首先,一边使用附图一边对本发明的第一实施方式的天线装置的结构进行说明。图1是示出应用了本发明的第一实施方式的天线装置的无线通信系统的概略结构的立体图,图2是示出本发明的第一实施方式的天线装置的结构的立体图。
本实施方式的天线装置1为装入到电子设备中并且与外部设备经由电磁场信号进行通信的装置,并且,例如,被装入到图1所示那样的RFID用的无线通信系统100中来使用。
无线通信系统100包含:在电子设备中具备的天线装置1、以及成为进行针对天线装置1的访问的外部设备的读写器120(reader writer)。在此,天线装置1和读写器120被配置为在三维正交坐标系xyz的xy平面彼此相对。
读写器120作为对在xy平面彼此相对的天线装置1沿z轴方向发送磁场的发信号器发挥作用,具体地,具备:朝向天线装置1发送磁场的天线121、以及经由天线121与电感耦合的天线装置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安装有由一个或多个集成电路芯片等电子部件构成的控制电路。该控制电路基于从天线装置1接收的数据来执行各种处理。
例如,控制电路在对天线装置1发送数据的情况下对数据进行编码,基于编码后的数据对规定的频率(例如,13.56MHz)的载波进行调制,对调制后的调制信号进行放大,通过放大后的调制信号来驱动天线121。此外,控制电路在从天线装置1读出数据的情况下对通过天线121接收的数据的调制信号进行放大,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。
再有,在控制电路中,使用在通常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(manchester)编码方式或ASK(Amplitude Shift Keying,幅移键控)调制方式。此外,在以下,对非接触通信系统中的天线装置等进行说明,但是,针对Qi(chi-)等非接触充电系统也能够同样地应用。
天线装置1被装入到以在通信时与读写器120在xy平面相对的方式配置的便携式电话机等电子设备的框体的内部,与外部设备经由电磁场信号进行通信。本实施方式的天线装置1如图1所示那样具备:天线模块2、金属板3、天线用金属箔4、以及连接用金属箔5。在本实施方式中,天线装置1的特征在于,天线模块2的一部分与天线用金属箔4重叠,以与金属板3隔开规定的间隔的方式设置包含天线用金属箔4的天线模块2,通过连接用金属箔5将该金属板3与天线用金属箔4连结。
天线模块2被设置在电子设备的框体内部,在与电感耦合的读写器120之间进行通信。在本实施方式中,如图1所示,天线模块2具备环形天线11、通信处理部13和端子部14,该环形天线11的一部分与天线用金属箔4重叠。
环形天线11被设置在电子设备的框体内部,通过与成为外部设备的读写器120电感耦合而能够与该读写器120通信的天线线圈12进行旋绕。在环形天线11安装有通过对例如柔性扁平电缆(flexible flat cables)等柔性的导线进行图案化处理等而形成的天线线圈12、以及将天线线圈12和通信处理部13电连接的端子部14。
环形天线11如图2所示那样形成大致矩形形状,沿着外形旋绕天线线圈12的一个导线。再有,在本实施方式中,环形天线11形成大致矩形形状,但是,其形状也可以为椭圆等其他的形状。此外,在本说明书中,环形天线11的“长尺寸方向”是指表示其长度或外径表示最大值的方向,在大致矩形形状的情况下表示长边方向,在大致椭圆形的情况下表示长轴方向。
环形天线11如图2所示那样被配置为天线线圈12进行旋绕的主表面在通信时与读写器120在xy平面相对。此外,环形天线11以其长尺寸方向的中心线12a为界具有一个侧部11a和另一个侧部11b。关于一个侧部11a,将在天线线圈12的导线中沿着长尺寸方向的电流的方向流向同一方向的方向作为旋绕的方向。关于另一个侧部11b,为在天线线圈12的导线中沿着长尺寸方向的电流的方向流向反方向的旋绕的方向。而且,环形天线11被配置为将沿着长尺寸方向的一个侧缘朝向金属板3侧,即,将一个侧部11a或另一个侧部11b的任一个朝向金属板3侧。
天线线圈12当接受从读写器120发送的磁场时,通过电感耦合与读写器120磁耦合,对调制后的电磁波进行接收,经由端子部14将接收信号向通信处理部13供给。
通信处理部13通过在天线线圈12中流动的电流而进行驱动,在与读写器120之间进行通信。具体地,通信处理部13对所接收的调制信号进行解调,对解调后的数据进行解码,将解码后的数据写入到该通信处理部13所具有的内部存储器中。此外,通信处理部13从内部存储器读出向读写器120发送的数据,对所读出的数据进行编码,基于编码后的数据对载波进行调制,经由通过电感耦合而磁耦合的天线线圈12将调制后的电波向读写器120发送。再有,通信处理部13也可以不通过在天线线圈12中流动的电力而是通过从装入到电子设备内的电池组或外部电源等电力供给单元供给的电力而进行驱动。
金属板3为设置在电子设备的框体内并且与成为外部设备的读写器120相对的第一导体。金属板3构成设置在例如便携式电话或智能电话或者平板PC等电子设备的框体内并且在天线模块2的通信时与读写器120相对的第一导体。该第一导体例如相当于粘贴于智能电话的框体的内表面的金属罩(metal cover)或收纳在智能电话内的电池组的金属框体或者设置在平板PC的液晶模块的背面的金属板等。
天线用金属箔4为以与成为第一导体的金属板3隔开规定的间隔的方式设置并且一部分与环形天线11的与读写器120相对的面所相反的一侧的面重叠或接触的片材状的第二导体。在本实施方式中,天线用金属箔4如图2所示那样遍及环形天线11的一个侧部11a的全长重叠,优选的是,形成为其长尺寸方向的大小与环形天线11的长尺寸方向的大小相比为稍大的大致相同。即,天线用金属箔4为为了提高天线装置1的通信特性而需要的最小限度的大小,因此,谋求包含天线用金属箔4的天线模块2的标准化的实现和设计自由度的提高。
再有,在本实施方式中,天线用金属箔4形成大致矩形形状,但是,其形状也可以为椭圆等其他的形状。此外,在本说明书中天线用金属箔4的“长尺寸方向”是指表示其长度或外径表示最大值的方向,在大致矩形形状的情况下表示长边方向,在大致椭圆形的情况下表示长轴方向。
连接用金属箔5为设置在成为第一导体的金属板3与成为第二导体的天线用金属箔4之间的片材状的第三导体。在本实施方式中,连接用金属箔5的一个端部5a与金属板3重叠或接触,并且,另一个端部5b的一部分与天线用金属箔4重叠或接触。
像这样,通过将连接用金属箔5设置在金属板3与天线用金属箔4之间,从而即使天线用金属箔4为与电子设备的金属板3隔离的结构,与天线用金属箔4重叠的天线模块2也能够经由连接用金属箔5利用由于金属板3引起的磁屏蔽(shield)效果。即,连接用金属箔5连结金属板3与天线用金属箔4,由此,无论电子设备的内部构造,将利用了由于金属板3引起的磁屏蔽效果的小型NFC天线等天线装置1的性能提高为最大限度。此外,连接用金属箔5连结金属板3与天线用金属箔4,由此,提高具备天线模块2的电子设备的设计自由度。
如前述那样,在本实施方式中,在环形天线11与金属板3之间经由与金属板3重叠或接触的连接用金属箔5设置有成为片材状的第二导体的天线用金属箔4。天线用金属箔4的一部分与环形天线11的与读写器120相对的面所相反的一侧的面重叠。天线用金属箔4与环形天线11的一部分重叠,由此,通过在重叠的环形天线11的一部分弹回磁场来抑制重叠的区域中的电感耦合,此外,促使向未重叠的区域的磁通量的集中,谋求通信性能的提高。
即,关于环形天线11,通过旋绕基板的主表面的天线线圈12的来自读写器120的磁通量在该天线线圈12的导线沿一个方向旋绕的一个侧部11a和天线线圈12的导线沿另一个方向旋绕的另一个侧部11b产生相反方向的电流,其结果是,不能够高效率地耦合。
因此,在本实施方式的天线装置1中,使天线用金属箔4与环形天线11的与读写器120相对的面所相反的一侧的面一部分重叠,由此,弹回重叠区域中的磁场来抑制重叠区域中的电感耦合,能够高效率地对在未重叠的区域中产生的电流进行供电。此外,在天线装置1中,使天线用金属箔4与环形天线11的与读写器120相对的面所相反的一侧的面一部分重叠,由此,能够使磁通量集中在未重叠的区域中,促使该区域中的高效率的发电。
此外,在天线装置1中,天线用金属箔4也与连接用金属箔5重叠或接触,由此,能够经由连接用金属箔5将来自金属板3的磁通量不泄漏地向未重叠有天线用金属箔4的环形天线11的区域引导,能够进行高效率的电感耦合。即,实现金属板3的端部3a等效地被配置于环形天线11的天线线圈12的中心线12a的构造。进而,在天线装置1中,天线用金属箔4也与连接用金属箔5重叠,由此,能够利用经由连接用金属箔5来自金属板3的漏磁通来在天线用金属箔4重叠的一部分防止由于电感耦合引起的电流的产生。
天线用金属箔4和连接用金属箔5优选使用例如铜箔等良导体,但是,也可以未必为良导体。即,关于天线用金属箔4和连接用金属箔5,只要使用至少具有导电性的金属等材质来形成即可。此外,关于天线用金属箔4和连接用金属箔5,根据天线装置1和读写器120的通信频率来适当决定厚度,例如,在通信频率13.56MHz中,能够使用20μm~30μm厚的金属箔。
再有,天线用金属箔4只要与连接用金属箔5或环形天线11重叠,未必需要相接。但是,天线用金属箔4越接近连接用金属箔5或环形天线11,对于耦合系数越有利,因此,优选的是,接近或接触。
此外,优选的是,天线用金属箔4如图2所示那样从环形天线11的一个侧部11a的端部重叠到天线线圈12的中心线12a。由此,天线用金属箔4抑制环形天线11的一个侧部11a中的耦合,使与在另一个侧部11b中产生的电流相反的方向的电流量相对地低。而且,与此同时,能够使磁通量从环形天线11的一个侧部11a向另一个侧部11b引导,使另一个侧部11b中的耦合促进,谋求通信特性的提高。
进而,优选的是,天线用金属箔4如图2所示那样具有环形天线11的一个侧部11a的长尺寸方向以上的宽度,遍及长尺寸方向将环形天线11的一个侧部11a全部重叠。由此,天线用金属箔4也经由第三导体5来抑制环形天线11的一个侧部11a中的电感耦合,使与在另一个侧部11b中产生的电流相反的方向的电流量相对地低。而且,与此同时,能够使磁通量从环形天线11的一个侧部11a向另一个侧部11b引导,使另一个侧部11b中的耦合促进,谋求通信特性的提高。
再有,环形天线11也可以旋绕为未重叠有天线用金属箔4的另一个侧部11b中的天线线圈12的个数(例如4个)比重叠有天线用金属箔4的一个侧部11a中的天线线圈12的个数(例如3个)多。即,使1个天线线圈的导线的始端和终端为另一个侧部11b,由此,能够夹着天线线圈12的中心线12a而形成为与环形天线11的一个侧部11a相比在另一个侧部11b中更多的线圈导线进行旋绕。由此,能够增加与来自读写器120的磁通量电感耦合的线圈的个数,实现良好的通信特性。
此外,在天线装置1中,使分割为2个以上的多个天线用金属箔4重叠在连接用金属箔5与环形天线11之间也可。由此,即使在例如在连接用金属箔5与环形天线11之间配置摄像机模块的透镜镜筒等不能设置天线用金属箔4的情况下,也在避开透镜镜筒等其他的构件的位置设置天线用金属箔4,由此,能够谋求通信特性的提高。此外,在天线装置1中,也可以使用形成有与透镜镜筒等其他的构件对应的孔部(未图示)或缺口部(未图示)的天线用金属箔4。
进而,在天线装置1中,如图3所示,使分割为2个以上的多个连接用金属箔5重叠在与环形天线11重叠的天线用金属箔4和金属板3之间也可。像这样,使连接用金属箔5为分割为多个的结构,由此,即使在与环形天线11重叠的天线用金属箔4和金属板3之间配置例如摄像机模块的透镜镜筒6等不能直接设置连接用金属箔5的情况下,能够以绕过该透镜镜筒6的方式连接重叠有环形天线11的天线用金属箔4与金属板3。即,通过将分割为多个的连接用金属箔5设置在避开透镜镜筒6等其他的构件的位置,从而能够一边确保该构件的功能一边谋求通信特性的提高。再有,在图3中,示出了连接用金属箔5被分割为2个的情况,但是,也可以根据透镜镜筒6等其他的构件的设置数量或设置处而为分割为3个以上的结构。
此外,天线装置1如图4所示那样使用形成有与透镜镜筒6等其他的构件对应的孔部5c或缺口部(未图示)的连接用金属箔5也可。进而,连接用金属箔5如图5所示那样构成为与成为第一导体的金属板3的侧面部3b重叠或接触也可。此时,连接用金属箔5被折弯成大致L字型来构成,环形天线11也可以为在天线线圈12的中心线12a遍及长尺寸方向形成开口部而在该开口部插入磁性片材20的结构。此外,连接用金属箔5如图6A所示那样构成为与金属板3的与外部设备120相对的一个面3c的一部分重叠或接触也可。进而,连接用金属箔5如图6B所示那样构成为与金属板3的与外部设备120相对的一个面3c所相反的一侧的面3d的一部分重叠或接触也可。像这样,通过在天线用金属箔4与金属板3之间设置连接用金属箔5,从而提高包含天线用金属箔4的天线模块2(参照图1)的设计自由度。
在本实施方式中,通过在金属板3和与天线模块2重叠的天线用金属箔4之间设置连接用金属箔5,从而即使天线用金属箔4为与电子设备的金属板3隔离的结构,也能够利用由于与天线用金属箔4重叠的天线模块2的金属板3引起的磁屏蔽效果。即,无论电子设备的内部构造,将利用了由于金属板3引起的磁屏蔽效果的天线装置1的性能提高为最大限度,提高具备天线模块2的电子设备的设计自由度。
此外,在本实施方式中,在金属板3和与天线模块2重叠的天线用金属箔4之间设置连接用金属箔5,因此,不管天线用金属箔4的大小,能够可靠地将与天线用金属箔4重叠的天线模块2和金属板3连接。即,即使将与天线模块2重叠的天线用金属箔4统一为规定的大小,无论电子设备的内部构造,也能够可靠地连接金属板3和天线模块2。因此,能够包含天线用金属箔4地使天线模块2的标准化变得容易。
进而,在本实施方式中,无论便携式终端等电子设备的内部构造或金属部件,使利用了由于金属板3引起的磁屏蔽效果的天线装置1的性能最大化,因此,能够使在将罩(cover)和天线安装在电子设备中的前后的电感等电特性的变化变少。因此,也能够较大地有助于NFC天线等天线装置1的谐振频率调整的简化。
接着,一边使用附图一边对应用了本发明的第一实施方式的天线装置的电子设备的一个例子进行说明。图7是示出应用了本发明的第一实施方式的天线装置的电子设备的内部的一个例子的立体图,图8是示出应用了本发明的第一实施方式的天线装置的电子设备的内部的一个例子的部分侧面图。
在以下,主要作为电子设备以智能电话133为例子,将在收纳于该智能电话133的电池组134的金属框体135中在通信时与读写器120相对的主表面说明为构成第一导体的金属板3。
关于天线模块2的环形天线11,在装入到智能电话133中时,从谋求该智能电话133的小型化并在与读写器120之间实现良好的通信特性的观点出发,被配置在图7所示那样的三维正交坐标系xyz的xy平面上并且在例如智能电话133的外框体141内部设置的电池组134与外框体141的内周壁141a的空间142。具体地,环形天线11被配置在图8所示那样的电池组134的金属框体135的与读写器120相对的金属板3的端部3a和外框体141的内周壁141a之间。
在此,如图8所示,关于构成配置于智能电路133的电池组134的金属框体135的金属板3,由于比较好地流动电,所以,当从外部施加交流磁场时产生涡电流,弹回磁场。当调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相对的电池组134的金属板3的端部3a的磁场强这样的特性。
为了利用这样的智能电话133的框体131内部的磁场强度的特性来实现良好的通信特性,关于天线模块2的环形天线11,例如,如图2所示那样,与z轴平行的天线线圈12的中心12a通过金属板3的端部3a与外框体141的内周壁141a的空间142,将长尺寸方向的一个侧缘朝向金属板3的端部3a侧,即,将一个侧部11a朝向金属板3的端部3a侧配置。
在本实施方式中,环形天线11不与金属板3的端部3a相接,被设置在分离的位置。像这样,在天线装置1中,在由于电子设备的框体内的布局上的制约而将金属板3和环形天线11分离地配置的情况下,遍及金属板3和环形天线11,通过连接用金属箔5连结重叠的天线用金属箔4,由此,能够得到良好的通信特性。即,通过将本实施方式的天线装置1装入到智能电话133等电子设备中,从而利用由于基板等金属板3的磁屏蔽效果引起的磁通量的集中,提高针对读写器120等外部设备的通信特性。
(第二实施方式)
接着,一边使用附图一边对本发明的第二实施方式的天线装置的结构进行说明。图9是示出应用了本发明的第二实施方式的天线装置的无线通信系统的概略结构的立体图,图10A是示出本发明的第二实施方式的天线装置的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图,图10B是示出本发明的第二实施方式的天线装置的环形天线与磁性片材的配置关系的侧面图。此外,图11A是示出具备本发明的第二实施方式的天线装置的电子设备的一个例子的立体图,图11B是示出具备本发明的第二实施方式的天线装置的电子设备的一个例子的平面图。
本实施方式的天线装置201为装入到电子设备230中并且与外部设备经由电磁场信号进行通信的装置,并且,例如,被装入到图9所示那样的RFID用的无线通信系统300中来使用。
无线通信系统300如图9所示那样包含:在电子设备230中具备的天线装置201、以及成为进行针对天线装置201的访问的外部设备的读写器320。在此,天线装置201和读写器320被配置为在三维正交坐标系xyz的xy平面彼此相对。
读写器320作为对在xy平面彼此相对的天线装置201沿z轴方向发送磁场的发信号器发挥作用,具体地,具备:朝向天线装置201发送磁场的天线321、以及经由天线321与电感耦合的天线装置201进行通信的控制基板322。
即,读写器320配设有与天线321电连接的控制基板322。在该控制基板322安装有由一个或多个集成电路芯片等电子部件构成的控制电路。该控制电路基于从天线装置201接收的数据来执行各种处理。
例如,控制电路在对天线装置201发送数据的情况下对数据进行编码,基于编码后的数据对规定的频率(例如,13.56MHz)的载波进行调制,对调制后的调制信号进行放大,通过放大后的调制信号来驱动天线321。此外,控制电路在从天线装置201读出数据的情况下对通过天线321接收的数据的调制信号进行放大,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。
再有,在控制电路中,使用在通常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或ASK(Amplitude Shift Keying,幅移键控)调制方式。此外,在以下,对非接触通信系统中的天线装置等进行说明,但是,针对Qi(chi-)等非接触充电系统也能够同样地应用。
天线装置201被装入到以在通信时与读写器320在xy平面相对的方式配置的便携式电话机等电子设备230的框体232(参照图11A)的内部,与成为外部设备的读写器320经由电磁场信号进行通信。本实施方式的天线装置201具备:天线模块202、金属板203、以及磁性片材220(参照图10A)。
天线模块202被设置在电子设备230的框体232的内部,在与电感耦合的读写器320之间进行通信。在本实施方式中,如图9所示,天线模块202具备环形天线211、通信处理部213和端子部214。
环形天线211被设置在电子设备230的框体232的内部,通过与成为外部设备的读写器320电感耦合而能够与该读写器320通信的天线线圈212(参照图10A)进行旋绕。在本实施方式中,环形天线211如图11A、图11B所示那样被设置在成为第一导体的金属板203的外缘部203a的附近的任一处。即,环形天线211如图11B所示那样被设置在金属板203的外缘部203a之中的一个边203a1的附近。如图9所示,在环形天线211安装有通过对例如柔性扁平电缆等柔性的导线进行图案化处理等而形成的天线线圈212以及将天线线圈212和通信处理部213电连接的端子部214。再有,在本说明书中的“金属板203的外缘部203a的附近”是指包含从金属板203的外缘部203a的正上起离该外缘部203a距离上近的区域的空间区域。
环形天线211如图10A所示那样形成大致矩形形状,沿着外形旋绕天线线圈212的一个导线,其中心部212a为开口部。再有,在本实施方式中,环形天线211形成大致矩形形状,但是,其形状也可以为椭圆等其他的形状。此外,在本说明书中,环形天线211的“长尺寸方向”是指表示其长度或外径表示最大值的方向,在大致矩形形状的情况下表示长边方向,在大致椭圆形的情况下表示长轴方向。
环形天线211如图10A所示那样被配置为天线线圈212进行旋绕的主表面在通信时与读写器320在xy平面相对。此外,环形天线211以其长尺寸方向的中心线212b为界具有一个侧部211a和另一个侧部211b。关于一个侧部211a,将在天线线圈212的导线中沿着长尺寸方向的电流的方向流向同一方向的方向作为旋绕的方向。关于另一个侧部211b,为在天线线圈212的导线中沿着长尺寸方向的电流的方向流向反方向的旋绕的方向。而且,环形天线211被配置为将沿着长尺寸方向的一个侧缘朝向金属板203侧,即,将一个侧部211a或另一个侧部211b的任一个朝向金属板203侧。
天线线圈212当接受从读写器320发送的磁场时,通过电感耦合与读写器320磁耦合,对调制后的电磁波进行接收,经由端子部214将接收信号向通信处理部213供给。
通信处理部213通过在天线线圈212中流动的电流而进行驱动,在与读写器320之间进行通信。具体地,通信处理部213对所接收的调制信号进行解调,对解调后的数据进行解码,将解码后的数据写入到该通信处理部213所具有的内部存储器中。此外,通信处理部213从内部存储器读出向读写器320发送的数据,对所读出的数据进行编码,基于编码后的数据对载波进行调制,经由通过电感耦合而磁耦合的天线线圈212将调制后的电波向读写器320发送。再有,通信处理部213也可以不通过在天线线圈212中流动的电力而是通过从装入到电子设备内的电池组或外部电源等电力供给单元供给的电力而进行驱动。
金属板203为设置在电子设备230的框体内并且与成为外部设备的读写器320相对的第一导体。金属板203构成设置在例如便携式电话或智能电话或者平板PC等电子设备的框体内并且在天线模块202的通信时与读写器320相对的第一导体。作为该第一导体例如相当于粘贴于智能电话的框体的内表面的金属罩或收纳在智能电话内的电池组的金属框体或者设置在平板PC的液晶模块的背面的金属板等。
磁性片材220具有为了提高天线模块202的通信特性而在该天线模块202的通信时将从读写器320送出的磁通量向环形天线211的中心部212a引导的功能。磁性片材220由氧化铁或氧化铬、钴、铁素体(ferrite)等磁性体形成,在本实施方式中,其特征在于,如图11A、图11B所示那样从环形天线211的中心部212a朝向第一导体203的外缘部203a之中与该环形天线211相对的相对端部203a2展开地设置。即,如图11B所示那样从设置有环形天线211的金属板203的外缘部203a之中设置有环形天线211的一个边203a1朝向与该一个边203a1相对的对边203a2以遮蔽金属板203的方式展开地设置。
在本实施方式中,磁性片材220具备:插入到在环形天线211的中心部212a遍及长尺寸方向形成的开口部的第一磁性片材221、以及从环形天线211的中心部212a朝向相对端部203a2展开的第二磁性片材222。即,相对于插入到环形天线211的中心部212a的第一磁性片材221,第二磁性片材222被设置为从该中心部212a朝向金属板203的外缘部203a之中在与环形天线211相对的位置具有的相对端部203a2展开。在本实施方式中,为了使磁性片材220作为简单的结构而容易制造,第一磁性片材221和第二磁性片材222为整体成型的结构。
再有,在本说明书中,“相对端部”是指表示金属板203的外缘部203a之中在与设置有环形天线211的部位相对的位置具有的外缘部203a的部位、区域。即,在图11B所示的一个例子中,表示大致矩形的金属板203的外缘部203a之中在与成为设置有环形天线211的部位的一个边203a1相对的位置具有的对边203a2。
此外,在本实施方式中,关于第二磁性片材222,以朝向金属板203的外缘部203a之中与该环形天线211相对的相对端部203a2展开的方式设置第二磁性片材222。具体地,第二磁性片材222如图11B所示那样从金属板203的外缘部203a之中设置有环形天线211的一个边203a1朝向与该一个边203a1相对的对边203a2以遮蔽金属板203的方式展开地设置。
再有,在本实施方式中,第二磁性片材222从环形天线211的中心部212a到从金属板203的外缘部203a的一个边203a1到对边203a2的中途的部位为止遮蔽该金属板203。但是,为了更可靠地捕集来自读写器320的磁通量而向环形天线211的中心部212a送出,使第二磁性片材222展开直到到达成为外缘部203a的一个边203a1的相对端部的对边203a2是更优选的。
像这样,在本实施方式中,通过设置为从金属板203的外缘部203a之中设置有环形天线211的部位203a1朝向相对端部203a2展开的磁性片材220来遮蔽成为第一导体的金属板203。因此,关于在电子设备230中具备的天线装置201,在与读写器320的近距离非接触通信时,从读写器320送出的磁通量由被设置为遮蔽金属板203的第二磁性片材222捕集。而且,由第二磁性片材222捕集的来自读写器320的磁通量经由第一磁性片材221引入到环形天线211的中心部212a。像这样做,通过经由第二磁性片材222和第一磁性片材221而被引导到环形天线211的中心部212a的磁通量而在天线线圈212中产生大的电动势,因此,进一步提高天线装置201的NFC的通信特性。
即,在本实施方式中,从读写器320来看,通过以从在作为金属板203的外缘部203a的一个边203a1设置的环形天线211的中心部212a朝向外缘部203a的成为相对端部的对边203a2展开的方式相对于第一磁性片材221追加设置的第二磁性片材222来遮蔽金属板203。换句话说,在从读写器320接受的磁通量的流动的上流侧设置第二磁性片材222来遮蔽金属板203。因此,在内置于便携式终端等电子设备230并且利用由于基板等金属板203的磁屏蔽效果引起的磁通量的集中来提高通信特性的天线模块202中具备的金属板203的外缘部203a的通信特性性能被改善。
换句话说,在本实施方式中,以遮蔽金属板203的方式设置的第二磁性片材222可靠地捕集朝向该金属板203而从读写器320送出的磁通量,经由第一磁性片材221将该磁通量向环形天线211的中心部212a送出。因此,即使电子设备230小型化、多功能化,也能够利用由于其主要的金属板203引起的磁屏蔽效果来实现具有高性能的通信特性的天线模块202。特别地,在成为第一导体的金属板203为包覆电子设备230的框体232的金属罩的情况下,使用第二磁性片材222遮蔽该金属罩,由此,利用由于小型化、多功能化发展的电子设备230的主要的金属板203引起的磁屏蔽效果来提高其NFC的通信特性。
像这样,为了利用由于基板等金属板203的磁屏蔽效果引起的磁通量的集中来提高通信特性,需要将在第二磁性片材222聚集的来自读写器320的磁通量经由第一磁性片材221向环形天线211的中心部212a送出。因此,在本实施方式中,第一磁性片材221被设置为:其一端(在本实施方式中,由于第一磁性片材221和第二磁性片材222为整体成型的结构,所以为第二磁性片材222)从读写器320来看被配置在一个侧部211a的上侧,除了该一端之外的部分(图10B所示的Y方向上的第一磁性片材221的顶端侧部分)从读写器320来看被配置在另一个侧部211b的下侧。
再有,环形天线211也可以旋绕为未重叠有天线用金属箔204的另一个侧部211b中的天线线圈212的个数(例如4个)比重叠有天线用金属箔204的一个侧部211a中的天线线圈212的个数(例如3个)多。即,使一个天线线圈的导线的始端和终端为另一个侧部211b,由此,能够夹着天线线圈212的中心线212a而形成为与环形天线211的一个侧部211a相比在另一个侧部211b中更多的线圈导线进行旋绕。由此,能够增加与来自读写器320的磁通量电感耦合的线圈的个数,实现良好的通信特性。
在前述的本发明的第二实施方式的天线装置201中,为将构成磁性片材220的第一磁性片材221和第二磁性片材222整体成型后的结构,但是,也能够使天线装置201为其他的结构。即,本实施方式的天线装置201根据所装载的电子设备230的规格在下述的变形例的情况下也能够应用。
例如,为了提高磁性片材的设计自由度,如图12A、图12B所示那样,也可以为在个别地成型构成磁性片材220a的第一磁性片材221a和第二磁性片材222a之后进行连结的结构。像这样,通过为在个别地成型第一磁性片材221a和第二磁性片材222a之后进行连结的结构,从而能够根据电子设备230的规格或结构来设置更优选的形状或大小的第二磁性片材222a。
此外,为了能够根据装载本发明的第二实施方式的天线装置201的电子设备230的规格来应用,如图13所示那样,也可以在第二磁性片材222b形成用于使用摄像机或传声器等电子部件的孔部222b1或图14所示那样的缺口222c1。再有,在与设置在金属板203的开口部203g1(参照图18A、图18B)相对的部位形成第二磁性片材222b的孔部222b1。关于该孔部222b1,外径比开口部203g1小是更优选的,以便也可靠地捕集开口部203g1的周边的磁通量而向环形天线211的中心部212a送出。
进而,如图15所示,第二磁性片材222d为宽度比环形天线211或第一磁性片材221d窄的结构,或者,如图16所示那样为第一磁性片材221e的位置相对于第二磁性片材222e为偏离中心(off center)的结构也可。
此外,本发明的第二实施方式的天线装置201的安装部位并不限定于平面形状的金属板203。例如,天线装置201如图17A所示那样也能够安装于具有斜面203f1的弯曲的金属罩203f。此时,如图17B所示那样通过整体成型形成第一磁性片材221f和第二磁性片材222f,但是,以别体成型第一磁性片材221f和第二磁性片材22f来粘贴也可。
进而,天线装置201如图18A所示那样也能够安装于形成有开口部203g1的金属罩203g。在本变形例中,第一导体为具有斜面203g1的弯曲的金属罩203g,如图18B所示,环形天线211g被设置在金属罩203g的斜面203g1。由第二磁性片材222g捕集的来自读写器320的磁通量经由第二磁性片材222g和第一磁性片材221g向该环形天线211g送出。
本发明者为了达成前述的本发明的目的而反复专心讨论的结果是,发现了:在成为第一导体的金属罩203g形成了开口部203g1的情况下,当使用第二磁性片材222g遮蔽该金属罩203g时,利用了由于金属板203引起的磁屏蔽效果的NFC的通信特性大幅度地提高。因此,在本实施方式中,以遮蔽形成有开口部203g1的金属罩203g的方式设置第二磁性片材222g。再有,在图18B所示的变形例中,为将第一磁性片材221g和第二磁性片材222g整体成型的结构,但是,也可以为在以别体成型第一磁性片材221g和第二磁性片材222g之后进行粘贴的结构。
(第三实施方式)
接着,一边使用附图一边对本发明的第三实施方式的天线装置的结构进行说明。图19是示出应用了本发明的第三实施方式的天线装置的无线通信系统的概略结构的立体图,图20A是示出本发明的第三实施方式的天线装置的环形天线与磁性片材的配置关系的立体图,图20B是示出本发明的第三实施方式的天线装置的环形天线与磁性片材的配置关系的侧面图。此外,图21A是示出具备本发明的第三实施方式的天线装置的电子设备的一个例子的立体图,图21B是示出具备本发明的第三实施方式的天线装置的电子设备的一个例子的平面图。
本实施方式的天线装置401为装入到电子设备430中并且与外部设备经由电磁场信号进行通信的装置,并且,例如,被装入到图19所示那样的RFID用的无线通信系统500中来使用。
无线通信系统500如图19所示那样包含:在电子设备430中具备的天线装置401、以及成为进行针对天线装置401的访问的外部设备的读写器520。在此,天线装置401和读写器520被配置为在三维正交坐标系xyz的xy平面彼此相对。
读写器520作为对在xy平面彼此相对的天线装置401沿z轴方向发送磁场的发信号器发挥作用,具体地,具备:朝向天线装置401发送磁场的天线521、以及经由天线521与电感耦合的天线装置401进行通信的控制基板522。
即,读写器520配设有与天线521电连接的控制基板522。在该控制基板522安装有由一个或多个集成电路芯片等电子部件构成的控制电路。该控制电路基于从天线装置401接收的数据来执行各种处理。
例如,控制电路在对天线装置401发送数据的情况下对数据进行编码,基于编码后的数据对规定的频率(例如,13.56MHz)的载波进行调制,对调制后的调制信号进行放大,通过放大后的调制信号来驱动天线521。此外,控制电路在从天线装置401读出数据的情况下对通过天线521接收的数据的调制信号进行放大,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。
再有,在控制电路中,使用在通常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或ASK(Amplitude Shift Keying,幅移键控)调制方式。此外,在以下,对非接触通信系统中的天线装置等进行说明,但是,针对Qi(chi-)等非接触充电系统也能够同样地应用。
天线装置401被装入到以在通信时与读写器520在xy平面相对的方式配置的便携式电话机等电子设备430的框体432的内部,与外部设备经由电磁场信号进行通信。本实施方式的天线装置401具备:天线模块402、金属板403、以及磁性片材420(参照图20A)。
天线模块402被设置在电子设备430的框体432(参照图21A)的内部,在与电感耦合的读写器520之间进行通信。在本实施方式中,如图19所示,天线模块402具备环形天线411、通信处理部413和端子部414。
环形天线411被设置在电子设备430的框体432的内部,通过与成为外部设备的读写器520电感耦合而能够与该读写器520通信的天线线圈412(参照图20A)进行旋绕。在本实施方式中,环形天线411如图21A、图21B所示那样从读写器520来看从金属板403的外缘部403a起经由规定的间隔被设置在其内侧。即,环形天线411未被设置在金属板403的外缘部403a的附近。如图19所示,在环形天线411安装有通过对例如柔性扁平电缆等柔性的导线进行图案化处理等而形成的天线线圈412以及将天线线圈412和通信处理部413电连接的端子部414。
环形天线411如图20A所示那样形成大致矩形形状,沿着外形旋绕天线线圈412的一个导线,其中心部412a为开口部。再有,在本实施方式中,环形天线411形成大致矩形形状,但是,其形状也可以为椭圆等其他的形状。此外,在本说明书中,环形天线411的“长尺寸方向”是指表示其长度或外径表示最大值的方向,在大致矩形形状的情况下表示长边方向,在大致椭圆形的情况下表示长轴方向。
环形天线411如图20A所示那样被配置为天线线圈412进行旋绕的主表面在通信时与读写器520在xy平面相对。此外,环形天线411以其长尺寸方向的中心线412b为界具有一个侧部411a和另一个侧部411b。关于一个侧部411a,将在天线线圈412的导线中沿着长尺寸方向的电流的方向流向同一方向的方向作为旋绕的方向。关于另一个侧部411b,为在天线线圈412的导线中沿着长尺寸方向的电流的方向流向反方向的旋绕的方向。而且,环形天线411被配置为将沿着长尺寸方向的一个侧缘朝向金属板403侧,即,将一个侧部411a或另一个侧部411b的任一个朝向金属板403侧。
天线线圈412当接受从读写器520发送的磁场时,通过电感耦合与读写器520磁耦合,对调制后的电磁波进行接收,经由端子部414将接收信号向通信处理部413供给。
通信处理部413通过在天线线圈412中流动的电流而进行驱动,在与读写器520之间进行通信。具体地,通信处理部413对所接收的调制信号进行解调,对解调后的数据进行解码,将解码后的数据写入到该通信处理部413所具有的内部存储器中。此外,通信处理部413从内部存储器读出向读写器520发送的数据,对所读出的数据进行编码,基于编码后的数据对载波进行调制,经由通过电感耦合而磁耦合的天线线圈412将调制后的电波向读写器520发送。再有,通信处理部413也可以不通过在天线线圈412中流动的电力而是通过从装入到电子设备内的电池组或外部电源等电力供给单元供给的电力而进行驱动。
金属板403为设置在电子设备430的框体432内并且与成为外部设备的读写器520相对的第一导体。金属板403构成设置在例如便携式电话或智能电话或者平板PC等电子设备的框体内并且在天线模块402的通信时与读写器520相对的第一导体。作为该第一导体例如相当于粘贴于智能电话的框体的内表面的金属罩或收纳在智能电话内的电池组的金属框体或者设置在平板PC的液晶模块的背面的金属板等。
磁性片材420具有为了提高天线模块402的通信特性而在该天线模块402的通信时将从读写器520送出的磁通量向环形天线411的中心部412a引导的功能。磁性片材420由氧化铁或氧化铬、钴、铁素体等磁性体形成,在本实施方式中,其特征在于,如图21A、图21B所示那样至少从环形天线411的中心部412a扩展到第一导体403的外缘部403a的任一处地设置。
在本实施方式中,磁性片材420具备:插入到在环形天线411的中心部412a遍及长尺寸方向形成的开口部的第一磁性片材421、以及从环形天线411的中心部412a延伸到金属板403的外缘部403a的任一处的第二磁性片材422。即,相对于插入到环形天线411的中心部412a的第一磁性片材421,第二磁性片材422被设置为从该中心部412a朝向金属板403的外缘部403a的至少一部分扩展。在本实施方式中,为了使磁性片材420作为简单的结构而容易制造,第一磁性片材421和第二磁性片材422为整体成型的结构。
此外,在本实施方式中,第二磁性片材422被设置为朝向金属板403的外缘部403a之中离环形天线411的中心部412a最接近部分扩展。具体地,第二磁性片材422如图21B所示那样被设置为朝向金属板403的外缘部403a之中离中心部412a最近的一个边403a1扩展。而且,在设置为朝向该一个边403a1扩展时,被设置为延伸至在该一个边403a1的两端邻接的另一个边403a2、403a3的一部分。再有,在本说明书中,“最近接部分”表示在金属板403的外缘部403a之中离环形天线411的中心部412a最近的部位或区域,如本实施方式那样,在金属板403为大致矩形的情况下表示离中心部412a最近的一个边403a1。
像这样,在本实施方式中,以从环形天线411的中心部412a朝向金属板403的外缘部403a的最接近部位扩展的方式设置第二磁性片材422。因此,关于在电子设备430中具备的天线装置401,在与读写器520的近距离非接触通信时,该第二磁性片材422能够将从读写器520接受的磁通量经由第一磁性片材421可靠地引入到环形天线411的中心部412a。而且,通过经由第二磁性片材422和第一磁性片材421而被引导到环形天线411的中心部412a的磁通量而在天线线圈412中产生大的电动势,因此,能够进一步提高通信特性。
即,即使在从读写器520来看从金属板403的外缘部403a起经由规定的间隔设置在其内侧的情况下,能够实现金属板403的外缘部403a等效地被配置于环形天线411的中心部412a的构造。因此,即使在具备环形天线411的天线模块402未被设置在金属板403的外缘部403a的附近的情况下,从读写器520来看,也实现其NFC的良好的特性,以使在金属板403的外缘部403a等效地配置有天线模块402。换句话说,不管天线模块402的安装位置,能够利用由于电子设备430的主要的金属板403引起的磁屏蔽效果来提高其NFC的通信特性。
像这样,为了实现金属板403的外缘部403a等效地被配置在环形天线411的中心部412a的构造,需要将在第二磁性片材422聚集的来自读写器520的磁通量经由第一磁性片材421向环形天线411的中心部412a送出。因此,在本实施方式中,如图20B所示,第一磁性片材421被设置为:其一端(在本实施方式中,由于第一磁性片材421和第二磁性片材422为整体成型的结构,所以为第二磁性片材422)从读写器420来看被配置在一个侧部411a的下侧。而且,除了该一端之外的部分(图20B所示的Y方向上的第一磁性片材421的顶端侧部分)从读写器520来看被配置在另一个侧部411b的上侧。
再有,环形天线411也可以旋绕为未重叠有天线用金属箔404的另一个侧部411b中的天线线圈412的个数(例如4个)比重叠有天线用金属箔404的一个侧部411a中的天线线圈412的个数(例如3个)多。即,使一个天线线圈的导线的始端和终端为另一个侧部411b,由此,能够夹着天线线圈412的中心线412b而形成为与环形天线411的一个侧部411a相比在另一个侧部411b中更多的线圈导线进行旋绕。由此,能够增加与来自读写器520的磁通量电感耦合的线圈的个数,实现良好的通信特性。
在前述的本发明的第三实施方式的天线装置401中,为将构成从环形天线411扩展到金属板403的外缘部403a设置的磁性片材420的第一磁性片材421和第二磁性片材422整体成型后的结构,但是,也能够使天线装置401为其他的结构。即,本实施方式的天线装置401根据所装载的电子设备430的规格在下述的变形例的情况下也能够应用。
例如,为了提高磁性片材的设计自由度,如图22A、图22B所示,也可以为在个别地成型构成磁性片材420a的第一磁性片材421a和第二磁性片材422a之后进行连结的结构。
此外,为了能够根据装载本发明的第三实施方式的天线装置401的电子设备430的规格来应用,如图23所示那样,也可以在第二磁性片材422b形成用于使用摄像机或传声器等电子部件的孔部422b1或图24所示那样的缺口422c1。
进而,如图25所示,第二磁性片材422d为宽度比环形天线411或第一磁性片材421d窄的结构,或者,如图26所示那样为第一磁性片材421e的位置相对于第二磁性片材422e为偏离中心的结构也可。
此外,本发明的第三实施方式的天线装置401的实相部位并不限定于平面形状的金属板403。例如,天线装置401如图27A所示那样也能够安装于具有斜面403f1的弯曲的金属罩403f。此时,如图27B所示那样将第一磁性片材421f和第二磁性片材422f整体成型也可,如图28A所示那样以别体成型第一磁性片材421g和第二磁性片材422g来粘贴也可。此外,此时,为如图28B所示那样第一磁性片材421h和第二磁性片材422h的重叠位置越过环形天线411的中心部412a(参照图20A)的结构也可。
实施例
<本发明的第二实施方式的实施例>
接着,分别比较本发明的第二实施方式的天线装置的实施例1、作为与实施例1对应的以往的天线装置的实施例的比较例1、在本发明的第二实施方式的天线装置的金属板存在开口部的情况下的实施例2、以及作为与实施例2对应的以往的天线装置的实施例的比较例2来进行说明。再有,本发明并不限定于本实施例。
在此,通过模拟来求取针对本发明的第二的一个实施方式的天线装置201(参照图11A)的实施例1和图29所示的以往的天线装置201h的比较例的每一个而使相对的读写器320在规定的方向上移动的情况下的耦合系数。
即,在实施例1中,对使用图11A所示的本发明的一个实施方式的天线装置201来使金属板203与读写器320(参照图9)相对且使金属板203与环形天线211的相对的位置关系发生变化时的通信特性进行了评价。在比较例1中,对使用图29所示那样的具备不附加第二磁性片材的通常的磁性片材220h的天线装置201h来使金属板203h与读写器320(参照图9)相对且使金属板203h与环形天线211的相对的位置关系发生变化时的通信特性进行了评价。
此外,在实施例2和比较例2中,进而对在环形天线211的上部存在附带开口部的金属罩的情况下的性能差进行了评价。即,在实施例2中,关于第一导体为金属罩203g(参照图18A、图18B)且在该金属罩203g形成有开口部203g1的情况,对使金属板203g与读写器320(参照图9)相对且使金属板203g与环形天线211的相对的位置关系发生变化时的通信特性进行了评价。另一方面,在比较例2中,对使用具备在实施例2的天线装置中不附加第二磁性片材的通常的磁性片材的天线装置来使金属板与读写器相对且使金属板与环形天线的相对的位置关系发生变化时的通信特性进行了评价。
作为具体的评价条件,如以下。即,读写器320的天线321为在xy轴方向上规定的外形直径为70mm的2卷线圈。此外,金属板203为在xyz轴方向上规定的尺寸为50mm×100mm×0.3mm的不锈钢。此外,环形天线211的天线线圈212为在xy轴方向上规定的外形为30mm×10mm的构造的线圈。进而,在z轴方向上规定的从金属板203的表面到天线线圈212的表面的距离为4mm。此外,读写器320与天线线圈212的距离为45mm。
此外,在实施例2和比较例2中,通过模拟来求取在与实施例1和比较例1相同的尺寸和材质的金属板中在离其顶端10mm的位置形成有20mm×20mm的开口部并且同样地使相对的读写器在规定的方向上移动的情况下的耦合系数。再有,在实施例1和实施例2中,使读写器在图11A所示的Y轴方向上移动,在比较例1和比较例2中,使读写器在图29所示的X轴方向上移动。
在图30中示出实施例1和比较例1所涉及的耦合系数的变化的图表,在图31中示出实施例2和比较例2所涉及的耦合系数的变化的图表。
当观察实施例1和比较例1的耦合系数的变化时,如图30所示,当与以往例1比较时,已知:在实施例1中通信特性少许提高了约5%。据此,已知:通过附加第二磁性片材222并且从环形天线211的中心部212a朝向金属板203的外缘部203a的相对端部203a2展开地设置磁性片材220,从而NFC的通信特性稍微提高。
另一方面,当观察实施例2和比较例2的耦合系数的变化时,如图31所示,当与以往例2相比时,已知:在实施例2中通信特性大幅度地提高为约2.7倍。据此,已知:通过附加第二磁性片材并且从环形天线的中心部朝向金属板的外缘部的相对端部展开地设置磁性片材,从而大幅度地改善NFC的通信特性。
作为其理由,考虑到,关于天线装置,在与读写器的近距离非接触通信时,从读写器接受的磁通量容易从金属罩的开口部泄漏。即,第二磁性片材被设置在来自读写器的磁通量的流动的上流侧,因此,使用第二磁性片材可靠地捕集想要从金属罩的开口部漏出的磁通量。而且,作为其理由考虑到:通过将第二磁性片材所捕集的该磁通量经由第一磁性片材引导到环形天线的中心部而在天线线圈中产生大的电动势来进一步提高通信特性。
<本发明的第三实施方式的实施例>
接着,对本发明的第三实施方式的天线装置401与在第二磁性片材中不扩展磁性片材的以往的天线装置比较后的实施例进行说明。再有,本发明并不限定于本实施例。
在此,通过模拟来求取针对本发明的第三实施方式的天线装置401(参照图21A)的实施例和图32所示的以往的天线装置401i的比较例的每一个而使相对的读写器520在规定的方向上移动的情况下的耦合系数。即,在实施例中,对使用图21A所示的本发明的一个实施方式的天线装置401来使金属板403与读写器520(参照图19)相对且使金属板403与环形天线411的相对的位置关系发生变化时的通信特性进行了评价。在比较例中,对使用图32所示那样的具备不扩展的通常的磁性片材420i的天线装置401i来使金属板403i与读写器520(参照图19)相对且使金属板403i与环形天线411的相对的位置关系发生变化时的通信特性进行了评价。再有,在实施例中,使读写器520在图21A所示的Y轴方向上移动,在比较例中,使读写器520在图32所示的X轴方向上移动。
作为具体的评价条件,如以下。即,读写器520的天线521为在xy轴方向上规定的外形直径为70mm的4卷线圈。此外,金属板403为在xyz轴方向上规定的尺寸为45mm×35mm×0.3mm的不锈钢。此外,环形天线411的天线线圈412为在xy轴方向上规定的外形为22mm×8mm的构造的4卷的线圈。进而,在z轴方向上规定的从金属板3的表面到天线线圈412的表面的距离为1mm。此外,读写器520与天线线圈412的距离为55mm。
图33是示出前述的本发明的第三实施方式的天线装置的实施例和比较例所涉及的耦合系数的变化的图表。如图33所示,当与以往例相比时,已知:在实施例中通信特性提高为约2.5倍。据此,已知:通过在插入到环形天线411的中心部412a中的第一磁性片材421附加第二磁性片材422并且从环形天线411的中心部412a朝向金属板403的外缘部403a扩展磁性片材420,从而提高NFC的通信特性。
再有,如上述那样对本发明的各实施方式和各实施例详细地进行了说明,但是,对于本领域技术人员能够容易地理解能够根据本发明的新事项和效果进行实质上不偏离的许多的变形的情况。因此,这样的变形例全部被包含在本发明的范围中。
例如,关于在说明书和附图中至少一次和更广义或同义的不同的用语一起记载的用语,在说明书或附图的怎样之处都能够替换为该不同的用语。此外,天线装置和电子设备的结构、工作也不限定于在本发明的一个实施方式和各实施例中说明的结构、工作。能够进行各种变形实施。
附图标记的说明
1 天线装置、2 天线模块、3 金属板(第一导体)、3a 端部、3b 侧面部、3c 一个面、3d 相反的一侧的面、4 天线用金属箔(第二导体)、5 连接用金属箔(第三导体)、5a 一个端部、5b 另一个端部、5c 孔部、11 环形天线、11a 一个侧部、11b 另一个侧部、12 天线线圈、12a 中心线、13 通信处理部、14 端子部、120 读写器(外部设备)、121 天线、122 控制基板、133 智能电话(电子设备)、134 电池组、135 金属框体(第一导体)、141 外框体(框体)、141a 内周壁、142 空间、201 天线装置、202 天线模块、203 金属板(第一导体)、203a 外缘部、203a2 相对端部、203g 金属罩、203g1 开口部、211 环形天线、211a 一个侧部、211b 另一个侧部、212 天线线圈、212a 中心部、212b 中心线、213 通信处理部、214 端子部、220 磁性片材、221 第一磁性片材、222 第二磁性片材、222b1 孔部、222c1缺口、230 电子设备、232 框体、320 读写器(外部设备)、321 天线、322 控制基板、401 天线装置、402 天线模块、403 金属板(第一导体)、403a 外缘部、403a1 一个边(最接近部分)、411 环形天线、411a 一个侧部、411b 另一个侧部、412 天线线圈、412a 中心部、412b 中心线、413 通信处理部、414 端子部、420 磁性片材、421 第一磁性片材、422 第二磁性片材、430 电子设备、432 框体、520 读写器(外部设备)、521 天线、522 控制基板。

Claims (38)

1.一种天线装置,被装入到电子设备中,与外部设备经由电磁场信号进行通信,其中,具备:
设置在所述电子设备的框体内部、与所述外部设备相对的第一导体;
设置在所述电子设备的框体内部、与所述外部设备电感耦合的天线线圈所旋绕的环形天线;
与所述第一导体隔开规定的间隔地设置、一部分与所述环形天线的与所述外部设备相对的面所相反的一侧的面重叠或接触的片材状的第二导体;以及
设置在所述第一导体与所述第二导体之间、一个端部与所述第一导体重叠或接触并且另一个端部的一部分与所述第二导体重叠或接触的片材状的第三导体。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其中,
所述环形天线经由其长尺寸方向的中心线二分为一个侧部和另一个侧部,
所述第二导体与所述环形天线的所述天线线圈的导线沿一个方向旋绕的一个侧部重叠,不与所述天线线圈的所述导线沿另一个方向旋绕的另一个侧部重叠。
3.根据权利要求2所述的天线装置,其中,所述第二导体遍及所述环形天线的所述一个侧部的全长重叠。
4.根据权利要求3所述的天线装置,其中,所述第二导体的所述长尺寸方向的大小与所述环形天线的所述长尺寸方向的大小大致相同。
5.根据权利要求2所述的天线装置,其中,所述环形天线的所述另一个侧部被配置在经由所述第二导体与所述第三导体相对的位置。
6.根据权利要求3所述的天线装置,其中,所述环形天线的所述另一个侧部被配置在经由所述第二导体与所述第三导体相对的位置。
7.根据权利要求4所述的天线装置,其中,所述环形天线的所述另一个侧部被配置在经由所述第二导体与所述第三导体相对的位置。
8.根据权利要求1至7的任一项所述的天线装置,其中,所述第三导体被分割为多个。
9.根据权利要求1至7的任一项所述的天线装置,其中,在所述第三导体形成有孔部。
10.根据权利要求1至7的任一项所述的天线装置,其中,所述第三导体被构成为与所述第一导体的侧面部重叠或接触。
11.根据权利要求8所述的天线装置,其中,所述第三导体被构成为与所述第一导体的侧面部重叠或接触。
12.根据权利要求9所述的天线装置,其中,所述第三导体被构成为与所述第一导体的侧面部重叠或接触。
13.根据权利要求1至7的任一项所述的天线装置,其中,所述第三导体被构成为与所述第一导体的与所述外部设备相对的一个面或与该一个面相反的一侧的面的一部分重叠或接触。
14.根据权利要求8所述的天线装置,其中,所述第三导体被构成为与所述第一导体的与所述外部设备相对的一个面或与该一个面相反的一侧的面的一部分重叠或接触。
15.根据权利要求9所述的天线装置,其中,所述第三导体被构成为与所述第一导体的与所述外部设备相对的一个面或与该一个面相反的一侧的面的一部分重叠或接触。
16.一种天线装置,被装入到电子设备中,与外部设备经由电磁场信号进行通信,其中,具备:
设置在所述电子设备的框体内部、与所述外部设备相对的第一导体;
设置在所述第一导体的外缘部的附近的任一处、与所述外部设备电感耦合的天线线圈所旋绕的环形天线;以及
由磁性体形成、从所述环形天线的中心部朝向所述外缘部之中与该环形天线相对的相对端部展开地设置的磁性片材。
17.根据权利要求16所述的天线装置,其中,所述第一导体为包覆所述框体的金属罩。
18.根据权利要求17所述的天线装置,其中,在所述金属罩的任一个部位形成有开口部。
19.根据权利要求16至权利要求18的任一项所述的天线装置,其中,
所述环形天线经由其长尺寸方向的中心线二分为一个侧部和另一个侧部,
所述磁性片材具备从所述环形天线的所述中心部分别延伸至所述一个侧部和所述另一个侧部的宽度方向上的端部的第一磁性片材、以及从所述环形天线的所述中心部朝向所述相对端部展开的第二磁性片材,
所述第一磁性片材被设置为:其一端从所述外部设备来看被配置在所述一个侧部的上侧,除了所述一端以外的部分从所述外部设备来看被配置在所述另一个侧部的下侧。
20.根据权利要求19所述的天线装置,其中,所述第二磁性片材为形成有孔部或缺口的至少任一个的结构。
21.根据权利要求20所述的天线装置,其中,所述孔部被形成在与所述开口部相对的部位,外径比所述开口部小。
22.根据权利要求19所述的天线装置,其中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为整体成型的结构。
23.根据权利要求20所述的天线装置,其中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为整体成型的结构。
24.根据权利要求21所述的天线装置,其中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为整体成型的结构。
25.根据权利要求19所述的天线装置,其中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为分别个别地成型来进行连结的结构。
26.根据权利要求20所述的天线装置,其中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为分别个别地成型来进行连结的结构。
27.根据权利要求21所述的天线装置,其中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为分别个别地成型来进行连结的结构。
28.一种天线装置,被装入到电子设备中,与外部设备经由电磁场信号进行通信,其中,具备:
设置在所述电子设备的框体内部、与所述外部设备相对的第一导体;
从所述第一导体的外缘部起经由规定的间隔而设置在其内侧、与所述外部设备电感耦合的天线线圈所旋绕的环形天线;以及
由磁性体形成、至少从所述环形天线的中心部扩展到所述第一导体的所述外缘部的任一处地设置的磁性片材。
29.根据权利要求28所述的天线装置,其中,
所述环形天线经由其长尺寸方向的中心线二分为一个侧部和另一个侧部,
所述磁性片材具备从所述环形天线的所述中心部分别延伸至所述一个侧部和所述另一个侧部的宽度方向上的端部的第一磁性片材、以及从所述环形天线的所述中心部延伸至所述外缘部的任一处的第二磁性片材,
所述第一磁性片材被设置为:其一端从所述外部设备来看被配置在所述一个侧部的下侧,除了所述一端以外的部分从所述外部设备来看被配置在所述另一个侧部的上侧。
30.根据权利要求29所述的天线装置,其中,所述第二磁性片材被设置为朝向所述外缘部之中离所述中心部最接近部分扩展。
31.根据权利要求29所述的天线装置,其中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为整体成型的结构。
32.根据权利要求30所述的天线装置,其中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为整体成型的结构。
33.根据权利要求29所述的天线装置,其中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为分别个别地成型来进行连结的结构。
34.根据权利要求30所述的天线装置,其中,所述第一磁性片材和所述第二磁性片材为分别个别地成型来进行连结的结构。
35.根据权利要求29至权利要求34的任一项所述的天线装置,其中,所述第二磁性片材为形成有孔部或缺口的至少任一个的结构。
36.一种电子设备,其中,装入有根据权利要求1至权利要求15的任一项所述的天线装置,能够与外部设备经由电磁场信号通信。
37.一种电子设备,其中,装入有根据权利要求16至权利要求27的任一项所述的天线装置,能够与外部设备经由电磁场信号通信。
38.一种电子设备,其中,装入有根据权利要求28至权利要求35的任一项所述的天线装置,能够与外部设备经由电磁场信号通信。
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