CN107851900A - 天线装置和模块装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种使用户能够自由选择利用电磁场通信技术的服务的天线装置。提供了一种天线装置，其配备有：第一天线；以及模块单元，该模块单元设置有开口面积小于第一天线的开口面积并且能够与第一天线电磁耦合的第二天线，以及利用由第二天线通过与第一天线的电磁耦合生成的电流进行操作的模块。模块单元能够附连到第一天线以及从第一天线移除。

Description

天线装置和模块装置
技术领域
本公开涉及天线装置和模块装置。
背景技术
近年来，可以以非接触方式与读取器/写入器(或具有读取器/写入器功能的信息处理装置)进行通信的非接触式集成电路(IC)卡被广泛使用。读取器/写入器使用诸如像13.56MHz的特殊频率的磁场作为载波执行与非接触式IC卡的通信。具体而言，读取器/写入器可以通过读取器/写入器发送其上放置有载波信号的载波以及在天线处接收载波的非接触式IC卡通过负载调制返回针对接收到的载波信号的响应信号来与非接触IC卡进行通信。
另外，非接触式IC卡可以使用当从读取器/写入器生成的磁场穿过通信天线时根据磁场生成的电压(感应电压)作为电源来进行驱动。因此，非接触式IC卡可以执行与读取器/写入器通信相关的各种处理，而不需要另外的电源。另外，还提出了考虑到用户拥有多个非接触式IC卡的情况的技术(参见专利文献1、2等)。
引文列表
专利文献
专利文献1：JP 2000-174539A
专利文献2：JP 2009-64387A
发明内容
技术问题
但是，考虑到在将来，不是像卡片那样的形式，而是可以穿戴在用户身体上的装置(即，所谓的可穿戴设备)可能会变得流行起来。通过将如读取器/写入器与非接触式IC卡之间的非接触式通信的电磁场通信技术应用于如可穿戴设备的装置，装置的使用场景大大扩展。在将电磁场通信技术应用于这种装置的情况下，用户可以自由选择要利用的服务是优选的。
因此，本公开提出了新的和改进的天线装置和模块装置，其可以允许用户自由选择利用电磁场通信技术的服务。
对问题的解决方案
根据本公开，提供了一种天线装置，包括：第一天线，被配置为通过电流的流动来生成磁场；以及模块单元，其包括开口面积小于第一天线的开口面积并且能够与第一天线电磁耦合的第二天线，以及被配置为通过由第二天线通过第一天线和第二天线之间的电磁耦合生成的电流进行操作的模块。模块单元能够附连到第一天线以及从第一天线移除。
另外，根据本公开，提供了一种天线装置，包括：第一天线，被配置为通过电流的流动来生成磁场；以及模块单元，其包括开口面积小于第一天线的开口面积并且能够与第一天线电磁耦合的第二天线，以及被配置为通过由第二天线通过第一天线和第二天线之间的电磁耦合生成的电流进行操作的模块。第二天线的开口部分被设置为使得允许由第一天线生成的磁场通过。
另外，根据本公开，提供了一种模块装置，包括：第二天线，其开口面积小于被配置为通过电流的流动生成磁场的第一天线的开口面积，并且能够与第一天线电磁耦合。模块装置通过由第二天线通过与第一天线的电磁耦合生成的电流进行操作，并且能够附连到第一天线以及从第一天线移除。
发明的有益效果
如上所述，根据本公开，能够提供可以允许用户自由选择利用电磁场通信技术的服务的新的和改进的天线装置和模块装置。
要注意的是，上述效果不一定是限制性的。具有或代替上述效果，可以实现本说明书中描述的效果中的任何一种效果或者可以从本说明书中理解的其它效果。
附图说明
图1是图示根据本公开实施例的天线装置的外观示例的解释图。
图2是图示天线装置100的IC模块120的放大视图的解释图。
图3是图示图1中所图示的天线装置100的等效电路的解释图。
图4是示意性地图示在天线装置100的周围生成的磁场的解释图。
图5是示意性地图示在天线装置100的周围生成的磁场的解释图。
图6是图示天线装置200的外观的解释图。
图7是图示可以装载在图1所图示的主天线110处的IC模块的外观的解释图。
图8是图示可以装载在图1所图示的主天线110处的IC模块的外观的解释图。
图9是图示可以装载在图1所图示的主天线110处的IC模块的外观的解释图。
图10是图示可以装载在图1所图示的主天线110处的IC模块的外观的解释图。
图11是使用电路图图示天线装置的修改例的解释图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略这些结构元件的重复说明。
要注意的是，描述将按以下次序提供。
1.本公开的实施例
1.1.外观示例
1.2.IC模块的配置示例
1.3.等效电路
1.4.磁场
1.5.修改例
2.结论
<1.第一实施例>
[1.1.外观示例]
首先将描述根据本公开实施例的天线装置的外观示例。图1是图示根据本公开实施例的天线装置的外观示例的解释图。
如图1所图示，天线装置100包括主天线110和IC模块120。
主天线110是本公开的第一天线的示例，并且是通过与未示出的读取器/写入器的电磁感应而引起感应电流流动的天线。主天线110被配置为能够与耦合部分101耦合和分离。在如图1所示的主天线110与耦合部分101耦合的状态下的开口区域的尺寸不限于特殊的尺寸，而是例如也可以是如手镯一样大的尺寸，这是在成人在他/她的手腕上佩戴天线装置100时足以留出空间的尺寸。另外，主天线110的匝数可以是一或二或更多。要注意的是，在主天线110处设置有用于与未示出的读取器/写入器进行电磁感应的电容器。
如图1所图示，IC模块120具有例如圆柱形形状。具有圆柱形形状的IC模块120具有在中心制成的孔，使得主天线110可以穿过该孔。在IC模块120处，缠绕具有预定匝数的线圈天线。另外，在IC模块120处，设置了与未示出的读取器/写入器进行非接触式通信的非接触式IC芯片。非接触式IC芯片被连接到线圈天线。稍后将详细描述IC模块120的结构。
主天线110通过与未示出的读取器/写入器的电磁感应而引起感应电流流动。由于主天线110使电流流动，因此在主天线110周围生成磁场。由于在主天线110周围生成磁场，因此感应电流通过电磁感应在缠绕在IC模块120周围的线圈天线中流动。要注意的是，在IC模块120处设置有用于与主天线110电磁感应的电容器。
当电流在缠绕在IC模块120周围的线圈天线中流动时，电力被供给在IC模块120处设置的非接触式IC芯片。非接触式IC芯片通过接收电力供给而进行操作并且通过与主天线110的磁场耦合来执行与未示出的读取器/写入器的非接触式通信。
即，图1中所示的天线装置100是通过在IC模块120处设置的通过磁场耦合与主天线110耦合而不是通过磁场耦合与读取器/写入器耦合的线圈天线来进行操作，并且执行IC芯片和读取器/写入器之间的非接触式通信的装置。
虽然图1图示了仅包括一个IC模块120的天线装置100，但是本公开不限于这个示例。即，可以在天线装置100处设置多个IC模块120。通过设置多个IC模块120，天线装置100可以利用与相应非接触式IC芯片对应的服务。另外，还能够经由主天线110实现IC模块120之间的非接触式通信以及读取器/写入器与每个IC模块120之间的通信。另外，因为天线装置100被配置为能够与耦合部分101耦合和分离，所以多个IC模块120可以容易地附连到主天线110以及从主天线110移除。
[1.2.IC模块的配置示例]
随后，将描述IC模块120的配置示例。图2是图示天线装置100的IC模块120的放大视图的解释图。如图2所图示，IC模块120具有在模块主体123处设置有线圈天线121和非接触式IC芯片122的配置。
线圈天线121是本公开的第二天线的示例，并且是以如环形(toroidal)线圈的形状缠绕在模块主体123周围的天线，其中，当在主天线110周围生成磁场时，电流通过电磁感应而流动。虽然在图2中，线圈天线121以基本上相等的间隔缠绕在模块主体123的周围，但是线圈天线121被缠绕的形式不限于这个示例。
如上所述，当主天线10通过与读取器/写入器的电磁感应而使电流流动时，在主天线110周围生成磁场。由于在主天线110周围生成磁场，因此感应电流通过电磁感应在以如环形线圈的形状缠绕在模块主体123周围的线圈天线121中流动。
非接触式IC芯片122是连接到线圈天线121的芯片，并且，当线圈天线121使电流流动时，通过电流进行操作并且执行与读取器/写入器的非接触式通信处理。
模块主体123包括例如塑料，并且具有使得主天线110贯穿模块主体123的形状。另外，模块主体123被配置为能够沿着主天线110自由移动并围绕主天线110旋转。虽然模块主体123的尺寸没有特别限制，但是，如果使模块主体123的中空部分的内直径更接近主天线110的直径并且使其外直径更长，那么缠绕线圈天线121的部分的开口面积增加，这可以改进IC模块120的通信特性。
如图2所示，通过线圈天线121以如环形线圈的形状缠绕在模块主体123周围，即使模块主体123沿着主天线110移动，非接触式IC芯片122与读取器/写入器之间的通信特性也不受影响。
另外，如图2所示，通过线圈天线121以如环形线圈的形状缠绕在模块主体123周围，即使模块主体123围绕主天线110旋转，非接触式IC芯片122与读取器/写入器之间的通信特性也不太可能受到影响。
虽然在图2所示的IC模块120的示例中，线圈天线121是裸露的，但是本公开不限于这个示例。IC模块120可以包括覆盖线圈天线121的盖子。覆盖线圈天线121的盖子的材料可以是塑料或可以是金属。即使使用金属作为覆盖线圈天线121的盖子，因为由主天线110生成的磁场是在盖子内部生成的，所以在线圈天线121中流动的感应电流也不受金属盖子的影响。
可以在图2所示的IC模块120的模块主体123处设置铁氧体磁芯。通过在IC模块120的模块主体123处设置铁氧体磁芯，能够增加电感，并且，即使线圈天线121的匝数减少，也能够维持或改进电力接收效率。
虽然能够将多个IC模块120附连到主天线110，但是，如果多个IC模块120被附连到主天线110，那么在多个IC芯片之间共享电力，这使得非接触式通信时的通信距离比在仅有一个IC模块120附连到主天线110的状态下的通信距离更短。
即使多个IC模块120附连到主天线110，多个IC芯片也很少同时执行非接触式通信。因此，作为本公开的无效化单元的示例，例如，可以设置用于使每个IC模块120的功能无效化的机制。作为用于使每个IC模块120的功能无效化的机制，例如可以使用在线圈天线121上设置的机械开关等。可以使用机械开关等切断线圈天线121，以防止感应电流流动。另外，作为用于使每个IC模块120的功能无效化的机制，可以通过使用机械开关等改变链接到线圈天线121的电容器的容量来使谐振频率偏移(shift)。通过使谐振频率偏移以便即使主天线110生成磁场也防止发生电磁感应，能够使每个IC模块120的功能无效化。
主天线110和IC模块120的谐振频率可以通过调整每个天线的电感或调整并联连接的电容器的常数来调整。
例如，在IC模块120被装载到主天线110的状态下(在主天线110与IC模块120耦合的状态下)，主天线110和IC模块120的相应谐振频率被调整到载波附近。在预先确定要装载的IC模块的数量和特性的情况下，使用这种方法来调整谐振频率是优选的。
另外，例如，在从主天线110移除IC模块120的状态下，将主天线110和IC模块120的谐振频率调整到载波附近。在未预先确定要装载的IC模块的数量和特性的情况下，使用这种方法来调整谐振频率是优选的。
另外，例如，在不执行非接触式通信的虚拟(dummy)模块被装载到主天线110的状态下，主天线110和IC模块120的相应谐振频率被调整到载波附近。虚拟模块模拟当IC模块120被装载到主天线110时对谐振频率的影响。虚拟模块被用于通过被耦合到主天线110来调整频率特性(诸如谐振频率)。虚拟模块包括线圈和电容器，并且还可以包括电阻负载。因此，当添加IC模块120时，通过用IC模块120替换虚拟模块，能够添加IC模块120，而不影响谐振频率。虚拟模块可以具有通过例如发射光来使用户理解该模块是不执行非接触式通信的模块的配置。
由于IC模块120被配置为能够附连到主天线110以及从主天线110移除，因此在根据本公开实施例的天线装置100中，能够添加由在IC模块120处设置的IC支持的服务，该服务是通过物理添加IC模块120而添加的。
在试图利用利用非接触式通信的新服务的情况下，在过去，用户需要新拥有卡，或者需要以软件的方式为用户拥有的卡添加服务。因为在根据本公开实施例的天线装置100中，IC模块120通过磁场耦合连接到主天线110，所以能够使待新添加的IC模块120大大小于独立卡。
另外，在通过软件添加或删除服务的情况下，在过去，需要例如对读取器/写入器和设备进行认证，并且服务不容易被添加或删除。因为在根据本公开实施例的天线装置100中，可以通过附连和移除IC模块120来选择服务，所以用户可以容易地定制可以在设备处被利用的服务。
在假设通过软件添加服务的情况下，卡需要足以存储多种服务类型的存储器。在这种情况下，不可能添加数量超过上限的服务类型。另外，在仅利用数量等于或小于上限的服务类型的情况下，这意味着存储器被过多地设置。因为在根据本公开实施例的天线装置100中，在每种服务类型中使用一个IC，所以仅需要根据每种服务类型在IC模块120处设置最小量的存储器。
因为在通过软件添加服务的情况下，硬件(诸如卡的表面)没有改变，所以不能从外观上识别服务类型。因为在根据本公开实施例的天线装置100中，存在与相应服务类型对应的IC模块120，所以用户容易从外观上识别服务类型。
[1.3.等效电路示例]
随后，将描述图1中所示的天线装置100的等效电路。图3是图示图1中所示的天线装置100的等效电路的解释图。
主天线110具有电感L1的线圈和电容C1的电容器。另外，IC模块120具有电感L2的线圈天线121和电容C2的电容器。主天线110和线圈天线121的耦合系数是k12。
当电流在主天线110中流动时，生成磁场，并且感应电流通过由主天线110生成的磁场而在线圈天线121中流动。当感应电流在线圈天线121中流动时，电力被供给非接触式IC芯片122，使得非接触式IC芯片122可以操作。
仅包括主天线110的谐振电路的频率特性的峰可以被设计为在无线电通信的载波频率附近，或者可以被设计为比无线电通信的载波频率高或低的频率。另外，当IC模块120被装载到主天线110时的频率特性的峰可以被设计为在无线电通信的载波频率附近。要注意的是，在出现多个频率特性的峰的情况下，可以将这些峰中的一个设计为在无线电通信的载波频率附近。
[1.4.磁场]
随后，将示意性地描述在图1中所示的天线装置100周围生成的磁场。图4和图5是用磁通量线示意性地图示在天线装置100周围生成的磁场的解释图。
如图4所示，当电流在读取器/写入器10的环形天线11中流动时，环形天线11生成磁场H1。通过由环形天线11生成的磁场H1穿过主天线110的开口部分，感应电流I1在主天线110中流动。图4仅图示了两条磁通量线以简化解释。
如图5所示，当感应电流I1在主天线110中流动时，主天线110生成磁场H2。图5仅图示了一条磁通量线以简化解释。通过由主天线110生成的磁场H2通过线圈天线121的开口部分，感应电流I2在线圈天线121中流动。
如图4和图5所示，线圈天线121的开口部分被设置为允许由主天线110生成的磁场通过。即，如图4和图5所示，当电流在读取器/写入器10的环形天线11中流动，并且由环形天线11生成的磁场H1穿过主天线110的开口部分时，感应电流I2最终在线圈天线121中流动。非接触式IC芯片122通过由线圈天线121而使其流动的感应电流I2进行操作，并执行读取器/写入器10与非接触式IC芯片122之间的非接触式通信。
[1.5.修改例]
随后，将描述天线装置和IC模块的修改例。
首先将描述天线装置的修改例。图6是图示天线装置200的外观的解释图。在图6所图示的天线装置中，主天线210在由塑料形成的卡201上形成，并且IC模块220以夹子形状形成，以夹住卡201。IC模块220具有线圈天线221和非接触式IC芯片222。
在图6所示的天线装置200中，当主天线210的开口部分允许由读取器/写入器生成的磁场通过时，感应电流在主天线210中流动。当感应电流在主天线210中流动时，通过由主天线210生成的磁场穿过线圈天线221的开口部分，感应电流I在线圈天线221中流动。
非接触式IC芯片222通过在线圈天线221中流动的感应电流I进行操作，使得可以在读取器/写入器与非接触式IC芯片222之间执行非接触式通信。
因为在图6所示的天线装置200中，IC模块220也以夹子形状形成以夹住卡201，所以容易将IC模块220附连到卡201以及将IC模块220从卡201移除。因此，通过用户将IC模块220附连到卡201以及将IC模块220从卡201移除，在天线装置200中，能够利用与在每个IC模块220处设置的非接触式IC芯片对应的服务。
随后，将描述IC模块的修改例。图7至图10各是图示可以被装载到图1所示的主天线110的IC模块的外观的解释图。
图7图示了在模块主体323的纵向方向上设置狭缝的IC模块320的外观示例。以与图2所示的IC模块120相似的方式，线圈天线321以如环形线圈的形状缠绕在模块主体323的周围。通过在模块主体323的纵向方向上设置狭缝，变得容易将IC模块320附连到主天线110以及从主天线110移除，而无需将主天线110与耦合部分101分离。另外，通过在模块主体323的纵向方向上设置狭缝，能够通过在狭缝部分中插入金属板来实现使IC模块320的功能无效化。
图8图示了具有球形形状的模块主体423的IC模块420的外观示例。以与图2所示的IC模块120相似的方式，线圈天线421以如环形线圈的形状缠绕在模块主体423周围。在根据本公开实施例的天线装置中，通过以例如图8所示的球形状形成模块主体以及以圆柱形形状形成模块主体，能够改进天线装置整体的设计性。
图9图示了其中线圈天线521通过偏置地设置而缠绕在模块主体523周围的IC模块520的外观示例。在线圈天线521通过偏置地设置而缠绕在模块主体523周围的情况下，即使线圈天线521的匝数与图2中的IC模块120的线圈天线121的匝数相比减少，也能够确保与图2中的IC模块120的电感相等的电感。通过减少线圈天线521的匝数，能够减小整个线圈天线521的电阻。在如图9所示地线圈天线521通过偏置地设置而缠绕在模块主体523周围的情况下，线圈天线521可以被缠绕成使得线圈天线521不覆盖非接触式IC芯片522。通过将线圈天线521缠绕成使得线圈天线521不覆盖非接触式IC芯片522，能够改进非接触式IC芯片522的通信性能。
图10图示了具有在形状上有偏置的模块主体623的IC模块620的外观示例。通过在模块主体623的形状上设置偏置，当IC模块620被装载到主天线110时，模块主体623的重心变得稳定并且旋转被抑制。由于模块主体623的重心变得稳定并且旋转被抑制，能够在装载有IC模块620的主天线110在读取器/写入器上方通过时抑制非接触式IC芯片622的通信性能的退化。
本公开中的IC模块的结构不限于上述结构。例如，虽然图7图示了在模块主体323处设置有狭缝的IC模块320的外观示例，但是例如，IC模块可以具有如下结构，在该结构中使模块主体处的狭缝的宽度尽可能小，设置止动件，并且在狭缝的相对侧设置铰链状物体，使得可以通过移除止动件容易地将IC模块从主天线110移除。
在上述示例中，主天线110通过由读取器/写入器10生成的磁场而引起感应电流流动。随后，将描述天线装置的示例，该天线装置通过具有内置电池的模块被装载到主天线110以引起感应电流在主天线110中流动，而在其它模块处引起感应电流。
图11是用电路图图示天线装置的修改例的解释图。在图11所图示的天线装置100'中，具有内置电池21的模块20被装载到主天线110中。图11所图示的天线装置100'的电路图图示了如下的状态，在该状态中，除了IC模块120，还将执行无线电通信的通信模块130和使用LED发射光的发光模块140装载到主天线110。
通信模块130包括线圈天线131、无线电通信IC芯片132和无线电通信天线133。通信模块130使用例如蓝牙(注册商标)执行无线电通信。
发光模块140包括线圈天线141和LED 142。发光模块140是当线圈天线141生成感应电流时LED 142发射光的模块。
使用电池21的电力进行操作的非接触式IC 22生成载波并使电流在线圈天线23中流动。当电流在线圈天线23中流动时，线圈天线23生成磁场。当由线圈天线23生成的磁场穿过主天线110的开口部分时，感应电流在主天线110中流动。当感应电流在主天线110中流动时，生成磁场，并且感应电流通过由主天线110生成的磁场在线圈天线121、131和141中流动。
由于感应电流在线圈天线121中流动，因此向非接触式IC芯片122供应电力。以类似的方式，通过感应电流在线圈天线131中流动，向无线电通信IC芯片132供应电力，并且通过感应电流在线圈天线141中流动，向LED 142供应电力。
在图11所图示的天线装置100'中，通过如上所述具有内置电池21的模块20被装载到主天线110，可以通过由线圈天线23生成的磁场在主天线110处生成磁场，而无需天线装置100'在读取器/写入器上方通过。
<2.结论>
如上所述，根据本公开的实施例，提供了一种天线装置，该天线装置在可以附连到主天线以及从主天线移除的模块被装载到主天线的状态下，通过使在模块处设置的IC通过根据由主天线生成的磁场的感应电流来进行操作而在读取器/写入器和IC之间执行非接触式通信、无线电通信等。
由于使得能够将模块附连到主天线以及从主天线移除，在根据本公开实施例的天线装置中，能够添加由在模块处设置的IC所支持的服务，该服务是通过物理添加模块来添加的。
在试图利用利用非接触式通信的新服务的情况下，在过去，用户需要新拥有卡，或者需要以软件的方式为用户拥有的卡添加服务。在根据本公开实施例的天线装置中，因为模块通过磁场耦合连接到主天线，所以能够使待新添加的模块大大小于独立卡。
另外，在通过软件添加或删除服务的情况下，在过去，因为需要例如对读取器/写入器和设备进行认证，所以服务不能被容易地添加或删除。在根据本公开实施例的天线装置中，因为可以通过模块的附连和移除来选择服务，所以用户可以容易地定制可以在设备处被利用的服务。
在假定通过软件添加服务的情况下，卡需要足以存储多种服务类型的存储器。在这种情况下，不可能增加数量超过上限的服务类型。另外，在仅利用数量等于或小于上限的服务类型的情况下，这意味着存储器被过多地设置。在根据本公开实施例的天线装置中，因为在每种服务类型中使用一个IC，所以仅需要根据每种服务类型在模块处设置最小量的存储器。
当通过软件添加服务时，因为硬件(诸如卡的表面)没有改变，所以不能从外观上识别服务类型。在根据本公开实施例的天线装置中，因为针对每个服务存在模块，所以用户可以容易地从外观上识别服务类型。
以上参考附图描述了本公开的优选实施例，而本公开不限于上述示例。本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内找到各种更改和修改，并且应当理解的是，它们将自然地落入本公开的技术范围内。
另外，在本说明书中描述的效果仅仅是说明性或示例性的效果，而不是限制性的。即，具有或代替上述效果，根据本公开的技术可以实现从本说明书的描述中对本领域技术人员清楚的其它效果。
此外，本技术也可以如下配置。
(1)一种天线装置，包括：
第一天线，被配置为通过电流的流动来生成磁场；以及
模块单元，包括开口面积小于第一天线的开口面积并且能够与第一天线电磁耦合的第二天线，以及被配置为通过由第二天线通过第一天线和第二天线之间的电磁耦合生成的电流进行操作的模块，
其中模块单元能够附连到第一天线以及从第一天线移除。
(2)如(1)所述的天线装置，
其中模块是能够与读取器/写入器执行非接触式通信的非接触式IC芯片。
(3)如(1)或(2)所述的天线装置，
其中模块单元能够沿着第一天线移动。
(4)如(1)至(3)中任一项所述的天线装置，
其中第二天线缠绕在模块单元周围。
(5)如(4)所述的天线装置，
其中第二天线通过偏置地设置而缠绕在模块单元周围。
(6)如(1)至(5)中任一项所述的天线装置，
其中设置了多个模块单元。
(7)如(6)所述的天线装置，还包括：
无效化单元，被配置为独立地无效化所述模块单元中的每一个模块单元。
(8)如(7)所述的天线装置，
其中无效化单元是通过切断第二天线来无效化所述模块单元中的每一个模块单元的开关。
(9)如(7)所述的天线装置，
其中无效化单元通过改变谐振频率来无效化所述模块单元中的每一个模块单元。
(10)如(1)至(9)中任一项所述的天线装置，
其中模块单元具有圆柱形形状。
(11)如(10)所述的天线装置，
其中在模块单元的纵向方向上设置狭缝。
(12)如(1)至(9)中任一项所述的天线装置，
其中模块单元具有球形形状。
(13)如(1)至(9)中任一项所述的天线装置，
其中第一天线在卡内部设置，并且模块单元能够附连到卡以及从卡移除。
(14)如(1)至(13)中任一项所述的天线装置，
其中第一天线通过使用来自读取器/写入器的无线电波的电磁感应生成电流。
(15)如(1)至(13)中任一项所述的天线装置，其中第一天线还包括电池，该电池使电流在第一天线中流动。
(16)一种天线装置，包括：
第一天线，被配置为通过电流的流动来生成磁场；以及
模块单元，包括开口面积小于第一天线的开口面积并且能够与第一天线电磁耦合的第二天线，以及被配置为通过由第二天线通过第一天线和第二天线之间的电磁耦合生成的电流进行操作的模块，
其中第二天线的开口部分被设置为使得允许由第一天线生成的磁场通过。
(17)如(16)所述的天线装置，
其中模块是能够与读取器/写入器执行非接触式通信的非接触式IC芯片。
(18)一种模块装置，包括：
第二天线，其开口面积小于被配置为通过电流的流动生成磁场的第一天线的开口面积，并且能够与第一天线电磁耦合；
其中模块装置通过由第二天线通过与第一天线的电磁耦合生成的电流进行操作，并且能够附连到第一天线以及从第一天线移除。
附图标记列表
10 读取器/写入器
11 环形天线
20 模块
21 电池
23 线圈天线
100、100' 天线装置
101 耦合部分
110 主天线
120 IC模块
121 线圈天线
122 非接触式IC芯片
123 模块主体

Claims (18)

1.一种天线装置，包括：
第一天线，被配置为通过电流的流动来生成磁场；以及
模块单元，包括开口面积小于第一天线的开口面积并且能够与第一天线电磁耦合的第二天线，以及被配置为通过由第二天线通过第一天线和第二天线之间的电磁耦合生成的电流进行操作的模块，
其中模块单元能够附连到第一天线以及从第一天线移除。
2.如权利要求1所述的天线装置，
其中所述模块是能够与读取器/写入器执行非接触式通信的非接触式IC芯片。
3.如权利要求1所述的天线装置，
其中模块单元能够沿着第一天线移动。
4.如权利要求1所述的天线装置，
其中第二天线缠绕在模块单元周围。
5.如权利要求4所述的天线装置，
其中第二天线通过偏置地设置而缠绕在模块单元周围。
6.如权利要求1所述的天线装置，
其中设置了多个模块单元。
7.如权利要求6所述的天线装置，还包括：
无效化单元，被配置为独立地无效化模块单元中的每一个模块单元。
8.如权利要求7所述的天线装置，
其中无效化单元是通过切断第二天线来无效化所述模块单元中的每一个模块单元的开关。
9.如权利要求7所述的天线装置，
其中无效化单元通过改变谐振频率来无效化所述模块单元中的每一个模块单元。
10.如权利要求1所述的天线装置，
其中模块单元具有圆柱形形状。
11.如权利要求10所述的天线装置，
其中在模块单元的纵向方向上设置狭缝。
12.如权利要求1所述的天线装置，
其中模块单元具有球形形状。
13.如权利要求1所述的天线装置，
其中第一天线在卡内部设置，并且模块单元能够附连到卡以及从卡移除。
14.如权利要求1所述的天线装置，
其中第一天线通过使用来自读取器/写入器的无线电波的电磁感应生成电流。
15.如权利要求1所述的天线装置，还包括：
电池模块，被配置为在第一天线处通过电磁感应生成电流。
16.一种天线装置，包括：
第一天线，被配置为通过电流的流动来生成磁场；以及
模块单元，包括开口面积小于第一天线的开口面积并且能够与第一天线电磁耦合的第二天线，以及被配置为通过由第二天线通过第一天线和第二天线之间的电磁耦合生成的电流进行操作的模块，
其中第二天线的开口部分被设置为使得允许由第一天线生成的磁场通过。
17.如权利要求16所述的天线装置，
其中所述模块是能够与读取器/写入器执行非接触式通信的非接触式IC芯片。
18.一种模块装置，包括：
第二天线，该第二天线的开口面积小于被配置为通过电流的流动生成磁场的第一天线的开口面积，并且该第二天线能够与第一天线电磁耦合，
其中模块装置通过由第二天线通过与第一天线的电磁耦合生成的电流进行操作，并且能够附连到第一天线以及从第一天线移除。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018056422A1 (ja) * 2016-09-26 2018-03-29 株式会社村田製作所 アンテナ装置および電子機器
WO2018163876A1 (ja) * 2017-03-10 2018-09-13 株式会社村田製作所 Ｒｆｉｄタグ付き金属製リング及びｒｆｉｄタグの取付方法
WO2019146237A1 (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 株式会社村田製作所 Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄタグを備えた物品、および物品の製造方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5055793A (en) * 1990-05-08 1991-10-08 Thomas W. Mulcahey Portable transmitter apparatus for inducing alternating current in a buried metallic line
US6837438B1 (en) * 1998-10-30 2005-01-04 Hitachi Maxell, Ltd. Non-contact information medium and communication system utilizing the same
CN1783894A (zh) * 2004-11-30 2006-06-07 株式会社东芝 无线通信终端及其容纳壳体、板和显示器件
CN101140635A (zh) * 2006-09-08 2008-03-12 株式会社半导体能源研究所 具有非接触充电功能的传感装置及包括该装置的容器类
CN103050781A (zh) * 2011-08-23 2013-04-17 苹果公司 分布式环形天线
CN203406419U (zh) * 2013-07-04 2014-01-22 北京握奇数据系统有限公司 一种耦合天线
US20140180365A1 (en) * 2012-12-26 2014-06-26 Micron Devices, LLC Wearable antenna assembly
CN203882330U (zh) * 2014-04-18 2014-10-15 深圳小木科技有限公司 一种基于rfid提供能量的可穿戴装置
CN104466363A (zh) * 2014-12-11 2015-03-25 深圳市信维通信股份有限公司 用于可穿戴式装置的nfc天线结构及智能手表

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3852758A (en) * 1973-03-12 1974-12-03 J Polson Coupling method and device for animal mountable electronic package
JP3997510B2 (ja) * 2002-01-15 2007-10-24 株式会社エフ・イー・シー Ｉｃカードのリーダライタ用のアンテナ装置
US8432167B2 (en) * 2004-02-09 2013-04-30 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus of using magnetic material with residual magnetization in transient electromagnetic measurement
JP2011164990A (ja) * 2010-02-10 2011-08-25 Sony Corp 非接触通信媒体
JP2012108843A (ja) 2010-11-19 2012-06-07 Toppan Printing Co Ltd Ｒｆｉｄタグ
US9697459B2 (en) * 2014-08-10 2017-07-04 Féinics Amatech Teoranta Passive smart cards, metal cards, payment objects and smart jewelry
US20140266624A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Motorola Mobility Llc Wearable Authentication Device
JP6146550B2 (ja) * 2015-02-16 2017-06-14 株式会社村田製作所 アンテナ装置および通信端末装置
FR3037200B1 (fr) * 2015-06-03 2017-05-26 Michelin & Cie Transpondeur radiofrequence pour pneumatique

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5055793A (en) * 1990-05-08 1991-10-08 Thomas W. Mulcahey Portable transmitter apparatus for inducing alternating current in a buried metallic line
US6837438B1 (en) * 1998-10-30 2005-01-04 Hitachi Maxell, Ltd. Non-contact information medium and communication system utilizing the same
CN1783894A (zh) * 2004-11-30 2006-06-07 株式会社东芝 无线通信终端及其容纳壳体、板和显示器件
CN101140635A (zh) * 2006-09-08 2008-03-12 株式会社半导体能源研究所 具有非接触充电功能的传感装置及包括该装置的容器类
CN103050781A (zh) * 2011-08-23 2013-04-17 苹果公司 分布式环形天线
US20140180365A1 (en) * 2012-12-26 2014-06-26 Micron Devices, LLC Wearable antenna assembly
CN203406419U (zh) * 2013-07-04 2014-01-22 北京握奇数据系统有限公司 一种耦合天线
CN203882330U (zh) * 2014-04-18 2014-10-15 深圳小木科技有限公司 一种基于rfid提供能量的可穿戴装置
CN104466363A (zh) * 2014-12-11 2015-03-25 深圳市信维通信股份有限公司 用于可穿戴式装置的nfc天线结构及智能手表

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