CN208423176U - 天线装置以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种天线装置以及具备该天线装置的电子设备。天线装置具备:第一线圈天线,用于第一非接触传输系统,并具有第一线圈导体和在俯视时被第一线圈导体的在相同环绕方向上流过电流的部分包围的第一线圈开口;以及第二线圈天线,用于与第一非接触传输系统不同的第二非接触传输系统,并具有第二线圈导体和在俯视时被第二线圈导体的在相同环绕方向上流过电流的部分包围的第二线圈开口,在俯视第一线圈开口时,第一线圈开口具有不与第二线圈开口重叠且被第二线圈开口相互分隔的第一开口部和第二开口部,在俯视第一线圈开口时,在第一线圈开口中,不与第二线圈开口重叠的区域大于与第二线圈开口重叠的区域。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于多个非接触传输系统的天线装置以及具备该天线装置的电子设备。
背景技术
作为现有的天线装置,例如有在引用文献1记载的天线装置。在引用文献1记载的现有例中,在俯视下,在受电线圈的线圈开口内配置有接收线圈。在引用文献1记载的第一实施例中,在俯视下,接收线圈的线圈开口沿着受电线圈延伸,在接收线圈的线圈开口内配置有受电线圈。在引用文献1记载的第二实施例中,在俯视下,接收线圈的线圈开口横跨受电线圈,接收线圈的线圈开口的中央部与受电线圈重叠。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平5-259949号公报
实用新型内容
实用新型要解决的课题
在引用文献1记载的天线装置中,在使接收线圈的线圈开口的中央部靠近发送侧的天线装置时,通信特性成为最佳。在使受电线圈的线圈开口的中央部靠近输电侧的天线装置时,电力传输特性成为最佳。
在引用文献1记载的现有例中,在俯视下,接收线圈的线圈开口的中央部与受电线圈的线圈开口的中央部一致。因此,在通信时和电力传输时,只要使现有例的天线装置的同一部位靠近对方侧的天线装置即可。但是,在引用文献1记载的现有例中,由于在接收线圈与受电线圈之间产生磁场耦合,所以通信和电力传输会相互阻碍。
在引用文献1记载的第一实施例以及第二实施例中,由一方的线圈在另一方的线圈开口生成的磁通量由于磁场的相互抵消而变小。因此,接收线圈与受电线圈的磁场耦合变小。但是,在引用文献1记载的第一实施例中,若为了减小接收线圈与受电线圈的磁场耦合而增大在接收线圈中在内侧环绕的部分,则不能确保充分的接收灵敏度。此外,在引用文献1记载的第二实施例中,在俯视下,接收线圈的线圈开口的中央部与受电线圈的线圈开口的中央部不一致。因此,在通信时和电力传输时,需要使第二实施例的天线装置的不同的部位靠近对方侧的天线装置。
本实用新型的目的在于,提供一种天线装置以及具备该天线装置的电子设备,其中,在各非接触传输中特性变得良好的发送接收的天线装置的位置关系大致相同,并降低了用于各非接触传输的线圈天线间的不必要的磁场耦合。
用于解决课题的技术方案
(1)本实用新型的天线装置具备用于第一非接触传输系统的第一线圈天线和用于与第一非接触传输系统不同的第二非接触传输系统的第二线圈天线。第一线圈天线具有第一线圈导体和在俯视时被第一线圈导体的在相同环绕方向上流过电流的部分包围的第一线圈开口。第二线圈天线具有第二线圈导体和在俯视时被第二线圈导体的在相同环绕方向上流过电流的部分包围的第二线圈开口。在俯视第一线圈开口时,第一线圈开口具有不与第二线圈开口重叠且被第二线圈开口相互分隔的第一开口部和第二开口部。在俯视第一线圈开口时,在第一线圈开口中,不与第二线圈开口重叠的区域大于与第二线圈开口重叠的区域。
在该结构中,通过适当地设计第一开口部以及第二开口部,从而在俯视第一线圈开口时,第一线圈开口的中央部与第二线圈开口的中央部大致一致。因此,能够使在第一非接触传输以及第二非接触传输中特性变得良好的发送接收的天线装置的位置关系大致相同。此外,在该结构中,由第二线圈天线在第一线圈开口生成的磁场相互抵消,从而由第二线圈天线造成的第一线圈开口的开口面上的磁通量的大小变小。因此,能够降低第一线圈天线与第二线圈天线的不必要的磁场耦合。
(2)也可以是,在俯视第一线圈开口时,第一线圈导体在与第二线圈开口重叠的区域中具有向第一线圈开口侧凹陷的凹部。在该结构中,通过形成凹部,从而能够适当地调整由第二线圈天线造成的第一线圈开口的开口面上的磁通量。因此,能够有效地降低第一线圈天线与第二线圈天线的不必要的磁场耦合。此外,无需为了降低第一线圈天线与第二线圈天线的磁场耦合而增大第二线圈开口的开口面积。因此,能够减小在俯视下第一线圈天线以及第二线圈天线所占的占有面积。
(3)也可以是,在俯视第一线圈开口时,第一开口部和第二开口部配置为关于第一线圈开口的重心旋转对称。在该结构中,即使在第一线圈天线或第二线圈天线产生位置偏移,也能够抑制第一线圈天线与第二线圈天线的磁场耦合大幅变化。
(4)也可以是,在俯视第一线圈开口时,第一开口部和第二开口部配置为关于通过第一线圈开口的重心的轴线对称。在该结构中,即使在第一线圈天线或第二线圈天线产生位置偏移,也能够抑制第一线圈天线与第二线圈天线的磁场耦合大幅变化。
(5)优选为,在俯视第二线圈开口时,第二线圈开口具有不与第一线圈开口重叠且被第一线圈开口相互分隔的第三开口部和第四开口部。在该结构中,与上述同样地,能够使在第一非接触传输以及第二非接触传输中特性变得良好的发送接收的天线装置的位置关系大致相同。此外,能够降低第一线圈天线与第二线圈天线的不必要的磁场耦合。
(6)也可以是,在俯视第二线圈开口时,第二线圈导体在与第一线圈开口重叠的区域中具有向第二线圈开口侧凹陷的凹部。在该结构中,与上述同样地,能够有效地降低第一线圈天线与第二线圈天线的不必要的磁场耦合。此外,能够减小在俯视下第一线圈天线以及第二线圈天线所占的占有面积。
(7)也可以是,在俯视第二线圈开口时,第三开口部和第四开口部配置为关于第二线圈开口的重心旋转对称。在该结构中,与上述同样地,即使产生位置偏移,也能够抑制磁场耦合大幅变化。
(8)也可以是,在俯视第二线圈开口时,第三开口部和第四开口部配置为关于通过第二线圈开口的重心的轴线对称。在该结构中,与上述同样地,即使产生位置偏移,也能够抑制磁场耦合大幅变化。
(9)也可以是,在俯视第一线圈开口时,在第一线圈开口中,不与第二线圈开口重叠的区域大于与第二线圈开口重叠的区域。在该结构中,由第二线圈天线在第一线圈开口生成的磁场有效地相互抵消,从而由第二线圈天线造成的第一线圈开口的开口面上的磁通量进一步变小。因此,能够有效地降低第一线圈天线与第二线圈天线的不必要的磁场耦合。
(10)也可以是,在俯视第二线圈开口时,在第二线圈开口中,不与第一线圈开口重叠的区域大于与第一线圈开口重叠的区域。在该结构中,与上述同样地,能够有效地降低第一线圈天线与第二线圈天线的不必要的磁场耦合。
(11)例如,上述第一非接触传输系统为通信系统,第二非接触传输系统为电力传输系统。在该结构中,例如,能够进行NFC(Near field Communication,近场通信)以及非接触充电。
(12)上述通信系统例如为近距离无线通信系统。
(13)上述电力传输系统例如为磁场共振电力传输系统。
(14)本实用新型的电子设备具备天线装置。天线装置具有用于第一非接触传输系统的第一线圈天线和用于与第一非接触传输系统不同的第二非接触传输系统的第二线圈天线。第一线圈天线具有第一线圈导体和在俯视时被第一线圈导体的在相同环绕方向上流过电流的部分包围的第一线圈开口。第二线圈天线具有第二线圈导体和在俯视时被第二线圈导体的在相同环绕方向上流过电流的部分包围的第二线圈开口。在俯视第一线圈开口时,第一线圈开口具有不与第二线圈开口重叠且被第二线圈开口相互分隔的第一开口部和第二开口部。在俯视第一线圈开口时,在第一线圈开口中,不与第二线圈开口重叠的区域大于与第二线圈开口重叠的区域。通过该结构,能够实现具有与上述同样的效果的电子设备。
实用新型效果
根据本实用新型,能够使在各非接触传输中特性变得良好的发送接收的天线装置的位置关系大致相同。此外,能够降低用于各非接触传输的线圈天线间的不必要的磁场耦合。
附图说明
图1是示出第一实施方式涉及的天线装置的示意性俯视图。
图2(A)是示出由线圈天线11B在线圈天线11A的线圈开口13A生成的磁场的示意性俯视图。图2(B)是示出由线圈天线11A在线圈天线 11B的线圈开口13B生成的磁场的示意性俯视图。
图3是示出第二实施方式涉及的天线装置的示意性俯视图。
图4(A)是示出由线圈天线21B在线圈天线21A的线圈开口23A生成的磁场的示意性俯视图。图4(B)是示出由线圈天线21A在线圈天线 21B的线圈开口23B生成的磁场的示意性俯视图。
图5是示出第三实施方式涉及的天线装置的示意性俯视图。
图6(A)是示出由线圈天线31B在线圈天线31A的线圈开口33A生成的磁场的示意性俯视图。图6(B)是示出由线圈天线31A在线圈天线 31B的线圈开口33B生成的磁场的示意性俯视图。
图7是示出第三实施方式的变形例涉及的天线装置的示意性俯视图。
图8是示出第四实施方式涉及的天线装置的示意性俯视图。
图9(A)是示出由线圈天线51B在线圈天线51A的线圈开口53A生成的磁场的示意性俯视图。图9(B)是示出由线圈天线51A在线圈天线 51B的线圈开口53B生成的磁场的示意性俯视图。
图10是示出第四实施方式的变形例涉及的天线装置的示意性俯视图。
图11(A)是示出第五实施方式的第一例涉及的天线装置的示意性俯视图。图11(B)是示出第五实施方式的第二例涉及的天线装置的示意性俯视图。
图12是第六实施方式涉及的电子设备的框图。
具体实施方式
以下,参照图并举出几个具体的例子来示出用于实施本实用新型的多个方式。在各图中,对同一部位标注同一附图标记。考虑到要点的说明或理解的容易性,方便起见,将实施方式分开示出,但是能够对在不同的实施方式中示出的结构进行部分置换或组合。在第二实施方式以后,省略关于与第一实施方式共同的事项的记述,仅对不同点进行说明。特别是,对于基于同样的结构的同样的作用效果,将不在每个实施方式中逐次提及。
《第一实施方式》
图1是示出第一实施方式涉及的天线装置的示意性俯视图。天线装置 10安装在智能电话等电子设备。天线装置10具备线圈天线11A、11B。线圈天线11A用于近距离无线通信系统等通信系统。近距离无线通信系统例如为使用了NFC(Near field Communication,近场通信)的系统等。例如,近距离无线通信系统在HF频段使用,特别是,在13.56MHz附近的频率使用。此外,近距离无线通信系统通过磁场耦合与通信对方进行通信。线圈天线11B用于电磁感应电力传输系统、磁场共振电力传输系统等磁场型非接触电力传输系统。例如,磁场共振电力传输系统在HF频段使用,特别是,在6.78MHz附近的频率使用。此外,磁场型非接触电力传输系统通过磁场耦合与电力传输对方进行电力传输。电力传输系统例如用于对智能电话等电子设备进行充电。线圈天线11A为本实用新型的“第一线圈天线”的一个例子。线圈天线11B为本实用新型的“第二线圈天线”的一个例子。使用了NFC的系统为本实用新型的“第一非接触传输系统”的一个例子。电力传输系统为本实用新型的“第二非接触传输系统”的一个例子。
另外,安装天线装置10的电子设备例如可以为功能电话等便携式电话、PDA、智能眼镜、智能手表等可穿戴终端、笔记本PC、平板终端、照相机、游戏机、玩具、SD卡、SIM卡等信息存储介质。此外,也可以是,线圈天线11A用于电力传输系统,线圈天线11B用于通信系统。线圈天线11A和线圈天线11B也可以都用于相互不同的通信系统,还可以都用于相互不同的电力传输系统。线圈天线11A、11B也可以用于通信系统以及电力传输系统以外的系统。
线圈天线11A具有线圈导体12A和被线圈导体12A包围的线圈开口 13A。线圈天线11B具有线圈导体12B和被线圈导体12B包围的线圈开口 13B。线圈导体12A为本实用新型的“第一线圈导体”的一个例子。线圈导体12B为本实用新型的“第二线圈导体”的一个例子。线圈开口13A 为本实用新型的“第一线圈开口”的一个例子。线圈开口13B为本实用新型的“第二线圈开口”的一个例子。另外,这里所说的第一线圈开口,是指在从第一线圈导体的卷绕轴方向俯视时,被第一线圈导体的在同一环绕方向上流过电流的部分包围的区域。即,位于第一线圈开口周围的第一线圈导体相互连接为,在从第一线圈导体的卷绕轴方向俯视第一线圈开口时,在第一线圈开口周围流过右旋或左旋中的任一环绕方向的电流。同样地,这里所说的第二线圈开口,是指在从第二线圈导体的卷绕轴方向俯视时,被第二线圈导体的在同一环绕方向上流过电流的部分包围的区域。即,位于第二线圈开口周围的第二线圈导体相互连接为,在从第二线圈导体的卷绕轴方向俯视第二线圈开口时,在第二线圈开口周围流过右旋或左旋中的任一环绕方向的电流。
线圈天线11A和线圈天线11B配置为,线圈开口13A的开口面与线圈开口13B的开口面彼此大致平行。线圈天线11A和线圈天线11B在线圈开口13A的线圈开口面的法线方向上隔开给定的间隔进行配置。线圈天线11A和线圈天线11B配置为,在俯视下(在俯视线圈开口时),线圈开口13A的中央部与线圈开口13B的中央部大致一致。
线圈开口13A具有开口部131、132A、133A。开口部131是在俯视下线圈开口13A与线圈开口13B重叠的区域。开口部132A、133A是线圈开口13A的区域中的在俯视下不与线圈开口13B重叠且被线圈开口13B 分隔的区域。线圈开口13B具有开口部131、132B、133B。开口部132B、 133B是线圈开口13B的区域中的在俯视下不与线圈开口13A重叠且被线圈开口13A分隔的区域。开口部132A为本实用新型的“第一开口部”的一个例子。开口部133A为本实用新型的“第二开口部”的一个例子。开口部132B为本实用新型的“第三开口部”的一个例子。开口部133B为本实用新型的“第四开口部”的一个例子。在开口部132A的周围的线圈导体12A和开口部133A的周围的线圈导体12A流过的电流的环绕方向相同。在开口部132B的周围的线圈导体12B和开口部133B的周围的线圈导体12B流过的电流的环绕方向相同。
线圈天线11A和线圈天线11B具有大致相同形状。线圈导体12A、 12B具有漩涡形状。另外,线圈导体也可以形成为螺旋形状。线圈导体12A 的端部14A经由匹配电路与收发电路连接。线圈导体12B的端部14B经由匹配电路与受电电路或输电电路连接。线圈导体12A、12B的匝数为3。另外,线圈导体的匝数只要适当地决定即可。线圈导体12A、12B可以由导线构成,也可以由形成在基板的导体图案以及层间连接导体构成。
线圈开口13A、13B具有矩形形状。俯视下的线圈开口13A的重心与线圈开口13B的重心一致。线圈天线11A配置为,在俯视下,与使线圈天线11B围绕线圈开口13B的重心O1旋转了给定的角度后大致一致。开口部132A、133A由线圈开口13A的角部构成,在俯视下具有直角三角形形状。开口部132B、133B由线圈开口13B的角部构成,在俯视下具有直角三角形形状。开口部132A、133A、132B、133B在俯视下具有彼此大致相同的形状。由开口部132A、133A构成的形状(一对直角三角形)具有如下配置,即,在俯视下,以重心O1为中心在线圈的卷绕方向上成为二次对称。即,开口部132A、133A配置为,在俯视下关于线圈开口13A的重心O1呈180°旋转对称。由开口部132B、133B构成的形状具有如下配置,即,在俯视下,以重心O1为中心在线圈的卷绕方向上成为二次对称。即,开口部132B、133B配置为,在俯视下关于线圈开口13B的重心O1呈180°旋转对称。另外,这里所说的重心,是指几何学上的重心。
图2(A)是示出由线圈天线11B在线圈天线11A的线圈开口13A生成的磁场的示意性俯视图。图2(B)是示出由线圈天线11A在线圈天线 11B的线圈开口13B生成的磁场的示意性俯视图。如图2(A)所示,若在线圈导体12B流过电流,则由线圈天线11B生成磁场。关于由线圈天线 11B生成的磁场,在线圈开口13B内生成的Z轴方向(线圈开口的开口面的法线方向)上的磁场与在线圈开口13B外生成的Z轴方向上的磁场成为相反方向。因此,在开口部131生成的Z轴方向上的磁场与在开口部132A、 133A生成的Z轴方向上的磁场成为相反方向。其结果是,在开口部131 生成的磁场的Z轴分量和在开口部132A、133A生成的磁场的Z轴分量相互抵消,因此线圈开口13A的开口面上的磁通量的大小变小。因此,线圈天线11A与线圈天线11B的磁场耦合变小。
如图2(B)所示,通过考虑由线圈天线11A生成磁场的情况,也能够对该结果进行说明。即,关于由线圈天线11A生成的磁场,在开口部 131生成的Z轴方向上的磁场与在开口部132B、133B生成的Z轴方向上的磁场成为相反方向。因此,线圈开口13B的开口面上的磁通量的大小变小,所以线圈天线11A与线圈天线11B的磁场耦合变小。
为了减小线圈天线11A与线圈天线11B的磁场耦合,希望线圈天线11A与线圈天线11B不重叠的面积尽可能大。因此,希望调整使线圈天线 11A相对于线圈天线11B进行旋转的角度,使开口部132A、133A的合计的面积比变得最大。
在第一实施方式中,在俯视下,线圈开口13A的中央部和线圈开口 13B的中央部一致。因此,在通信时和电力传输时,特性变得最好的天线装置10与对方侧的天线装置的位置关系相同。此外,如上所述,能够减小线圈天线11A与线圈天线11B的不必要的磁场耦合。
《第二实施方式》
在第二实施方式中,线圈天线的线圈开口在俯视下具有十字形状。图 3是示出第二实施方式涉及的天线装置的示意性俯视图。线圈天线21A的线圈开口23A以及线圈天线21B的线圈开口23B在俯视下具有十字形状。线圈天线21A配置为,在俯视下,与使线圈天线21B围绕线圈开口23B 的重心O1旋转了45°后一致。线圈开口23A的开口部232A、233A、234A、235A是线圈开口23A的区域中的在俯视下不与线圈开口23B重叠且被线圈开口23B分隔的区域。开口部232A、233A、234A、235A在俯视下具有等腰三角形形状。
由开口部232A、233A、234A、235A构成的形状具有如下配置,即,在俯视下,以重心O1为中心在线圈的卷绕方向上成为四次对称,相对于轴L1、L2、L3、L4为线对称。在此,轴L1是通过线圈开口23A的重心O1且与线圈开口23A的十字形状的纵线平行的轴。轴L2是在俯视下使轴L1围绕重心O1旋转了45°的轴。轴L3是在俯视下使轴L2围绕重心O1旋转了 45°的轴。轴L4是在俯视下使轴L3围绕重心O1旋转了45°的轴。线圈天线 21B也具有关于线圈天线21A的上述的特征。
图4(A)是示出由线圈天线21B在线圈天线21A的线圈开口23A生成的磁场的示意性俯视图。图4(B)是示出由线圈天线21A在线圈天线 21B的线圈开口23B生成的磁场的示意性俯视图。在第二实施方式中,也与第一实施方式同样地,在线圈开口的各开口部生成的磁场彼此相互抵消,由此,线圈开口的开口面上的磁通量的大小变小。因此,线圈天线21A 与线圈天线21B的磁场耦合变小。
在第二实施方式中,在俯视下,线圈开口23A、23B相互不重叠的区域具有高对称性。因此,即使在线圈天线21A、21B产生位置偏移,也能够抑制线圈天线21A与线圈天线21B的磁场耦合大幅变化。
另外,线圈天线21A在与线圈天线21B的线圈开口23B重叠的区域中具有四个向线圈开口23A侧凹陷的凹部。此外,线圈天线21B在与线圈天线21A的线圈开口23A重叠的区域中具有四个向线圈开口23B侧凹陷的凹部,该凹部分别与开口部232A、233A、234A、235A一致。
《第三实施方式》
在第三实施方式中,各线圈天线配置为,在给定方向上,第一线圈天线的第一线圈开口的宽度比第二线圈天线的第二线圈开口的宽度宽,且第一线圈开口横跨第二线圈开口。此外,在俯视下,在第一线圈开口中,不与第二线圈开口重叠的区域大于与第二线圈开口重叠的区域。
图5是示出第三实施方式涉及的天线装置的示意性俯视图。线圈天线 31A的线圈开口33A以及线圈天线31B的线圈开口33B具有矩形形状。线圈天线31A、31B配置为,线圈开口33A的长尺寸方向与线圈开口33B 的长尺寸方向平行。线圈开口33A的长边比线圈开口33B的长边长。线圈开口33A的短边比线圈开口33B的短边短。线圈天线31A、31B配置为,在线圈开口33A的长尺寸方向上,线圈开口33A横跨线圈开口33B,且在线圈开口33A的短尺寸方向上,线圈开口33B横跨线圈开口33A。
线圈开口33A具有开口部331、332A、333A。开口部331是在俯视下线圈开口33A和线圈开口33B重叠的区域。开口部332A、333A是线圈开口33A的区域中的在俯视下不与线圈开口33B重叠且被线圈开口33B 分隔的区域。线圈开口33B具有开口部331、332B、333B。开口部332B、 333B是线圈开口33B的区域中的在俯视下不与线圈开口33A重叠且被线圈开口33A分隔的区域。
开口部332A以及开口部333A的开口面的面积之和大于开口部331 的开口面的面积。即,在俯视下,在线圈开口33A中,不与线圈开口33B 重叠的区域大于与线圈开口33B重叠的区域。开口部332B以及开口部 333B的开口面的面积之和大于开口部331的开口面的面积。即,在俯视下,在线圈开口33B中,不与线圈开口33B重叠的区域大于与线圈开口 33A重叠的区域。
开口部332A、333A由线圈开口33A的长尺寸方向上的端部构成,在俯视下具有矩形形状。开口部332B、333B由线圈开口33B的短尺寸方向上的端部构成,在俯视下具有矩形形状。线圈开口33A的重心与线圈开口 33B的重心一致。由开口部332A、333A构成的形状具有如下配置,即,在俯视下,以线圈开口33A的重心O1为中心在线圈的卷绕方向上成为二次对称,并相对于轴L1、L2为线对称。由开口部332B、333B构成的形状具有如下配置,即,在俯视下,以重心O1为中心在线圈的卷绕方向上成为二次对称,并相对于轴L1、L2为线对称。在此,轴L1是通过重心O1且与线圈开口33A的短尺寸方向平行的轴。轴L2是在俯视下使轴L1围绕重心O1旋转了90°的轴。
图6(A)是示出由线圈天线31B在线圈天线31A的线圈开口33A生成的磁场的示意性俯视图。图6(B)是示出由线圈天线31A在线圈天线 31B的线圈开口33B生成的磁场的示意性俯视图。在第三实施方式中,电与第一实施方式同样地,在线圈开口的各开口部生成的磁场彼此相互抵消,由此,线圈开口的开口面上的磁通量的大小变小。因此,线圈天线31A 与线圈天线31B的磁场耦合变小。
一般来说,在线圈开口的开口部生成的磁场对线圈开口的开口面上的磁通量的贡献与线圈开口的开口部的面积与线圈开口的开口部中的Z轴方向(线圈开口的开口面的法线方向)上的磁场分量之积成比例。此外,线圈天线在其线圈开口内生成的Z轴方向上的磁场与线圈天线在其线圈开口外生成的Z轴方向上的磁场成为相反方向。进而,线圈天线在其线圈开口内生成的磁场大于线圈天线在其线圈开口外生成的磁场。因此,在俯视下,在第一线圈天线的第一线圈开口中,通过使不与第二线圈开口重叠的区域略大于与第二线圈天线的第二线圈开口重叠的区域,从而能够将由第二线圈天线生成的第一线圈开口上的磁通量调整为大致为0。
在第三实施方式中,开口部332A与开口部333A的开口面的面积之和略大于开口部331的开口面的面积。因此,在线圈开口的各开口部生成的磁场有效地相互抵消,由此,线圈开口的开口面上的磁通量接近于0。其结果是,线圈天线31A与线圈天线31B的磁场耦合有效地变小。
接着,对第三实施方式的变形例进行说明。在第三实施方式的变形例中,第一线圈天线以及第二线圈天线配置为,第一线圈天线的第一线圈开口的长尺寸方向与第二线圈天线的第二线圈开口的短尺寸方向平行。
图7是示出第三实施方式的变形例涉及的天线装置的示意性俯视图。线圈天线41A、41B配置为,线圈天线41A的线圈开口43A的长尺寸方向与线圈天线41B的线圈开口43B的短尺寸方向平行。线圈开口43A的长边比线圈开口43B的短边长。线圈开口43A的短边比线圈开口43B的长边短。在俯视下,在线圈开口43A中,不与线圈开口43B重叠的区域大于与线圈开口43B重叠的区域。在俯视下,在线圈开口43B中,不与线圈开口43A重叠的区域小于与线圈开口43A重叠的区域。
《第四实施方式》
在第四实施方式中,在俯视下,第一线圈天线的第一线圈导体在与第二线圈天线的第二线圈开口重叠的区域中具有向第一线圈天线的第一线圈开口侧凹陷的凹部。
图8是示出第四实施方式涉及的天线装置的示意性俯视图。线圈天线 51A的线圈开口53A以及线圈天线51B的线圈开口53B具有大致矩形形状。线圈天线51A、51B配置为,线圈开口53A的重心与线圈开口53B的重心一致,且线圈开口53A的长尺寸方向与线圈开口53B的短尺寸方向平行。线圈开口53A的长边比线圈开口53B的短边长。线圈开口53A的短边与线圈开口53B的长边大致相等。
在俯视下,线圈天线51A的线圈导体52A在与线圈天线51B的线圈开口53B重叠的区域中具有向线圈开口53A侧凹陷的凹部521、522。换言之,线圈开口53A的短尺寸方向上的宽度在线圈开口53A的长边方向上的中央部处局部性地比其它部位变窄。在俯视下,线圈开口53B在线圈开口53A的短尺寸方向上横跨线圈开口53A的长边方向上的中央部。在俯视下,在线圈开口53A中,不与线圈开口53B重叠的区域大于与线圈开口53B重叠的区域。在俯视下,在线圈开口53B中,不与线圈开口53A 重叠的区域大于与线圈开口53A重叠的区域。
开口部532A、533A是线圈开口53A的区域中的在俯视下不与线圈开口53B重叠且被线圈开口53B分隔的区域。开口部532B、533B是线圈开口53B的区域中的在俯视下不与线圈开口53A重叠且被线圈开口53A分隔的区域。由开口部532A、533A构成的形状、以及由开口部532B、533B 构成的形状具有如下配置,即,在俯视下,以线圈开口53A的重心O1为中心在线圈的卷绕方向上成为二次对称,并相对于轴L1、L2为线对称。在此,轴L1是通过重心O1且与线圈开口53A的短尺寸方向平行的轴。轴 L2是在俯视下使轴L1围绕重心O1旋转了90°的轴。
图9(A)是示出由线圈天线51B在线圈天线51A的线圈开口53A生成的磁场的示意性俯视图。图9(B)是示出由线圈天线51A在线圈天线 51B的线圈开口53B生成的磁场的示意性俯视图。在第四实施方式中,也与第一实施方式同样地,在线圈开口的各开口部生成的磁场彼此相互抵消,从而线圈开口的开口面上的磁通量的大小变小。因此,线圈天线51A 与线圈天线51B的磁场耦合变小。
在第四实施方式中,通过形成凹部521、522,从而可调整由线圈天线 51B在各开口部531、532A、533A生成的磁场对线圈开口53A上的磁通量的贡献。因此,在线圈开口的各开口部生成的磁场有效地相互抵消,由此,线圈开口的开口面上的磁通量接近于0。其结果是,线圈天线51A与线圈天线51B的磁场耦合有效地变小。此外,无需为了减小线圈天线51A 与线圈天线51B的磁场耦合而将线圈开口53B的长边加长。因此,能够减小在俯视下线圈天线51A、51B所占的占有面积。
接着,对第四实施方式的变形例进行说明。在第四实施方式的变形例中,第一线圈天线的第一线圈导体以及第二线圈天线的第二线圈导体具有凹部。图10是示出第四实施方式的变形例涉及的天线装置的示意性俯视图。线圈天线61A的线圈导体62A具有凹部621A、622A。线圈天线61B 的线圈导体62B具有凹部621B、622B。在第四实施方式的变形例中,由凹部621A、622A、621B、622B决定线圈天线61A与线圈天线61B的磁场耦合。
《第五实施方式》
在第五实施方式的第一例中,第一线圈天线的线圈开口在俯视下具有椭圆形状,第二线圈天线的线圈开口在俯视下具有圆形状。图11(A)是示出第五实施方式的第一例涉及的天线装置的示意性俯视图。线圈天线 71A的线圈开口73A在俯视下具有椭圆形状。线圈天线71B的线圈开口73B在俯视下具有圆形状。线圈天线71A、71B配置为,在俯视下线圈开口73A的重心与线圈开口73B的重心一致。
线圈开口73A的开口部732A、733A是线圈开口73A的区域中的在俯视下不与线圈开口73B重叠且被线圈开口73B分隔的区域。线圈开口 73B的开口部732B、733B是线圈开口73B的区域中的在俯视下不与线圈开口73A重叠且被线圈开口73A分隔的区域。由开口部732A、733A构成的形状、以及由开口部732B、733B构成的形状具有如下配置,即,在俯视下,以线圈开口73A的重心O1为中心在线圈的卷绕方向上成为二次对称,并相对于轴L1、L2为线对称。在此,轴L1是通过线圈开口73A的重心O1且与线圈开口73A的椭圆的长轴平行的轴。轴L2是在俯视下使轴 L1围绕重心O1旋转了90°的轴。
接着,对第五实施方式的第二例进行说明。在第五实施方式的第二例中,线圈天线的线圈开口在俯视下具有大致Z字形状。图11(B)是示出第五实施方式的第二例涉及的天线装置的示意性俯视图。线圈天线81A的线圈开口83A以及线圈天线81B的线圈开口83B在俯视下具有大致Z字形状,并具有两个呈90°折弯的部位。线圈天线81A配置为,在俯视下与使线圈天线81B围绕线圈开口83B的重心O1旋转了90°后一致。线圈开口83A的开口部832A、833A是线圈开口83A的区域中的在俯视下不与线圈开口83B重叠且被线圈开口83B分隔的区域。由开口部832A、833A 构成的形状具有如下配置,即,在俯视下,以重心O1为中心在线圈的卷绕方向上成为二次对称。线圈天线81B也具有关于线圈天线81A的上述的特征。
《第六实施方式》
图12是第六实施方式涉及的电子设备的框图。电子设备90具备通信装置Comm1以及受电装置Rxp。通信装置Comm1与通信装置Comm2一起构成使用了NFC的近距离无线通信系统。受电装置Rxp与输电装置Txp 一起构成磁共振电力传输系统。通信装置Comm1具备:通信线圈L1;电容器Cr1,与通信线圈L1一起构成LC谐振电路91;以及收发电路92,与LC谐振电路91电连接,至少具有向通信线圈L1输出信号或从通信线圈L1输入信号的功能。收发电路92例如处理HF频段的13.56MHz的信号。通信线圈L1的作为线圈而发挥电功能的两端与收发电路92连接。通信装置Comm2具备:通信线圈L3;电容器Cr3,与通信线圈L3一起构成LC谐振电路101;以及收发电路102,与LC谐振电路101电连接,至少具有向通信线圈L3输出信号或从通信线圈L3输入信号的功能。收发电路102例如处理HF频段的13.56MHz的信号。通信线圈L3的作为线圈而发挥电功能的两端与收发电路102连接。
受电装置Rxp具备:受电线圈L2;受电谐振电容器Cr2,与受电线圈 L2一起构成受电谐振机构93;以及受电电路94,与受电谐振机构93电连接,并向负载供给电力。受电电路94例如处理HF频段的6.78MHz的电力。受电线圈L2的作为线圈而发挥电功能的两端与受电电路94连接。输电装置Txp具备:输电线圈L4;输电谐振电容器Cr4,与输电线圈L4 一起构成输电谐振机构103;以及输电电路104,与输电谐振机构103电连接,向输电谐振机构103断续地提供直流输入电压,使输电线圈L4产生交流电压。输电电路104例如处理HF频段的6.78MHz的电力。输电线圈L4的作为线圈而发挥电功能的两端与输电电路104连接。在输电装置 Txp连接有输入电源105,在受电装置Rxp连接有负载95,从输电装置 Txp向受电装置Rxp供给电力。受电电路94具备整流平滑电路941。输电电路104具备:控制电路部1041,将输入电源电压变换为交变电压;以及电力电路部1042,对该交变电压进行电力变换。通信线圈L1为通信用的线圈天线。受电线圈L2为受电用的线圈天线。通信线圈L1以及受电线圈 L2例如按照上述的实施方式进行配置。
附图标记说明
Comm1、Comm2:通信装置;
Cr1、Cr3:电容器;
Cr2:受电谐振电容器;
Cr4:输电谐振电容器;
L1、L3:通信线圈;
L2:受电线圈;
L4:输电线圈;
Rxp:受电装置;
Txp:输电装置;
10:天线装置;
11A:线圈天线(第一线圈天线);
11B:线圈天线(第二线圈天线);
21A、21B、31A、31B、41A、41B、51A、51B、61A、61B、71A、 71B、81A、81B:线圈天线;
12A:线圈导体(第一线圈导体);
12B:线圈导体(第二线圈导体);
52A、62A、62B:线圈导体;
13A:线圈开口(第一线圈开口);
13B:线圈开口(第二线圈开口);
23A、23B、33A、33B、43A、43B、53A、53B、73A、73B、83A、 83B:线圈开口;
14A、14B:端部;
90:电子设备;
91、101:LC谐振电路;
92、102:收发电路;
93:受电谐振机构;
94:受电电路;
95:负载;
103:输电谐振机构;
104:输电电路;
105:输入电源;
132A:开口部(第一开口部);
133A:开口部(第二开口部);
132B:开口部(第三开口部);
133B:开口部(第四开口部);
131、232A、233A、234A、235A、331、332A、333A、332B、333B、 531、532A、533A、532B、533B、732A、733A、732B、733B、832A、833A:开口部;
521、522、621A、622A、621B、622B:凹部;
941:整流平滑电路;
1041:控制电路部;
1042:电力电路部。
Claims (13)
1.一种天线装置,其特征在于,具备:
第一线圈天线,用于第一非接触传输系统,并具有第一线圈导体和在俯视时被所述第一线圈导体的在相同环绕方向上流过电流的部分包围的第一线圈开口;以及
第二线圈天线,用于与第一非接触传输系统不同的第二非接触传输系统,并具有第二线圈导体和在俯视时被所述第二线圈导体的在相同环绕方向上流过电流的部分包围的第二线圈开口,
在俯视所述第一线圈开口时,所述第一线圈开口具有不与所述第二线圈开口重叠且被所述第二线圈开口相互分隔的第一开口部和第二开口部,
在俯视所述第一线圈开口时,在所述第一线圈开口中,不与所述第二线圈开口重叠的区域大于与所述第二线圈开口重叠的区域。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
在俯视所述第一线圈开口时,所述第一线圈导体在与所述第二线圈开口重叠的区域中具有向所述第一线圈开口侧凹陷的凹部。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
在俯视所述第一线圈开口时,所述第一开口部和所述第二开口部配置为关于所述第一线圈开口的重心旋转对称。
4.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
在俯视所述第一线圈开口时,所述第一开口部和所述第二开口部配置为关于通过所述第一线圈开口的重心的轴线对称。
5.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
在俯视所述第二线圈开口时,所述第二线圈开口具有不与所述第一线圈开口重叠且被所述第一线圈开口相互分隔的第三开口部和第四开口部。
6.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,
在俯视所述第二线圈开口时,所述第二线圈导体在与所述第一线圈开口重叠的区域中具有向所述第二线圈开口侧凹陷的凹部。
7.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,
在俯视所述第二线圈开口时,所述第三开口部和所述第四开口部配置为关于所述第二线圈开口的重心旋转对称。
8.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,
在俯视所述第二线圈开口时,所述第三开口部和所述第四开口部配置为关于通过所述第二线圈开口的重心的轴线对称。
9.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
在俯视所述第二线圈开口时,在所述第二线圈开口中,不与所述第一线圈开口重叠的区域大于与所述第一线圈开口重叠的区域。
10.根据权利要求1或2所述的天线装置,其特征在于,
所述第一非接触传输系统为通信系统,所述第二非接触传输系统为电力传输系统。
11.根据权利要求10所述的天线装置,其特征在于,
所述通信系统为近距离无线通信系统。
12.根据权利要求10所述的天线装置,其特征在于,
所述电力传输系统为磁场共振电力传输系统。
13.一种电子设备,其特征在于,
具备天线装置,所述天线装置具有:
第一线圈天线,用于第一非接触传输系统,并具有第一线圈导体和在俯视时被所述第一线圈导体的在相同环绕方向上流过电流的部分包围的第一线圈开口;以及
第二线圈天线,用于与第一非接触传输系统不同的第二非接触传输系统,并具有第二线圈导体和在俯视时被所述第二线圈导体的在相同环绕方向上流过电流的部分包围的第二线圈开口,
在俯视所述第一线圈开口时,所述第一线圈开口具有不与所述第二线圈开口重叠且被所述第二线圈开口相互分隔的第一开口部和第二开口部,
在俯视所述第一线圈开口时,在所述第一线圈开口中,不与所述第二线圈开口重叠的区域大于与所述第二线圈开口重叠的区域。
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