DE112004002040T5 - Antennenelement sowie das Antennenelement verwendende Schleifenantenne und Kommunikations-Steuervorrichtung für ein drahtloses Kommunikationsmedium - Google Patents

Antennenelement sowie das Antennenelement verwendende Schleifenantenne und Kommunikations-Steuervorrichtung für ein drahtloses Kommunikationsmedium Download PDF

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Yasuhiro Kasuga Notohara
Shinichiro Kaneko
Shoichi Shimizu
Koji Yoshida
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Abstract

Antennenelement mit einem Leiter und einer leitenden elektromagnetischen Abschirmung, die mit dazwischen einem Isolator auf der Oberfläche des Leiters angeordnet ist, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung einen Erdkontakt, einen Leitungsteil und eine Vielzahl von Verzweigungen aufweist und aufgebaut ist, um eindeutig die Route von einem beliebigen Punkt der Verzweigungen über den Leitungsteil zu dem Erdkontakt zu bestimmen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antennenelement zum Zuführen von elektrischer Leistung und Sendedaten zu einem drahtlosen Kommunikationsmedium wie etwa einer kontaktlosen IC-Karte sowie zum Erhalten von Empfangsdaten von dem drahtlosen Kommunikationsmedium, sowie eine Schleifenantenne und eine Funkkommunikations-Steuervorrichtung, die eine derartige Schleifenantenne verwenden.
  • Stand der Technik
  • Es ist ein Hochfrequenz-Identifikationssystem (RF-ID-Sytem) bekannt, das für die Kommunikation mit einem drahtlosen Kommunikationsmedium (etwa einer kontaktlosen IC-Karte) über eine kontaktlose Antennenspule ausgebildet ist, wobei eine elektromagnetische Induktion in einer Vorrichtung verwendet wird, die ein elektromagnetisches Hochfrequenzfeld nutzt.
  • In diesem System wird ein magnetisches Hochfrequenzfeld für die Kommunikation verwendet, wobei jedoch gleichzeitig zu dem magnetischen Hochfrequenzfeld ein elektrisches Hochfrequenzfeld erzeugt wird. Die Stärke des elektrischen Hochfrequenzfeldes wird per Gesetz geregelt, wobei zur Erfüllung der Regelung zum Beispiel versucht wird, die Ausgabe der Antenne zu vermindern. Dadurch wird jedoch die Kommunikationsdistanz verringert und werden andere Probleme verursacht. Deshalb schlägt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2001-326526 vor, eine Abschirmungsplatte um die Antenne herum anzuordnen.
  • 19 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer leitenden elektromagnetischen Abschirmung aus der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2001-326526. Das Abschirmungsmuster für das elektrische Feld 21 ist ausreichend breit, um die Stromzuführ-Musterspule 22 zu bedecken, weist eine offene Schleife auf, um die Erzeugung eines Wirbelstroms zu verhindern, der die Erzeugung des magnetischen Feldes stört, ist derart angeordnet, dass es die Stromzufuhr-Musterspule 22 bedeckt und ist mit der Erde verbunden. Bei diesem Aufbau kann das elektrische Feld verringert werden, das die Kommunikation von anderen Funkvorrichtungen stören kann, und gleichzeitig ein ausreichendes magnetisches Feld für die Kommunikationen der Sendeempfangsschaltung 23 und der Gleichstrom-Abschneidungskondensators 24 aufrechterhalten werden.
  • Bei diesem Aufbaus wird zwar die elektrische Schaltung gedämpft, wobei jedoch die Dämpfung des magnetischen Nahfeldes für die Kommunikation groß ist und die Kommunikationsdistanz extrem kurz wird.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Das Antennenelement der Erfindung umfasst einen Leiter und eine leitende elektromagnetische Abschirmung, die mit dazwischen einem Isolator auf der Oberfläche des Leiters angeordnet ist, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung einen Erdkontakt, einen Leitungsteil und eine Vielzahl von Verzweigungen aufweist und wobei das Antennenelement derart aufgebaut ist, dass es die Route von einem beliebige Punkt der Verzeigungen über den Leitungsteil zu dem Erdkontakt eindeutig bestimmt. Dementsprechend ist die elektromagnetische Interaktion zwischen dem magnetischen Nahfeld von elektromagnetischen Wellen aus dem Leiter des Antennenelements und der Verzweigung der leitenden elektromagnetischen Abschirmung vermindert, ist der in der leitenden elektromagnetischen Abschirmung erzeugte Wirbelstrom kleiner und wird die Dämpfung des magnetischen Nahfelds unterdrückt. Weil weiterhin die leitende elektromagnetische Abschirmung auf Erdpotential ist, wird das elektrische Fernfeld gedämpft.
  • Bei diesem Antennenelement ist die leitende elektromagnetische Abschirmung kammartig ausgebildet, wobei ein Kammrückenteil durch den Leitungsteil mit dem Erdkontakt am Anschlussende gebildet wird und ein Kammzähneteil durch die sich davon erstreckende Vielzahl von Verzweigungen gebildet wird. Weiterhin sind weniger Verzweigungen erforderlich als bei einer Taschen- oder Gitterform, wobei auch keine Isolation an den Schnittpunkten der Verzweigungen nötigt ist.
  • Weiterhin kann bei diesem Antennenelement die Erstreckungsrichtung des Leiters derart vorgesehen werden, dass sie die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung schneidet. Daraus resultiert, dass Fluktuationen in dem Layout des Kammzähneteils für die leitende elektromagnetische Abschirmung auf der Leiterfläche reduziert werden und außerdem Fluktuationen an den einzelnen Positionen des Antennenelements um den Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld und um den Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld reduziert werden. Wenn die Erstreckungsrichtung des Leiters vorzugsweise im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung des Kammzähneteils in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung vorgesehen werden kann, werden die Fluktuationen besonders stark reduziert.
  • In dem Antennenelement kann die leitende elektromagnetische Abschirmung derart angeordnet sein, dass wenigstens einen Teil der Oberfläche des Leiters durch den Isolator bedeckt ist. Weil entsprechend die leitende elektromagnetische Abschirmung nur an der Position, die für das Senden und Empfangen des Signals erforderlich ist, auf der Oberfläche des Leiters und nur innerhalb der Mindestanforderung der leitenden elektromagnetischen Abschirmung angeordnet ist, werden der Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld und gleichzeitig der Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld gleichzeitig.
  • In dem Antennenelement können der Leiter und/oder die Vielzahl von Verzweigungen durch den Isolator bedeckt sein. Weil ein gewöhnlicher Kleber verwendet werden kann, muss kein spezieller Kleber hergestellt oder bezogen werden, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung korrekt auf der Oberfläche des Leiters angeordnet werden kann.
  • In dem Antennenelement kann die leitende elektromagnetische Abschirmung durch einen Kleber aus einem isolierenden Material auf der Leiterfläche angeordnet werden. Dabei wird der Kleber aus dem isolierenden Material nur auf der Fläche gegenüber dem Leiter der leitenden elektromagnetischen Abschirmung aufgetragen und wird die leitende elektromagnetische Abschirmung auf die Oberfläche des Klebers geklebt, sodass die leitende elektromagnetische Abschirmung und der Leiter durch eine kleine Menge des Isolationsmaterials (des Isolators) voneinander isoliert werden.
  • In dem Antennenelement kann die leitende elektromagnetische Abschirmung als ein leitendes Muster auf der Oberfläche des Isolators ausgebildet werden. Weil die leitende elektromagnetische Abschirmung durch eine Musterungstechnik ausgebildet wird, wird das Muster der leitenden elektromagnetischen Abschirmung mit einer gewünschten Form zuverlässig an der spezifizierten Position angeordnet.
  • Die Schleifenantenne kann aus einem dieser Antennenelemente in einer Schleifenform gebildet werden. Dementsprechend wird nur das elektrische Fernfeld gedämpft, ohne dass das magnetische Nahfeld der elektromagnetischen Wellen aus der Schleifenantenne gedämpft wird, wird die Kommunikationsdistanz mit dem drahtlosen Kommunikationsmedium aufrechterhalten und wird gleichzeitig ein elektromagnetisches Störungsrauschen aus der Schleifenantenne reduziert.
  • Die Kommunikations-Steuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmedium umfasst diese Schleifenantenne und eine mit der Schleifenantenne verbundene Lese-/Schreibeinrichtung. Deshalb wird nur das elektrische Fernfeld gedämpft, ohne dass das magnetische Nahfeld der elektromagnetischen Wellen aus der Kommunikations-Steuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmedium gedämpft wird, wird die Kommunikationsdistanz mit dem drahtlosen Kommunikationsmedium aufrechterhalten und wird gleichzeitig ein elektromagnetisches Störungsrauschen aus der Kommunikations-Steuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmedium reduziert.
  • Weiterhin umfasst das Antennenelement einen Leiter und eine leitende elektromagnetische Abschirmung, die mit dazwischen einem Isolator auf der Oberfläche des Leiters angeordnet ist, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung einen Erdkontakt, einen Leitungsteil und eine Vielzahl von Verzweigungen aufweist, wobei die Vielzahl von Verzweigungen elektrisch derart verbunden sein kann, dass sie eine offene Schleife bildet und über den Leitungsteil mit dem Erdkontakt verbunden ist. Dementsprechend wird die elektromagnetische Interaktion zwischen dem magnetischen Nahfeld der elektromagnetischen Wellen aus dem Leiter des Antennenelements und der Verzweigung der leitenden elektromagnetischen Abschirmung vermindert, ist der in der leitenden elektromagnetischen Abschirmung erzeugte Wirbelstrom kleiner und wird eine Dämpfung des magnetischen Nahfelds unterdrückt. Weil weiterhin die leitende elektromagnetische Abschirmung das Erdpotential ist, wird das elektrische Fernfeld gedämpft.
  • In diesem Antennenelement ist die leitende elektromagnetische Abschirmung kammartig ausgebildet, wobei ein Kammrückenteil durch den Leitungsteil mit dem Erdkontakt am Anschlussende gebildet wird, während ein Kammzähneteil durch die sich davon erstreckende Vielzahl von Verzweigungen gebildet wird. Weiterhin sind weniger Verzweigungen erforderlich als bei einer Taschen- oder Gitterform, wobei auch keine Isolation an den Schnittpunkten der Verzweigungen nötig ist.
  • Weiterhin kann in diesem Antennenelement die Erstreckungsrichtung des Leiters derart vorgesehen werden, dass sie die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung schneidet. Dadurch werden Fluktuationen im Layout des Kammzähneteils der leitenden elektromagnetischen Abschirmung auf der Leiterfläche vermindert und werden Fluktuationen in den einzelnen Positionen des Antennenelements um den Dämpfungsunterdrückungseffekt des magnetischen Nahfelds und um den Dämpfungseffekt des elektrischen Fernfelds reduziert. Wenn vorzugsweise die Erstreckungsrichtung des Leiters im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung des Kammzähneteils in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung vorgesehen werden kann, werden die Fluktuationen besonders stark reduziert.
  • In dem Antennenelement kann die leitende elektromagnetische Abschirmung derart angeordnet sein, dass wenigstens einen Teil der Leiterfläche durch den Isolator bedeckt wird. Weil die leitende elektromagnetische Abschirmung nur an der für das Senden und Empfangen des Signals erforderlichen Position auf der Oberfläche des Leiters und nur innerhalb der Mindestanforderung der leitenden elektromagnetischen Abschirmung angeordnet ist, werden der Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld und gleichzeitig der Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld erzielt.
  • In dem Antennenelement können der Leiter und/oder die Vielzahl von Verzweigungen durch den Isolator bedeckt sein. Weil ein gewöhnlicher Kleber verwendet werden kann, muss kein spezieller Kleber hergestellt oder bezogen werden, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung korrekt auf der Oberfläche des Leiters angeordnet werden kann.
  • In dem Antennenelement kann die leitende elektromagnetische Abschirmung durch einen Kleber aus einem isolierenden Material auf der Leiterfläche angeordnet werden. Dabei wird der Kleber aus dem isolierenden Material nur auf der Fläche gegenüber dem Leiter der leitenden elektromagnetischen Abschirmung aufgetragen und wird die leitende elektromagnetische Abschirmung auf die Leiterfläche geklebt, sodass die leitende elektromagnetische Abschirmung und der Leiter durch eine kleine Menge des Isolationsmaterials (des Isolators) voneinander isoliert werden.
  • In dem Antennenelement kann die leitende elektromagnetische Abschirmung als ein leitendes Muster auf der Oberfläche des Isolators ausgebildet werden. Weil die leitende elektromagnetische Abschirmung durch eine Musterungstechnik ausgebildet wird, wird das Muster der leitenden elektromagnetischen Abschirmung mit einer gewünschten Form zuverlässig an der spezifizierten Position angeordnet.
  • Die Schleifenantenne kann aus einem dieser Antennenelemente in einer Schleifenform gebildet werden. Dementsprechend wird nur das elektrische Fernfeld gedämpft, ohne dass das magnetische Nahfeld der elektromagnetischen Wellen aus der Schleifenantenne gedämpft wird, wird die Kommunikationsdistanz mit dem drahtlosen Kommunikationsmedium aufrechterhalten und wird gleichzeitig ein elektromagnetisches Störungsrauschen aus der Schleifenantenne reduziert.
  • Die Kommunikations-Steuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmedium umfasst diese Schleifenantenne und eine mit der Schleifenantenne verbundene Lese-/Schreibeinrichtung. Deshalb wird nur das elektrische Fernfeld gedämpft, ohne dass das magnetische Nahfeld der elektromagnetischen Wellen aus der Kommunikations-Steuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmedium gedämpft wird, wobei die Kommunikationsdistanz zu dem drahtlosen Kommunikationsmedium aufrechterhalten wird und gleichzeitig ein elektromagnetisches Störungsrauschen aus der Kommunikations-Steuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmedium reduziert wird.
  • Weiterhin kann das Antennenelement gebildet werden, indem ein leitendes kammartiges Objekt mit dazwischen einem Isolator auf einer Oberfläche des Leiters angeordnet wird. Dementsprechend wird die elektromagnetische Interaktion zwischen dem magnetischen Nahfeld von elektromagnetischen Wellen aus dem Leiter des Antennenelements und der Verzweigung des leitenden kammartigen Objekts vermindert, ist der in dem leitenden kammartigen Objekt erzeugte Wirbelstrom kleiner und wird eine Dämpfung des magnetischen Nahfelds unterdrückt. Weil weiterhin das leitende kammartige Objekt auf Erdpotential ist, wird das elektrische Fernfeld gedämpft. Weiterhin sind weniger Verzweigungen erforderlich als bei einer Taschen- oder Gitterform, wobei auch keine Isolation an den Schnittpunkten der Verzweigungen nötig ist.
  • Weiterhin kann bei diesem Antennenelement die Erstreckungsrichtung des Leiters derart vorgesehen werden, dass sie die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils in dem leitenden kammartigen Objekt schneidet. Daraus resultiert, dass Fluktuationen in dem Layout des Kammzähneteils für das leitende kammartige Objekt auf der Oberfläche des Leiters vermindert werden und außerdem Fluktuationen an den einzelnen Positionen des Antennenelements um den Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld und den Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld reduziert werden. Wenn die Erstreckungsrichtung des Leiters vorzugsweise im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung des Kammzähneteils in dem leitenden kammartigen Objekt vorgesehen werden kann, werden die Fluktuationen besonders stark reduziert.
  • In dem Antennenelement können der Leiter und/oder das leitende kammartige Objekt durch den Isolator bedeckt sein. Weil ein gewöhnlicher Kleber verwendet werden kann, muss kein spezieller Kleber hergestellt oder bezogen werden, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung korrekt auf der Oberfläche des Leiters angeordnet werden kann.
  • In dem Antennenelement kann das leitende kammartige Objekt derart angeordnet werden, dass es wenigstens einen Teil der Leiterfläche bedeckt. Weil entsprechend das leitende kammartige Objekt nur an der für das Senden und Empfangen des Signals erforderlichen Position auf der Oberfläche des Leiters und nur innerhalb der Mindestanforderung des leitenden kammartigen Objekts angeordnet ist, werden der Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld und gleichzeitig der Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld erzielt.
  • In dem Antennenelement kann das leitende kammartige Objekt derart angeordnet werden, dass des den Außenumfang des Leiters bedeckt. Weil das leitende kammartige Objekt auf dem gesamten Umfang des Leiters angeordnet ist, wird ein maximaler Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld erzielt.
  • In dem Antennenelement kann das leitende kammartige Objekt durch einen Kleber aus einem isolierenden Material auf der Leiterfläche angeordnet werden. Dabei wird der Kleber aus dem isolierenden Material nur auf der Fläche gegenüber dem Leiter des leitenden kammartigen Objekts aufgetragen und wird das leitende kammartige Objekt auf die Leiterfläche geklebt, sodass die leitende elektromagnetische Abschirmung und der Leiter durch eine kleine Menge des Isolationsmaterials (des Isolators) voneinander isoliert werden.
  • In dem Antennenelement kann das leitende kammartige Objekt als ein leitendes Muster auf der Isolatorfläche ausgebildet werden. Weil das leitende kammartige Objekt durch eine Musterungstechnik ausgebildet wird, wird das Muster des leitenden kammartigen Objekts mit einer gewünschten Form zuverlässig an der spezifizierten Position angeordnet.
  • Die Schleifenantenne kann aus einem dieser Antennenelemente in einer Schleifenform gebildet werden. Dementsprechend wird nur das elektrische Fernfeld gedämpft, ohne dass das magnetische Nahfeld der elektromagnetischen Wellen aus der Schleifenantenne gedämpft wird, wird die Kommunikationsdistanz mit dem drahtlosen Kommunikationsmedium aufrechterhalten und wird gleichzeitig ein elektromagnetisches Störungsrauschen aus der Schleifenantenne reduziert.
  • Die Kommunikations-Steuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmedium umfasst diese Schleifenantenne und eine mit der Schleifenantenne verbundene Lese-/Schreibeinrichtung. Deshalb wird nur das elektrische Fernfeld gedämpft, ohne dass das magnetische Nahfeld der elektromagnetischen Wellen aus der Kommunikations-Steuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmedium gedämpft wird, wird die Kommunikationsdistanz mit dem drahtlosen Kommunikationsmedium aufrechterhalten und wird gleichzeitig ein elektromagnetisches Störungsrauschen aus der Kommunikations-Steuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmediums reduziert.
  • Gemäß der Erfindung wird das elektromagnetische Störungsrauschen unterdrückt, indem das elektrische Fernfeld gedämpft wird, ohne dass das magnetische Nahfeld des Antennenelements und der Schleifenantenne gedämpft wird, sodass ein Antennenelement erhalten wird, das das magnetische Nahfeld effektiv nutzen kann, sowie eine Schleifenantenne und ein eine Kommunikations-Steuervorrichtung für ein drahtloses Kommunikationsmedium, die das Antennenelement verwenden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer leitenden elektromagnetischen Abschirmung in einer beispielhaften Ausführungsform 1.
  • 2A ist eine Draufsicht auf einen Leiter eines Antennenelements in der beispielhaften Ausführungsform 1.
  • 2B ist eine perspektivische Ansicht auf einen Leiter eines Antennenelements in einer beispielhaften Ausführungsform 1.
  • 3A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in der beispielhaften Ausführungsform 1.
  • 3B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 3A.
  • 3C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 3A.
  • 4A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 2.
  • 4B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 4A.
  • 4C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 4A.
  • 5A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 3.
  • 5B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 5A.
  • 5C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 5A.
  • 6 ist eine Draufsicht auf eine leitende elektromagnetische Abschirmung in einer beispielhaften Ausführungsform 4.
  • 7A ist eine Draufsicht auf einen Leiter eines Antennenelements in der beispielhaften Ausführungsform 4.
  • 7B ist eine perspektivische Ansicht eines Leiters des Antennenelements in der beispielhaften Ausführungsform 4.
  • 8A ist eine Draufsicht auf das Antennenelement in der beispielhaften Ausführungsform 4.
  • 8B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 8A.
  • 8C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 8A.
  • 9A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 5.
  • 9B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 9A.
  • 9C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 9A.
  • 10A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 6.
  • 10B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 10A.
  • 10C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 10A.
  • 11A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 7.
  • 11B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 11A.
  • 11C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 11A.
  • 12A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 8.
  • 12B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 12A.
  • 12C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 12A.
  • 13A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 9.
  • 13B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 13A.
  • 13C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 13A.
  • 14A ist eine Draufsicht auf einen Isolator für eine leitende elektromagnetische Abschirmung in einer beispielhaften Ausführungsform 10.
  • 14B ist eine Draufsicht auf eine leitende elektromagnetische Abschirmung in der beispielhaften Ausführungsform 10.
  • 14C ist eine perspektivische Ansicht auf ein Antennenelement in der beispielhaften Ausführungsform 10.
  • 14D ist eine perspektivische Ansicht auf ein Antennenelement in der beispielhaften Ausführungsform 10.
  • 15A ist eine Draufsicht auf eine Schleifenantenne in einer beispielhaften Ausführungsform 11.
  • 15B ist eine Draufsicht auf eine Schleifenantenne in der beispielhaften Ausführungsform 11.
  • 15C ist eine Draufsicht auf eine Schleifenantenne in der beispielhaften Ausführungsform 11.
  • 16 ist ein schematisches Diagramm zu dem Kommunikationsstatus zwischen einer Kommunikations-Steuervorrichtung für ein drahtloses Kommunikationsmedium und dem drahtlosen Kommunikationsmedium in einer beispielhaften Ausführungsform 12.
  • 17 ist ein schematisches Diagramm zu dem Kommunikationsstatus zwischen einer Kommunikations-Steuervorrichtung für ein drahtloses Kommunikationsmedium und dem drahtlosen Kommunikationsmedium in einem anderen Beispiel der beispielhaften Ausführungsform 12.
  • 18 ist ein schematisches Diagramm zu dem Kommunikationsstatus zwischen einer Kommunikations-Steuervorrichtung für ein drahtloses Kommunikationsmedium und dem drahtlosen Kommunikationsmedium in einem weiteren Beispiel der beispielhaften Ausführungsform 12.
  • 19 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer herkömmlichen leitenden elektromagnetischen Abschirmung.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf 1 bis 18 beschrieben.
  • In der Erfindung ist das drahtlose Kommunikationsmedium ein Medium, das kontaktlos mit der Steuervorrichtung kommunizieren kann, wobei es sich um eine kontaktlose IC-Karte, einen IC-Anhänger, einen ID-Anhänger, ein Identifikationsetikett und einen RF-ID-Anhänger handeln kann. Die Kommunikations-Steuervorrichtung ist eine Vorrichtung, die mit dem vorstehend genannten drahtlosen Kommunikationsmedium kommunizieren kann, wobei es sich um ein Lesevorrichtung oder eine Lese-Schreibvorrichtung handeln kann.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 1)
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer leitenden elektromagnetischen Abschirmung in einer beispielhaften Ausführungsform 1.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 eine Vielzahl von Verzweigungen 2, einen Erdkontakt 3 zum Erden der Vielzahl von Verzweigungen 2 und einen Leitungsteil 4, der die Vielzahl von Verzweigungen 2 und den Erdkontakt 3 miteinander verbindet.
  • Die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 ist kammartig ausgebildet, wobei der Leitungsteil 4 mit dem Erdkontakt 3 am Anschlussende einen Kammrückenteil bildet und die sich davon erstreckende Vielzahl von Verzweigungen 2 einen Kammzähneteil bildet.
  • Die Vielzahl von Verzweigungen 2 ist in jeder Position mit dem Leitungsteil 4 mit dem Erdkontakt 3 am Anschlussende verbunden. In elektrischer Hinsicht bedeutet dies, dass die Route von einem bestimmten Punkt in den Verzweigungen 2 entlang der Verzweigungen 2 zu dem Erdkontakt 3 eindeutig bestimmt wird. Mit anderen Worten ist die Vielzahl von Verzweigungen 2 über den Leitungsteil 4 derart elektrisch mit dem Erdkontakt 3 verbunden, dass eine offene Schleife gebildet wird.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 1 wird die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 durch ein Verfahren ausgebildet, das eine Metallplatte in einer kammartigen Form ausstanzt, wobei aber auch eine elektrische Verbindung zwischen der Vielzahl von Verzweigungen 2 und dem Leitungsteil 2 durch Löten oder ähnliches vorgesehen werden kann. In diesem Fall können verschiedene leitende Materialien für den Leitungsteil 4 und die Verzweigungen 2 verwendet werden, wobei vorzugsweise Metalldrähte aus einem Metallmaterial wie etwa Kupferdrähte verwendet werden. Die Querschnittform der Metalldrähte für den Leitungsteil 4 und die Verzweigungen 2 kann kreisrund, elliptisch, quadratisch, polygonal oder anders geformt sein.
  • Die optimale Schnittfläche orthogonal zu der y-Richtung der Verzweigungen 2 wird in Abhängigkeit von der Frequenz der abzuschirmenden elektromagnetischen Welle gewählt. Bei einer elektromagnetischen Welle mit einer niedrigen Frequenz muss die Schnittfläche orthogonal zu der y-Richtung der Verzweigungen 2 nicht unbedingt reduziert werden, wobei jedoch bei einer elektromagnetischen Welle mit einer hohen Frequenz die Schnittfläche orthogonal zu der y-Richtung der Verzweigungen 2 vorzugsweise kleiner ist. Wenn die Schnittfläche orthogonal zu der y-Richtung der Verzweigungen 2 kleiner ist, beginnt sich die Abschirmungsleistung der elektrischen Fernfelder zu verschlechtern, wobei dieses Problem gelöst werden kann, indem ein Satz von feinen Drähten mit kleiner Schnittfläche, d.h. ein Litzdraht, verwendet wird oder indem die Anzahl der Verzweigungen 2 pro Fläche erhöht wird. In diesem Fall wird die Schnittfläche orthogonal zu der y-Richtung der Verzweigungen 2 in Abhängigkeit von der Frequenz der elektromagnetischen Welle bestimmt, wobei die Flächendichte der Verzweigungen 2 oder die Anzahl der Windungen des Litzdrahtes derart bestimmt wird, dass eine optimale Abschirmungsleistung für das elektrische Fernfeld erhalten wird.
  • Der Erdkontakt 3 ist ein Kontaktpunkt für die elektrische Verbindung mit der Erde der Vorrichtung, wobei es sich auch um ein Anschlussende des Leitungsteils 4 handelt, das durch eine mechanische Verbindung, durch Löten oder auf andere Weise verbunden werden kann.
  • 2A ist eine Draufsicht auf den Leiter des Antennenelements in der beispielhaften Ausführungsform 1. 2B ist eine perspektivische Ansicht des Leiters des Antennenelements in der beispielhaften Ausführungsform 1 der Erfindung.
  • Der Leiter 5 weist ein offenes Ende 8 auf einer Seite und einen Stromzuführpunkt 9 auf der anderen Seite (nicht am offenen Ende 8) auf und funktioniert als ein Antennenelement, wenn Strom zugeführt wird. Es können verschiedene leitende Materialien für den Leiter 5 verwendet werden. Die Querschnittform ist nicht auf die in 2B gezeigte rechteckige Form beschränkt, sondern kann verschiedene andere Formen wie etwa kreisrunde, elliptische, quadratische, polygonale und andere Formen wie etwa zylindrische oder andere Hohlformen aufweisen.
  • 3A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 1. 3B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 3A. 3C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 3A.
  • Wie in 3A gezeigt, weist das Antennenelement 10 eine kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 von 1 auf, die auf der Oberfläche des Leiters 5 von 2 angeordnet ist. Die kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 ist auf der Oberfläche des Leiters 5 derart angeordnet, dass die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 (die Richtung des Pfeils x in 2A) im wesentlichen orthogonal zu der Anordnungsrichtung der Vielzahl von Verzweigungen 2 (zu der Richtung des Pfeils y in 1) der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung sein kann, die dem Kammzähneteil entsprechen. Dabei ist die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 gleich der Richtung des Stromflusses in dem Leiter 5, wenn Strom zugeführt wird. Wenn die Oberfläche des Leiters 5 gekrümmt ist oder wenn die Form des Leiters 5 eine gekrümmte Linie oder einen gekrümmten Punkt aufweist, können die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung der Kammzähneteile (d.h. der Verzweigungen 2 in der beispielhaften Ausführungsform 1) der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 an der gekrümmten Fläche, an der gekrümmten Linie oder an dem gekrümmten Punkt im wesentlichen nicht orthogonal sein. Auch wenn in diesem Fall das Layout der Verzweigungen 2 etwas geneigt ist, schneiden die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 einander. Daraus resultiert, dass Fluktuationen in dem Layout der Verzweigungen in der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 vermindert werden und Fluktuationen an den einzelnen Positionen des Antennenelements 10 um den Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld oder um den Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld reduziert werden. Wenn die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 vorzugsweise im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 vorgesehen werden kann, werden die Fluktuationen besonders stark reduziert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 1 ist die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 in einem Teil des Leiters 5 angeordnet, d.h. auf einer Seite des Leiters 5.
  • Wenn also die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auf einer Seite des Leiters 5 angeordnet ist, wird eine Dämpfung des magnetischen Nahfelds aus dem Leiter 5 des Antennenelements 10 unterdrückt, wobei nur das elektrische Feld in einer bestimmten Richtung der ausgestrahlten elektromagnetischen Welle effektiv gedämpft wird. Dieser Aufbau ist besonders effektiv, wenn das Antennenelement in einem Gehäuse angeordnet ist, das zum Beispiel aus einem magnetischen Material oder einem Metallmaterial ausgebildet ist.
  • Wie in 3B und 3C gezeigt, werden die Verzweigungen 2 und der Leitungsteil 4 der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 mit dazwischen einem Isolator 6 auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet. Die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 und der Leiter 5 sind also voneinander isoliert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 1 ist wie in 3A bis 3C gezeigt der Leiter 5 nur in dem Kontaktbereich zwischen der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 und dem Leiter 5 ausgebildet. Daraus resultiert, dass der Isolator 6 aus einer kleinen Materialmenge ausgebildet werden kann. Ein Kleber aus einem isolierenden Material wird auf den Kontaktbereich zwischen der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 und dem Leiter 5 aufgetragen und die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 wird auf die Oberfläche des Leiters 5 geklebt, wobei der Kleber aus dem isolierenden Material als Isolator 6 verwendet wird, sodass die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 einfach auf der Oberfläche des Leiters 5 angebracht werden kann.
  • Übrigens kann nach dem Ausbilden des Isolators 6 in entweder der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 oder dem Leiter 5 die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 einfach auf die Oberfläche des Leiters 5 gelegt werden. Um jedoch eine Positionsabweichung zu verhindern oder eine einfachere Handhabung zu gestatten, werden die beiden Glieder vorzugsweise aneinander geklebt.
  • Der Isolator 6 muss ausreichend dick sein, um wenigstens die elektrische Isolation zwischen den Verzweigungen 2 und dem Leiter 5 aufrechtzuerhalten. Indem die Dicke des Isolators 6 über den spezifizierten Bereich variiert wird, variiert das Intervall zwischen den Verzweigungen 2 und dem Leiter 5, wodurch sich die Abschirmungseigenschaften der leitenden elektromagnetischen Abschirmung für das magnetische Nahfeld und das elektrische Fernfeld ändern. Die Dicke des Isolators 6 und damit das Intervall zwischen den Verzweigungen 2 und dem Leiter 5 wird gewählt, um optimale Abschirmungseigenschaften zu erzielen.
  • Im Folgenden wird die Funktion der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 erläutert. Wie weiter oben genannt, sind mehrere Verzweigungen 2 der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 aus elektrischer Hinsicht derart miteinander verbunden, dass die Route von einem bestimmten Punkt in den Verzweigungen 2 zu dem Erdkontakt 3 entlang der Verzweigungen 2 eindeutig bestimmt wird. Mit anderen ist die Vielzahl von Verzweigungen 2 derart über den Leitungsteil 4 mit dem Erdkontakt 3 elektrisch verbunden, dass eine offene Schleife gebildet wird.
  • Dadurch wird die elektromagnetische Interaktion zwischen dem magnetischen Nahfeld aus dem Leiter 5, der bei einer Stromversorgung als Antennenelement dient, und der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 unterdrückt. Dementsprechend wird auch die Erzeugung eines Wirbelstroms unterdrückt und wird die Dämpfung des magnetischen Nahfelds unterdrückt. Weil dagegen die Verzweigungen 2 auf dem Erdpotential sind, wird eine Dämpfung des elektrischen Fernfelds effektiver erzielt als in dem Fall, in dem keine leitende elektromagnetische Abschirmung 1 verwendet wird.
  • Wie aus Experimenten bekannt ist, wird bei einer Verwendung einer leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 im Vergleich zu dem Fall, dass keine leitende elektromagnetische Abschirmung verwendet wird, das elektrische Fernfeld um 14 dB gedämpft (Messposition: Abstand vom Antennenelement = 10 m), wobei gleichzeitig die Dämpfungszeit des magnetischen Nahfelds um ungefähr 1 dB unterdrückt wird (Messposition: Abstand vom Antennenelement = 0,3 m).
  • Die Form der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 ist nicht spezifiziert, wobei es sich auch um eine Taschenform oder eine Gitterform handeln kann, sofern durch die elektrische Verbindung der Verzweigungen 2 einzeln oder an jeder Position eine offene Schleife gebildet wird. Unabhängig von der Form muss die Vielzahl von Verzweigungen 2 an den Schnittpunkten voneinander isoliert werden. Deshalb ist die bevorzugte Form der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 eine wie in 1 gezeigte Kammform. Bei dieser Form sind weniger Verzweigungen 2 als bei einer Taschen- oder Gitterform erforderlich, wobei zudem keine Isolation an Schnittpunkten der Verzweigungen 2 nötig ist. In 1 sind die Verzweigungen 2 auf nur einer Seite des Leitungsteils 4 vorgesehen, wobei aber auch auf beiden Seiten des Leitungsteils 4 Verzweigungen vorgesehen sein können.
  • Durch die kammartige Form der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 (d.h. weil die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 die Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 vorzugsweise im wesentlichen orthogonal schneidet), kann der Leiter 5 einfach durch die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 bedeckt werden. Wenn der Leiter 5 einen gekrümmten Teil umfasst, wird die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 in einer Form vorgesehen, die dem Profil folgt.
  • Daraus resultiert, dass die Dämpfung des magnetischen Nahfelds aus dem Leiter 5 des Antennenelements 10 unterdrückt wird und nur das elektrische Fernfeld aus dem Leiter 5 des Antennenelements 10 in einer bestimmten Richtung effektiv gedämpft wird. Außerdem sind aufgrund der kammartigen Form der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 weniger Verzweigungen 2 als bei einer Taschen- oder Gitterform erforderlich, wobei zudem keine Isolation an Schnittpunkten der Verzweigungen 2 nötig ist.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 2)
  • 4A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 2. 4B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 4A. 4C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 4A.
  • Wie in 4A gezeigt, weist das Antennenelement 10 eine kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auf, die auf der Oberfläche des Leiters 5 angeordnet ist. Die kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 ist derart auf der Oberfläche des Leiters 5 angeordnet, dass die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 im wesentlichen orthogonal zu der Anordnungsrichtung der Vielzahl von Verzweigungen 2 ist, die dem Kammzähneteil der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 entspricht. Die Funktion der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 ist dieselbe wie in der beispielhaften Ausführungsform 1. Wenn die Oberfläche des Leiters 5 eine gekrümmte Fläche ist oder die Form des Leiters 5 eine gekrümmte Linie oder einen gekrümmten Punkt aufweist, können die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1, d.h. der Verzweigungen 2 in der beispielhaften Ausführungsform 2 im wesentlichen nicht orthogonal sein. Auch wenn in diesem Fall das Layout der Verzweigungen 2 etwas geneigt ist, schneiden die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 einander. Daraus resultiert, dass Fluktuationen in dem Layout der Verzweigungen 2 in der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 vermindert werden und Fluktuationen an den einzelnen Positionen des Antennenelements 10 um den Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld oder um den Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld reduziert werden. Wenn die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 vorzugsweise im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 vorgesehen werden kann, werden die Fluktuationen besonders stark reduziert.
  • Wie in 4B und 4C gezeigt, sind die Verzweigungen 2 und der Leitungsteil 4 der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet, die durch einen Isolator 6 bedeckt ist. Die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 und der Leiter 5 sind also voneinander isoliert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 2 ist wie in 4A bis 4C gezeigt, der äußere Umfang des Leiters 5 mit dem Isolator 6 bedeckt, auf dessen Oberfläche die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 ausgebildet ist. Ein Kleber wird in dem Kontaktbereich zwischen dem Leiter 5 mit dem darauf befindlichen Isolator 6 und der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 aufgetragen, und die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 wird auf die Oberfläche des Leiters 5 mit dem darauf befindlichen Isolator geklebt, wodurch die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 einfach auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet werden kann. Weil also der Außenumfang des Leiters 5 durch den Isolator 6 bedeckt wird, kann die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 unter Verwendung eines gewöhnlichen Klebers einfach auf der Oberfläche 5 angeordnet werden, ohne dass dazu ein spezieller Kleber hergestellt oder bezogen werden muss.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 3)
  • 5A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 3. 5B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 5A. 5C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 5A.
  • Wie in 5A gezeigt, weist das Antennenelement 10 eine kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auf, die auf der Oberfläche des Leiters 5 angeordnet ist. Die kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 ist derart auf der Oberfläche des Leiters 5 angeordnet, dass die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 im wesentlichen orthogonal zu der Anordnungsrichtung der Vielzahl von Verzweigungen 2 sein kann, die dem Kammzähneteil der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung entspricht. Dabei ist die Funktion der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 dieselbe wie in der beispielhaften Ausführungsform 1. Wenn die Oberfläche des Leiters 5 eine gekrümmte Fläche ist oder die Form des Leiters 5 eine gekrümmte Linie oder einen gekrümmten Punkt aufweist, können die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1, d.h, der Verzweigungen 2 in der beispielhaften Ausführungsform 3 im wesentlichen nicht orthogonal sein. Auch wenn in diesem Fall das Layout der Verzweigungen 2 etwas geneigt ist, schneiden die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 einander. Daraus resultiert, dass Fluktuationen in dem Layout der Verzweigungen 2 in der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 vermindert werden und Fluktuationen an den einzelnen Positionen des Antennenelements 10 um den Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld oder um den Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld reduziert werden. Wenn die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 vorzugsweise im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 vorgesehen werden kann, werden die Fluktuationen besonders stark reduziert.
  • Wie in 5B und 5C gezeigt, sind die Verzweigungen 2 und der Leitungsteil 4 der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 mit einem Isolator 6 bedeckt, wobei die mit dem Isolator 6 bedeckte leitende elektromagnetische Abschirmung auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet ist. Die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 und der Leiter 5 sind also voneinander isoliert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 3 ist wie in 5A bis 5C gezeigt die mit dem Isolator 6 bedeckte leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet. Ein Kleber wird in dem Kontaktbereich zwischen dem Leiter 5 und der durch den Isolator 6 bedeckten leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 aufgetragen, und die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 wird auf die Oberfläche des Leiters 5 geklebt, wodurch die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 einfach auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet werden kann. Weil also der Außenumfang der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 durch den Isolator 6 bedeckt wird, kann die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 unter Verwendung eines gewöhnlichen Klebers einfach auf der Oberfläche 5 angeordnet werden, ohne dass dazu ein spezieller Kleber hergestellt oder bezogen werden muss.
  • Die Zusammenstellung der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1, des Leiters 5 und des dieselben voneinander isolierenden Isolators 6 kann realisiert werden, indem Teile der oben mit Bezug auf die beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 3 erläuterten Zusammenstellung kombiniert werden. Wenn zum Beispiel die Zusammenstellungen der beispielhaften Ausführungsform 2 und der beispielhaften Ausführungsform 3 kombiniert werden, kann die mit dem Isolator 6 bedeckte leitende elektromagnetische Abschirmung 1 von 5 auf der mit dem Isolator 6 bedeckten Oberfläche des Leiters 5 von 4 ausgebildet werden.
  • Weiterhin ist der Isolator 6 nicht auf einen Kleber aus einem isolierenden Material für die leitende elektromagnetischen Abschirmung 1 oder den Leiter 5 wie in den beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 3 beschränkt, sondern kann auch ein unabhängiges Glied sein. In diesem Fall wird der Isolator 6 zwischen der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 und dem Leiter 5 angeordnet, wobei das Antennenelement der Erfindung durch das Aneinanderkleben der gegenüberliegenden Flächen gebildet werden kann.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 4)
  • 6 ist eine Draufsicht auf eine leitende elektromagnetische Abschirmung in einer beispielhaften Ausführungsform 4.
  • Wie in 6 gezeigt, umfasst die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 eine Vielzahl von Verzweigungen 2, einen Erdkontakt 3 zum Erden der Vielzahl von Verzweigungen 2 und einen Leitungsteil 4 zum Verbinden der Vielzahl von Verzweigungen mit dem Erdkontakt 3.
  • Die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 ist kammartig ausgebildet, wobei der Leitungsteil 4 mit dem Erdkontakt 3 am Anschlussende den Kammrückenteil bildet und die sich davon erstreckende Vielzahl von Verzweigungen 2 den Kammzähneteil bildet.
  • Die Vielzahl von Verzweigungen 2 ist an jeder Position elektrisch mit einem Leitungssteil 4 verbunden, der einen Erdkontakt 3 am Anschlussende aufweist. Aus elektrischer Hinsicht bedeutet dies, dass die Route von einem bestimmten Punkt in den Verzweigungen 2 entlang der oben genannten Verzweigungen 2 zu dem Erdkontakt 3 eindeutig bestimmt wird. Mit anderen Worten ist die Vielzahl von Verzweigungen 2 über den Leitungsteil derart elektrisch mit dem Erdkontakt verbunden, dass sie eine offene Schleife bilden.
  • 7A ist eine Draufsicht auf einen Leiter eines Antennenelements in der beispielhaften Ausführungsform 4. 7B ist eine perspektivische Ansicht des Leiters des Antennenelements in der beispielhaften Ausführungsform 4.
  • Der Leiter 5 weist ein offenes Ende 8 auf einer Seite und einen Stromzuführpunkt 9 auf der anderen Seite (nicht am offenen Ende 8) auf und funktioniert als ein Antennenelement, wenn Strom zugeführt wird. Die Querschnittform des Leiters 5 ist nicht auf die in 2B gezeigte kreisrunde Form beschränkt, sondern kann verschiedene andere Formen wie etwa elliptische, quadratische, polygonale und andere Formen wie etwa zylindrische oder andere Hohlformen aufweisen.
  • 8A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in der beispielhaften Ausführungsform 4. 8B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 8A. 8C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 8A.
  • Wie in 8A gezeigt, weist das Antennenelement 10 eine kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auf, die auf der Oberfläche des Leiters 5 von 7 angeordnet ist. Die kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 ist auf der Oberfläche des Leiters 5 derart angeordnet, dass die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 (die Richtung des Pfeils x in 7A) im wesentlichen orthogonal zu der Anordnungsrichtung der Vielzahl von Verzweigungen 2 (zu der Richtung des Pfeils y in 6) der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 sein kann, die dem Kammzähneteil entsprechen. Die Funktion der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 ist dieselbe wie in der beispielhaften Ausführungsform 1. Wenn die Oberfläche des Leiters 5 gekrümmt ist oder wenn die Form des Leiters 5 eine gekrümmte Linie oder einen gekrümmten Punkt aufweist, können die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils, (.h. der Verzweigungen 2 in der beispielhaften Ausführungsform 4 der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 an der gekrümmten Fläche, an der gekrümmten Linie oder an dem gekrümmten Punkt im wesentlichen nicht orthogonal sein. Auch wenn in diesem Fall das Layout der Verzweigungen 2 etwas geneigt ist, schneiden die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 einander. Daraus resultiert, dass Fluktuationen in dem Layout der Verzweigungen 2 in der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 vermindert werden und Fluktuationen an den einzelnen Positionen des Antennenelements 10 um den Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld oder um den Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld reduziert werden. Wenn die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 vorzugsweise im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 vorgesehen werden kann, werden die Fluktuationen besonders stark reduziert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 4 ist die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 in einem Teil des Leiters 5 angeordnet, d.h, auf einer Seite des Leiters 5, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 derart angeordnet ist, dass sie den Außenumfang des Leiters 5 bedeckt.
  • Wenn also die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 derart angeordnet ist, dass sie den gesamten Außenumfang des Leiters 5 bedeckt, wird eine Dämpfung des magnetischen Nahfelds aus dem Leiter 5 des Antennenelements 10 unterdrückt und wird das elektrische Fernfeld in allen Richtungen der ausgestrahlten elektromagnetischen Welle effektiv gedämpft. Die Funktion der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 ist dieselbe wie in der beispielhaften Ausführungsform 1.
  • Wie in 8B und 8C gezeigt, werden die Verzweigungen 2 und der Leitungsteil 4 der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 mit dazwischen einem Isolator 6 auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet. Die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 und der Leiter 5 sind also voneinander isoliert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 4 ist wie in 8A bis 8C gezeigt der Leiter 5 nur in dem Kontaktbereich zwischen der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 und dem Leiter 5 ausgebildet. Daraus resultiert, dass der Isolator 6 aus einer kleinen Materialmenge ausgebildet werden kann. Ein Kleber aus einem isolierenden Material wird auf den Kontaktbereich zwischen der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 und dem Leiter 5 aufgetragen und die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 wird auf die Oberfläche des Leiters 5 geklebt. Weil der Kleber aus dem isolierenden Material als Isolator 6 verwendet wird, kann die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 einfach auf der Oberfläche des Leiters 5 angebracht werden kann.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 5)
  • 9A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 5. 9B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 9A. 9C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 9A.
  • Wie in 9A gezeigt, weist das Antennenelement 10 eine kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 auf. Die kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 ist auf der Oberfläche des Leiters 5 derart angeordnet, dass die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 im wesentlichen orthogonal zu der Anordnungsrichtung der Vielzahl von Verzweigungen 2 der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 sein kann, die dem Kammzähneteil entsprechen. Die Funktion der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 ist dieselbe wie in der beispielhaften Ausführungsform 1. Wenn die Oberfläche des Leiters 5 gekrümmt ist oder wenn die Form des Leiters 5 eine gekrümmte Linie oder einen gekrümmten Punkt aufweist, können die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils (d.h. der Verzweigungen 2 in der beispielhaften Ausführungsform 5) der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 an der gekrümmten Fläche, an der gekrümmten Linie oder an dem gekrümmten Punkt im wesentlichen nicht orthogonal sein. Auch wenn in diesem Fall das Layout der Verzweigungen 2 etwas geneigt ist, schneiden die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 einander. Daraus resultiert, dass Fluktuationen in dem Layout der Verzweigungen 2 in der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 vermindert werden und Fluktuationen an den einzelnen Positionen des Antennenelements 10 um den Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld oder um den Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld reduziert werden. Wenn die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 vorzugsweise im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 vorgesehen werden kann, werden die Fluktuationen besonders stark reduziert.
  • Wie in 9B und 9C gezeigt, werden die Verzweigungen 2 und der Leitungsteil 4 der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet, der mit einem Isolator 6 bedeckt ist. Die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 und der Leiter 5 sind also voneinander isoliert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 5 ist wie in 9A bis 9C gezeigt der Außenumfang des Leiters 5 mit dem Isolator 6 bedeckt, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auf dessen Oberfläche ausgebildet ist. Ein Kleber wird auf den Kontaktbereich zwischen dem mit dem Isolator 6 bedeckten Leiter 5 und der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 aufgetragen und die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 wird auf die mit dem Isolator 6 bedeckte Oberfläche des Leiters 5 geklebt, sodass die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 einfach auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet werden kann. Weil der Außenumfang des Leiters 5 durch den Isolator 6 bedeckt ist, kann die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 unter Verwendung eines gewöhnlichen Kleibers einfach auf der Oberfläche des Leiters 5 angeordnet werden, ohne dass ein spezieller Kleber hergestellt oder bezogen werden muss.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 6)
  • 10A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 6. 10B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 10A. 10C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 10A.
  • Wie in 10A gezeigt, weist das Antennenelement 10 eine kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 auf. Die kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 ist auf der Oberfläche des Leiters 5 derart angeordnet, dass die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 im wesentlichen orthogonal zu der Anordnungsrichtung der Vielzahl von Verzweigungen 2 sein kann, die dem Kammzähneteil der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 entsprechen. Die Funktion der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 ist dieselbe wie in der beispielhaften Ausführungsform 1. Wenn die Oberfläche des Leiters 5 gekrümmt ist oder wenn die Form des Leiters 5 eine gekrümmte Linie oder einen gekrümmten Punkt aufweist, können die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils, d.h. der Verzweigungen 2 in der beispielhaften Ausführungsform 6 der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 an der gekrümmten Fläche, an der gekrümmten Linie oder an dem gekrümmten Punkt im wesentlichen nicht orthogonal sein. Auch wenn in diesem Fall das Layout der Verzweigungen 2 etwas geneigt ist, schneiden die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 einander. Daraus resultiert, dass Fluktuationen in dem Layout der Verzweigungen 2 in der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 vermindert werden und Fluktuationen an den einzelnen Positionen des Antennenelements 10 um den Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld oder um den Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld reduziert werden. Wenn die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 vorzugsweise im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 vorgesehen werden kann, werden die Fluktuationen besonders stark reduziert.
  • Wie in 10B und 10C gezeigt, sind die Verzweigungen 2 und der Leitungsteil 4 der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 durch einen Isolator 6 bedeckt, wobei die mit dem Isolator 6 bedeckte leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet ist. Die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 und der Leiter 5 sind also voneinander isoliert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 6 ist wie in 10A bis 10C gezeigt die durch den Isolator 6 bedeckte leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet. Ein Kleber wird auf den Kontaktbereich zwischen dem Leiter 5 und der mit dem Isolator 6 bedeckten leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 aufgetragen und die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 wird auf die Oberfläche des Leiters 5 geklebt, sodass die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 einfach auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet werden kann. Weil der Außenumfang der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 durch den Isolator 6 bedeckt ist und ein gewöhnlicher Kleber verwendet wird, kann die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 einfach auf der Oberfläche des Leiters 5 angeordnet werden, ohne dass ein spezieller Kleber hergestellt oder bezogen werden muss.
  • Die Zusammenstellung der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1, des Leiters 5 und des dieselben voneinander isolierenden Isolators 6 kann realisiert werden, indem Teile der oben mit Bezug auf die beispielhaften Ausführungsformen 4 bis 6 erläuterten Zusammenstellung kombiniert werden. Wenn zum Beispiel die Zusammenstellungen der beispielhaften Ausführungsform 5 und der beispielhaften Ausführungsform 6 kombiniert werden, kann die mit dem Isolator 6 bedeckte leitende elektromagnetische Abschirmung 1 von 10 auf der mit dem Isolator 6 bedeckten Oberfläche des Leiters 5 von 9 ausgebildet werden.
  • Weiterhin ist der Isolator 6 nicht auf einen Kleber aus einem isolierenden Material für die leitende elektromagnetischen Abschirmung 1 oder den Leiter 5 wie in den beispielhaften Ausführungsformen 4 bis 6 beschränkt, sondern kann auch ein unabhängiges Glied sein. In diesem Fall wird der Isolator 6 zwischen der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 und dem Leiter 5 angeordnet, wobei das Antennenelement der Erfindung durch das Aneinanderkleben der gegenüberliegenden Flächen gebildet werden kann.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 7)
  • 11A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 7. 11B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 11A. 11C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 11A.
  • Wie in 11A gezeigt, sind zwei leitende elektromagnetische Abschirmungen 1 kammartig ausgebildet und umfassen eine Vielzahl von Verzweigungen 2, einen Erdkontakt 3 zum Erden der Vielzahl von Verzweigungen 2 und einen Leitungsteil 4 zum Verbinden der Vielzahl von Verzweigungen 2 mit dem Erdkontakt 3. Das Antennenelement 10 weist kammartige leitende elektromagnetische Abschirmungen 1 auf, die auf zwei Oberflächen des Leiters 5 angeordnet sind. Die kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 sind derart auf den zwei Oberflächen des Leiters 5 angeordnet, dass die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 im wesentlichen orthogonal zu der Anordnungsrichtung der Vielzahl von Verzweigungen 2 sein kann, die den Kammzähneteilen der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 entspricht. Die Funktion der leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 ist dieselbe wie in der beispielhaften Ausführungsform 1. Wenn die Oberfläche des Leiters 5 eine gekrümmte Fläche ist oder wenn die Form des Leiters 5 eine gekrümmte Linie oder einen gekrümmten Punkt aufweist, können die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung der Kammzähneteile, d.h. der Verzweigungen 2 in der beispielhaften Ausführungsform 7 der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 an der gekrümmten Fläche, an der gekrümmten Linie oder an dem gekrümmten Punkt im wesentlichen nicht orthogonal sein. Auch wenn in diesem Fall das Layout der Verzweigungen 2 etwas geneigt ist, schneiden die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 einander. Daraus resultiert, dass Fluktuationen in dem Layout der Verzweigungen 2 in der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 vermindert werden und Fluktuationen an den einzelnen Positionen des Antennenelements 10 um den Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld oder um den Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld reduziert werden. Wenn die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 vorzugsweise im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 vorgesehen werden kann, werden die Fluktuationen besonders stark reduziert.
  • Wenn also die leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 auf den zwei Oberflächen des Leiters 5 angeordnet sind, wird die Dämpfung des magnetischen Nahfelds aus dem Leiter 5 des Antennenelements 10 unterdrückt und wird das elektrische Fernfeld in zwei Richtungen der ausgestrahlten elektromagnetischen Welle effektiv gedämpft. Die Funktion der leitende elektromagnetischen Abschirmungen 1 ist dieselbe wie in der beispielhaften Ausführungsform 1.
  • Wie in 11B und 11C gezeigt, sind die Verzweigungen 2 und der Leitungsteil 4 der ersten leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf einer Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet, die mit einem Isolator 6 bedeckt ist. Bei diesem Aufbau sind die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 und der Leiter 5 voneinander isoliert. Entsprechend sind die Verzweigungen 2 und der Leitungsteil 4 der zweiten leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der anderen Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet, die mit dem Isolator 6 bedeckt ist. Bei diesem Aufbau sind die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 und der Leiter 5 voneinander isoliert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 7 ist wie in 11A bis 11C gezeigt der Außenumfang des Leiters 5 durch den Isolator 6 bedeckt, wobei leitende elektromagnetische Abschirmungen 1 auf der Oberfläche ausgebildet sind. Ein Kleber wird in dem Kontaktbereich zwischen dem mit dem Isolator 6 bedeckten Leiter 5 und den zwei leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 aufgebracht, wobei diese auf die zwei mit dem Isolator 6 bedeckten Flächen des Leiters 5 geklebt werden, sodass die leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 einfach auf den Oberflächen des Leiters 5 ausgebildet werden können. Weil der Außenumfang des Leiters 5 unter Verwendung eines gewöhnlichen Klebers durch den Isolator 6 bedeckt wird, können die zwei leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 einfach auf den zwei Oberflächen des Leiters 5 angeordnet werden, ohne dass ein spezieller Kleber hergestellt oder bezogen werden muss.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 8)
  • 12A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform. 12B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 12A. 12C ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 12A.
  • Wie in 12A gezeigt, sind zwei leitende elektromagnetische Abschirmungen 1 kammartig ausgebildet und umfassen eine Vielzahl von Verzweigungen 2, einen Erdkontakt 3 zum Erden der Vielzahl von Verzweigungen 2 und einen Leitungsteil 4 zum Verbinden der Vielzahl von Verzweigungen 2 mit dem Erdkontakt 3, wobei die Oberfläche mit Ausnahme des Erdkontakts 3 durch einen Isolator 6 bedeckt ist. Das Antennenelement 10 weist kammartige leitende elektromagnetische Abschirmungen 1 auf, die auf dem gesamten Außenumfang des Leiters 5 angeordnet sind. Die kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 sind derart auf der Oberfläche des Leiters 5 angeordnet, dass die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 im wesentlichen orthogonal zu der Anordnungsrichtung der Vielzahl von Verzweigungen 2 sein kann, die den Kammzähneteilen der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 entspricht. Die Funktion der leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 ist dieselbe wie in der beispielhaften Ausführungsform 1. Wenn die Oberfläche des Leiters 5 eine gekrümmte Fläche ist oder wenn die Form des Leiters 5 eine gekrümmte Linie oder einen gekrümmten Punkt aufweist, können die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung der Kammzähneteile (der Verzweigungen 2 in der beispielhaften Ausführungsform 8) der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 an der gekrümmten Fläche, an der gekrümmten Linie oder an dem gekrümmten Punkt im wesentlichen nicht orthogonal sein. Auch wenn in diesem Fall das Layout der Verzweigungen 2 etwas geneigt ist, schneiden die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 einander. Daraus resultiert, dass Fluktuationen in dem Layout der Verzweigungen 2 in der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 vermindert werden und Fluktuationen an den einzelnen Positionen des Antennenelements 10 um den Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld oder um den Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld reduziert werden. Wenn die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 vorzugsweise im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 vorgesehen werden kann, werden die Fluktuationen besonders stark reduziert.
  • In dem Antennenelement der beispielhaften Ausführungsform 8 sind zwei leitende elektromagnetische Abschirmungen 1 auf zwei aufeinander folgenden Oberflächen des Leiters 5 angeordnet und derart ausgebildet, dass sie den gesamten Außenumfang des Leiters 5 bedecken.
  • Wenn die leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 auf dem gesamten Außenumfang des Leiters 5 angeordnet sind, wird eine Dämpfung des magnetischen Nahfelds aus dem Leiter 5 des Antennenelements 10 unterdrückt und wird das elektrische Fernfeld in allen Richtungen der ausgestrahlten elektromagnetischen Welle effektiv gedämpft. Die Funktion der leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 ist dieselbe wie in der beispielhaften Ausführungsform 1.
  • Wie in 12B und 12C gezeigt, sind die Verzweigungen 2 und der Leitungsteil 4 der ersten leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 durch den Isolator 6 bedeckt, wobei die mit dem Isolator 6 bedeckte erste elektromagnetische Abschirmung 1 auf einer Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet ist und Verzweigungen 2 der ersten leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf einer Seite derselben ausgebildet sind und sich dort erstrecken. Bei diesem Aufbau sind die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 und der Leiter 5 voneinander isoliert. Entsprechend sind die Verzweigungen 2 und der Leitungsteil 4 der zweiten leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 durch den Isolator 6 bedeckt, wobei die durch den Isolator 6 bedeckte zweite isolierende elektromagnetische Abschirmung 1 auf der anderen Fläche des Leiters 5 ausgebildet ist und Verzweigungen 2 der zweiten leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der anderen Seite ausgebildet sind und sich dort erstrecken. Bei diesem Aufbau sind die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 und der Leiter 5 voneinander isoliert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 8 sind wie in 12A bis 12C gezeigt zwei durch den Isolator 6 bedeckte leitende elektromagnetische Abschirmungen 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet. Ein Kleber wird auf den Kontaktbereich zwischen dem Leiter 5 und den mit dem Isolator 6 bedeckten zwei leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 aufgetragen und die leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 werden auf die Oberfläche des Leiters 5 geklebt, sodass die leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 einfach auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet werden können. Weil also der Außenumfang der leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 unter Verwendung eines einfachen Klebers durch den Isolator 6 bedeckt ist, können die zwei leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 einfach auf dem gesamten Außenumfang des Leiters 5 aufgetragen werden, ohne dass dazu ein spezieller Kleber hergestellt oder bezogen werden muss.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 9)
  • 13A ist eine Draufsicht auf ein Antennenelement in einer beispielhaften Ausführungsform 9. 13B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 13A. 13D ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 13A.
  • Wie in 13A gezeigt, weist das Antennenelement 10 eine kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auf, die auf dem gesamten Außenumfang des Leiters 5 auf der Oberfläche des Leiters 5 angeordnet ist. Die kammartige leitende elektromagnetische Abschirmung 1 ist derart auf der Oberfläche des Leiters 5 angeordnet, dass die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 im wesentlichen orthogonal zu der Anordnungsrichtung der Vielzahl von Verzweigungen 2 ist, die dem Kammzähneteil der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 entspricht. Die Funktion der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 ist dieselbe wie in der beispielhaften Ausführungsform 1. Wenn die Oberfläche des Leiters 5 eine gekrümmte Fläche ist oder die Form des Leiters 5 eine gekrümmte Linie oder einen gekrümmten Punkt aufweist, können die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1, d.h. der Verzweigungen 2, in der beispielhaften Ausführungsform 9 im wesentlichen nicht orthogonal sein. Auch wenn in diesem Fall das Layout der Verzweigungen 2 etwas geneigt ist, schneiden die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 und die Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 einander. Daraus resultiert, dass Fluktuationen in dem Layout der Verzweigungen 2 in der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Leiters 5 vermindert werden und Fluktuationen an den einzelnen Positionen des Antennenelements 10 um den Dämpfungsunterdrückungseffekt für das magnetische Nahfeld oder um den Dämpfungseffekt für das elektrische Fernfeld reduziert werden. Wenn die Erstreckungsrichtung des Leiters 5 vorzugsweise im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung der Verzweigungen 2 in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 vorgesehen werden kann, werden die Fluktuationen besonders stark reduziert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 9 ist die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auf dem gesamten Außenumfang des Leiters 5 einschließlich der Vorder- und Rückseite sowie der linken und rechten Seite angeordnet.
  • Wenn also die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 über dem gesamten Außenumfang 5 angeordnet ist, wird die Dämpfung des magnetischen Nahfelds aus dem Leiter 5 des Antennenelements unterdrückt und wird das elektrische Fernfeld in allen Richtungen der ausgestrahlten elektromagnetischen Welle effektiv gedämpft. Die Funktion der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 ist dieselbe wie in der beispielhaften Ausführungsform 1.
  • Wie in 13B und 13C gezeigt, sind die Verzweigungen 2 und der Leitungsteil 4 der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf einer Oberfläche des Leiters 5 mit dazwischen dem Isolator 6 ausgebildet, wobei Verzweigungen 2 der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 mit dazwischen dem Isolator 6 auf den anderen drei Oberflächen des Leiters 5 ausgebildet sind und sich dort erstrecken. Bei diesem Aufbau sind die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 und der Leiter 5 voneinander isoliert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 9 von 13A und 13C ist der Isolator 6 nur in dem Kontaktbereich zwischen der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 und dem Leiter 5 ausgebildet. Deshalb reicht eine kleiner Teil des Glieds für den Isolator 6 aus. Ein Kleber aus einem isolierenden Material wird auf den Kontaktbereich zwischen dem Leiter 5 und der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 aufgetragen, und die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 wird auf die Oberfläche des Leiters 5 geklebt, wobei der Kleber aus dem isolierenden Material als Isolator 6 dient, sodass die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 einfach auf der Oberfläche des Leiters 5 ausgebildet werden kann.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 10)
  • 14A ist eine Draufsicht auf den Isolator der elektromagnetischen Abschirmung in der beispielhaften Ausführungsform 10. 14B ist eine Draufsicht auf die leitende elektromagnetische Abschirmung in der beispielhaften Ausführungsform 10. 14C ist eine perspektivische Ansicht des Antennenelements in der beispielhaften Ausführungsform 10. 14D ist eine perspektivische Ansicht auf ein anderes Beispiel des Antennenelements in der beispielhaften Ausführungsform 10. Das Bezugszeichen 7 gibt einen Kleber an.
  • In der beispielhaften Ausführungsform 10 ist ein leitendes Muster auf dem Isolator 6 ausgebildet, wodurch eine leitende elektromagnetische Abschirmung 1 gebildet wird.
  • Zuerst werden auf dem Isolator 6 von 14A eine Vielzahl von Verzweigungen 2 und ein Leitungsteil 4 von 14B unter Verwendung einer Musterungstechnik wie etwa eines Druckens, einer Photolithographie, eines selektiven Ätzens gemustert, um die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 zu bilden.
  • Insbesondere wird das Muster der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 auf der Oberfläche des Isolators 6 durch einen Siebdruck oder ein anderes Druckverfahren ausgebildet. Es kann aber auch eine Schicht aus einem leitenden Material wie etwa eine Kupferfolie auf beinahe der gesamten Oberfläche des Isolators 6 aufgebracht werden oder es kann Metall oder ein anderes leitendes Material durch Aufdampfen, Aufsprühen oder Galvanisieren aufgebracht werden, wobei dann eine Musterung durch eine Photolithographie oder durch ein selektives Ätzen etwa unter Verwendung eines Lasers durchgeführt wird, um das Muster der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 mit der gewünschten Form zuverlässig an der spezifizierten Position auszubilden.
  • Dann wird wie in 14C gezeigt die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 mit dem Leitungsmuster auf der Oberfläche des Isolators mittels eines Klebers 7 auf die Oberfläche des Leiters 5 des Antennenelements 10 geklebt.
  • Die verschiedenen leitenden Muster können einfach auf der Oberfläche des Leiters 5 des Antennenelements 10 ausgebildet werden.
  • Wie in 14D gezeigt, kann die leitende elektromagnetische Abschirmung 1 auch gebildet werden, indem ein leitendes Muster direkt auf der Oberfläche des Isolators 6 ausgebildet wird, der den Leiter 5 des Antennenelements 10 bedeckt.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 11)
  • 15A, 15B und 15D sind Draufsichten auf eine Schleifenantenne in der beispielhaften Ausführungsform 11. Das Bezugszeichen 50 gibt eine Schleifenantenne an.
  • Eine leitende elektromagnetische Abschirmung 1 ist auf der Oberfläche der Schleifenantenne 5 wie in 15A gezeigt entlang der Kontur von deren Form angeordnet. Die Verzweigungen und der Leitungsteil der leitenden elektromagnetischen Abschirmung 1 und der Leiter der Schleifenantenne 50 sind voneinander isoliert und genauso wie das Antennenelement in einer der zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 10 ausgebildet.
  • Wie in 15B gezeigt, sind die leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1a, 1b und 1c miteinander verbunden, wobei die verbundenen zwei Sätze der leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 auf der Oberfläche der Schleifenantenne 50 angeordnet sind. Wenn die Vielzahl von leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1a, 1b und 1c (oder 1d und 1e) miteinander verbunden werden, werden die Leitungsteile miteinander verbunden, wobei ein Erdkontakt 3 am Anschlussende gemeinsam genutzt wird.
  • Es kann jedoch auch eine Konfiguration wie in 15C verwendet werden. Dabei sind die leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1a und 1b miteinander verbunden, sind die leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1c und 1d miteinander verbunden und sind zwei verbundene Sätze von leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 auf der Oberfläche der Schleifenantenne 50 angeordnet.
  • In 15A bis 15C entspricht der Aufbau des Antennenelements mit der Schleifenantenne 50 und den leitenden elektromagnetischen Abschirmungen 1 dem Antennenelement in den zuvor erläuterten beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 10. Weiterhin ist die Form der Schleifenantenne 50 nicht auf eine quadratische Form beschränkt, sondern kann auch eine kreisrunde, polygone oder andere Form aufweisen, in der eine Öffnung ausgebildet ist. Wenn also die Erstreckungsrichtung des Leiters des Antennenelements der Schleifenantenne 50 nicht gerade ist, weil zum Beispiel eines der Antennenelemente der beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 10 verwendet wird, kann die Diskrepanz in der Konfiguration der Kammzähneteile in den leitenden elektromagnetischen Abschirmungen auf der Oberfläche des Leiters der Schleifenantenne 50 erhöht werden. Daraus resultiert, dass Fluktuationen zwischen den Teilen des Antennenelements vermindert werden können, indem der der Dämpfungseffekt des magnetischen Nahfelds aus der Schleifenantenne 50 unterdrückt wird und das elektrische Fernfeld gedämpft wird.
  • (Beispielhafte Ausführungsform 12)
  • In der beispielhaften Ausführungsform 12 wird die Kommunikations-Steuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmedium mit dem in der beispielhaften Ausführungsform 11 erläuterten Schleifenelement beschrieben.
  • 16 ist ein schematisches Diagramm zu dem Kommunikationsstatus zwischen der Kommunikations-Steuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmedium und dem drahtlosen Kommunikationsmedium in der beispielhaften Ausführungsform 12.
  • Die kontaktlose IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 ist ein Beispiel für eine Kommunikation-Steuervorrichtung für ein drahtloses Kommunikationsmedium. Der Lese-/Schreibabschnitt des kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 umfasst einen drahtlosen Sender 102, einen drahtlosen Empfänger 103 und eine Steuerplatine 105 mit der darauf montierten Steuereinheit 104. Der drahtlose Sender 102 führt elektrische Leistung und Sendedaten zu der Schleifenantenne 50. Der drahtlose Empfänger 103 erhält Empfangsdaten von der Schleifenantenne 50. die Steuereinheit 104 steuert den drahtlosen Sender 102 und den drahtlosen Empfänger 103.
  • Der Lese-/Schreibabschnitt ist in dem Abschirmungsgehäuse 106 enthalten. Indem die Steuerplatine 105 und andere Elemente in dem Abschirmungsgehäuse 106 untergebracht werden, kann ein Lecken einer unerwünschten elektromagnetischen Welle nach außen (d.h. ein elektromagnetisches Störungsrauschen), ein Eindringen von Störungswellen von außen und ein Übersprechen des eigenen Sendesignals auf die Empfangsschaltung vermindert werden.
  • Eine Resonanzabstimmungsschaltung 107 ist in der Nähe des Stromzuführpunktes der Schleifenantenne 50 angeordnet und mit der Schleifenantenne 50 verbunden. Die Ausgabe aus der Resonanzabstimmungsschaltung 107 ist mit dem drahtlosen Sender 102 und dem drahtlosen Empfänger 103 über eine Signalverteilungs-/Signalzusammenführungsschaltung (nicht gezeigt) und ein Koaxialkabel verbunden.
  • Das Gehäuse 108, in dem die Schleifenantenne 50, die Steuerplatine 105 und die anderen Elemente aufgenommen sind, ist aus einem Kunstharzmaterial ausgebildet. Indem alle Einrichtungen der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 in das Gehäuse 108 gepackt werden, wird die Installation wesentlich vereinfacht.
  • Das Bezugszeichen 109 gibt ein Steuergerät wie etwa einen PC oder ähnliches an. Die kontaktlose IC-Karte 201 ist ein Beispiel für ein drahtloses Kommunikationsmedium. Die kontaktlose IC-Karte 201 umfasst einen IC-Chip 202 und eine Antennenspule 203.
  • Die Schleifenantenne 50 führt elektrische Leistung und Sendedaten zu der kontaktlosen IC-Karte 201 zu und erhält Empfangsdaten von der kontaktlosen IC-Karte 201. Die Schleifenantenne 50 weist eine leitende elektromagnetische Abschirmung 1 wie zum Beispiel in 15A bis 15C der beispielhaften Ausführungsform 11 auf, wobei hier jedoch kein spezifischer Aufbau beschrieben wird.
  • In 16 sind das Gehäuse 108, das Abschirmungsgehäuse 106 und die kontaktlose IC-Karte 201 jeweils transparent gezeigt, um das Innere des Gehäuses 7 zu zeigen.
  • Im Folgenden wird die Kommunikation unter Verwendung der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 der beispielhaften Ausführungsform 12 erläutert.
  • Wenn in 16 nur elektrische Leistung von der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 zu der kontaktlosen IC-Karte zugeführt wird (Standby-Modus), wird zuerst in der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 ein Hochfrequenzsignal mit einer spezifischen Amplitude von der Schwingungsschaltung (nicht gezeigt) zu dem drahtlosen Sender 102 gegeben, wobei dann das verstärkte Signal über eine Stromzuführroute zu der Schleifenantenne 50 gegeben wird.
  • In der kontaktlosen IC-Karte 201 wird das Hochfrequenzsignal über die elektrisch mit der Schleifenantenne 50 der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 verbundene Antennenspule 203 zu dem IC-Chip 202 gegeben. Diese Hochfrequenzsignal wird in der Gleichrichtungsschaltung (nicht gezeigt) in dem IC-Chip 202 gleichgerichtet und als Leistungsquelle für die Teile in der kontaktlosen IC-Karte 201 verwendet.
  • Wenn Daten von der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 zu der kontaktlosen IC-Karte 201 gesendet werden (Übertragungsmodus), ist der Betrieb wie folgt.
  • In 16 werden in der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 Daten von dem Steuergerät 109 oder anderen Elementen über die Steuereinheit 104 zu dem drahtlosen Sender 102 gesendet. In dem drahtlosen Sender 102 wird das Hochfrequenzsignal mit derselben Amplitude wie im Standby-Modus in Übereinstimmung mit den Sendedaten moduliert. Das modulierte Hochfrequenzsignal wird über die Stromzufuhrleitung (nicht gezeigt) zu der Schleifenantenne 50 gegeben.
  • In der kontaktlosen IC-Karte 201 wird das in Übereinstimmung mit den Sendedaten modulierte Hochfrequenzsignal über die elektromagnetisch mit der Schleifenantenne 50 der kontaklosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 verbundene Antennespule 203 zu dem IC-Chip 202 gegeben. Das Hochfrequenzsignal wird in der Gleichrichtungsschaltung genauso wie im Standbymodus gleichgerichtet und als Leistungsquelle für die Teile der kontaktlosen IC-Karte verwendet. Außerdem wird das Ausgabesignal der Antennenspule 203 zu der Empfangsschaltung (nicht gezeigt) in dem IC-Chip 202 zugeführt, wobei die Sendedaten demoduliert werden und die demodulierten Sendedaten in den Speicher (nicht gezeigt) geschrieben werden.
  • Wenn die kontaktlose IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 Daten aus der kontaktlosen I-Karte 201 empfängt (Empfangsmodus), ist der Betrieb wie folgt.
  • Aus dem drahtlosen Sender 102 der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 wird ein Hochfrequenzsignal mit einer spezifischen Amplitude ohne Modulation wie im Standby-Modus ausgegeben und über die Schleifenantenne 50 und die Antennenspule 203 zu der kontaktlosen IC-Karte 201 gesendet. In der kontaktlose IC-Karte 201 wird wie im Standby-Modus das Hochfrequenzsignal in der Gleichrichtungsschaltung gleichgerichtet und als Leistungsquelle für Teile der kontaktlosen IC-Karte 201 verwendet. Außerdem sind zum Beispiel ein Lastwiderstand (nicht gezeigt) und ein Schalter (nicht gezeigt) mit der Antennenspule 203 verbunden, wobei der Schalter in Abhängigkeit von einem „1"- oder „0"-Bit in den aus dem Speicher gelesenen Daten ein- bzw. ausgeschaltet wird.
  • Wenn der Schalter auf diese Weise ein- oder ausgeschaltet wird, fluktuiert die Last an der Antennenspule 203, wobei die Impedanz auf der Seite der Schleifenantenne 50 in der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 in Abhängigkeit von der elektromagnetischen Induktion variiert. Daraus resultiert, dass die Amplitude des in der Schleifenantenne 50 fließenden Hochfrequenzstroms variiert. Das heißt, dieser Hochfrequenzstrom wird durch die Empfangsdaten der kontaktlosen Karte 201 in der Amplitude moduliert. Das Signal dieses modulierten Hochfrequenzstroms wird in dem drahtlosen Empfänger 103 in der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 demoduliert, und die Empfangsdaten werden erhalten. Die Empfangsdaten werden in der Steuereinheit 104 verarbeitet und dann zu dem Steuergerät 109 und anderen Einheiten gesendet.
  • Weil in der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 der beispielhaften Ausführungsform 12 die Schleifenantenne 50 wie oben genannt eine leitende elektromagnetische Abschirmung aufweist, wird eine Dämpfung des magnetischen Nahfelds der ausgestrahlten elektromagnetischen Welle unterdrückt und wird das elektrische Fernfeld in allen Richtungen der elektromagnetischen Welle effektiv gedämpft. Dabei wird die Kommunikationsdistanz zwischen der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 und der kontaktlosen IC-Karte 201 aufrechterhalten und wird gleichzeitig eine Reduktion des elektromagnetischen Störungsrauschens aus der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 und der Schleifenantenne 50 realisiert. Weil die Komponenten der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 weiterhin in einem Gehäuse 102 untergebracht und mit der Schleifenantenne 50 integriert sind, kann die kontaktlose IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung an beliebiger Stelle installiert werden.
  • 17 ist ein schematisches Diagramm zu dem Kommunikationsstatus zwischen der Kommunikations-Steuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmedium und dem drahtlosen Kommunikationsmedium in einem anderen Beispiel der beispielhaften Ausführungsform 12. In diesem Beispiel können die Steuerplatine 105 und andere Elemente in der Öffnung der Schleifenantenne 50 angeordnet sein. Hinsichtlich des Betriebs und der anderen Komponenten ist dieses Beispiel mit demjenigen von 16 identisch. Die Kommunikationsdistanz zwischen der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 und der kontaktlosen IC-Karte 201 wird aufrechterhalten und es wird gleichzeitig eine Reduktion des elektromagnetischen Störungsrauschens aus der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 und der Schleifenantenne 50 realisiert. Weil weiterhin die Bestandteile der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung 101 in einem Gehäuse 108 enthalten und mit der Schleifenantenne 50 integriert sind, kann die kontaktlose IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung an beliebiger Stelle installiert werden.
  • 18 ist ein schematisches Diagramm zu dem Kommunikationsstatus zwischen der Kommunikationssteuervorrichtung für das drahtlose Kommunikationsmedium und dem drahtlosen Kommunikationsmedium in einem anderen Beispiel der beispielhaften Ausführungsform 12.
  • Obwohl nicht in der Zeichnung gezeigt, sind in der Steuereinrichtung 105a ein drahtloser Sender 102, ein drahtloser Empfänger 103, eine Steuereinheit 104 und eine Steuerplatine 105 untergebracht. Die Schleifenantenne 50 ist in dem Schleifenantennengehäuse 51 enthalten. Die Schleifenantenne 50 wird durch ein Antennenelement mit einer leitenden elektromagnetischen Abschirmung wie zum Beispiel in einer der beispielhaften Ausführungsformen 1 bis 10 gezeigt gebildet.
  • Weil bei einer derartigen kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung mit einem Schleifenantennengehäuse 51, in dem eine Schleifenantenne 50 und eine Steuereinrichtung 105a untergebracht sind, die Schleifenantenne 50 eine leitende elektromagnetische Abschirmung aufweist, wird eine Dämpfung des magnetische Nahfelds der ausgestrahlten elektromagnetischen Welle unterdrückt und wird das elektrische Fernfeld in allen Richtungen durch die ausgestrahlte elektromagnetische Welle effektiv gedämpft. Es wird also die Kommunikationsdistanz zwischen der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung aufrechterhalten und gleichzeitig wird eine Reduktion des elektromagnetischen Störungsrauschens von der kontaktlosen IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung und der Schleifenantenne realisiert.
  • Das Schleifenantennengehäuse 51 kann auf einer Basis, Wand oder ähnlichem angeordnet sein. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, ein magnetisches Nahfeld auf der Seite des Schleifenantennengehäuses 51 zu erzeugen, die der Basis oder Wand zugewandt ist. Um die Auswirkungen des elektromagnetischen Störungsrauschens zu unterdrücken, ist eine andere leitende elektromagnetische Abschirmung zwischen der Innenseite, die der Basis oder Wand des Schleifenantennengehäuses 51 zugewandt ist, und der Schleifenantenne 50 angeordnet. Die kammartige leitende elektromagnetische Abschirmjung kann in einer Mindestanforderung nur auf der Seite angeordnet sein, die nicht der oben genannten anderen leitenden elektromagnetischen Abschirmung auf der Oberfläche der Schleifenantenne 50 zugewandt ist. Daraus resultiert, dass die Kommunikationsdistanz zwischen dem Schleifenantennengehäuse 51 und der kontaktlosen IC-Karte aufrechterhalten wird und gleichzeitig eine Reduktion des EMI-Rauschens aus dem Schleifenantennengehäuse 51 und der Schleifenantenne 50 realisiert wird. Weiterhin kann das Schleifenantennengehäuse 51 an beliebiger Stelle installiert werden.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die Erfindung ist nützlich für ein Antennenelement, das das elektrische Fernfeld dämpfen kann und eine Dämpfung des magnetischen Nahfelds des ausgestrahlten elektromagnetischen Felds unterdrücken kann, sowie für eine Schleifenantenne und eine Kommunikations-Steuervorrichtung, die das Antennenelement verwenden. Die Erfindung ist weiterhin nützlich für ein Antennenelement zum Zuführen von elektrischer Leistung und Sendedaten zu einem drahtlosen Kommunikationsmedium wie etwa einer kontaktlosen IC-Karte und zum Erhalten von Empfangsdaten von dem kontaktlosen Kommunikationsmedium sowie für eine Schleifenantenne und eine Kommunikations-Steuervorrichtung für das kontaktlose Kommunikationsmedium, die das Antennenelement verwenden.
  • Zusammenfassung
  • Die Erfindung gibt ein Antennenelement an, das das elektrische Fernfeld dämpfen kann und gleichzeitig eine Dämpfung des magnetischen Nahfelds des elektromagnetischen Felds aus einer Schleifenantenne als Anwendungsbeispiel des Antennenelements unterdrücken kann, sowie eine Schleifenantenne und eine Kommunikations-Steuervorrichtung für ein drahtloses Kommunikationsmedium, die das Antennenelement verwenden. Das Antennenelement (10) der Erfindung umfasst einen Leiter (5) und eine leitende elektromagnetische Abschirmung (1), die mit dazwischen einem Isolator auf der Oberfläche des Leiters angeordnet ist. Die leitende elektromagnetische Abschirmung weist einen Erdkontakt (3), einen Leitungsteil (4) und eine Vielzahl von Verzweigungen (2) auf und ist derart aufgebaut, dass sie die Route von einem beliebigen Punkt der Verzweigungen über den Leitungsteil zu dem Erdkontakt eindeutig bestimmt.
    • 1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e
    leitende elektromagnetische
    Abschirmung
    2
    Verzweigung
    3
    Erdkontakt
    4
    Leitungsteil
    5
    Leiter
    6
    Isolator
    7
    Kleber
    10
    Antennenelement
    50
    Schleifenantenne
    101
    kontaktlose IC-Karten-Lese-/Schreibeinrichtung
    102
    drahtloser Sender
    103
    drahtloser Empfänger
    104
    Steuereinheit
    106
    Abschirmungsgehäuse
    107
    Resonanzabstimmungsschaltung
    108
    Gehäuse
    109
    Steueranschluss
    201
    kontaktlose IC-Karte
    202
    IC-Chip
    203
    Antennenspule

Claims (30)

  1. Antennenelement mit einem Leiter und einer leitenden elektromagnetischen Abschirmung, die mit dazwischen einem Isolator auf der Oberfläche des Leiters angeordnet ist, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung einen Erdkontakt, einen Leitungsteil und eine Vielzahl von Verzweigungen aufweist und aufgebaut ist, um eindeutig die Route von einem beliebigen Punkt der Verzweigungen über den Leitungsteil zu dem Erdkontakt zu bestimmen.
  2. Antennenelement nach Anspruch 1, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung kammartig ist, wobei ein Kammrückenteil durch den Leitungsteil mit dem Erdkontakt am Anschlussende gebildet wird und ein Kammzähneteil durch die sich davon erstreckende Vielzahl von Verzweigungen gebildet wird.
  3. Antennenelement nach Anspruch 2, wobei die Erstreckungsrichtung des Leiters die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung schneidet.
  4. Antennenelement nach Anspruch 2, wobei die Erstreckungsrichtung des Leiters im wesentlichen orthogonal quer zu der Anordnungsrichtung des Kammzähneteils in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung ist.
  5. Antennenelement nach Anspruch 1, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung angeordnet ist, um wenigstens einen Teil der Oberfläche des Leiters mit dazwischen dem Isolator zu bedecken.
  6. Antennenelement nach Anspruch 1, wobei der Leiter und/oder die Vielzahl von Verzweigungen durch den Isolator bedeckt wird.
  7. Antennenelement nach Anspruch 1, wobei der Isolator durch einen Kleber aus einem isolierenden Material gebildet wird, der die leitende elektromagnetische Abschirmung an der Oberfläche des Leiters festklebt und positioniert.
  8. Antennenelement nach Anspruch 1, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung als leitendes Muster auf der Oberfläche des Isolators ausgebildet ist.
  9. Schleifenantenne, die durch das Antennenelement von Anspruch 1 in einer Schleifenform gebildet wird.
  10. Kommunikations-Steuervorrichtung für ein drahtloses Kommunikationsmedium, die die Schleifenantenne von Anspruch 9 und eine mit der Schleifenantenne verbundene Lese-/Schreibeinrichtung umfasst.
  11. Antennenelement, das einen Leiter und eine leitende elektromagnetische Abschirmung umfasst, die mit dazwischen einem Isolator auf der Oberfläche des Leiters angeordnet ist, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung einen Erdkontakt, einen Leiterteil und eine Vielzahl von Verzweigungen umfasst, wobei die Vielzahl von Verzweigungen elektrisch verbunden ist, um eine offene Schleife zu bilden, und weiterhin über den Leitungsteil mit dem Erdkontakt verbunden ist.
  12. Antennenelement nach Anspruch 11, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung kammartig ausgebildet ist, wobei ein Kammrückenteil durch den Leitungsteil mit dem Erdkontakt am Anschlussende gebildet wird und ein Kammzähneteil durch die sich davon erstreckende Vielzahl von Verzeigungen gebildet wird.
  13. Antennenelement nach Anspruch 12, wobei die Erstreckungsrichtung des Leiters die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils in der kammartigen leitenden elektromagnetischen Abschirmung schneidet.
  14. Antennenelement nach Anspruch 12, wobei die Erstreckungsrichtung des Leiters die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils in der kammartigen elektromagnetischen Abschirmung im wesentlichen orthogonal quer schneidet.
  15. Antennenelement nach Anspruch 11, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung angeordnet ist, um wenigstens einen Teil der Oberfläche des Leiters mit dazwischen dem Isolator zu bedecken.
  16. Antennenelement nach Anspruch 11, wobei der Leiter und/oder die Vielzahl von Verzweigungen durch den Isolator bedeckt wird.
  17. Antennenelement nach Anspruch 11, wobei der Isolator durch einen Kleber aus einem isolierenden Material gebildet wird, der die leitende elektromagnetische Abschirmung an der Oberfläche des Leiters festklebt und positioniert.
  18. Antennenelement nach Anspruch 11, wobei die leitende elektromagnetische Abschirmung als ein leitendes Muster auf der Oberfläche des Isolators ausgebildet ist.
  19. Schleifenantenne, die durch das Antennenelement von Anspruch 11 in einer Schleifenform gebildet wird.
  20. Kommunikations-Steuervorrichtung für ein kontaktloses Kommunikationsmedium, die die Schleifenantenne von Anspruch 19 und eine mit der Schleifenantenne verbundene Lese-/Schreibeinrichtung umfasst.
  21. Antennenelement, das durch das Anordnen eines leitenden kammartigen Elements auf der Oberfläche eines Leiters mit dazwischen einem Isolator gebildet wird.
  22. Antennenelement nach Anspruch 21, wobei die Erstreckungsrichtung des Leiters die Anordnungsrichtung des Kammzähneteils in dem leitenden kammartigen Objekt schneidet.
  23. Antennenelement nach Anspruch 21, wobei die Erstreckungsrichtung des Leiters die Anordnungsrichtung des kammartigen Zähneteils in dem leitenden kammartigen Objekt im wesentlichen orthogonal quer schneidet.
  24. Antennenelement nach Anspruch 21, wobei der Leiter und/oder das leitende kammartige Objekt durch den Isolator bedeckt wird.
  25. Antennenelement nach Anspruch 21, wobei das leitende kammartige Objekt angeordnet ist, um wenigstens einen Teil der Oberfläche des Leiters zu bedecken.
  26. Antennenelement nach Anspruch 21, wobei das leitende kammartige Objekt angeordnet ist, um den Außenumfang des Leiters zu bedecken.
  27. Antennenelement nach Anspruch 27, wobei der Isolator durch einen Kleber aus einem isolierenden Material gebildet wird, der die leitende elektromagnetische Abschirmung an der Oberfläche des Leiters festklebt und positioniert.
  28. Antennenelement nach Anspruch 21, wobei das leitende kammartige Objekt als leitendes Muster auf der Oberfläche des Isolators ausgebildet sein kann.
  29. Schleifenantenne, die das Antennenelement von Anspruch 21 in einer Schleifenform umfasst.
  30. Kommunikations-Steuervorrichtung für ein drahtloses Kommunikationsmedium, das die Schleifenantenne von Anspruch 29 und eine mit der Schleifenantenne verbunden Lese-/Schreibeinrichtung umfasst.
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