DE112017000032B4

DE112017000032B4 - Antennenvorrichtung und elektronische apparatur

Info

Publication number: DE112017000032B4
Application number: DE112017000032.7T
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki TENNO
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2037-01-14
Also published as: CN107534218B; WO2017122764A1; CN110120583A; US10276936B2; KR20180012869A; JP6504231B2; CN107534218A; US20200136253A1; US20190207311A1; KR101822548B1; JPWO2017122764A1; DE112017000032T5; KR20170117602A; JP2018057006A; JP6237968B1; US10559883B2; KR101914247B1; US20180131093A1

Abstract

Eine Antennenvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist:
ein leitfähiges Bauglied, das einen ersten Leiterabschnitt und einen zweiten Leiterabschnitt mit einer linearen Form umfasst, wobei der erste Leiterabschnitt und der zweite Leiterabschnitt elektrisch miteinander verbunden sind;
ein Spulenelement, das eine mit einer Versorgungsschaltung zu verbindende Kopplungsspule aufweist; und
einen Kondensator, wobei:
der erste Leiterabschnitt eine Leiteröffnung und einen Zwischenraum aufweist, der einen Außenrand des ersten Leiterabschnitts und die Leiteröffnung verbindet;
der Kondensator dazu angeordnet ist, den Zwischenraum zu durchqueren;
der zweite Leiterabschnitt mit zwei Punkten eines Innenrandes der Leiteröffnung verbunden ist und zusammen mit einem Teil des ersten Leiterabschnitts und dem Kondensator einen schleifenförmigen Strompfad bildet; und
die Kopplungsspule magnetisch mit dem schleifenförmigen Strompfad gekoppelt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antennenvorrichtung, die ein Spulenelement aufweist, und auf eine mit einer derartigen Antennenvorrichtung versehene elektronische Apparatur.
Stand der Technik
Eine Antennenvorrichtung, die ein Metallbauglied wie beispielsweise ein Metallgehäuse einer elektronischen Apparatur als Strahlungselement verwendet, ist beispielsweise in der Patentliteratur 1 offenbart. Diese Antennenvorrichtung ist so konfiguriert, dass eine mit einer Versorgungsschaltung verbundene Versorgungsspule hauptsächlich durch ein Metallbauglied einer elektronischen Apparatur mit einer Schleife gekoppelt werden kann und die Schleife als Strahler eines Magnetflusses fungiert.
Liste der zitierten Stellen
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Internationale Veröffentlichungsnr. WO 2014 / 003 163 A1
In der Druckschrift WO2015166834 A1 ist eine Antennenvorrichtung offenbart, die mit einem leitfähigen Element und einem Verdrahtungssubstrat ausgestattet ist. Das Verdrahtungssubstrat weist gekoppelte Leitungen auf. Die Antennenvorrichtung ist außerdem mit Verbindungsleitern ausgestattet, die das leitfähige Element und die gekoppelten Leitungen elektrisch miteinander verbinden. Auf dem Verdrahtungssubstrat ist eine Stromversorgungsspule angeordnet, die magnetisch mit den gekoppelten Leitungen gekoppelt ist.
In der Druckschrift US20170040663 A1 ist eine Antennenvorrichtung beschrieben, die ein leitfähiges Element und ein Verdrahtungssubstrat mit einer leitfähigen Kopplungsleitung umfasst. Die Antennenvorrichtung umfasst Verbindungsleiter, die das leitfähige Element und die Kopplungsleitung elektrisch miteinander verbinden. Eine mit der Kopplungsleitung über ein Magnetfeld gekoppelte Stromversorgungsspule ist auf dem Verdrahtungssubstrat angeordnet.
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Während bei der Antennenvorrichtung, die ein Metallbauglied wie beispielsweise ein Metallgehäuse einer elektronischen Apparatur als Strahlungselement verwendet, eine Öffnung der Schleife vergrößert sein kann, um die Funktion der Schleife als Strahler eines Magnetflusses zu verbessern, ist die Raumeinschränkung streng. Mit anderen Worten ist es schwierig, eine Antennenvorrichtung zu erhalten, die sowohl eine Raumersparnis als auch einen hohen Gewinn aufweist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antennenvorrichtung, deren Funktion als Strahler verbessert ist, ohne die strukturelle Größe der Antennenvorrichtung zu erhöhen, und eine mit einer derartigen Antennenvorrichtung versehene elektronische Apparatur bereitzustellen.
Lösung des Problems
(1) Eine Antennenvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst: ein leitfähiges Bauglied, das einen ersten Leiterabschnitt und einen zweiten Leiterabschnitt mit einer linearen Form umfasst, wobei der erste Leiterabschnitt und der zweite Leiterabschnitt elektrisch miteinander verbunden sind; ein Spulenelement, das eine mit einer Versorgungsschaltung zu verbindende Kopplungsspule aufweist; und einen Kondensator, und der erste Leiterabschnitt weist eine Leiteröffnung und einen Zwischenraum auf, der einen Außenrand des ersten Leiterabschnitts und die Leiteröffnung verbindet; der Kondensator ist dazu angeordnet, den Zwischenraum zu durchqueren; der zweite Leiterabschnitt ist mit zwei Punkten eines Innenrandes der Leiteröffnung verbunden und bildet zusammen mit einem Teil des ersten Leiterabschnitts und dem Kondensator einen schleifenförmigen Strompfad; und die Kopplungsspule ist magnetisch mit dem schleifenförmigen Strompfad gekoppelt.
Bei der obigen Konfiguration fließt ein Resonanzstrom einer Schaltung, die durch den schleifenförmigen Strompfad und den Kondensator erhalten wird, durch einen schleifenförmigen Leiter, und die Kopplung zwischen einem Abschnitt, in den man den Resonanzstrom fließen lässt, und einer Kommunikationspartnerantenne nimmt zu.
(2) Das Spulenelement kann vorzugsweise einen Hilfsleiter aufweisen, der mit der Kopplungsspule magnetisch gekoppelt werden soll, und der zweite Leiterabschnitt weist einen Verbindungsabschnitt des Hilfsleiters auf. Demgemäß kann die Kopplung zwischen der Kopplungsspule und dem Hilfsleiter, das heißt die Magnetfeldkopplung zwischen der Kopplungsspule und einem schleifenförmigen Leiter, ohne Weiteres erhöht werden. Außerdem kann die Variation des Kopplungsgrades zwischen der Kopplungsspule und dem schleifenförmigen Leiter, die auf die Variation der Anbringposition der Kopplungsspule zurückzuführen ist, reduziert werden.
(3) Der erste Leiterabschnitt kann vorzugsweise eine planare Leiterstruktur aufweisen. Bei dieser Konfiguration kann die Leiterstruktur, die sich entlang der Oberfläche eines Basismaterials zu einer planaren Form ausdehnt, als erster Leiterabschnitt verwendet werden.
(4) Zumindest ein Teil des ersten Leiterabschnitts kann vorzugsweise eine Erdleiterstruktur sein. Demgemäß ist das Potenzial des ersten Leiterabschnitts stabilisiert. Außerdem ermöglicht dies zu verhindern, dass der erste Leiterabschnitt eine Rauschstrahlungsquelle ist.
(5) Der Kondensator kann vorzugsweise zu dem Außenrand des ersten Leiterabschnitts benachbart sein. Dies verbessert die Strahlungscharakteristika einer Antenne, da sich die Leiteröffnung beträchtlich ausdehnt.
(6) Die Antennenvorrichtung kann vorzugsweise ferner ein Gehäuse umfassen, das einen Leiterabschnitt aufweist, und das Spulenelement und ein Endrandabschnitt des Leiterabschnitts des Gehäuses können vorzugsweise zueinander benachbart sein. Bei dieser Konfiguration gelangt der Magnetfluss, der durch einen Abschnitt gelangt, der nicht der Gehäuseleiterabschnitt ist, ohne Weiteres durch die Kopplungsspule des Spulenelements. Außerdem fungiert der Gehäuseleiterabschnitt als Strahlungsabschnitt.
(7) Die Antennenvorrichtung kann vorzugsweise ferner ein Basismaterial umfassen, und der erste Leiterabschnitt und der zweite Leiterabschnitt können vorzugsweise auf dem Basismaterial gebildet sein; und das Spulenelement und der Kondensator können vorzugsweise auf dem Basismaterial angebracht sein. Demgemäß werden der schleifenförmige Leiter und die Kopplungsspule stark gekoppelt. Außerdem wird die Genauigkeit der Positionen des ersten Leiterabschnitts, des zweiten Leiterabschnitts und des Spulenelements ohne Weiteres erhöht.
(8) Eine Spulenwickelachse der Kopplungsspule kann vorzugsweise zu einer Oberfläche des Basismaterials parallel oder im Wesentlichen parallel sein, und in einer Draufsicht auf das Basismaterial kann ein erstes Ende des Spulenelements in einer Spulenwickelachsenrichtung der Kopplungsspule die Leiteröffnung vorzugsweise überlappen. Demgemäß nimmt der Grad der Kopplung zwischen der Kopplungsspule und dem ersten Leiterabschnitt zu.
(9) Eine Spulenwickelachse der Kopplungsspule kann vorzugsweise zu einer Oberfläche des Basismaterials vorzugsweise senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht sein, und in einer Draufsicht auf das Basismaterial kann eine Spulenöffnung der Kopplungsspule die Leiteröffnung vorzugsweise überlappen. Demgemäß nimmt der Grad der Kopplung zwischen der Kopplungsspule und dem ersten Leiterabschnitt zu.
(10) Eine Antennenvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst: einen schleifenförmigen Leiter; ein Spulenelement, das eine mit einer Versorgungsschaltung zu verbindende Kopplungsspule aufweist; einen Kondensator; und ein leitfähiges Bauglied, und das leitfähige Bauglied ist mit zwei verschiedenen Punkten des schleifenförmigen Leiters verbunden; der schleifenförmige Leiter bildet zusammen mit dem Kondensator einen schleifenförmigen Strompfad; und die Kopplungsspule ist mit dem schleifenförmigen Strompfad magnetisch gekoppelt.
Bei der obigen Konfiguration fließt ein Resonanzstrom einer Schaltung, die durch den schleifenförmigen Strompfad und den Kondensator erhalten wird, durch einen schleifenförmigen Leiter, und die Kopplung zwischen einem Abschnitt, in den man den Resonanzstrom fließen lässt, und einer Kommunikationspartnerantenne nimmt zu.
(11) Ein Abschnitt des oder das gesamte leitfähige Bauglied kann vorzugsweise ein Leiterabschnitt eines Gehäuses sein. Da bei dieser Konfiguration ein Teil des Gehäuses der elektronischen Apparatur als Antennenvorrichtung verwendet werden kann, werden Bauglieder, die speziell der Antennenvorrichtung zugeordnet sind, verringert, so dass die Miniaturisierung der elektronischen Apparatur oder der höhere Gewinn der Antennenvorrichtung erzielt werden kann. Außerdem fungiert der schleifenförmige Leiter als Strahler eines Magnetflusses, und die Kopplung mit einer Kommunikationspartnerantenne kann weiter erhöht werden.
(12) Ein Teil des oder das gesamte leitfähige Bauglied kann vorzugsweise ein Erdleiter sein. Dies ermöglicht es, eine Antennenvorrichtung zu konfigurieren, ohne ein Bauglied bereitzustellen, das speziell einem leitfähigen Bauglied zugeordnet ist.
(13) Eine elektronische Apparatur gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist mit einer Antennenvorrichtung versehen, und die Antennenvorrichtung umfasst: ein leitfähiges Bauglied, das einen ersten Leiterabschnitt und einen zweiten Leiterabschnitt mit einer linearen Form umfasst, wobei der erste Leiterabschnitt und der zweite Leiterabschnitt elektrisch miteinander verbunden sind; ein Spulenelement, das eine mit einer Versorgungsschaltung zu verbindende Kopplungsspule aufweist; und einen Kondensator; der erste Leiterabschnitt weist eine Leiteröffnung und einen Zwischenraum auf, der einen Außenrand des ersten Leiterabschnitts und die Leiteröffnung verbindet; der Kondensator ist dazu angeordnet, den Zwischenraum zu durchqueren; der zweite Leiterabschnitt ist mit zwei Punkten eines Innenrandes der Leiteröffnung verbunden und bildet zusammen mit einem Teil des ersten Leiterabschnitts und dem Kondensator einen schleifenförmigen Strompfad; und die Kopplungsspule ist magnetisch mit dem schleifenförmigen Strompfad gekoppelt.
Bei der obigen Konfiguration werden Bauglieder, die speziell der Antennenvorrichtung zugeordnet sind, verringert, so dass die Miniaturisierung der elektronischen Apparatur oder der höhere Gewinn der Antennenvorrichtung erzielt werden kann. Außerdem fungiert der schleifenförmige Strompfad als Strahler eines Magnetflusses, und die Kopplung mit einer Kommunikationspartnerantenne kann weiter erhöht werden.
(14) Eine elektronische Apparatur gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist mit einer Antennenvorrichtung versehen, und die Antennenvorrichtung umfasst: einen schleifenförmigen Leiter; ein Spulenelement, das eine mit einer Versorgungsschaltung zu verbindende Kopplungsspule aufweist; einen Kondensator; und ein leitfähiges Bauglied; das leitfähige Bauglied ist mit zwei verschiedenen Punkten des schleifenförmigen Leiters verbunden; der schleifenförmige Leiter bildet zusammen mit dem Kondensator einen schleifenförmigen Strompfad; und die Kopplungsspule ist mit dem schleifenförmigen Strompfad magnetisch gekoppelt.
Bei der obigen Konfiguration werden Bauglieder, die speziell der Antennenvorrichtung zugeordnet sind, verringert, so dass die Miniaturisierung der elektronischen Apparatur oder der höhere Gewinn der Antennenvorrichtung erzielt werden kann. Außerdem fungiert der schleifenförmige Leiter als Strahler eines Magnetflusses, und die Kopplung mit einer Kommunikationspartnerantenne kann weiter erhöht werden.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung können eine Antennenvorrichtung, deren Funktion als Strahler verbessert ist, ohne die strukturelle Größe der Antennenvorrichtung zu erhöhen, und eine mit einer derartigen Antennenvorrichtung versehene elektronische Apparatur erhalten werden.
Figurenliste

1A ist eine Draufsicht auf eine Antennenvorrichtung 301 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 1B ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt AC der Antennenvorrichtung.
2 ist eine Draufsicht auf den Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20.
3A ist eine Draufsicht auf eine Antennenvorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 3B ist eine Draufsicht auf den Spulenelementanordnungsabschnitt AC.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Spulenelements 20.
5 ist eine auseinandergezogene Draufsicht auf eine Elektrodenstruktur und dergleichen jeder Basismaterialschicht eines Mehrschichtsubstrats 70 bei dem Spulenelement 20.
6 ist eine Schnittansicht, die einen Pfad eines Stroms zeigt, der durch einen bei dem Spulenelement 20 konfigurierten Hilfsleiter fließt.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Positionsbeziehung der Antennenvorrichtung 301 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und einer Kommunikationspartnerantenne 500.
8 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Koppeln der Antennenvorrichtung 301 und der Kommunikationspartnerantenne 500 zeigt.
9 ist ein Graph, der einen Kopplungskoeffizienten der Antennenvorrichtung 301 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und jeder der Antennenvorrichtungen 301X, 301Y und 301Z eines Vergleichsbeispiels zeigt.
10A ist eine Ansicht der Stärke und Richtung eines Stroms in einem planaren Leiter 111 und einem Spulenelementanordnungsabschnitt AC der Antennenvorrichtung 301 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 10B ist eine Ansicht der Stärke und Richtung eines Stroms in dem Spulenelementanordnungsabschnitt AC.
11 ist eine Ansicht der Stärke und Richtung eines Stroms in dem Spulenelementanordnungsabschnitt AC der Antennenvorrichtung 301 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
12 ist ein Schaltungsdiagramm einer Schaltung, die mit der Antennenvorrichtung 301 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verbunden werden soll.
13A ist eine Ansicht eines Reflexionskoeffizienten auf einem Smith-Diagramm, von einer integrierten HF-Schaltung (RFIC, radio frequency integrated circuit) 310 bis zu einer Anpassungsschaltung MC (matching circuit), die in 12 veranschaulicht sind, betrachtet. 13B ist eine Ansicht einer Frequenzcharakteristik eines realen Abschnitts eines reflektiven Koeffizienten.
14A ist eine Draufsicht auf eine Antennenvorrichtung gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 14B ist eine Draufsicht auf den Spulenelementanordnungsabschnitt AC. 14C ist eine Draufsicht auf den Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20.
15A und 15B sind Draufsichten auf eine Antennenvorrichtung gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
16A, 16B und 16C sind Draufsichten auf eine weitere Antennenvorrichtung gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
17A ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements bei einer Antennenvorrichtung gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 17B ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt bei einer Antennenvorrichtung eines Vergleichsbeispiels.
18 ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer Antennenvorrichtung gemäß einem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
19A und 19B sind Draufsichten auf einen Hauptabschnitt einer weiteren Antennenvorrichtung gemäß dem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
20 ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer Antennenvorrichtung gemäß einem siebten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
21 ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements und eines Kondensators bei einer Antennenvorrichtung gemäß einem achten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
22A ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer Antennenvorrichtung gemäß einem neunten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 22B ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer weiteren Antennenvorrichtung gemäß dem neunten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und eine Draufsicht auf eine Leiterstruktur einer Innenschicht.
23A ist eine auseinandergezogene Draufsicht auf eine Antennenvorrichtung gemäß einem zehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 23B ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt der Antennenvorrichtung.
24 ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements bei einer Antennenvorrichtung gemäß einem elften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
25 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Spulenelements 40 gemäß dem elften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
26 ist eine auseinandergezogene Querschnittsansicht des Spulenelements 40.
27 ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt bei einer Antennenvorrichtung gemäß einem zwölften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
28 ist ein Schaltungsdiagramm einer Schaltung, die mit einer Antennenvorrichtung 301 gemäß dem zwölften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verbunden werden soll.
29A zeigt eine Unteransicht und eine Draufsicht auf ein Spulenelement gemäß dem zwölften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 29B zeigt eine Unteransicht und eine Draufsicht auf das Spulenelement gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als Vergleichsbeispiel.
30A ist eine Draufsicht auf eine Antennenvorrichtung gemäß einem dreizehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 30B ist eine Draufsicht auf eine weitere Antennenvorrichtung gemäß dem dreizehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
31 ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt einer Verdrahtungsplatte bei einer Antennenvorrichtung gemäß einem vierzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
32A ist eine Draufsicht auf eine elektronische Apparatur wie beispielsweise ein Smartphone, die die Antennenvorrichtung gemäß dem vierzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst, und 32B ist eine Teildraufsicht auf einen Antennenvorrichtungskonfigurationsabschnitt der elektronischen Apparatur.
33 ist eine Ansicht einer Funktion (Boost-Effekt, Nachladeeffekt) als Teil eines Strahlungselements eines ersten Gehäuseleiterabschnitts 210 und eines zweiten Gehäuseleiterabschnitts 220.
34 ist eine Ansicht einer Veränderung eines Kopplungskoeffizienten k23 (siehe 8) eines schleifenförmigen Leiters 10 und einer Kommunikationspartnerantenne 500 bezüglich einer Veränderung der Breite H (siehe 32B) eines Schlitzes SL.
35A, 35B und 35C sind Ansichten, die eine Positionsveränderung eines Spulenelements bezüglich des Schlitzes SL zeigen.
36 ist eine Ansicht einer Veränderung des Kopplungskoeffizienten k23 (siehe 8) des schleifenförmigen Leiters 10 und der Kommunikationspartnerantenne 500 bezüglich einer Veränderung der Position des Spulenelements bezüglich des Schlitzes SL.
37A ist eine Draufsicht auf eine Konfiguration eines Leiterabschnitts eines Gehäuses einer elektronischen Apparatur, die eine Antennenvorrichtung gemäß einem fünfzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst. 37B ist eine vergrößerte Draufsicht auf einen von einer gestrichelten Linie in 37A umgebenen Abschnitt.
38 ist eine vergrößerte Teildraufsicht auf eine weitere Konfiguration eines Leiterabschnitts eines Gehäuses einer elektronischen Apparatur, die die Antennenvorrichtung gemäß dem fünfzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst.
39A bis 39L sind Draufsichten auf eine elektronische Apparatur, die mit einer Antennenvorrichtung gemäß einem sechzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung versehen ist.
40A bis 40K sind Draufsichten auf die elektronische Apparatur, die mit einer weiteren Antennenvorrichtung gemäß dem sechzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung versehen ist.
41A bis 41K sind Draufsichten auf die elektronische Apparatur, die mit einer wieder anderen Antennenvorrichtung gemäß dem sechzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung versehen ist.
42A, 42B und 42C sind jeweils eine Draufsicht auf eine Antennenvorrichtung gemäß einem siebzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
43A ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer elektronischen Apparatur 402 gemäß einem achtzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 43B ist eine Schnittansicht eines X-X-Abschnitts in 43A.
44 ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer elektronischen Apparatur 303 gemäß einem neunzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
45 ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer elektronischen Apparatur 304 gemäß einem zwanzigsten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
46A ist eine Teildraufsicht auf die Antennenvorrichtung 301X eines Vergleichsbeispiels, und 46B ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20 der Antennenvorrichtung 301X.
47A ist eine Teildraufsicht auf die Antennenvorrichtung 301Y eines Vergleichsbeispiels, und 47B ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20 der Antennenvorrichtung 301Y.
48A ist eine Teildraufsicht auf die Antennenvorrichtung 301Z eines Vergleichsbeispiels, und 48B ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20 der Antennenvorrichtung 301Z.
49A ist eine Ansicht der Stärke und Richtung eines Stroms in einem planaren Leiter 311 und einem Spulenelementanordnungsabschnitt AC der Antennenvorrichtung 301Z eines Vergleichsbeispiels, und 49B ist eine Ansicht der Stärke und Richtung eines Stroms in dem Spulenelementanordnungsabschnitt AC.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Hiernach werden eine Mehrzahl bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen und mehrere spezifische Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen stellen Komponenten und Elemente, denen dieselben Bezugszeichen oder Symbole zugewiesen sind, identische Komponenten und Elemente dar. Obwohl in Anbetracht einer leichten Beschreibung oder eines leichten Verständnisses von Hauptpunkten eine Mehrzahl von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Zweckmäßigkeit halber unterteilt und beschrieben wurden, können am Aufbau beteiligte Elemente, die bei verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben sind, teilweise durch einander ersetzt und miteinander kombiniert werden. Bei jedem der Mehrzahl bevorzugter Ausführungsbeispiele wird auf eine Beschreibung von Sachverhalten, die dieselben wie diese sind, verzichtet, und insbesondere werden die Unterschiede beschrieben. Außerdem werden die gleichen Wirkungseffekte, die durch die gleiche Konfiguration erzielt werden, nicht für jedes bevorzugte Ausführungsbeispiel einzeln beschrieben.
Bei jedem nachstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine „Antennenvorrichtung“ eine Antenne, die einen Magnetfluss emittiert. Die Antennenvorrichtung ist eine Antenne, die für eine Nahfeldkommunikation unter Verwendung einer Magnetfeldkopplung mit einer Kommunikationspartnernebenantenne verwendet werden soll und für eine Kommunikation wie beispielsweise NFC (Near Field Communication, Nahfeldkommunikation) verwendet wird. Die Antennenvorrichtung wird in einem Frequenzband wie beispielsweise einem HF-Band verwendet, und wird insbesondere bei einer Frequenz von 13.56 MHz oder nahe 13.56 MHz verwendet. Da die Größe einer Antennenvorrichtung im Vergleich zu einer Wellenlänge λ bei der zu verwendenden Frequenz extrem klein ist, ist es im Grunde schwierig die hohen Strahlungscharakteristika elektromagnetischer Wellen zu erhalten. Die Länge eines Spulenleiters, wenn der Spulenleiter einer Spulenantenne, mit der eine unten beschriebene Antennenvorrichtung versehen ist, erweitert ist, beträgt weniger als oder gleich λ/10. Es ist zu beachten, dass eine Wellenlänge, auf die hierin Bezug genommen wird, eine effektive Wellenlänge in Anbetracht eines Wellenlängenkürzungseffekts angibt, der durch die Dielektrizität und Permeabilität eines Basismaterials, in dem eine Antenne gebildet ist, bewirkt wird. Beide Enden des Spulenleiters, den die Spulenantenne aufweist, sind mit einer Versorgungsschaltung verbunden, die ein verwendetes Frequenzband (HF-Band, insbesondere nahe 13.56 MHz) betreibt. Deshalb fließt entlang eines Spulenleiters, das heißt in einer Richtung, durch die ein Strom fließt, ein ungefähr einheitlicher Strom durch den Spulenleiter, und die Stromverteilung entlang des Spulenleiters ist im Wesentlichen einheitlich wie in einem Fall, in dem die Länge des Spulenleiters geringer als die oder gleich der Wellenlänge ist.
Erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
1A ist eine Draufsicht auf eine Antennenvorrichtung 301 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 1B ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt AC der Antennenvorrichtung. 2 ist eine Draufsicht auf den Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20.
Die Antennenvorrichtung 301 ist mit einer Verdrahtungsplatte 110, einem leitfähigen Bauglied, das einen ersten Leiterabschnitt 11 und einen zweiten Leiterabschnitt 21 umfasst, die auf der Oberfläche dieser Verdrahtungsplatte 110 gebildet sind, einem Spulenelement 20, das eine Kopplungsspule, die mit einer Versorgungsschaltung verbunden werden soll, aufweist, und einem Kondensator 3 versehen. Die Verdrahtungsplatte 110 ist ein Beispiel eines „Basismaterials“ gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der erste Leiterabschnitt 11 ist mit einem planaren Leiter 111 versehen, der sich zu einer planaren Form ausdehnt, und Erweiterungsabschnitte 11A und 11B sind teilweise erweitert. Der erste Leiterabschnitt 11 weist eine Leiteröffnung OP und einen Zwischenraum G1, der einen Außenrand des ersten Leiterabschnitts 11 und die Leiteröffnung OP verbindet, auf. Der Kondensator 3 ist dazu angeordnet, den Zwischenraum G1 zu durchqueren. Dieser Zwischenraum G1 kann auch als „Schlitz“ ausgedrückt werden.
Der zweite Leiterabschnitt 21 ist mit zwei Punkten eines Innenrandes der Leiteröffnung OP verbunden und unterteilt die Leiteröffnung OP in zwei Leiteröffnungen OP1 und OP2. Mit anderen Worten ist der zweite Leiterabschnitt 21 eine lineare Leiterstruktur entlang einer Grenze zwischen einer ersten Leiteröffnung OP1 und einer zweiten Leiteröffnung OP2. Dieser zweite Leiterabschnitt 21 und die Erweiterungsabschnitte 11A und 11B, die ein Teil des ersten Leiterabschnitts 11 sind, bilden einen schleifenförmigen Leiter 10. Dieser schleifenförmige Leiter 10 und der Kondensator 3 bilden einen Strompfad, der ein Beispiel eines „schleifenförmigen Strompfades“ gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
Das Spulenelement 20 ist mit einer Versorgungsschaltung verbunden, die nicht veranschaulicht ist, und eine Kopplungsspule bei dem Spulenelement 20 ist mit dem oben beschriebenen schleifenförmigen Strompfad magnetisch gekoppelt. Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel bedeutet ein Zustand eines „magnetisch mit einem schleifenförmigen Strompfad gekoppelt“-Seins einen Zustand eines magnetisch mit einem Abschnitt Gekoppeltseins, der einen schleifenförmigen Strompfad bildet. Somit umfasst ein derartiger Zustand ein „magnetisch mit dem schleifenförmigen Leiter Gekoppeltsein“ und ein „magnetisch mit dem zweiten Leiterabschnitt 21 Gekoppeltsein“.
Die Verdrahtungsplatte 110 umfasst Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15. Beide Enden eines Spulenleiters 78 der Kopplungsspule des Spulenelements 20 sind mit den Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15 verbunden. Die Verdrahtungsplatte 110 ist mit einer Versorgungsschaltung versehen, die mit den Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15 verbunden ist. Demgemäß sind die beiden Enden des Spulenleiters 78 der Kopplungsspule des Spulenelements 20 durch die Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15 mit der Versorgungsschaltung verbunden.
Da die Leiteröffnung OP den Zwischenraum G1 aufweist, der den Außenrand des ersten Leiterabschnitts 11 und die Leiteröffnung OP verbindet, hebt die Leiteröffnung OP den durch das Innere der Leiteröffnung OP verlaufenden Magnetfluss nicht auf. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Leiteröffnung OP1 insbesondere den Zwischenraum G1 auf, der den Außenrand des ersten Leiterabschnitts 11 und die Leiteröffnung OP1 verbindet.
Das Spulenelement 20 weist einen Spulenleiter 78 der Kopplungsspule, die in einer Spiralform um eine Wickelachse gewickelt ist, und ein erstes Ende E1 des Spulenelements 20 und ein zweites Ende E2 des Spulenelements 20, die über diesen Spulenleiter hinweg einander zugewandt sind, auf. Obwohl 1B den Spulenleiter 78 der Kopplungsspule bei dem Spulenelement 20 veranschaulicht, weist der Spulenleiter 78 dieser Kopplungsspule ein repräsentativ angegebenes Bezugszeichen auf, und gemäß den nachstehend beschriebenen Einzelheiten ist die Kopplungsspule durch eine Mehrzahl von linearen Leitern, einen Zwischenschichtverbindungsleiter, einen Endflächenleiter und dergleichen konfiguriert. Obwohl die Wickelachse der Kopplungsspule des Spulenelements 20 bei diesem Beispiel parallel zu dem planaren Leiter 111 ist, ist die Wickelachse eventuell nicht vollständig parallel und weist eventuell lediglich eine parallele Komponente auf.
In einer Draufsicht auf die Verdrahtungsplatine 110 überlappt das erste Ende E1 des Spulenelements 20 die erste Leiteröffnung OP1, die mit dem Zwischenraum G1 verbunden ist. Mit anderen Worten befindet sich das erste Ende E1 des Spulenelements 20 näher an dem Inneren der Schleife des schleifenförmigen Leiters 10 als an dem planaren Leiter 111. Außerdem befindet sich das zweite Ende E2 des Spulenelements 20 näher an dem planaren Leiter 111 als an dem Inneren der Schleife des schleifenförmigen Leiters 10. Durch die Anordnung eines derartigen Spulenelements 20 ist die Kopplungsspule bei dem Spulenelement 20 mit dem planaren Leiter 111 und dem schleifenförmigen Strompfad magnetisch gekoppelt.
Während bei dem in 1B veranschaulichten Beispiel die Kopplungsspule bei dem Spulenelement 20 in einer Draufsicht den zweiten Leiterabschnitt 21 überlappt, muss die Kopplungsspule den zweiten Leiterabschnitt 21 nicht zwangsläufig überlappen, und die Kopplungsspule kann dahin gehend positioniert sein, mit dem schleifenförmigen Strompfad magnetisch gekoppelt zu sein.
Wie in 2 veranschaulicht ist, ist an dem einen Endabschnitt des ersten Leiterabschnitts 11 der Zwischenraum G1 der Leiterstruktur gebildet, und der Kondensator 3 ist dahin gehend verbunden, diesen Zwischenraum G1 zu durchqueren (um ihn anzubinden).
Gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es oben beschrieben wurde, werden ein Strom, der durch den planaren Leiter 111 fließt, wenn die Kopplungsspule des Spulenelements 20 mit dem planaren Leiter 111 gekoppelt ist, und ein Strom, der durch den schleifenförmigen Strompfad fließt, wenn die Kopplungsspule des Spulenelements 20 mit dem schleifenförmigen Strompfad gekoppelt ist, den der schleifenförmige Leiter 10 bildet, überlagert, da die Kopplungsspule bei dem Spulenelement 20 dahin gehend angeordnet ist, mit dem planaren Leiter 111 und dem schleifenförmigen Strompfad magnetisch gekoppelt zu sein, so dass die Funktion des schleifenförmigen Leiters 10 und des planaren Leiters 111 als Strahler verbessert ist.
Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel
3A ist eine Draufsicht auf eine Antennenvorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 3B ist eine Draufsicht auf den Spulenelementanordnungsabschnitt AC. Das Spulenelement 20 ist mit einem Hilfsleiter versehen, und der zweite Leiter ist durch zweite Leiterabschnitte 21A und 21B konfiguriert. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen.
An jedem Endabschnitt der zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B sind Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B gebildet. Außerdem umfasst die Verdrahtungsplatte 110 ferner Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15. Das Spulenelement 20 ist mit den Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B und den Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15 verbunden. Die Verdrahtungsplatte 110 ist mit einer Versorgungsschaltung versehen, die mit den Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15 verbunden ist.
Es folgt eine Beschreibung eines ausführlichen Aufbaus eines Kopplungsspulenelements. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Spulenelements 20. 5 ist eine auseinandergezogene Draufsicht auf eine Elektrodenstruktur und dergleichen jeder Basismaterialschicht eines Mehrschichtsubstrats 70 bei dem Spulenelement 20. 6 ist eine Schnittansicht, die einen Pfad eines Stroms zeigt, der durch einen bei dem Spulenelement 20 konfigurierten Hilfsleiter fließt.
Das Spulenelement 20 ist ein Element, bei dem ein Hilfsleiter, der mit dem schleifenförmigen Leiter 10 in Reihe geschaltet werden soll, und eine spiralförmige Kopplungsspule, die in einer quadratischen Röhrenform gebildet ist, in Kontakt mit einem rechteckigen parallelepipedförmigen Mehrschichtsubstrat 70 gebildet sind.
Auf der unteren Oberfläche (Anbringoberfläche) des Spulenelements 20 sind zwei Anschlüsse 92A und 93A, um eine Versorgungsschaltung wie beispielsweise eine RFIC zu verbinden, und zwei Anschlüsse 94 und 95, um die Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B zu verbinden, gebildet.
Das Mehrschichtsubstrat 70 wird durch Stapeln in der Reihenfolge einer Mehrzahl von Basismaterialschichten 7a bis 7q gemäß der Veranschaulichung von (1) bis (17) in 5 erhalten. In 5 ist (1) die untere Schicht, und (17) ist die obere Schicht. In 5 sind (1) bis (17) untere Flächen der Basismaterialschichten 7a bis 7q, und die untere Fläche der Basismaterialschicht 7a ist eine Anbringoberfläche des Mehrschichtsubstrats 70.
Die Basismaterialschichten 7a, 7b, 7c, 7p und 7q sind rechteckige parallelepipedförmige nicht-magnetische Schichten, beispielsweise Ferrite aus nicht-magnetischem Material. Die Basismaterialschichten 7d bis 7o sind rechteckige parallelepipedförmige Magnetschichten, beispielsweise Magnetkörperferrite. Mit anderen Worten ist das Mehrschichtsubstrat 70 so konfiguriert, dass die Basismaterialschichten 7d bis 7o, die Magnetschichten sind, zwischen den Basismaterialschichten 7a, 7b, 7c, 7p und 7q, die nicht-magnetische Schichten sind, sandwichartig angeordnet sind. Es ist zu beachten, dass die Basismaterialschichten 7a bis 7q nicht unbedingt eine Magnetschicht oder eine nicht-magnetische Schicht sein müssen, sondern lediglich Isolatoren sein können. Außerdem stellt eine nicht-magnetische Schicht bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine Schicht dar, deren Permeabilität geringer ist als die Permeabilität einer Magnetschicht und die nicht unbedingt ein nicht-magnetisches Material sein muss; und eine nicht-magnetische Schicht kann ein Magnetkörper sein, dessen relative magnetische Permeabilität mehr als 1 beträgt und geringer ist als die relative magnetische Permeabilität einer Magnetschicht.
Die Anschlüsse 92A und 93A und die Anschlüsse 94 und 95 sind auf der unteren Oberfläche der Basismaterialschicht 7a gebildet, die in 5 bei (1) veranschaulicht ist.
Außenverbindungsleiter 92B und 93B und lineare Leiter 71G und 71H sind auf der unteren Oberfläche der in 5 bei (2) veranschaulichten Basismaterialschicht 7b gebildet. Die äußeren Verbindungsleiter 92B und 93B und die Anschlüsse 92A und 93A sind jeweils durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter miteinander verbunden. Die linearen Leiter 71G und 71H sind jeweils durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter miteinander verbunden. Die linearen Leiter 71G und 71H sind durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter mit den Anschlüssen 94 bzw. 95 verbunden.
Eine Mehrzahl von linearen Leitern 73A sind auf der unteren Oberfläche der in 5 bei (3) veranschaulichten Basismaterialschicht 7c gebildet. Eine Mehrzahl von linearen Leitern 73B und linearen Leitern 71E und 71F und 73C und 73D sind auf der unteren Oberfläche der in 5 bei (4) veranschaulichten Basismaterialschicht 7d gebildet. Die Mehrzahl von linearen Leitern 73A und die Mehrzahl von linearen Leitern 73B sind durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter jeweils parallel zueinander geschaltet.
Eine Mehrzahl von Endflächenleitern 81 und eine Mehrzahl von Endflächenleitern 82 sind auf den in 5 bei (5) bis (15) veranschaulichten Basismaterialschichten 7e bis 7o gebildet.
Eine Mehrzahl von linearen Leitern 72B und ein linearer Leiter 71B sind auf der unteren Oberfläche der in 5 bei (16) veranschaulichten Basismaterialschicht 7p gebildet. Eine Mehrzahl von linearen Leitern 72A und ein linearer Leiter 71A sind auf der unteren Oberfläche der in 5 bei (17) veranschaulichten Basismaterialschicht 7q gebildet. Die Mehrzahl von linearen Leitern 72A und die linearen Leiter 72B sind durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter jeweils parallel zueinander geschaltet. Außerdem sind der lineare Leiter 71A und der lineare Leiter 71B durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter parallel zueinander geschaltet.
Die Mehrzahl von linearen Leitern 73B sind durch die Endflächenleiter 81 und 82 sequenziell mit der Mehrzahl von linearen Leitern 72B in Reihe geschaltet. Überdies sind die linearen Leiter 71E und 71F durch die Endflächenleiter 71C und 71D mit dem linearen Leiter 71B verbunden.
Die linearen Leiter 72A, 72B, 73A und 73B und die Endflächenleiter 81 und 82 bilden eine rechteckige spiralförmige Kopplungsspule von etwa 12 Windungen.
Ferner bilden die linearen Leiter 71A, 71B, 71E, 71F, 71G und 71H, die Endflächenleiter 71C und 71D und dergleichen einen rechteckigen schleifenförmigen Hilfsleiter von ungefähr einer Windung.
In 6 gibt ein Strom i2 einen Pfad des Stroms an, der durch den Hilfsleiter fließt. Auf diese Weise ist das Spulenelement 20 zusammen mit der Kopplungsspule in der Mitte in Richtung der Wickelachse dieser Kopplungsspule mit einem Hilfsleiter versehen. Der Hilfsleiter bildet zusammen mit dem schleifenförmigen Leiter 10 und dem Kondensator C3 einen schleifenförmigen Strompfad.
Da bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel der Hilfsleiter bei dem Spulenelement 20 auch ein Abschnitt des schleifenförmigen Strompfades ist, umfasst ein Zustand eines „magnetisch mit einem schleifenförmigen Strompfad gekoppelt“-Seins ein „magnetisch mit dem schleifenförmigen Leiter Gekoppeltsein“, ein „magnetisch mit dem zweiten Leiterabschnitt 21 Gekoppeltsein“ und ein „magnetisch mit dem Hilfsleiter bei dem Spulenelement 20 Gekoppeltsein“.
Da, wie oben beschrieben wurde, der Hilfsleiter bei dem Spulenelement 20 im Vergleich zu einem Fall, bei dem der Hilfsleiter nicht bei dem Spulenelement 20 gebildet ist, auch ein Abschnitt des schleifenförmigen Strompfades ist, liegen der schleifenförmige Strompfad und der Spulenleiter der Kopplungsspule des Spulenelements 20 näher beieinander. Deshalb kann die Kopplung zwischen dem schleifenförmigen Strompfad und der Kopplungsspule gestärkt werden. Außerdem kann die Variation des Kopplungsgrades zwischen der Kopplungsspule und dem schleifenförmigen Strompfad, die auf die Variation der Anbringposition der Kopplungsspule zurückzuführen ist, verringert werden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf einen Fall beschränkt, bei dem die Kopplungsspule und der Hilfsleiter als einzelnes Element konfiguriert sind wie bei diesem Beispiel.
Es ist zu beachten, dass, obwohl ein Beispiel gezeigt ist, bei dem das Spulenelement 20 durch einen gestapelten Körper konfiguriert ist, der durch Stapeln einer Mehrzahl von Basismaterialien erhalten wird, die die Leiterstruktur umfassen, die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist. Beispielsweise kann ein Spulenelement vom Wicklungstyp, das durch Wickeln eines Leiters um einen Magnetkörperkern herum erhalten wird, oder ein Spulenelement, das durch Bilden einer planaren Spule in einem Basismaterial erhalten wird, verwendet werden.
Außerdem ist der oben beschriebene „schleifenförmige Leiter“ ein Leiter, der den schleifenförmigen Strompfad um die Leiteröffnung (OP, insbesondere OP1) herum bildet. Ein Kondensator, ein Teil eines Spulenelements und ein Abschnitt durch andere Komponenten können enthalten sein, um diesen schleifenförmigen Strompfad zu bilden.
Die oben beschriebenen diversen Modifikationen sind nicht nur auf die Modifikation des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels, sondern gleichermaßen auch auf die Modifikationen aller bevorzugten Ausführungsbeispiele anwendbar.
Gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel werden ähnlich dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Strom, der durch den planaren Leiter 111 fließt, wenn die Kopplungsspule des Spulenelements 20 mit dem planaren Leiter 111 gekoppelt ist, und ein Strom, der durch den schleifenförmigen Strompfad fließt, wenn die Kopplungsspule des Spulenelements 20 mit dem schleifenförmigen Strompfad gekoppelt ist, überlagert, da die Kopplungsspule bei dem Spulenelement 20 dazu angeordnet ist, mit dem planaren Leiter 111 und dem schleifenförmigen Strompfad magnetisch gekoppelt zu werden, so dass die Funktion des schleifenförmigen Leiters 10 und des planaren Leiters 111 als Strahler verbessert ist.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Positionsbeziehung der Antennenvorrichtung 301 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und einer Kommunikationspartnerantenne 500. Außerdem ist 8 ein Diagramm, das ein Verfahren zum Koppeln der Antennenvorrichtung 301 und der Kommunikationspartnerantenne 500 zeigt. In 8 sind die Kopplungsspule des Spulenelements 20 und der schleifenförmige Strompfad anhand eines Kopplungskoeffizienten k12 gekoppelt, und der schleifenförmige Strompfad und die Kommunikationspartnerantenne 500 sind anhand eines Kopplungskoeffizienten k23 gekoppelt. Ferner sind die Kopplungsspule des Spulenelements 20 und die Kommunikationspartnerantenne 500 anhand eines Kopplungskoeffizienten k13 gekoppelt. Demgemäß ist die Kopplung mit der Kommunikationspartnerantenne 500 im Vergleich zu einer Antennenvorrichtung, bei der eine Kopplungsspule einfach in einem Randabschnitt des planaren Leiters 111 der Verdrahtungsplatte angeordnet ist, durch den Kopplungskoeffizienten k23 ganz allgemein erhöht.
Das Folgende zeigt eine Mehrzahl von Antennenvorrichtungen als Vergleichsbeispiele und die Ergebnisse eines Charakteristikavergleichs zwischen der Mehrzahl von Antennenvorrichtungen.
46A ist eine Teildraufsicht auf eine Antennenvorrichtung 301X eines Vergleichsbeispiels, und 46B ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20 der Antennenvorrichtung 301X.
47A ist eine Teildraufsicht auf eine Antennenvorrichtung 301Y eines Vergleichsbeispiels, und 47B ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20 der Antennenvorrichtung 301Y.
48A ist eine Teildraufsicht auf eine Antennenvorrichtung 301Z eines Vergleichsbeispiels, und 48B ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20 der Antennenvorrichtung 301Z.
Die in 46A und 46B veranschaulichte Antennenvorrichtung 301X umfasst einen ersten Leiterabschnitt 11 und umfasst keinen schleifenförmigen Leiter 10. Die in 47A und 47B veranschaulichte Antennenvorrichtung 301Y umfasst einen schleifenförmigen Leiter 10 und umfasst keinen ersten Leiterabschnitt 11. Obwohl die in 48A und 48B veranschaulichte Antennenvorrichtung 301Z sowohl den schleifenförmigen Leiter 10 als auch den planaren Leiter 111 umfasst, sind die zwei Punkte des schleifenförmigen Leiters nicht mit dem planaren Leiter 111 verbunden.
9 ist ein Graph, der einen Kopplungskoeffizienten der Antennenvorrichtung 301 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und jeder der Antennenvorrichtungen 301X, 301Y und 301Z der Vergleichsbeispiele zeigt. Der Kopplungskoeffizient k23 zwischen dem schleifenförmigen Strompfad und der Kommunikationspartnerantenne 500 ist bei der Antennenvorrichtung 301 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel am höchsten und bei der Antennenvorrichtung 301X des Vergleichsbeispiels am niedrigsten (ungefähr gleich null). Somit wird angenommen, dass die Kopplung zwischen dem schleifenförmigen Leiter 10 und der Kommunikationspartnerantenne 500 stark zu einer Kopplung zwischen der Antennenvorrichtung 301 und der Kommunikationspartnerantenne 500 beigetragen hat.
Außerdem ist der Kopplungskoeffizient k13 zwischen der Kopplungsspule des Spulenelements 20 und der Kommunikationspartnerantenne 500 bei der Antennenvorrichtung 301 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel am höchsten und bei der Antennenvorrichtung 301Y des Vergleichsbeispiels am niedrigsten. Somit wird angenommen, dass die Kopplung zwischen dem planaren Leiter 111 und der Kommunikationspartnerantenne 500 zu der Kopplung zwischen der Antennenvorrichtung 301 und der Kommunikationspartnerantenne 500 beigetragen hat.
Ferner wird angenommen, dass der Grund dafür, warum der Kopplungskoeffizient k23 der Antennenvorrichtung 301Z niedriger ist als der Kopplungskoeffizient k23 der Antennenvorrichtung 301, darin liegt, dass die Antennenvorrichtung 301Z an den zwei Punkten des schleifenförmigen Leiters nicht mit dem planaren Leiter 111 verbunden ist und dass somit ein durch den schleifenförmigen Leiter 10 fließender Strom relativ gering ist.
Das Folgende zeigt den Unterschied bezüglich des durch den schleifenförmigen Leiter 10 fließenden Stroms in Abhängigkeit davon, ob die zwei Punkte des schleifenförmigen Leiters mit dem planaren Leiter 111 verbunden sind oder nicht. 10A ist eine Ansicht der Stärke und Richtung eines Stroms in einem planaren Leiter 111 und einem Spulenelementanordnungsabschnitt AC der Antennenvorrichtung 301 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 10B ist eine Ansicht der Stärke und Richtung eines Stroms in dem Spulenelementanordnungsabschnitt AC. Die Stärke und Richtung eines Stroms sind durch die Konzentration und Richtung eines Pfeils angegeben. 11 ist eine Ansicht der Stärke und Richtung eines Stroms in dem Spulenelementanordnungsabschnitt AC der Antennenvorrichtung 301 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Anders als die Art und Weise der Darstellung in 10B wird die Stärke eines Stroms an dem Anfangspunkt eines Pfeils durch die Größe des Pfeils angegeben. In 10B und 11 ist der mit dem schleifenförmigen Leiter 10 zu verbindende Kondensator 3 nicht veranschaulicht.
Im Gegensatz dazu ist 49A eine Ansicht der Stärke und Richtung eines Stroms in einem planaren Leiter 111 und einem Spulenelementanordnungsabschnitt AC der Antennenvorrichtung 301Z eines Vergleichsbeispiels, und 49B ist eine Ansicht der Stärke und Richtung eines Stroms in dem Spulenelementanordnungsabschnitt AC. Die Stärke des Stroms an dem Anfangspunkt eines Pfeils wird durch die Größe des Pfeils angegeben. Außerdem ist eine Veranschaulichung des mit dem schleifenförmigen Leiter 10 zu verbindenden Kondensators weggelassen.
Wie aus dem Vergleich zwischen 10B und 49B hervorgeht, ist insbesondere ein Strom, der durch den schleifenförmigen Leiter 10 fließt, relativ gering, es sei denn, der schleifenförmige Leiter 10 ist an zwei Punkten mit dem planaren Leiter 111 verbunden. Somit kann man verstehen, dass der Kopplungskoeffizient k23 der Antennenvorrichtung 301 des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels höher ist als der Kopplungskoeffizient k23 der Antennenvorrichtung 301Z des Vergleichsbeispiels.
12 ist ein Schaltungsdiagramm einer Schaltung, die mit der Antennenvorrichtung 301 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verbunden werden soll. Jedoch ist ein Teil der Antennenvorrichtung 301 eine Ersatzschaltung. In der Figur wird die Kopplungsspule bei dem Spulenelement 20 der Antennenvorrichtung 301 durch einen Induktor L1 angegeben. Außerdem sind der schleifenförmige Leiter 10 und der Hilfsleiter bei dem Spulenelement 20 durch einen Induktor L2 angegeben. Ein Kondensator C3 ist äquivalent zu dem mit dem schleifenförmigen Leiter 10 verbundenen Kondensator 3. Der Strompfad, der durch den Induktor L2 und den Kondensator C3 konfiguriert ist, ist äquivalent zu dem schleifenförmigen Strompfad. Ferner ist eine Induktivitätskomponente einer Erdleiterstruktur, die mit beiden Seiten des Kondensators 3 verbunden werden soll, durch einen Induktor L3 angegeben. Die Induktoren L2 und L3 und der Kondensator C3 konfigurieren eine LC-Resonanzschaltung. Die Resonanzfrequenz dieser LC-Resonanzschaltung ist ein zur Kommunikation verwendetes Frequenzband.
Während der Übertragung sind der Induktor L1 und der Induktor L2 magnetisch miteinander gekoppelt, wie durch M12 in 12 angegeben ist, und ein induzierter Strom fließt mittels eines Magnetflusses, der aus dem Induktor L1 erzeugt wird, durch den Induktor L2. Außerdem sind der Induktor L1 und der Induktor L3 magnetisch miteinander gekoppelt, wie durch M13 in 12 angegeben ist, und ein induzierter Strom fließt mittels eines Magnetflusses, der aus dem Induktor L1 erzeugt wird, durch den Induktor L3. Während des Empfangs treten diese umgekehrten Phänomene auf. Auf diese Weise ermöglicht eine Verwendung des durch die zwei Induktoren L2 und L3 fließenden Stroms einen Erhalt von hohen Antennencharakteristika.
Es ist zu beachten, dass eine Anpassungsschaltung MC keine essenzielle Komponente der vorliegenden Erfindung ist.
Der Induktor L1 kann als Primärantenne definiert werden, und die Resonanzschaltung durch die Induktoren L2 und L3 und den Kondensator C3 kann als Sekundärantenne definiert werden.
Der Induktor L1 ist durch die Anpassungsschaltung MC mit einer RFIC 310 verbunden. Die RFIC 310 ist eine integrierte Schaltung, die mit einer Drahtloskommunikationsschaltung für NFC (Nahfeldkommunikation) versehen ist, die beispielsweise ein Band von 13,56 MHz verwendet. Die Anpassungsschaltung MC ist durch Kondensatoren C11 und C12, die in Reihe geschaltet sind, und durch Kondensatoren C21 und C22, die anhand einer Nebenschlussverbindung mit Masse verbunden sind, konfiguriert. Diese RFIC 310 oder die RFIC 310 und die Anpassungsschaltung MC sind äquivalent zu einer „Versorgungsschaltung“ der vorliegenden Erfindung.
Obwohl der Primärantenne (Induktor L1) mit einer symmetrischen Schaltung elektrische Leistung zugeführt wird, kann dies durch eine unsymmetrische Schaltung konfiguriert sein. Außerdem muss der planare Leiter 111 nicht unbedingt eine Erdleiterstruktur sein.
Da die elektrische Verbindung zwischen der Primärantenne und der Sekundärantenne auf einer Magnetfeldkopplung beruht, können die Primärantenne und die Sekundärantenne sogar dann, wenn jede symmetrisch oder unsymmetrisch ist, elektrisch miteinander verbunden sein.
13A ist eine Ansicht eines Reflexionskoeffizienten, auf einem Smith-Diagramm, wenn diejenige Seite der Anpassungsschaltung MC, die in 12 veranschaulicht ist, von der Seite der in 12 veranschaulichten RFIC 310 aus betrachtet wird. 13B ist eine Ansicht der Frequenzcharakteristika eines realen Abschnitts eines reflektiven Koeffizienten. Dreieckige Markierungen 1 bis 4 in 13A entsprechen Markierungen 1 bis 4 in 13B.
Eine in 13B veranschaulichte Resonanzspitze RP1 tritt hauptsächlich in Resonanz der Primärantenne auf, und eine Resonanzspitze RP2 tritt hauptsächlich in Resonanz der Sekundärantenne auf. Auf diese Weise erscheinen zwei Resonanzen durch mehrere Resonanzen mit der Primärantenne und der Sekundärantenne. Bei diesem Beispiel erfolgt Kommunikation innerhalb eines Bereichs der zwei Resonanzspitzen und auch bei einer Frequenz, die nahe bei niedrigen Frequenzen liegt. Beispielsweise wird Kommunikation bei einer durch die Markierung 3 angegebenen Frequenz durchgeführt.
Es ist zu beachten, dass die Hoch- und Niedrig-Beziehung der Resonanzfrequenz der Primärantenne und der Resonanzfrequenz der Sekundärantenne umgekehrt werden können.
Während bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel das Beispiel gezeigt ist, bei dem der planare Leiter 111 und der schleifenförmige Leiter 10 Leiterstrukturen sind, die auf derselben Oberfläche der Verdrahtungsplatte 120 gebildet sind, können der planare Leiter 111 und der schleifenförmige Leiter 10 auf unterschiedlichen Oberflächen oder unterschiedlichen Schichten gebildet sein. Außerdem kann einer der Leiter oder können beide Leiter auf einer Oberfläche gebildet sein, die keine Verdrahtungsplatte ist.
Drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
14A ist eine Draufsicht auf eine Antennenvorrichtung gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 14B ist eine Draufsicht auf den Spulenelementanordnungsabschnitt AC. 14C ist eine Draufsicht auf den Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20.
Bei der Antennenvorrichtung des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels ist der erste Leiterabschnitt 11 mit einem Erweiterungsabschnitt 11A des ersten Leiters versehen, und die zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B konfigurieren zusammen mit dem Erweiterungsabschnitt 11A einen schleifenförmigen Leiter. Das dritte bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel bezüglich der Form eines leitfähigen Bauglieds, das auf der Oberfläche der Verdrahtungsplatte 110 gebildet ist, und bezüglich der Form einer Leiteröffnung OP. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen.
Wie bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Antennenvorrichtung so konfiguriert sein, dass der Erweiterungsabschnitt 11A in dem ersten Leiterabschnitt 11 gebildet sein kann, und dieser Erweiterungsabschnitt 11A und der zweite Leiterabschnitt 21 können zusammen mit dem Kondensator 3 den schleifenförmigen Strompfad bilden.
Viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
15A und 15B sind Draufsichten auf eine Antennenvorrichtung gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Jedoch wird auf eine Veranschaulichung des Kondensators, der mit einem Zwischenraum verbunden werden soll, verzichtet. Die Konfiguration des leitfähigen Bauglieds der Verdrahtungsplatte 110 ist dieselbe wie die in 1B oder 3B veranschaulichte Konfiguration. Das vierte bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel oder dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel bezüglich der Positionsbeziehung der Leiteröffnung OP in dem ersten Leiterabschnitt 11. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel oder dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen.
In 15A gilt, dass dann, wenn ein Abstand von dem Außenrand des ersten Leiterabschnitts 11 zu der Leiteröffnung OP durch einen Abstand D angegeben ist, dieser Abstand D größer ist als jeglicher Abstand bei jedem der bevorzugten Ausführungsbeispiele, der veranschaulicht wurde.
Auf diese Weise kann der Abstand D von dem Außenrand des ersten Leiterabschnitts 11 zu der Leiteröffnung OP vergrößert werden. Wenn dieser Abstand größer ist, wird der „schleifenförmige Strompfad“ länger und größer, so dass die Strahlungscharakteristika einer Antennenvorrichtung verbessert werden.
In 15B gilt, dass dann, wenn ein Abstand entlang des Außenrands, von der Mittellinie des ersten Leiterabschnitts 11 zu der Leiteröffnung OP, durch einen Abstand E angegeben ist, dieser Abstand E größer ist als jeglicher Abstand in jedem der bevorzugten Ausführungsbeispiele, der veranschaulicht wurde.
Somit wird der Effekt der vorliegenden Erfindung sogar dann erzielt, wenn die Position der Leiteröffnung OP von der Mittellinie des ersten Leiterabschnitts 11 verschoben ist. Wenn jedoch der Abstand E entlang des Außenrands von der Mittellinie des ersten Leiterabschnitts 11 zu der Leiteröffnung OP größer ist, ist die Stärkeverteilung des durch den planaren Leiter 111 des ersten Leiterabschnitts 11 fließenden Stroms stärker beeinflusst, so dass die Strahlungscharakteristika einer Antennenvorrichtung im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Leiteröffnung in der Nähe der Mittellinie vorliegt, wie bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel, schlechter sein können.
16A, 16B und 16C sind Draufsichten auf eine weitere Antennenvorrichtung gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Konfiguration des leitfähigen Bauglieds der Verdrahtungsplatte 110 ist dieselbe wie die in 1B oder 3B veranschaulichte Konfiguration. Das vierte bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel oder dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel darin, dass der erste Leiterabschnitt 11 eine dritte Leiteröffnung OP3 umfasst. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel oder dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen.
Jegliches der in 16A, 16B und 16C veranschaulichten Beispiele umfasst die dritte Leiteröffnung OP3, die in dem ersten Leiterabschnitt 11 gebildet ist. Bei den in 16A und 16B veranschaulichten Beispielen ist die Leiteröffnung OP nicht nur mit dem Außenrand des ersten Leiterabschnitts 11, sondern auch mit der dritten Leiteröffnung OP3 verbunden. Bei dem Beispiel der 16C ist die dritte Leiteröffnung OP3 zwischen der Leiteröffnung OP und dem Außenrand des ersten Leiterabschnitts 11 gebildet. Außerdem ist der Kondensator 3 in der Nähe des Außenrands des ersten Leiterabschnitts 11 angeordnet.
Gemäß der in 16A, 16B und 16C veranschaulichten Antennenvorrichtung fließt ein Strom durch den planaren Leiter 111, um um das Randende der dritten Leiteröffnung OP3 zu zirkulieren, der „schleifenförmige Strompfad“ wird größer, und somit werden die Strahlungscharakteristika einer Antennenvorrichtung verbessert.
Fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Beschreibung auf eine Antennenvorrichtung gerichtet, die mit einem ersten Leiterabschnitt versehen ist, der einen linearen Abschnitt aufweist. 17A ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20 bei einer Antennenvorrichtung gemäß dem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das fünfte bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel darin, dass der erste Leiterabschnitt 11 einen linearen Abschnitt aufweist. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen. 17B ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt bei einer Antennenvorrichtung eines Vergleichsbeispiels. Beide Spulenelemente 20 sind durch eine Zweipunkt-Strichlinie angegeben, und auf eine Veranschaulichung eines mit einem Zwischenraum zu verbindenden Kondensators wird verzichtet.
Bei dem Basismaterial der Antennenvorrichtung gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie in 17A veranschaulicht ist, sind Erweiterungsabschnitte 11A und 11B eines ersten Leiterabschnitts und zweite Leiterabschnitte 21A und 21B, die elektrisch miteinander verbunden sind, gebildet. Der erste Leiterabschnitt 11 weist einen linearen Abschnitt auf. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die Konfigurationen der bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Antennenvorrichtung. Bei dem in 17B veranschaulichten Vergleichsbeispiel sind die zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B von dem ersten Leiterabschnitt 11 getrennt.
Bezüglich der Antennenvorrichtung des in 17A veranschaulichten vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels und der Antennenvorrichtung des in 17B veranschaulichten Vergleichsbeispiels lauten die Vergleichsergebnisse sowohl des Kopplungskoeffizienten k13 (siehe 8) der Kopplungsspule des Spulenelements 20 und der Kommunikationspartnerantenne 500 als auch des Kopplungskoeffizienten k23 des schleifenförmigen Leiters 10 und der Kommunikationspartnerantenne 500 wie folgt.

Vorliegendes bevorzugtes Ausführungsbeispiel Vergleichsbeispiel

k13 0,02069 0,00012

k23 0,01007 0,00325
Wie bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist, ist es aufgrund der Tatsache, dass der Kopplungskoeffizient k23 des schleifenförmigen Strompfads und der Kommunikationspartnerantenne 500 größer ist als der Kopplungskoeffizient des Vergleichsbeispiels, offensichtlich, dass der lineare Teil des ersten Leiterabschnitts 11 zur Strahlung beiträgt. Außerdem ist der erste Leiterabschnitt 11 teilweise mit den Erweiterungsabschnitten 11A und 11B des ersten Leiterabschnitts und den zweiten Leiterabschnitten 21A und 21B verbunden, was den in dem ersten Leiterabschnitt 11 induzierten Strom erhöht, so dass der Kopplungskoeffizient k13 auf ähnliche Weise bezüglich des Vergleichsbeispiels größer wird.
Sechstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel beschrieben, das sich von den beschriebenen Beispielen bezüglich der Richtung unterscheidet, in die der Zwischenraum, der den Außenrand des ersten Leiterabschnitts 11 und die Leiteröffnung OP verbindet, hinausgezogen ist. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen.
18 ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer Antennenvorrichtung gemäß dem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Beispiel ist der Zwischenraum G1, der den Außenrand des ersten Leiterabschnitts 11 und die Leiteröffnung OP verbindet, in die Richtung hinausgezogen, die zu der Spulenwickelachse der Kopplungsspule des Spulenelements 20 senkrecht ist. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die in 3A und 3B veranschaulichten Konfigurationen. Bei dem in 18 veranschaulichten Beispiel kann sogar dann, wenn der Abstand D von dem Außenrand des ersten Leiterabschnitts 11 zu der Leiteröffnung OP kurz ist, eine Antennenvorrichtung konfiguriert werden.
19A und 19B sind Draufsichten auf einen Hauptabschnitt einer weiteren Antennenvorrichtung gemäß dem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Jedoch wird das Spulenelement 20 durch eine Zweipunkt-Strichlinie angegeben. Bei dem in 19A veranschaulichten Beispiel ist der Zwischenraum, der den Außenrand des ersten Leiterabschnitts 11 und die Leiteröffnung OP verbindet, gebogen, und die Richtung, in die der Zwischenraum G1 von der Leiteröffnung OP herausgezogen ist, ist zu der Richtung des Außenrandes des ersten Leiterabschnitts 11 entgegengesetzt. Bei dem in 19B veranschaulichten Beispiel ist der Zwischenraum G1, der den Außenrand des ersten Leiterabschnitts 11 und die Leiteröffnung OP verbindet, von der gegenüberliegenden Seite der Leiteröffnung OP herausgezogen. Es ist zu beachten, dass bei beiden Beispielen die zwei Kondensatoren 3A und 3B zueinander parallel geschaltet sind.
In 19A und 19B deutet ein gestrichelter Pfeil einen Strompfad des „schleifenförmigen Strompfads“ an. Gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Strahlungscharakteristika einer Antennenvorrichtung verbessert, da der Strompfad des „schleifenförmigen Strompfads“ länger und größer wird und da die Leiteröffnung OP an einer Position in der Nähe der Mitte des ersten Leiterabschnitts 11 angeordnet werden kann.
Außerdem ist bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wie bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel das Spulenelement 20 mit einem Hilfsleiter versehen, und der zweite Leiterabschnitt kann durch 21A und 21B konfiguriert sein.
Siebtes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
20 ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer Antennenvorrichtung gemäß einem siebten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Jedoch wird das Spulenelement 20 durch eine Zweipunkt-Strichlinie angegeben.
Anders als bei der in 1B veranschaulichten Antennenvorrichtung ist die zweite Leiteröffnung OP2 der Leiteröffnung OP mit einem gebildeten Nichtleiterabschnitt um die Spulenelementverbindungsanschlussstelle 15 herum durchgehend. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen. Sogar bei einem solchen Aufbau verhält sich die Antennenvorrichtung ähnlich der bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Antennenvorrichtung. Um jedoch ein Auftreten eines Magnetflusses, der nicht zu der Kopplung zwischen der Kopplungsspule des Spulenelements 20 und der Kommunikationspartnerantenne beiträgt, beträchtlich zu verringern oder zu verhindern, wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es vorzuziehen, dass die zweite Leiteröffnung OP2 mit einem gebildeten Nichtleiterabschnitt um die Spulenelementverbindungsanschlussstelle 15 herum nicht durchgehend sei.
Achtes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem achten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel beschrieben, bei dem der zweite Leiterabschnitt im Vergleich zu dem zweiten Leiterabschnitt des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels kurz ist. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen. 21 ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20 und eines Kondensators in einer Antennenvorrichtung gemäß dem achten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Antennenvorrichtung des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels, die der bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Antennenvorrichtung ähnlich ist, bildet durch einen Teil des ersten Leiterabschnitts und der zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B einen schleifenförmigen Leiter und ist mit dem planaren Leiter 111, der Teil des ersten Leiterabschnitts ist, versehen. Außerdem ist die Antennenvorrichtung ferner mit den Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15 und den Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B versehen.
Wie bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wird sogar dann, wenn der zweite Leiter vergleichsweise kurz ist, durch den schleifenförmigen Leiter ein schleifenförmiger Strompfad gebildet, so dass sich die Antennenvorrichtung ähnlich der bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Antennenvorrichtung verhält.
Neuntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem neunten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Antennenvorrichtung beschrieben, bei der der auf der Verdrahtungsplatte 110 gebildete zweite Leiterabschnitt eine Form einer Spule einer oder mehrerer Windungen aufweist. Andere Konfigurationen sind dieselben, wie die bei den zweiten bevorzugten Ausführungsbeispielen beschriebenen Konfigurationen.
22A ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer Antennenvorrichtung gemäß dem neunten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Jedoch wird auf eine Veranschaulichung des mit einem Zwischenraum zu verbindenden Kondensators verzichtet. Anders als bei der in 3B veranschaulichten Antennenvorrichtung weist der zweite Leiterabschnitt 21B eine kreisförmige Gestalt auf, und beide zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B weisen eine rechtwinklige Spiralform einer Spule einer oder mehrerer Windungen auf.
22B ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer weiteren Antennenvorrichtung gemäß dem neunten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und eine Draufsicht auf eine Leiterstruktur einer Innenschicht. Der zweite Leiterabschnitt 21B ist über eine Oberflächenschicht und eine Innenschicht hinweg aus einer Kreisform gebildet. Beide zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B konfigurieren eine rechtwinklige Spiralform einer Spule einer oder mehrerer Windungen.
Bei allen in 22A und 22B veranschaulichten Antennenvorrichtungen werden hohe Antennencharakteristika erhalten, da der Kopplungskoeffizient der Kopplungsspule des Spulenelements 20 und der zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B hoch ist.
Zehntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem zehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Antennenvorrichtung beschrieben, die mit einem Spulenelement mit einer planaren Spulenform versehen ist.
23A ist eine auseinandergezogene Draufsicht auf eine Antennenvorrichtung gemäß dem zehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 23B ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt der Antennenvorrichtung. Diese Antennenvorrichtung, die der bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Antennenvorrichtung ähnlich ist, ist mit einem ersten Leiterabschnitt 11 mit Erweiterungsabschnitten 11A und 11B sowie zweiten Leiterabschnitten 21A und 21B versehen. Außerdem ist die Antennenvorrichtung mit den Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B versehen. Die zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B und die Erweiterungsabschnitte 11A und 11B des ersten Leiterabschnitts 11 konfigurieren zusammen mit dem Kondensator 3 einen „schleifenförmigen Strompfad“.
Das Spulenelement 20 ist mit einem Basismaterial, das Flexibilität aufweist, einem linearen Leiter 74, der auf dem Basismaterial gebildet ist und eine rechtwinklige Spiralform aufweist, und einem linearen Leiter 71, der um die Außenseite eine rechtwinklige Spiralform aufweisenden linearen Leiters gewickelt ist, versehen. Beide Enden des linearen Leiters 74 werden als Anschlüsse 92 und 93 verwendet, die mit einer Versorgungsschaltung zu verbinden sind. Die beiden Enden des linearen Leiters 71 sind mit den Anschlüssen 94 und 95 auf einer unteren Oberfläche durch einen Zwischenschichtverbindungsleiter hindurch elektrisch verbunden. Der lineare Leiter 74 fungiert als „Kopplungsspule“, und der lineare Leiter 71 fungiert als „Hilfsleiter“.
Wie in 23B veranschaulicht ist, ist das Spulenelement 20 auf der Verdrahtungsplatte 110 angebracht, und die Anschlüsse 94 und 95 sind mit den Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B verbunden.
Die Spulenwickelachse der Kopplungsspule ist senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche der Verdrahtungsplatte 110, und in einer Draufsicht auf die Verdrahtungsplatte 110 überlappt die Spulenöffnung der Kopplungsspule die Leiteröffnung OP.
Gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Kopplungsspule des Spulenelements 20 magnetisch mit dem „schleifenförmigen Strompfad“ gekoppelt.
Elftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem elften bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein weiteres Beispiel beschrieben, bei dem die Spulenwickelachsenrichtung der Kopplungsspule des Spulenelements eine zu der Oberfläche des Basismaterials senkrechte Richtung ist.
24 ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt vor einem Anbringen eines Spulenelements 20 in einer Antennenvorrichtung gemäß dem elften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Jedoch ist das Spulenelement 20 durch eine Zweipunkt-Strichlinie angegeben.
Die Antennenvorrichtung des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels ist ähnlich der bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Antennenvorrichtung mit den Erweiterungsabschnitten 11A und 11B des ersten Leiterabschnitts 11, den zweiten Leiterabschnitten 21A und 21B und dem planaren Leiter 111, der ein Teil des ersten Leiterabschnitts 11 ist, versehen. Außerdem ist die Antennenvorrichtung ferner mit den Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15 und den Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B versehen.
Die Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15 sind nicht dahin gehend positioniert, die Positionen, in denen die Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B angeordnet sind, sandwichartig zwischen sich aufzunehmen, sondern sind parallel zu den Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B positioniert.
25 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Spulenelements 40 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Spulenelement 40 ist durch einen gestapelten Körper einer Mehrzahl von Magnetschichten konfiguriert. In 25 ist ein Teil der Mehrzahl von Magnetschichten, die das Spulenelement 40 aufweist, veranschaulicht. Spulenleiterstrukturen 411a, 412a, 413a, 414a und 415a sind auf den Magnetschichten 411, 412, 413, 414 bzw. 415 gebildet.
Die Spulenleiterstrukturen 411a, 412a, 413a, 414a und 415a weisen jeweils eine Schleifenform auf und sind durch einen Durchgangsleiter elektrisch miteinander verbunden und bilden somit eine Kopplungsspule. Außerdem ist auf der Magnetschicht 413 eine Hilfsspulenstruktur 413b mit einer linearen Form gebildet. Eine Hilfsspulenstruktur 413b ist in der Nähe der Spulenleiterstruktur 413a gebildet.
Eine nichtmagnetische Schicht 410, auf der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 410a, 410b, 410c und 410d gebildet sind, ist unter der Magnetschicht 411 gestapelt. Die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 410a und 410b sind durch Durchgangsleiter mit der Hilfsspulenstruktur 413b verbunden. Der Eingangs- und Ausgangsanschluss 410c ist mit einem Ende der Spulenleiterstruktur 411a verbunden, und der Eingangs- und Ausgangsanschluss 410d ist mit einem Ende der Spulenleiterstruktur 415a verbunden. Mit anderen Worten sind die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 410c und 410d Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der aus den Spulenleiterstrukturen 411a bis 415a gebildeten Spule. Es ist zu beachten, dass die Magnetschichten 411, 412, 413, 414 und 415 eventuell nicht unbedingt Magnetschichten sind, dielektrische Schichten sein können oder ein Aufbau sein können, bei dem Magnetschichten und dielektrische Schichten abwechselnd gestapelt sind.
26 ist eine auseinandergezogene Querschnittsansicht des Spulenelements 40. Der in 26 veranschaulichte Magnetfluss φ3 stellt einen Magnetfluss dar, der durch einen Strom erzeugt wird, der durch eine Spule fließt, die durch die Spulenleiterstrukturen 411a bis 415a gebildet wird. Die Kopplungsspule durch die Spulenleiterstrukturen 411a, 412a, 413a, 414a und 415a und die Hilfsspulenstruktur 413b sind durch diesen Magnetfluss φ3 magnetisch gekoppelt.
Wie bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, kann die vorliegende Erfindung sogar dann angewendet werden, wenn die Spulenwickelachsenrichtung der Kopplungsspule des Spulenelements eine zu der Oberfläche des Basismaterials senkrechte Richtung ist.
Zwölftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem zwölften bevorzugten Ausführungsbeispiel wird besonders eine Antennenvorrichtung beschrieben, bei der ein Kopplungskoeffizient k23 (siehe 8) eines schleifenförmigen Leiters 10 und einer Kommunikationspartnerantenne 500 erhöht ist.
27 ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt bei einer Antennenvorrichtung gemäß dem zwölften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Antennenvorrichtung des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels ist ähnlich der bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Antennenvorrichtung mit den Erweiterungsabschnitten 11A und 11B des ersten Leiterabschnitts 11, den zweiten Leiterabschnitten 21A und 21B und dem planaren Leiter 111, der ein Teil des ersten Leiterabschnitts ist, versehen. Außerdem ist die Antennenvorrichtung ferner mit den Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15 und den Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B versehen. Die Anordnung der Anschlüsse des Spulenelements 20 spricht auf die Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15 und die Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B an, die in 27 veranschaulicht sind. Es ist zu beachten, dass auch der Kondensator 3 in 27 veranschaulicht ist.
Bei der Antennenvorrichtung des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels ist eine Pfadlänge von einem Verbindungsabschnitt zwischen den zweiten Leiterabschnitten 21A und 21B und den Erweiterungsabschnitten 11A und 11B des ersten Leiterabschnitts 11 zu den Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B relativ lang im Vergleich zu einer Pfadlänge des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels.
28 ist ein Schaltungsdiagramm der Antennenvorrichtung 301 und einer Schaltung, die mit der Antennenvorrichtung gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verbunden werden soll. In der Figur ist die Kopplungsspule bei dem Spulenelement 20 der Antennenvorrichtung 301 durch einen Induktor L1 angegeben. Außerdem ist ein Induktor des Hilfsleiters bei dem Spulenelement 20 durch L21 angegeben, und der schleifenförmige Leiter 10 ist durch einen Induktor L22 angegeben. Ein Kondensator C3 ist äquivalent zu dem mit dem schleifenförmigen Leiter 10 verbundenen Kondensator 3. Außerdem ist die Kommunikationspartnerantenne 500 durch einen Induktor L3 angegeben.
Bei dem in 28 veranschaulichten Beispiel konfigurieren die Leiter L11 und L12 und die Kondensatoren C11, C12, C21, C22, C31 und C32 eine Anpassungsschaltung MC.
Die Induktoren L21 und L22 und der Kondensator C3 konfigurieren eine LC-Resonanzschaltung. Die Resonanzfrequenz dieser LC-Resonanzschaltung ist ein für eine Kommunikation verwendetes Frequenzband.
Der Induktor L1 kann als Primärantenne definiert werden, und die Resonanzschaltung durch die Induktoren L21 und L22 und den Kondensator C3 kann als Sekundärantenne definiert werden. Jedoch trägt insbesondere der Induktor L22 zum Koppeln der Kommunikationspartnerantenne 500 bei.
Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die erste Leiteröffnung OP1 groß, und die Induktivität des Induktors L22 ist relativ groß, da die Pfadlänge von dem Verbindungsabschnitt der zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B und den Erweiterungsabschnitten 11A und 11B des ersten Leiterabschnitts zu den Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B lang ist. Deshalb wird eine Antennenvorrichtung mit einem großen Kopplungskoeffizienten k23 mit der Kommunikationspartnerantenne 500 erhalten.
In 27 gibt ein kreisförmiger Pfeil einer gestrichelten Linie einen Magnetfluss an, der erzeugt wird, indem ein Strom durch die zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B fließt. Da auf diese Weise der Magnetfluss, der dabei ist, durch den planaren Leiter 111 zu gelangen, zunimmt, nimmt bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ein durch den planaren Leiter 111 fließender Strom zu. Somit kann man verstehen, dass der Kopplungskoeffizient k23 der Antennenvorrichtung des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels hoch ist.
29A zeigt eine Unteransicht und eine Draufsicht auf ein Spulenelement gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 29B zeigt eine Unteransicht und eine Draufsicht auf das Spulenelement gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als Vergleichsbeispiel.
Die Anschlüsse 94 und 95 des Spulenelements sind mit den Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B auf der Verdrahtungsplatte verbunden. Bei jedem der in 29A und 29B veranschaulichten Beispiele ist der lineare Leiter 71A einer Hilfsspule in der Nähe der Anschlüsse 94 und 95 angeordnet. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der lineare Leiter 71A der Hilfsspule unter dem Mehrschichtsubstrat gebildet, um die Pfadlänge von dem Verbindungsabschnitt der zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B und den Erweiterungsabschnitten 11A und 11B des ersten Leiterabschnitts zu den Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B zu verlängern.
Es ist zu beachten, dass in dem Fall, dass eine Verdrahtung, die den linearen Leiter 71A der Hilfsspule und die Anschlüsse 94 und 95 verbindet, in dem Mehrschichtsubstrat gebildet ist, der lineare Leiter 71A der Hilfsspule eventuell nicht unbedingt in der Nähe der Anschlüsse 94 und 95 angeordnet ist. Außerdem kann der Kopplungskoeffizient zwischen der Kopplungsspule und der Hilfsspule in dem Spulenelement durch eine Position des linearen Leiters 71A der Hilfsspule bezüglich der Mehrzahl linearer Leiter 72A für die Kopplungsspule bestimmt werden.
Dreizehntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
30A ist eine Draufsicht auf eine Antennenvorrichtung gemäß einem dreizehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Diese Antennenvorrichtung ist mit einem leitfähigen Bauglied versehen, das die Erweiterungsabschnitte 11A und 11B des ersten Leiterabschnitts und die zweiten Leiterabschnitte 21A, 21B und 21C umfasst. Außerdem ist die Antennenvorrichtung mit dem Spulenelement 20 versehen, das eine Kopplungsspule aufweist, die mit einer Versorgungsschaltung zu verbinden ist. Das dreizehnte bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel darin, dass die zweiten Leiterabschnitte 21A, 21B und 21C konfiguriert sind und die Kondensatoren 3A und 3B bereitgestellt sind. Andere Konfigurationen sind dieselben wir die bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen. 30A veranschaulicht einen Zustand vor einer Platzierung des Spulenelements 20.
Die Erweiterungsabschnitte 11A und 11B des ersten Leiterabschnitts und die zweiten Leiterabschnitte 21A, 21B und 21C konfigurieren einen schleifenförmigen Leiter.
Der Kondensator 3A ist dahin gehend angebracht, den Zwischenraum G1 zwischen den Erweiterungsabschnitten 11A und 11B des ersten Leiterabschnitts zu durchqueren. Außerdem ist der Kondensator 3B dahin gehend angebracht, einen Zwischenraum zwischen den zweiten Leiterabschnitten 21B und 21C zu durchqueren. Mit anderen Worten konfigurieren die Kondensatoren 3A und 3B einen Abschnitt des Strompfads, der den schleifenförmigen Leiter umfasst.
30B ist eine Draufsicht auf eine weitere Antennenvorrichtung gemäß dem dreizehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Diese Antennenvorrichtung ist mit einem leitfähigen Bauglied versehen, das die Erweiterungsabschnitte 11A und 11B des ersten Leiterabschnitts und die zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B umfasst. Außerdem ist die Antennenvorrichtung mit dem Spulenelement 20 versehen, das eine mit einer Versorgungsschaltung zu verbindende Kopplungsspule aufweist. 30B veranschaulicht einen Zustand vor einer Platzierung des Spulenelements 20.
In 30B ist der Kondensator 3 im Vergleich zu dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel an einer Position in der Nähe des Außenrands des ersten Leiterabschnitts 11 in dem Zwischenraum G1 angeordnet. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen.
Im Vergleich zu dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Strahlungscharakteristika der Antennenvorrichtung bei der in 30B veranschaulichten Antennenvorrichtung hoch, da der „schleifenförmige Strompfad“, der den Kondensator 3 umfasst, lang und groß ist. Auf diese Weise kann der Kondensator bezüglich der Strahlungscharakteristika vorzugsweise an einer Position angeordnet sein, in der der „schleifenförmige Strompfad“ lang wird.
Vierzehntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem vierzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel einer Antennenvorrichtung beschrieben, die einen Leiterabschnitt eines Gehäuses umfasst. Das vierzehnte bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel darin, dass die Antennenvorrichtung den Leiterabschnitt des Gehäuses umfasst. Außerdem unterscheiden sich die Wickelrichtungen des Spulenelements 20 bezüglich des Außenrands des ersten Leiterabschnitts 11, und dementsprechend unterscheiden sich die Formen des leitfähigen Bauglieds, das auf der Oberfläche der Verdrahtungsplatte 110 gebildet ist. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen.
31 ist eine Draufsicht auf einen Spulenelementanordnungsabschnitt der Verdrahtungsplatte bei der Antennenvorrichtung gemäß dem vierzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Antennenvorrichtung des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels ist mit dem ersten Leiterabschnitt 11 und den zweiten Leiterabschnitten 21A und 21B versehen. Außerdem ist die Antennenvorrichtung ferner mit den Spulenelementverbindungsanschlussstellen 14 und 15 und den Hilfsspulenverbindungsanschlussstellen 22A und 22B versehen. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in dem ersten Leiterabschnitt 11 ein Zwischenraum G1 gebildet, der in der Mitte gebogen ist.
32A ist eine Draufsicht einer elektronischen Apparatur wie beispielsweise eines Smartphones, das die Antennenvorrichtung gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst, und 32B ist eine Teildraufsicht auf einen Antennenvorrichtungskonfigurationsabschnitt der elektronischen Apparatur.
Die elektronische Apparatur weist ein Gehäuse auf, und das Gehäuse ist mit einem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 und einem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 versehen. Der erste Gehäuseleiterabschnitt 210 und der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 sind durch einen Schlitz SL getrennt.
32B ist eine Teildraufsicht auf einen Zustand, in dem das Spulenelement 20 auf der in 31 veranschaulichten Verdrahtungsplatte angebracht ist und die Verdrahtungsplatte in dem Gehäuse gelagert ist, und eine vergrößerte Ansicht eines von einer gestrichelten Linie in 32A umgebenen Abschnitts. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der erste Gehäuseleiterabschnitt 210 und der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 so angeordnet, dass das Spulenelement 20 in einer Draufsicht den Schlitz L zwischen dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 und dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 überlappen kann.
33 ist eine Ansicht einer Funktion (Boost-Effekt, Nachladeeffekt) als Teil eines Strahlungselements des ersten Gehäuseleiterabschnitts 210 und des zweiten Gehäuseleiterabschnitts 220. Der Magnetfluss, der aus dem Schlitz SL austritt, wird durch eine Ansammlung von Pfeilen angegeben. Auf diese Weise überlappt das Spulenelement 20 in einer Draufsicht den Schlitz SL zwischen dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 und dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220, so dass das Spulenelement 20 insbesondere durch den Schlitz SL mit dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 und dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 gekoppelt ist. Deshalb wird der Booster-Effekt nicht nur durch den schleifenförmigen Leiter durch den ersten Leiterabschnitt 11 und die zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B, sondern auch durch den ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 und den zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 erhalten.
34 ist eine Ansicht einer Veränderung des Kopplungskoeffizienten k23 (siehe 8) des schleifenförmigen Leiters 10 und der Kommunikationspartnerantenne 500 bezüglich einer Veränderung der Breite H (siehe 32B) des Schlitzes SL. In 34 wird ein Fall von H = 1,5 mm als Referenz festgelegt (k23 = 1,0). Wie aus 34 hervorgeht, nimmt mit zunehmender Breite H des Schlitzes SL der Kopplungskoeffizient k23 des schleifenförmigen Leiters 10 und der Kommunikationspartnerantenne 500 zu.
35A, 35B und 35C sind Ansichten, die eine Veränderung der Position des Spulenelements 20 bezüglich des Schlitzes SL zeigen. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel gibt eine Abmessung I einen Umfang einer Positionsverschiebung des Schlitzes SL und der Spulenwickelachse des Spulenelements 20 an. 36 ist eine Ansicht einer Veränderung des Kopplungskoeffizienten k23 (siehe 8) des schleifenförmigen Leiters 10 und der Kommunikationspartnerantenne 500 bezüglich einer Veränderung der Position des Spulenelements 20 bezüglich des Schlitzes SL.
Wie aus 35A, 35B, 35C und 36 hervorgeht, wird dann, wenn die Spulenwickelachse des Spulenelements 20 die Mitte des Schlitzes SL überlappt, der Kopplungskoeffizient k23 am größten, und der Kopplungskoeffizient k23 ist kleiner, wenn die Spulenwickelachse stärker von der Position weg verschoben wird.
Fünfzehntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem fünfzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel einer Antennenvorrichtung beschrieben, die einen Leiterabschnitt eines Gehäuses umfasst, wobei sich das Beispiel von dem bei dem vierzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Beispiel unterscheidet. Das fünfzehnte bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vierzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel darin, dass der erste Gehäuseleiterabschnitt 210 und der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 elektrisch miteinander verbunden sind. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem vierzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen.
37A ist eine Draufsicht auf eine Konfiguration eines Leiterabschnitts eines Gehäuses einer elektronischen Apparatur, die eine Antennenvorrichtung gemäß dem fünfzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst. 37B ist eine vergrößerte Draufsicht auf einen in 37A von einer gestrichelten Linie umgebenen Abschnitt.
Auf diese Weise können der erste Gehäuseleiterabschnitt 210 und der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 an einem Gehäuseleiterverbindungsabschnitt 230 strukturell und elektrisch miteinander verbunden werden.
38 ist eine vergrößerte Teildraufsicht auf eine weitere Konfiguration eines Leiterabschnitts eines Gehäuses einer elektronischen Apparatur, die die Antennenvorrichtung gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst. Bei diesem Beispiel ist die Verdrahtungsplatte mit einer Leiterstruktur 122 und Verbindungsabschnitten CP3 und CP4, die mit den beiden Enden dieser Leiterstruktur 122 elektrisch verbunden sind, versehen. Die Verbindungsabschnitte CP3 und CP4 sind jeweils mit einem beweglichen Taststift versehen. Diese beweglichen Taststifte werden mit dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 und dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 in Kontakt gebracht und elektrisch damit verbunden. Auf diese Weise können der erste Gehäuseleiterabschnitt 210 und der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 durch die Leiterstruktur der Verdrahtungsplatte elektrisch miteinander verbunden sein.
Sechzehntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem sechzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden mehrere Beziehungen zwischen dem Leiterabschnitt des Gehäuses und der Anordnungsposition des Spulenelements beschrieben. Das sechzehnte bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel oder von dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel darin, dass die Antennenvorrichtung den Leiterabschnitt des Gehäuses umfasst. Überdies unterscheiden sich bei den mehreren Beispielen der Figur je nach der Positionsbeziehung des Spulenelements 20 bezüglich des Außenrands des ersten Leiterabschnitts 11 die Formen des auf der Oberfläche der Verdrahtungsplatte 110 gebildeten leitfähigen Bauglieds. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel öder dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen.
39A bis 39L sind Draufsichten auf eine elektronische Apparatur, die mit der Antennenvorrichtung gemäß dem sechzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung versehen ist. Die elektronische Apparatur ist mit dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 versehen. Außerdem weist die elektronische Apparatur bei den mehreren Beispielen der Figur ferner den zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 auf. Bei dem Spulenelement 20 ist die Spulenwickelachse hin zu einer Richtung (X-Achse-Richtung), die entlang des Außenrands des ersten Leiterabschnitts verläuft, angeordnet. In der Figur sind der Kondensator 3 und der zweite Leiterabschnitt 21 nicht veranschaulicht. Außerdem sind die Konfigurationen der 39C, 39G und 39L äquivalent zu den Konfigurationen der bei dem vierzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen 35C, 35B bzw. 35A.
Bei den in 39A, 39B und 39C veranschaulichten Beispielen ist in einer Draufsicht von außen das gesamte Spulenelement 20 durch den ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 verdeckt. Bei dem in 39L veranschaulichten Beispiel ist in einer Draufsicht von außen das gesamte Spulenelement 20 durch den zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 verdeckt.
Bei den in 39D bis 39K veranschaulichten Beispielen liegt in einer Draufsicht von außen das gesamte oder ein Teil des Spulenelements 20 bezüglich des ersten Gehäuseleiterabschnitts 210 oder des zweiten Gehäuseleiterabschnitts 220 elektromagnetisch frei.
Wie in 39D bis 39K veranschaulicht ist, gelangt der Magnetfluss, der durch andere Abschnitte als die Gehäuseleiterabschnitte 210 und 220 gelangt, ohne Weiteres durch die Kopplungsspule des Spulenelements 20, wenn zumindest ein Teil des Spulenelements 20 bezüglich des ersten Gehäuseleiterabschnitts 210 oder des zweiten Gehäuseleiterabschnitts 220 elektromagnetisch freiliegt. Außerdem fungieren die Gehäuseleiterabschnitte 210 und 220 als Strahlungsabschnitt.
40A bis 40K sind Draufsichten auf die elektronische Apparatur, die mit einer weiteren Antennenvorrichtung gemäß dem sechzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung versehen ist. Die elektronische Apparatur ist mit dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 versehen. Außerdem weist die elektronische Apparatur bei den mehreren Beispielen der Figur auch den zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 auf. Bei dem Spulenelement 20 ist die Spulenwickelachse hin zu einer Richtung (Y-Achse-Richtung), die zu dem Außenrand des ersten Leiterabschnitts senkrecht ist, angeordnet. In der Figur sind der Kondensator 3 und der zweite Leiterabschnitt 21 nicht veranschaulicht.
Bei den in 40A und 40B veranschaulichten Beispielen ist in einer Draufsicht von außen das gesamte Spulenelement 20 durch den ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 verdeckt. Bei den in 40C bis 40F veranschaulichten Beispielen ist in einer Draufsicht das zweite Ende E2 (siehe 1B) des Spulenelements 20 durch den ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 verdeckt, während das erste Ende E1 (siehe 1B) des Spulenelements 20 elektromagnetisch freiliegt. Bei den in 40G bis 40J veranschaulichten Beispielen liegen in einer Draufsicht sowohl das erste Ende E1 als auch das zweite Ende E2 des Spulenelements 20 elektromagnetisch frei. Bei dem in 40K veranschaulichten Beispiel liegt das zweite Ende E2 elektromagnetisch frei, während das erste Ende E1 des Spulenelements 20 durch den zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 verdeckt ist.
Bei den in 40G bis 40K veranschaulichten Beispielen gelangt der Magnetfluss ohne Weiteres durch die Kopplungsspule des Spulenelements 20, da der Magnetfluss, der in das zweite Ende E2 des Spulenelements 20 eintritt und aus demselben austritt, nicht durch einen Gehäuseleiter blockiert wird. Außerdem fungieren die Gehäuseleiterabschnitte 210 und 220 als Strahlungsabschnitt.
41A bis 41K sind Draufsichten auf die elektronische Apparatur, die mit einer weiteren anderen Antennenvorrichtung gemäß dem sechzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung versehen ist. Die elektronische Apparatur ist mit dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 versehen. Außerdem weist die elektronische Apparatur bei den mehreren Beispielen der Figur auch den zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 auf. Bei dem Spulenelement 20 ist die Spulenwickelachse hin zu einer Richtung (Y-Achse-Richtung) angeordnet, die senkrecht zu dem Außenrand des ersten Leiterabschnitts ist. Im Gegensatz zu den in den 40A bis 40K veranschaulichten Beispielen ist ein Zwischenraum G1 (siehe 19A) so gebildet, dass das zweite Ende E2 des Spulenelements 20 der Außenrandseite des ersten Leiterabschnitts zugewandt sein kann. In der Figur sind der Kondensator 3 und der zweite Leiterabschnitt 21 nicht veranschaulicht.
Bei den in 41A und 41B veranschaulichten Beispielen ist in einer Draufsicht von außen das gesamte Spulenelement 20 durch den ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 verdeckt. Bei dem in 41K veranschaulichten Beispiel ist in einer Draufsicht von außen das gesamte Spulenelement 20 durch den zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 verdeckt. Bei dem in 41F veranschaulichten Beispiel ist in einer Draufsicht von außen das erste Ende E1 des Spulenelements 20 durch den ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 verdeckt, und das zweite Ende E2 des Spulenelements 20 ist durch den zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 verdeckt.
Bei den in 41C bis 41E veranschaulichten Beispielen liegt in einer Draufsicht das zweite Ende E2 des Spulenelements 20 elektromagnetisch frei, während das erste Ende E1 durch den ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 verdeckt wird.
Außerdem liegen bei den in 41G bis 41I veranschaulichten Beispielen in einer Draufsicht sowohl das erster Ende E1 als auch das zweite Ende E2 des Spulenelements 20 elektromagnetisch frei. Bei den in 41J und 41K veranschaulichten Beispielen ist in einer Draufsicht das zweite Ende E2 durch den zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 verdeckt, während das erste Ende E1 des Spulenelements 20 elektromagnetisch frei liegt.
Bei den in 41C bis 41E und 41G bis 411 veranschaulichten Beispielen gelangt der Magnetfluss ohne Weiteres durch die Kopplungsspule des Spulenelements 20, da der Magnetfluss, der in das zweite Ende E2 des Spulenelements 20 eintritt und aus demselben austritt, nicht durch einen Gehäuseleiter blockiert wird. Außerdem fungieren die Gehäuseleiterabschnitte 210 und 220 als Strahlungsabschnitt. Insbesondere kann ein Abstand zwischen dem ersten Ende E1 des Spulenelements 20 und dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 vorzugsweise gering sein, oder das erste Ende E1 des Spulenelements 20 kann vorzugsweise durch den ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 verdeckt sein. Das liegt daran, dass bei dem Magnetfluss, der das Spulenelement 20 passiert, das Verhältnis des Magnetflusses, der die Leiteröffnung OP passiert (siehe 19A), die in dem ersten Leiterabschnitt 11 gebildet ist, erhöht ist.
Wie bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist, können in Anbetracht einer Abstandsbeziehung insbesondere das Spulenelement 20 und der Randendabschnitt des ersten Gehäuseleiterabschnitts 210 oder des zweiten Gehäuseleiterabschnitts 220 in zumindest zwei Stücken des Spulenelements 20 vorzugsweise nebeneinander liegen, während diverse Konfigurationen für die Positionsbeziehung des ersten Gehäuseleiterabschnitts 210 oder des zweiten Gehäuseleiterabschnitts 220 und des Spulenelements 20 verwendet werden können.
Siebzehntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem siebzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel einer Antennenvorrichtung beschrieben, die einen Leiterabschnitt eines Gehäuses als Teil eines Strahlungselements verwendet.
42A, 42 B und 42C sind jeweils eine Draufsicht auf eine Antennenvorrichtung gemäß dem siebzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die in 42A veranschaulichte Antennenvorrichtung ist ein Beispiel, bei dem der erste Gehäuseleiterabschnitt 210 mit dem auf der Verdrahtungsplatte gebildeten ersten Leiterabschnitt 11 durch zwei Verbindungsabschnitte CP5 und CP6 verbunden ist. Jeder der Verbindungsabschnitte CP5 und CP6 kann ein Federstift oder dergleichen sein, und in einem Zustand, in dem die Verdrahtungsplatte in das Gehäuse integriert ist, sind zwei Punkte des ersten Leiterabschnitts 11 mit dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 verbunden.
Die in 42B und 42C veranschaulichte Antennenvorrichtung ist ein Beispiel, bei dem der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 mit dem auf der Verdrahtungsplatte gebildeten ersten Leiterabschnitt 11 durch zwei Verbindungsabschnitte CP7 und CP8 verbunden ist.
Bei dem in 42A und 42B veranschaulichten Beispiel sind zwei Punkte auf beiden Seiten, die den Zwischenraum G1 des ersten Leiterabschnitts 11 sandwichartig zwischen sich aufnehmen, mit dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 oder dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 verbunden, und bei dem in 42C veranschaulichten Beispiel sind zwei Punkte auf einer Seite des Zwischenraums G1 des ersten Leiterabschnitts 11 mit dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 verbunden.
Auf diese Weise ist der erste Leiterabschnitt 11 an einer Mehrzahl von Abschnitten mit dem Leiterabschnitt des Gehäuses parallel geschaltet, so dass der Pfad eines induzierten Stroms vergrößert wird und Strahlungscharakteristika verbessert werden.
Achtzehntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem achtzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden eine Antennenvorrichtung, die einen Leiterabschnitt eines Gehäuses einer elektronischen Apparatur als planaren Leiter verwendet, und eine elektronische Apparatur, die mit einer derartigen Antennenvorrichtung versehen ist, beschrieben. Das achtzehnte bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel darin, dass der erste Leiterabschnitt dazu konfiguriert ist, einen Teil des Leiterabschnitts des Gehäuses zu verwenden.
43A ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer elektronischen Apparatur 402 gemäß dem achtzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 43B ist eine Schnittansicht eines X-X-Abschnitts in 43A. Jedoch ist in 43A ein Gehäuseharzabschnitt 240, der später beschrieben werden soll, nicht veranschaulicht.
Die elektronische Apparatur 402 ist ein tragbares elektronisches Gerät wie beispielsweise ein Smartphone und ist mit dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 und dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 auf der Seite versehen, die einer Oberfläche, auf der eine Anzeige und ein Bedienfeld 60 gebildet sind, gegenüberliegt. Der erste Gehäuseleiterabschnitt 210 und der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 sind durch einen Gehäuseleiterverbindungsabschnitt 230 verbunden. Der Schlitz SL zwischen dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 und dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 ist mit dem Gehäuseharzabschnitt 240 versehen (blockiert). Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der erste Gehäuseleiterabschnitt 210, der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 und der Gehäuseleiterverbindungsabschnitt 230 äquivalent zu einem „leitfähigen Bauglied“ der vorliegenden Erfindung.
Die Verdrahtungsplatte 120 ist in dem ersten Gehäuseleitervabschnitt 210 und dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 vorgesehen. Der schleifenförmige Leiter 10, der die zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B und den ersten Leiterabschnitt 11 umfasst, ist auf der Verdrahtungsplatte 120 gebildet. Außerdem sind das Spulenelement 20 und der Kondensator 3 einer Chipform auf der Verdrahtungsplatte 120 angebracht. Ferner sind ein Chipkondensator und eine RFIC 310, die die in 12 bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel veranschaulichte Anpassungsschaltung MC konfigurieren, auf der Verdrahtungsplatte 120 angebracht.
Das Spulenelement 20 ist dasselbe wie das bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel veranschaulichte Spulenelement 20 und weist den Spulenleiter der Kopplungsspule, die in einer Spiralform um eine Wickelachse gewickelt ist, und das zweite Ende E2 des Spulenelements 20 und das erste Ende E1 des Spulenelements 20, die einander über diesen Spulenleiter hinweg zugewandt sind, auf. Das Spulenelement 20 ist ferner mit einem Hilfsleiter versehen, und zusammen mit dem schleifenförmigen Leiter 10 und dem Kondensator C3 bildet der Hilfsleiter einen schleifenförmigen Strompfad.
In einer Draufsicht auf den ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 und den zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 befindet sich das zweite Ende E2 des Spulenelements 20 näher bei dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 als an dem Inneren der Schleife des schleifenförmigen Leiters 10, und das erste Ende E1 des Spulenelements 20 befindet sich näher an dem Inneren der Schleife als an dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220. Eine derartige Anordnung des Spulenelements 20 bewirkt, dass die Kopplungsspule bei dem Spulenelement 20 mit dem leitfähigen Bauglied, das den schleifenförmigen Strompfad und den zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 umfasst, magnetisch gekoppelt wird.
Verbindungsabschnitte CP1 und CP2 sind jeweils mit einem beweglichen Taststift versehen. Diese beweglichen Taststifte stehen jeweils in Kontakt mit und sind elektrisch verbunden mit dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 und dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220. Deshalb bilden der erste Gehäuseleiterabschnitt 210, der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220, der Gehäuseleiterverbindungsabschnitt 230 und die zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B einen Strompfad. Der Strom i3 in 43A gibt vom Konzept her einen Strom an, der durch diesen Strompfad fließt. Dieser Strompfad ist äquivalent zu einem Pfad des Stroms, der durch den bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel veranschaulichten planaren Leiter 111 fließt. Mit anderen Worten bewirkt dies, dass das leitfähige Bauglied, das den ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 und den zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 des Gehäuses umfasst, als eines der Strahlungselemente verwendet (auch bedient) wird.
Gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel werden, wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, ein Strom, der durch das leitfähige Bauglied fließt, wenn die Kopplungsspule des Spurenelements 20 mit dem leitfähigen Bauglied gekoppelt ist, und ein Strom, der durch den schleifenförmigen Strompfad fließt, wenn die Kopplungsspule des Spulenelements 20 mit dem schleifenförmigen Strompfad, den der schleifenförmige Leiter 10 bildet, gekoppelt ist, überlagert, da die Kopplungsspule in dem Spulenelement 20 dazu angeordnet ist, mit dem leitfähigen Bauglied und dem schleifenförmigen Strompfad magnetisch gekoppelt zu werden, so dass die Funktion des schleifenförmigen Leiters 10 und des leitfähigen Bauglieds als Strahler verbessert wird.
Neunzehntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem neunzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Antennenvorrichtung, die einen Leiterabschnitt eines Gehäuses einer elektronischen Apparatur als planaren Leiter verwendet, und einer elektronischen Apparatur, die mit einer derartigen Antennenvorrichtung versehen ist, beschrieben. Das neunzehnte bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem achtzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel darin, dass die Antennenvorrichtung eine Erdleiterstruktur umfasst. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem achtzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen.
44 ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer elektronischen Apparatur 303 gemäß dem neunzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Jedoch ist ein Gehäuseharzabschnitt in 44 nicht veranschaulicht.
Anders als bei der Antennenvorrichtung des achtzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiels sind der erste Leiterabschnitt 11 und der zweite Leiterabschnitt 21A mit einer auf der Verdrahtungsplatte 120 gebildeten Erdleiterstruktur 121 verbunden. Außerdem erstreckt sich eine Leiterstruktur 122 von der Erdleiterstruktur 121, und ein Verbindungsabschnitt CP3 ist an der Spitze gebildet. Dieser Verbindungsabschnitt CP3 ist jeweils mit einem beweglichen Taststift versehen, und dieser bewegliche Taststift steht in Kontakt mit und ist elektrisch verbunden mit dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220. Somit bilden bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel die Erdleiterstruktur 121, die Leiterstruktur 122, der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 und die zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B einen Strompfad. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Erdleiterstruktur 121, der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 und die Leiterstruktur 122 äquivalent zu einem „leitfähigen Bauglied“ der vorliegenden Erfindung.
Andere Konfigurationen sind dieselben wie die Konfigurationen der bei dem achtzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Antennenvorrichtung.
Zwanzigstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Bei einem zwanzigsten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Antennenvorrichtung, die einen Leiterabschnitt eines Gehäuses einer elektronischen Apparatur als planaren Leiter verwendet, und eine mit einer derartigen Antennenvorrichtung versehene elektronische Apparatur beschrieben. Das zwanzigste bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem achtzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel darin, dass der erste Gehäuseleiterabschnitt 210 und der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 durch die auf der Verdrahtungsplatte 120 gebildete Leiterstruktur 122 miteinander verbunden sind. Andere Konfigurationen sind dieselben wie die bei dem achtzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Konfigurationen.
45 ist eine Draufsicht auf einen Hauptabschnitt einer elektronischen Apparatur 304 gemäß dem zwanzigsten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Jedoch ist ein Gehäuseharzabschnitt in 45 nicht veranschaulicht.
Anders als bei der Antennenvorrichtung des achtzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiels sind der erste Gehäuseleiterabschnitt 210 und der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 durch die auf der Verdrahtungsplatte 120 gebildete Leiterstruktur 122 miteinander verbunden. Mit anderen Worten sind die Verbindungsabschnitte CP3 und CP4 an den beiden Enden der Leiterstruktur 122 gebildet, sind diese Verbindungsabschnitte CP3 und CP4 jeweils mit beweglichen Taststiften versehen und stehen diese beweglichen Taststifte in Kontakt mit und sind elektrisch verbunden mit dem ersten Gehäuseleiterabschnitt 210 bzw. dem zweiten Gehäuseleiterabschnitt 220 des Gehäuses. Somit bilden bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel der erste Gehäuseleiterabschnitt 210, die Leiterstruktur 122, der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 und die zweiten Leiterabschnitte 21A und 21B einen Strompfad. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der erste Gehäuseleiterabschnitt 210, der zweite Gehäuseleiterabschnitt 220 und die Leiterstruktur 122 äquivalent zu einem „leitfähigen Bauglied“ der vorliegenden Erfindung.
Andere Konfigurationen sind dieselben wie die Konfigurationen der bei dem achtzehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Antennenvorrichtung.
Obwohl die obigen mehreren bevorzugten Ausführungsbeispiele das Beispiel beschrieben, bei dem der Leiterabschnitt der elektronischen Apparatur als „erster Leiterabschnitt“ oder „zweiter Leiterabschnitt“ verwendet wird, kann als „erster Leiterabschnitt“ oder „zweiter Leiterabschnitt“ ein Metallabschnitt wie beispielsweise ein Chassis oder eine Batterie in der elektronischen Apparatur verwendet werden.
Obwohl jedes bevorzugte Ausführungsbeispiel das Beispiel beschrieb, bei dem die auf der Verdrahtungsplatte oder dergleichen angebrachten Komponenten Chipkomponenten wie beispielsweise ein Chipkondensator sind, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise können die Komponenten eine Komponente vom Leitungsanschlusstyp oder ein auf einem flexiblen Basismaterial gebildetes Element sein.
Schließlich stellen die vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele in allen Punkten eine Veranschaulichung dar und sollten nicht dahin gehend ausgelegt werden, die vorliegende Erfindung einzuschränken. Es versteht sich, dass Fachleuten Variationen und Modifikationen einleuchten werden, ohne von dem Schutzumfang und der Wesensart der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch das vorstehende bevorzugte Ausführungsbeispiel, sondern durch die folgenden Patentansprüche definiert. Ferner soll der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung alle möglichen Veränderungen und Modifikationen ausgehend von den bevorzugten Ausführungsbeispielen umfassen, die innerhalb des jeweiligen Schutzumfangs der Patentansprüche und des jeweiligen Schutzumfangs der Äquivalente liegen.
Bezugszeichenliste

AC: Spulenelementanordnungsabschnitt
C11, C12, C21, C22: Kondensator
C3: Kondensator
CP1 bis CP8: Verbindungsabschnitt
E1: erstes Ende eines Spulenelements
E2: zweites Ende eines Spulenelements
G1: Zwischenraum (Verbindungsabschnitt eines Kondensators)
L1, L2, L21, L22, L3: Induktor
MC: Anpassungsschaltung
OP: Leiteröffnung
OP1: erste Leiteröffnung
OP2: zweite Leiteröffnung
SL: Schlitz
3: Kondensator
7a bis 7q: Basismaterialschicht
10: schleifenförmiger Leiter
11: erster Leiterabschnitt
11A, 11B: Erweiterungsabschnitt eines ersten Leiterabschnitts
14, 15: Spulenelementverbindungsanschlussstelle
20: Spulenelement
21, 21A, 21B: zweiter Leiterabschnitt
22A, 22B: Hilfsspulenverbindungsanschlussstelle
40: Spulenelement
60: Anzeige und Bedienfeld
70: Mehrschichtsubstrat
71A, 71B, 71E, 71F, 71G, 71H: linearer Leiter
71C, 71D: Endflächenleiter
72A, 72B, 73A, 73B, 74: linearer Leiter
78: Spulenleiter einer Kopplungsspule
81, 82: Endflächenleiter
92A, 93A: Anschluss
92B, 93B: Außenverbindungsleiter
94, 95: Anschluss
110: Verdrahtungsplatte
111: planarer Leiter
120: Verdrahtungsplatte
121: Erdleiterstruktur
122: Leiterstruktur
210, 210A, 210B: erster Gehäuseleiterabschnitt
220: zweiter Gehäuseleiterabschnitt
230: Gehäuseleiterverbindungsabschnitt
240: Gehäuseharzabschnitt
301: Antennenvorrichtung
301X, 301Y, 301Z: Antennenvorrichtung eines Vergleichsbeispiels
303, 304: elektronische Apparatur
310: RFIC
402: Elektronische Apparatur
410: nichtmagnetische Schicht
410a, 410b, 410c, 410d: Eingangs- und Ausgangsanschluss
411, 412, 413, 414, 415: Magnetschicht
411a, 412a, 413a, 414a, 415a: Spulenleiterstruktur
413b: Hilfsspulenstruktur
500: Kommunikationspartnerantenne

Claims

Eine Antennenvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: ein leitfähiges Bauglied, das einen ersten Leiterabschnitt und einen zweiten Leiterabschnitt mit einer linearen Form umfasst, wobei der erste Leiterabschnitt und der zweite Leiterabschnitt elektrisch miteinander verbunden sind; ein Spulenelement, das eine mit einer Versorgungsschaltung zu verbindende Kopplungsspule aufweist; und einen Kondensator, wobei: der erste Leiterabschnitt eine Leiteröffnung und einen Zwischenraum aufweist, der einen Außenrand des ersten Leiterabschnitts und die Leiteröffnung verbindet; der Kondensator dazu angeordnet ist, den Zwischenraum zu durchqueren; der zweite Leiterabschnitt mit zwei Punkten eines Innenrandes der Leiteröffnung verbunden ist und zusammen mit einem Teil des ersten Leiterabschnitts und dem Kondensator einen schleifenförmigen Strompfad bildet; und die Kopplungsspule magnetisch mit dem schleifenförmigen Strompfad gekoppelt ist.
Die Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der: das Spulenelement einen Hilfsleiter aufweist, der mit der Kopplungsspule magnetisch gekoppelt werden soll; und der zweite Leiterabschnitt einen Verbindungsabschnitt des Hilfsleiters aufweist.
Die Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der der erste Leiterabschnitt eine planare Leiterstruktur aufweist.
Die Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der zumindest ein Teil des ersten Leiterabschnitts eine Erdleiterstruktur ist.
Die Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Kondensator neben dem Außenrand des ersten Leiterabschnitts liegt.
Die Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner ein Gehäuse aufweist, das einen Leiterabschnitt aufweist, wobei das Spulenelement und ein Endrandabschnitt des Leiterabschnitts des Gehäuses nebeneinander liegen.
Die Antennenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner ein Basismaterial aufweist, wobei: der erste Leiterabschnitt und der zweite Leiterabschnitt auf dem Basismaterial gebildet sind; und das Spulenelement und der Kondensator auf dem Basismaterial angebracht sind.
Die Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der: eine Spulenwickelachse der Kopplungsspule zu einer Oberfläche des Basismaterials parallel oder im Wesentlichen parallel ist; und in einer Draufsicht auf das Basismaterial ein erstes Ende des Spulenelements in einer Spulenwickelachsenrichtung der Kopplungsspule die Leiteröffnung überlappt.
Die Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der: eine Spulenwickelachse der Kopplungsspule zu einer Oberfläche des Basismaterials senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht ist; und in einer Draufsicht auf das Basismaterial eine Spulenöffnung der Kopplungsspule die Leiteröffnung überlappt.
Eine Antennenvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: einen schleifenförmigen Leiter; ein Spulenelement, das eine mit einer Versorgungsschaltung zu verbindende Kopplungsspule aufweist; einen Kondensator; und ein leitfähiges Bauglied, wobei: das leitfähige Bauglied mit zwei verschiedenen Punkten des schleifenförmigen Leiters verbunden ist; der schleifenförmige Leiter zusammen mit dem Kondensator einen schleifenförmigen Strompfad bildet; der Kondensator parallel geschaltet ist zu dem schleifenförmigen Leiter bezüglich dem leitfähigen Bauglied; und die Kopplungsspule mit dem schleifenförmigen Strompfad magnetisch gekoppelt ist.
Die Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der ein Teil des oder das gesamte leitfähige Bauglied ein Leiterabschnitt eines Gehäuses ist.
Die Antennenvorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der ein Teil des oder das gesamte leitfähige Bauglied ein Erdleiter ist.
Eine elektronische Apparatur, die mit einer Antennenvorrichtung versehen ist, wobei: die Antennenvorrichtung folgende Merkmale aufweist: ein leitfähiges Bauglied, das einen ersten Leiterabschnitt und einen zweiten Leiterabschnitt mit einer linearen Form umfasst, wobei der erste Leiterabschnitt und der zweite Leiterabschnitt elektrisch miteinander verbunden sind; ein Spulenelement, das eine mit einer Versorgungsschaltung zu verbindende Kopplungsspule aufweist; und einen Kondensator; der erste Leiterabschnitt weist eine Leiteröffnung und einen Zwischenraum auf, der einen Außenrand des ersten Leiterabschnitts und die Leiteröffnung verbindet; der Kondensator ist dazu angeordnet, den Zwischenraum zu durchqueren; der zweite Leiterabschnitt ist mit zwei Punkten eines Innenrandes der Leiteröffnung verbunden und bildet zusammen mit einem Teil des ersten Leiterabschnitts und dem Kondensator einen schleifenförmigen Strompfad; und die Kopplungsspule ist magnetisch mit dem schleifenförmigen Strompfad gekoppelt.
Eine elektronische Apparatur, die mit einer Antennenvorrichtung versehen ist, wobei: die Antennenvorrichtung folgende Merkmale aufweist: einen schleifenförmigen Leiter; ein Spulenelement, das eine mit einer Versorgungsschaltung zu verbindende Kopplungsspule aufweist; einen Kondensator; und ein leitfähiges Bauglied; das leitfähige Bauglied ist mit zwei verschiedenen Punkten des schleifenförmigen Leiters verbunden; der schleifenförmige Leiter bildet zusammen mit dem Kondensator einen schleifenförmigen Strompfad; der Kondensator parallel geschaltet ist zu dem schleifenförmigen Leiter bezüglich dem leitfähigen Bauglied; und die Kopplungsspule ist mit dem schleifenförmigen Strompfad magnetisch gekoppelt.