DE112018004281T5

DE112018004281T5 - Antennenvorrichtung und die antennenvorrichtung umfassende mehrachsige antennenvorrichtung

Info

Publication number: DE112018004281T5
Application number: DE112018004281.2T
Authority: DE
Inventors: Takashi Kurokawa
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2020-05-07
Also published as: JP6973496B2; CN111194506B; US20200220267A1; WO2019065496A1; JPWO2019065496A1; US11336014B2; CN111194506A

Abstract

Eine Antennenvorrichtung 100 umfasst einen Magnetkern 1 mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche, der sich in einer ersten Richtung erstreckt, eine planare erste Spule 2 und eine planare zweite Spule 3, die mit der ersten Spule 2 in Reihe geschaltet und neben der ersten Spule 2 entlang der ersten Richtung angeordnet ist. Die erste Spule 2 weist einen ersten Abschnitt 21, der sich auf einer Seite der ersten Hauptfläche des Magnetkerns 1 befindet, und einen zweiten Abschnitt 22 auf, der sich auf einer Seite der zweiten Hauptfläche des Magnetkerns 1 befindet und an einer Position angeordnet ist, die den ersten Abschnitt 21 in der Draufsicht nicht überlappt. Die zweite Spule 3 weist einen dritten Abschnitt 31, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche des Magnetkerns 1 befindet, und einen vierten Abschnitt 32 auf, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche des Magnetkerns 1 befindet und an einer Position angeordnet ist, die den dritten Abschnitt 31 in der Draufsicht nicht überlappt. Ein kürzester Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 22 und dem vierten Abschnitt 32 ist kürzer als ein kürzester Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 22 und dem dritten Abschnitt 31.
Eine mehrachsige Antennenvorrichtung umfasst mehrere Antennenvorrichtungen, die die Antennenvorrichtung 100 enthalten.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antennenvorrichtung mit einem Magnetkern und Spulen sowie eine mehrachsige Antennenvorrichtung, welche solche Antennenvorrichtungen umfasst.
Technischer Hintergrund
Antennenvorrichtungen für die Kommunikation mit externen Geräten über Magnetfeldsignale sind bekannt. Antennenvorrichtungen werden beispielsweise in Kommunikationssystemen verwendet, die als schlüssellose Zutrittssysteme bezeichnet werden und mit denen Türen von Kraftfahrzeugen per Fernbedienung ent- oder verriegelt werden.
Als Antenne, die in einer Antennenvorrichtung verwendet wird, ist eine Stabantenne 490 bekannt, bei der eine Spule 492 um einen stabförmigen Kern 491 gewickelt ist, wie in 63 dargestellt ist. Die Empfangsempfindlichkeit der Stabantenne 490 ist am höchsten, wenn ein Winkel θz (siehe 64) zwischen einem Empfangsmagnetfeld und einer Kernachse 0° beträgt. Die Empfangsempfindlichkeit nimmt mit einer Zunahme des Winkels θz ab und wird bei 90° im Wesentlichen null (siehe 65).
In der Schrift wird die Richtung eines auftreffenden Magnetfeldes, in der die Empfangsempfindlichkeit einer Empfangsantenne maximal ist, als Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit bezeichnet, und die Richtung eines Ausgangsmagnetfeldes, in der die Sendeempfindlichkeit einer Sendeantenne maximal ist, wird als Richtung der maximalen Sendeempfindlichkeit bezeichnet. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit und die Richtung der maximalen Sendeempfindlichkeit werden kollektiv als Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit bezeichnet.
Indessen gibt es Bedarf an einen Antennenvorrichtung flachen Profils, und Patentschrift 1 beschreibt ein Konfigurationsbeispiel für eine Antennenvorrichtung flachen Profils. 66(a) ist eine Draufsicht auf die in Patentschrift 1 beschriebene Antennenvorrichtung 520, und 66(b) ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung 520.
Die in Patentschrift 1 beschriebene Antennenvorrichtung 520 umfasst einen Magnetkern 521 und einen Spulenleiter 522. Der Magnetkern 521 weist eine erste Hauptfläche MS1 und eine zweite Hauptfläche MS2 auf. Der Spulenleiter 522 weist einen ersten Leiterabschnitt 523 und einen zweiten Leiterabschnitt 524 auf. Der erste Leiterabschnitt 523 befindet sich auf der Seite der ersten Hauptfläche MS1 des Magnetkerns 521. Der zweite Leiterabschnitt 524 befindet sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche MS2 des Magnetkerns 521 und ist in Draufsicht in einer Richtung der ersten Hauptfläche oder einer Richtung der zweiten Hauptfläche an einer anderen Position als der des ersten Leiterabschnitts 523 angeordnet.
Liste zitierter Schriften
Patentschrift
Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2016-103834
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die im Patentschrift 1 beschriebene maximale Sende-/Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 520 ist eine kombinierte Empfindlichkeit einer maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit, die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das nur mit der Spule verbunden ist, und einer maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit, die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das entlang des Magnetkerns verläuft und mit der Spule verbunden ist. Es wird festgestellt, dass in dem Fall, in dem die Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit mit einer axialen Richtung des Magnetkerns zusammenfällt oder die Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit eine Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns ist, die Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit unverändert bleibt, wenn ein Metall in die Nähe der Antennenvorrichtung 520 gebracht wird; wenn jedoch die Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit von den vorstehend beschriebenen Richtungen abweicht, ändert sich, wenn ein Metall in die Nähe der Antennenvorrichtung 520 gebracht wird, die Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit dadurch, dass sie in die Nähe des Metalls gebracht wird.
Die vorliegende Erfindung löst das vorstehend beschriebene Problem, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antennenvorrichtung, die in der Lage ist, eine Änderung der Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit zu reduzieren, wenn ein Metall in die Nähe der Antennenvorrichtung gebracht wird, indem die Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit auf eine axiale Richtung eines Magnetkerns oder eine Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns eingestellt wird, und eine mehrachsige Antennenvorrichtung, die solche Antennenvorrichtungen umfasst, bereitzustellen.
Lösung des Problems
Eine Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst einen Magnetkern mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche, der sich in einer ersten Richtung erstreckt; eine planare erste Spule; und eine planare zweite Spule, die mit der ersten Spule in Reihe geschaltet und neben der ersten Spule entlang der ersten Richtung angeordnet ist. Die erste Spule weist einen ersten Abschnitt, der sich auf einer Seite der ersten Hauptfläche des Magnetkerns befindet, sowie einen zweiten Abschnitt auf, der sich auf einer Seite der zweiten Hauptfläche des Magnetkerns befindet und an einer Position angeordnet ist, die den ersten Abschnitt in der Draufsicht auf die erste Hauptfläche oder die zweite Hauptfläche nicht überlappt. Die zweite Spule weist einen dritten Abschnitt, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche des Magnetkerns befindet, sowie einen vierten Abschnitt auf, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche des Magnetkerns befindet und an einer Position angeordnet ist, die den dritten Abschnitt in der Draufsicht auf die erste Hauptfläche oder die zweite Hauptfläche nicht überlappt. Ein kürzester Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt und dem vierten Abschnitt ist kürzer als ein kürzester Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt.
Betrachtet man sie so, dass eine Richtung der elektrischen Wicklung der ersten Spule und eine Richtung der elektrischen Wicklung der zweiten Spule gleich sind, können Anfänge der elektrischen Wicklung oder Enden der elektrischen Wicklung der ersten Spule und der zweiten Spule miteinander verbunden werden. Hier bedeutet der Ausdruck „betrachtet man sie so, dass eine Richtung der elektrischen Wicklung der ersten Spule und eine Richtung der elektrischen Wicklung der zweiten Spule gleich sind“, dass, wenn eine Richtung von einem Endabschnitt (Anfang der elektrischen Wicklung) der ersten Spule zu einem anderen Endabschnitt (Ende der elektrischen Wicklung) der ersten Spule eine Richtung im Uhrzeigersinn ist, ein Endabschnitt (Anfang der elektrischen Wicklung) der zweiten Spule und ein anderer Endabschnitt (Ende der elektrischen Wicklung) der zweiten Spule so definiert sind, dass eine Richtung von dem einen Endabschnitt (Anfang der elektrischen Wicklung) der zweiten Spule zum anderen Endabschnitt (Ende der elektrischen Wicklung) der zweiten Spule ebenfalls eine Richtung im Uhrzeigersinn ist.
Der Magnetkern kann eine rechteckige Plattenform aufweisen, und sowohl die erste Spule als auch die zweite Spule können eine Wicklungsachse in einer Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche oder zweiten Hauptfläche des Magnetkerns aufweisen.
Der Magnetkern kann aus einer Kombination mehrerer Elemente bestehen.
Der Magnetkern kann bei Betrachtung in einer Richtung parallel zur ersten Hauptfläche eine gebogene Form aufweisen.
Die erste Spule und die zweite Spule können bei Betrachtung in einer Richtung parallel zur ersten Hauptfläche des Magnetkerns jeweils eine gebogene Form aufweisen.
Mindestens eine von erster Spule und zweiter Spule kann auf oder in einer Platine gebildet werden.
Die Antennenvorrichtung kann ferner ein elektronisches Bauteil umfassen, das auf oder in der Platine implementiert ist.
Die Antennenvorrichtung kann ferner mehrere erste verlängerte Verteilerleitungen, die jeweils mit verschiedenen Punkten der ersten Spule verbunden sind, und mehrere zweite verlängerte Verteilerleitungen, die jeweils mit verschiedenen Punkten der zweiten Spule verbunden sind, umfassen, und eine beliebige der mehreren ersten verlängerten Verteilerleitungen und eine beliebige der mehreren zweiten verlängerten Verteilerleitungen können miteinander verbunden werden.
Die Antennenvorrichtung kann ferner auf der Platine einen externen Steckverbinder enthalten.
Die Antennenvorrichtung kann ferner einen Schalter zum Umschalten der Verbindung zwischen einem Anfang der elektrischen Wicklung der ersten Spule und einem Anfang der elektrischen Wicklung oder einem Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule und zum Umschalten der Verbindung zwischen einem Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule und einem anderen von Anfang der elektrische Wicklung und Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule enthalten.
Die erste Spule kann so konfiguriert werden, dass eine erste Treiberschaltung zur Ansteuerung der ersten Spule mit der ersten Spule verbindbar ist, und die zweite Spule kann so konfiguriert werden, dass eine zweite Treiberschaltung zur Ansteuerung der zweiten Spule synchron zur Ansteuerung der ersten Spule mit der zweiten Spule verbindbar ist.
Die erste Spule und die zweite Spule können jeweils aus einem Leitermuster bestehen, das in drei oder mehr Leitermusterlagen gebildet ist, und die Antennenvorrichtung kann ferner mehrere Schutzleitermusterlagen enthalten, die in einer axialen Richtung der ersten oder der zweiten Spule nach außen angeordnet sind, wobei sie eine solche Form aufweisen, dass kein Schleifenstrom fließt, und sie Schutzleitermuster aufweisen, die elektrisch mit einer Masse verbunden sind.
Die erste Spule und die zweite Spule können jeweils aus einem in drei oder mehr Leitermusterlagen gebildeten Leitermuster bestehen, und von den drei oder mehr Leitermusterlagen können die Leitermuster in den äußersten Lagen in Reihe miteinander geschaltet sein, und die einen Enden der Leitermuster in den äußersten Lagen, die in Reihe miteinander geschaltet sind, können elektrisch mit einer Masse verbunden sein.
Eine mehrachsige Antennenvorrichtung umfasst mehrere Antennenvorrichtungen, die eine der vorstehend beschriebenen Antennenvorrichtungen umfassen.
Bei der mehrachsigen Antennenvorrichtung kann der Magnetkern eine einstückig ausgebildete Kreuzform aufweisen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Mit der Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit mit der axialen Richtung des Magnetkerns oder der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns in Übereinstimmung gebracht werden. Mit dieser Konfiguration kann eine Änderung der Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit reduziert werden, wenn ein Metall in die Nähe der Antennenvorrichtung gebracht wird.
Mit der Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die maximale Sende-/Empfangsempfindlichkeit in mehreren Richtungen vorgesehen werden, und jede Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit kann mit der axialen Richtung des Magnetkerns oder der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns in Übereinstimmung gebracht werden. Mit dieser Konfiguration kann eine Änderung der Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit reduziert werden, selbst wenn ein Metall in die Nähe der mehrachsigen Antennenvorrichtung gebracht wird.
Figurenliste

[1] 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Antennenvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform.
[2] 2 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung nach der ersten Ausführungsform.
[3] 3 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Verbinden einer ersten Spule und einer zweiten Spule in der Antennenvorrichtung nach der ersten Ausführungsform.
[4] 4 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit sowohl der ersten Spule als auch der zweiten Spule für den Fall, dass ein Magnetfeld in eine Richtung parallel zu einer ersten Hauptfläche eines Magnetkerns eintritt.
[5] 5 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit sowohl der ersten Spule als auch der zweiten Spule für den Fall, dass ein Magnetfeld mit einer Magnetfeldkomponente in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptfläche des Magnetkerns eintritt.
[6] 6 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Magnetfeldeinfallswinkels.
[7] 7(a) ist ein Graph, der Ergebnisse der Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel und einer induzierten Spannung der ersten Spule zeigt, die durch Berechnung erhalten wurde, und 7(b) ist ein Graph, der Ergebnisse der Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel und einer induzierten Spannung der zweiten Spule zeigt, die durch Berechnung erhalten wurde.
[8] 8 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel und jeweils einer induzierten Spannung der ersten Spule, einer induzierten Spannung der zweiten Spule und einer induzierten Spannung der Antennenvorrichtung zeigt.
[9] 9 ist ein Graph, der Messergebnisse der Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel und einer induzierten Spannung der Antennenvorrichtung zeigt.
[10] 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform zeigt.
[11] 11 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung nach der ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform.
[12] 12 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform zeigt.
[13] 13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer dritten Abwandlung der ersten Ausführungsform zeigt.
[14] 14 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer vierten Abwandlung der ersten Ausführungsform zeigt.
[15] 15 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform zeigt.
[16] 16 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform.
[17] 17 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer ersten Abwandlung der zweiten Ausführungsform zeigt.
[18] 18 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer zweiten Abwandlung der zweiten Ausführungsform zeigt.
[19A] 19A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer dritten Abwandlung der zweiten Ausführungsform zeigt.
[19B] 19B ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Magnetkern in der Antennenvorrichtung nach der dritten Abwandlung der zweiten Ausführungsform geteilt ist.
[20] 20 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform zeigt.
[21] 21 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung nach der dritten Ausführungsform.
[22] 22 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer ersten Abwandlung der dritten Ausführungsform zeigt.
[23] 23 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung nach der ersten Abwandlung der dritten Ausführungsform.
[24] 24 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer vierten Ausführungsform zeigt.
[25] 25 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung nach der vierten Ausführungsform.
[26] 26 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Verbinden einer ersten Spule, einer zweiten Spule, einer dritten Spule, einer vierten Spule, einer fünften Spule und einer sechsten Spule in der Antennenvorrichtung nach der vierten Ausführungsform.
[27] 27 ist eine Ansicht, die Ergebnisse eines Ausgangsmagnetfeldes einer Sendeantennenvorrichtung mit der in 24 bis 26 gezeigten Struktur durch Simulation der Finite-Differenz-Methode zeigt.
[28] 28 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Verbinden einer ersten Spule und einer zweiten Spule in einer Antennenvorrichtung nach einer fünften Ausführungsform.
[29] 29 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit sowohl der ersten Spule als auch der zweiten Spule für den Fall, dass ein Magnetfeld mit einer Magnetfeldkomponente in einer Richtung senkrecht zu der ersten Hauptfläche des Magnetkerns in die Antennenvorrichtung nach der fünften Ausführungsform eintritt.
[30] 30 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Magnetfeldeinfallswinkels in der Antennenvorrichtung nach der fünften Ausführungsform.
[31] 31 ist ein Graph, der Messergebnisse der Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel und einer induzierten Spannung der Antennenvorrichtung in der Antennenvorrichtung nach der fünften Ausführungsform zeigt.
[32] 32 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Verbinden von Spulen in einer Antennenvorrichtung nach einer sechsten Ausführungsform.
[33] 33 ist eine Ansicht, die Ergebnisse eines Ausgangsmagnetfeldes einer Sendeantennenvorrichtung mit der in 32 gezeigten Struktur durch Simulation der Finite-Differenz-Methode zeigt.
[34] 34 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer siebten Ausführungsform zeigt.
[35] 35 ist ein Ersatzschaltbild für den Fall, dass ein Resonanzkondensator als elektronisches Bauteil in der Antennenvorrichtung nach der siebten Ausführungsform verwendet wird
[36] 36 ist eine perspektivische Ansicht einer Antennenvorrichtung, bei der mehrere elektronische Bauteile auf einer Leiterplatte implementiert sind.
[37] 37 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung nach einer achten Ausführungsform zeigt.
[38] 38 ist eine Ersatzschaubild der Antennenvorrichtung nach der achten Ausführungsform.
[39] 39 ist eine perspektivische Ansicht, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer neunten Ausführungsform zeigt.
[40] 40 ist eine Seitenansicht der mehrachsigen Antennenvorrichtung nach der neunten Ausführungsform in einer Richtung eines Pfeils Y1 gesehen.
[41] 41 ist eine perspektivische Ansicht, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer ersten Abwandlung der neunten Ausführungsform zeigt.
[42] 42 ist eine perspektivische Ansicht, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer zweiten Abwandlung der neunten Ausführungsform zeigt.
[43] 43 ist eine perspektivische Ansicht, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer dritten Abwandlung der neunten Ausführungsform zeigt.
[44] 44 ist eine perspektivische Ansicht, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer zehnten Ausführungsform zeigt.
[45] 45 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die mehrachsige Antennenvorrichtung nach der zehnten Ausführungsform über einen externen Steckverbinder auf einer Hauptplatine montiert ist.
[46] 46 ist eine perspektivische Ansicht des Zustands, in dem die mehrachsige Antennenvorrichtung nach der zehnten Ausführungsform über einen externen Steckverbinder auf der Hauptplatine montiert ist, wenn man diese weiter seitlich zu dem in 45 gezeigten Zustand betrachtet.
[47] 47(a) und 47(b) sind Diagramme zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Umschalten der Verbindung zwischen einer ersten Spule und einer zweiten Spule in einer Antennenvorrichtung nach einer elften Ausführungsform.
[48] 48 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine erste Treiberschaltung und eine zweite Treiberschaltung jeweils mit einer Antennenvorrichtung nach einer zwölften Ausführungsform verbunden sind.
[49] 49 ist eine perspektivische Ansicht, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer dreizehnten Ausführungsform zeigt.
[50] 50 ist eine Ansicht, die die Verbindungsbeziehung zwischen einer ersten Spule und einer zweiten Spule zeigt, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer vierzehnten Ausführungsform bilden.
[51] 51 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Formen von Schutzleitermustern zeigt, durch die kein Schleifenstrom fließt.
[52] 52 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel für die Formen von Schutzleitermustern zeigt, durch die kein Schleifenstrom fließt.
[53] 53 ist eine Ansicht, die die Verbindungsbeziehung zwischen einer ersten Spule und einer zweiten Spule zeigt, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer fünfzehnten Ausführungsform bilden.
[54] 54 zeigt Draufsichten auf eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer sechzehnten Ausführungsform, wobei 54(a) eine Vorderseite und 54(b) eine Rückseite zeigt
[55] 55 ist eine Draufsicht auf einen Magnetkern der mehrachsigen Antennenvorrichtung nach der sechzehnten Ausführungsform.
[56] 56 ist eine Draufsicht auf einen Magnetkern mit einer Form, die von der in 55 gezeigten Form abweicht.
[57] 57 ist eine Querschnittansicht der mehrachsigen Antennenvorrichtung entlang der Linie LVII-LVII von 54.
[58] 58 zeigt Draufsichten auf eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer ersten Abwandlung der sechzehnten Ausführungsform, wobei 58(a) eine Vorderseite und 58(b) eine Rückseite zeigt.
[59] 59 ist eine Draufsicht auf einen Magnetkern der mehrachsigen Antennenvorrichtung nach der ersten Abwandlung der sechzehnten Ausführungsform.
[60] 60 ist eine Draufsicht, die eine erste Spule, eine zweite Spule, eine dritte Spule, eine vierte Spule und eine fünfte Spule zeigt, die in einer Leiterplatte ausgebildet sind.
[61] 61 ist eine Draufsicht, die eine erste Spule, eine zweite Spule, eine dritte Spule, eine vierte Spule, eine fünfte Spule und eine sechste Spule zeigt, die in einer Leiterplatte ausgebildet sind.
[62] 62 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung mit einer Konfiguration zeigt, bei der ein Magnetkern geteilt ist.
[63] 63 ist eine perspektivische Ansicht, die eine bisherige Stabantenne zeigt.
[64] 64 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Winkels zwischen einem Empfangsmagnetfeld und einer Kernachse in der bisherigen Stabantenne.
[65] 65 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel und einer Empfangsempfindlichkeit der bisherigen Stabantenne zeigt.
[66] 66(a) ist eine Draufsicht auf die in Patentschrift 1 beschriebene Antennenvorrichtung, und 66(b) ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend werden Merkmale der vorliegenden Erfindung anhand von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung konkret beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung 100 nach einer ersten Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung 100 nach der ersten Ausführungsform. Nachstehend folgt die Beschreibung unter der Annahme, dass die Antennenvorrichtung 100 eine Empfangsantennenvorrichtung ist, die ein Magnetfeldsignal empfängt; die Antennenvorrichtung 100 kann jedoch als Sendeantennenvorrichtung konfiguriert werden, die ein Magnetfeldsignal ausgibt.
100 nach der ersten Ausführungsform umfasst einen Magnetkern 1, eine erste Spule 2 und eine zweite Spule 3. In der Zeichnung sind die erste Spule 2 und die zweite Spule 3 schematisch dargestellt.
Der Magnetkern 1 hat eine dünne rechteckige Plattenform, die sich in eine erste Richtung erstreckt, und weist eine erste Hauptfläche M1 und eine zweite Hauptfläche M2 auf.
In der ersten Richtung gesehen, die eine axiale Richtung des Magnetkerns 1 ist, genauer gesagt, die axiale Richtung, die eine Richtung von der ersten Spule 2 zur zweiten Spule 3 ist, ist die erste Spule 2 von der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 angeordnet. Die erste Spule 2 weist mit anderen Worten einen ersten Abschnitt 21, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 befindet, und einen zweiten Abschnitt 22, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, auf. Der erste Abschnitt 21 der ersten Spule 2, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, ist ein Abschnitt mit einer Oberfläche, die der ersten Hauptfläche M1 zugewandt ist. Der zweite Abschnitt 22 der ersten Spule 2, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, ist ein Abschnitt mit einer Oberfläche, die der zweiten Hauptfläche M2 zugewandt ist.
Der zweite Abschnitt 22 der ersten Spule 2 ist an einer Position angeordnet, die den ersten Abschnitt 21 in Draufsicht auf die erste Hauptfläche M1 oder die zweite Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 nicht überlappt. Der zweite Abschnitt 22 der ersten Spule 2, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, ist wie in 2 gezeigt höher als der erste Abschnitt 21 positioniert, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet. Die erste Spule 2 weist mit anderen Worten eine gebogene Form auf, wenn sie in einer Richtung parallel zur ersten Hauptfläche M1 und zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 und senkrecht zu einer Längsrichtung des Magnetkerns 1 betrachtet wird.
Die zweite Spule 3 ist neben der ersten Spule 2 in der ersten Richtung angeordnet. In der ersten Richtung gesehen, die die axiale Richtung des Magnetkerns 1 ist, genauer gesagt, die axiale Richtung, die die Richtung von der ersten Spule 2 zur zweiten Spule 3 ist, ist die zweite Spule 3 von der zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 zur ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 angeordnet. Die zweite Spule 3 weist mit anderen Worten einen dritten Abschnitt 31, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 befindet, und einen vierten Abschnitt 32, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, auf. Der dritte Abschnitt 31 der zweiten Spule 3, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, ist ein Abschnitt mit einer Oberfläche, die der ersten Hauptfläche M1 zugewandt ist. Der vierte Abschnitt 32 der zweiten Spule 3, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, ist ein Abschnitt mit einer Oberfläche, die der zweiten Hauptfläche M2 zugewandt ist.
Der vierte Abschnitt 32 der zweiten Spule 3 ist an einer Position angeordnet, die den dritten Abschnitt 31 in Draufsicht auf die erste Hauptfläche M1 oder die zweite Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 nicht überlappt. Der vierte Abschnitt 32 der zweiten Spule 3, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, ist wie in 2 gezeigt höher als der dritte Abschnitt 31 positioniert, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet. Die zweite Spule 3 weist mit anderen Worten eine gebogene Form auf, wenn sie in der Richtung parallel zur ersten Hauptfläche M1 und zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 und senkrecht zu der Längsrichtung des Magnetkerns 1 betrachtet wird.
Der erste Abschnitt 21 und der zweite Abschnitt 22 der planaren ersten Spule 2 weisen jeweils eine im Wesentlichen flache Plattenform auf. Der dritte Abschnitt 31 und der vierte Abschnitt 32 der planaren zweiten Spule 3 weisen jeweils eine im Wesentlichen flache Plattenform auf. Daher weist die Antennenvorrichtung 100, wie in 2 gezeigt, als Ganzes eine Form flachen Profils mit einer geringen Dicke auf.
Der zweite Abschnitt 22 der ersten Spule 2, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, ist nahe dem vierten Abschnitt 32 der zweiten Spule 3, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet. In der axialen Richtung (Erstreckungsrichtung) des Magnetkerns 1 ist mit anderen Worten der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 22 der ersten Spule 2 und dem vierten Abschnitt 32 der zweiten Spule 3 kürzer als der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 22 der ersten Spule 2 und dem dritten Abschnitt 31 der zweiten Spule 3.
Die erste Spule 2 und die zweite Spule 3 weisen jeweils eine Wicklungsachse in einer Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche M1 oder zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 auf. Die Anzahl der Windungen, die Dicke, die Wicklungsbreite, der Drahttyp und dergleichen jeweils der ersten Spule 2 und der zweiten Spule 3 sind wünschenswerterweise gleich.
Die erste Spule 2 und die zweite Spule 3 sind in Reihe miteinander geschaltet und bilden eine einzige durchgehende Spule.
3 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Verbinden der ersten Spule 2 und der zweiten Spule 3. Die Beschreibung erfolgt hier unter der Annahme, dass die Richtungen der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 und der zweiten Spule 3 in Richtung der Normalen auf die erste Hauptfläche M1 bzw. die zweite Hauptfläche M2 gesehen gleich sind.
Wenn die Richtungen der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 und der zweiten Spule 3 in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, so betrachtet werden, dass sie jeweils gleich sind, sind der Anfang der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 und der Anfang der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 verbunden. Das Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 ist mit einer ersten Klemme T1 verbunden. Das Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 ist mit einer zweiten Klemme T2 verbunden. Die erste Klemme T1 ist eine beliebige von einer Eingangs- und einer Ausgangsklemme, und die zweite Klemme T2 ist die andere von Eingangs- und der Ausgangsklemme.
Alternativ können das Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 und das Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 verbunden werden, der Anfang der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 kann mit der ersten Klemme T1 und der Anfang der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 mit der zweite Klemmen T2 verbunden werden.
Bei der Antennenvorrichtung 100 nach der ersten Ausführungsform mit der Struktur wie in 1 bis 3 gezeigt gibt es fast kein Magnetfeld, das mit der ersten Spule 2 oder der zweiten Spule 3 verbunden ist, wenn ein Magnetfeld in der Richtung parallel zum Magnetkern 1 ohne eine Magnetfeldkomponente in der Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 wie in 4 gezeigt eintritt. Aus diesem Grund fallen die Richtungen der maximalen Empfangsempfindlichkeit der ersten Spule 2 und der zweiten Spule 3 jeweils mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 zusammen.
Wenn andererseits, wie in 5 gezeigt, ein Magnetfeld mit einer Magnetfeldkomponente in der Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 eintritt, ist die maximale Empfangsempfindlichkeit (Vektor V1) der ersten Spule 2 eine kombinierte Empfindlichkeit aus einer maximalen Empfangsempfindlichkeit (Vektor V2), die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das nur mit der ersten Spule 2 verbunden ist, und einer maximalen Empfangsempfindlichkeit (Vektor V3), die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das mit der ersten Spule 2 durch den Magnetkern 1 verbunden ist.
Da die erste Spule 2 eine planare Form aufweist, die im Wesentlichen parallel zur ersten Hauptfläche M1 und zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 ist, fällt der Vektor V2 mit der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 zusammen (Richtung der Wicklungsachse der ersten Spule 2). Der Vektor V3 fällt mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 zusammen.
Die maximale Empfangsempfindlichkeit (Vektor V4) der zweiten Spule 3 ist eine kombinierte Empfindlichkeit aus einer maximalen Empfangsempfindlichkeit (Vektor V5), die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das nur mit der zweiten Spule 3 verbunden ist, und einer maximalen Empfangsempfindlichkeit (Vektor V6), die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das mit der zweiten Spule 3 durch den Magnetkern 1 verbunden ist.
Da die zweite Spule 3 eine planare Form aufweist, die im Wesentlichen parallel zur ersten Hauptfläche M1 und zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 ist, fällt der Vektor V5 mit der Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 zusammen (Richtung der Wicklungsachse der zweiten Spule 3). Der Vektor V6 fällt mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 zusammen.
Die erste Spule 2 ist von der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 angeordnet. Die zweite Spule 3 ist von der zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 zur ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 angeordnet. Der Anfang der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 und der Anfang der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 sind verbunden. Aus diesem Grund verlaufen, wie in 5 dargestellt, der Vektor V5 der zweiten Spule 3 und der Vektor V2 der ersten Spule 2 in entgegengesetzter Richtung. Die Richtung des Vektors V6 der zweiten Spule 3 ist die gleiche wie die Richtung des Vektors V3 der ersten Spule 2.
Hier wird die Beziehung zwischen einer induzierten Spannung sowohl der ersten Spule 2 als auch der zweiten Spule 3 und einem Magnetfeldeinfallswinkel beschrieben. Wie in 6 dargestellt ist, ist ein Magnetfeldeinfallswinkel ein Winkel, der zwischen einer Kernachse des Magnetkerns 1 und einem eintretenden Magnetfeld gebildet wird.
7(a) ist ein Graph, der Ergebnisse der Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel und einer induzierten Spannung der ersten Spule 2, die durch Berechnung erhalten wird, zeigt. In 7(a) stellt die gestrichelte Linie eine induzierte Spannung dar, die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das durch den Magnetkern 1 mit der ersten Spule 2 verbunden ist (nachstehend als kerninduzierte Spannung der ersten Spule 2 bezeichnet), die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie stellt eine induzierte Spannung dar, die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das nur mit der ersten Spule 2 verbunden ist (nachstehend als spuleninduzierte Spannung der ersten Spule 2 bezeichnet), und die durchgehende Linie stellt eine induzierte Spannung der ersten Spule 2 dar.
7(b) ist ein Graph, der Ergebnisse der Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel und einer induzierten Spannung der zweiten Spule 3, die durch Berechnung erhalten wird, zeigt. In 7(b) stellt die gestrichelte Linie eine induzierte Spannung dar, die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das durch den Magnetkern 1 mit der zweiten Spule 3 verbunden ist (nachstehend als kerninduzierte Spannung der zweiten Spule 3 bezeichnet), die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie stellt eine induzierte Spannung dar, die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das nur mit der zweiten Spule 3 verbunden ist (nachstehend als spuleninduzierte Spannung der zweiten Spule 3 bezeichnet), und die durchgehende Linie stellt eine induzierte Spannung der zweiten Spule 3 dar.
Wie in 7(a) und 7(b) dargestellt ist, weisen die spuleninduzierte Spannung der ersten Spule 2 und die spuleninduzierte Spannung der zweiten Spule 3 im Wesentlichen die gleiche Größe und entgegengesetzte Phasen auf. Aus diesem Grund werden die induzierte Spannung der ersten Spule 2 und die induzierte Spannung der zweiten Spule 3 durch einen Graphen dargestellt, der in Bezug auf einen Magnetfeldeinfallswinkel von 0° symmetrisch ist.
Die spuleninduzierte Spannung der ersten Spule 2 und die spuleninduzierte Spannung der zweiten Spule 3 heben sich mit anderen Worten gegenseitig auf, und eine induzierte Spannung, die durch Addieren der kerninduzierten Spannung der ersten Spule 2 und der kerninduzierten Spannung der zweiten Spule 3 erhalten wird, ist die induzierte Spannung der Antennenvorrichtung 100. Aus diesem Grund fällt die Richtungen der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 100 mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 zusammen.
8 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel und jeweils einer induzierten Spannung der ersten Spule 2, einer induzierten Spannung der zweiten Spule 3 und einer induzierten Spannung der Antennenvorrichtung 100 zeigt. Wie in 8 dargestellt ist, ist die induzierte Spannung der Antennenvorrichtung 100 von der Größe maximal, wenn der Magnetfeldeinfallswinkel 0° beträgt.
Hier wird die Größe sowohl der induzierten Spannung der ersten Spule 2 als auch der induzierten Spannung der zweiten Spule 3 in Abhängigkeit von der Struktur der Spule bestimmt. Wenn die erste Spule 2 und die zweite Spule 3 die gleiche Struktur aufweisen, weisen die spuleninduzierte Spannung der ersten Spule 2 und die spuleninduzierte Spannung der zweiten Spule 3 die gleiche Größe und entgegengesetzte Phasen auf, so dass sich die spuleninduzierten Spannungen gegenseitig aufheben.
9 ist ein Graph, der Messergebnisse der Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel (°) und einer induzierten Spannung (mV/µT) der Antennenvorrichtung 100 zeigt. Die Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel und einer induzierten Spannung wurde gemessen, wobei die Induktivität der ersten Spule 2 3,8 mH betrug, die Induktivität der zweiten Spule 3 3,7 mH betrug, die Länge des Magnetkerns 1 in axialer Richtung 50 mm betrug und die Dicke der Antennenvorrichtung 100 1,0 mm betrug.
Wie in 9 dargestellt ist, war die induzierte Spannung der Antennenvorrichtung 100 bei einem Magnetfeldeinfallswinkel von 0° maximal. Dies zeigte mit anderen Worten, dass die maximale Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 100 mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 zusammenfällt. Darüber hinaus bleibt die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit auch dann unverändert, wenn ein Metall in die Nähe der Antennenvorrichtung 100 gebracht wird.
Bei der Antennenvorrichtung 100 nach der vorliegenden Ausführungsform kann die maximale Empfangsempfindlichkeit durch ein Vergrößern der Länge des Magnetkerns 1 in axialer Richtung erhöht werden. Die maximale Empfangsempfindlichkeit kann mit anderen Worten durch ein Vergrößern der Länge des Magnetkerns 1 in axialer Richtung mühelos erhöht werden.
Bei der Antennenvorrichtung 100 nach der vorliegenden Ausführungsform weist der Magnetkern 1 eine flache Plattenform auf, und die erste Spule 2 und die zweite Spule 3 weisen in der Richtung parallel zur ersten Hauptfläche M1 und zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 gesehen jeweils eine gebogene Form auf. Mit dieser Konfiguration kann die Antennenvorrichtung 100 flachen Profils realisiert werden, ohne den Magnetkern 1 zu biegen. Durch die Verwendung des Flachplatten-Magnetkerns 1 ist das Einsetzen des Magnetkerns 1 in die erste Spule 2 und die zweite Spule 3 während der Herstellung der Antennenvorrichtung 100 einfach, so dass sich die Fertigungseffizienz verbessert.
In der vorstehenden Beschreibung ist die Antennenvorrichtung 100 eine Empfangsantennenvorrichtung; ähnliche vorteilhafte Wirkungen werden jedoch erzielt, wenn die Antennenvorrichtung 100 eine Sendeantennenvorrichtung mit einer ähnlichen Konfiguration ist. Bei einer Sendeantennenvorrichtung wird ein Magnetfeldsignal ausgegeben, das durch Anlegen einer Wechselspannung an der ersten Klemme T1 und der zweiten Klemme T2 erzeugt wird. Bei der Sendeantennenvorrichtung mit der in 1 bis 3 dargestellten Struktur fällt die maximale Sendeempfindlichkeit mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 zusammen. Selbst wenn ein Metall in die Nähe der Sendeantennenvorrichtung gebracht wird, bleibt die Richtung der maximalen Sendeempfindlichkeit unverändert.
(Erste Abwandlung der ersten Ausführungsform)
10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung 100A nach einer ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform zeigt. 11 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung 100A nach der ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform. Bei der Antennenvorrichtung 100A sind eine erste Spule 2A und eine zweite Spule 3A als gedrucktes Muster auf einer Leiterplatte 4 ausgebildet.
Die Leiterplatte 4 umfasst einen ersten flachen Plattenabschnitt 4a, einen zweiten flachen Plattenabschnitt 4b und einen dritten flachen Plattenabschnitt 4c. Der erste flache Plattenabschnitt 4a und der dritte flache Plattenabschnitt 4c befinden sich auf derselben Höhe. Dagegen ist der zweite flache Plattenabschnitt 4b höher angeordnet als der erste flache Plattenabschnitt 4a und der dritte flache Plattenabschnitt 4c.
Die erste Spule 2A ist vom ersten flachen Plattenabschnitt 4a zum zweiten flachen Plattenabschnitt 4b ausgebildet. Ein erster Abschnitt 21A, der auf dem ersten flachen Plattenabschnitt 4a der ersten Spule 2A ausgebildet ist, befindet sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1. Ein zweiter Abschnitt 22A, der auf dem zweiten flachen Plattenabschnitt 4b ausgebildet ist, befindet sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1.
Die zweite Spule 3A ist vom zweiten flachen Plattenabschnitt 4b zum dritten flachen Plattenabschnitt 4c ausgebildet. Ein dritter Abschnitt 31A, der auf dem dritten flachen Plattenabschnitt 4c der zweiten Spule 3A ausgebildet ist, befindet sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1. Ein vierter Abschnitt 32A, der auf dem zweiten flachen Plattenabschnitt 4b ausgebildet ist, befindet sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1.
Die erste Spule 2A ist mit anderen Worten von der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 angeordnet. Die zweite Spule 3A ist von der zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 zur ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 angeordnet.
Der zweite Abschnitt 22A der ersten Spule 2A, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, ist nahe dem vierten Abschnitt 32A der zweiten Spule 3A, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet. Der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 22A der ersten Spule 2A und dem vierten Abschnitt 32A der zweiten Spule 3A ist mit anderen Worten kürzer als der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 22A der ersten Spule 2A und dem dritten Abschnitt 31A der zweiten Spule 3A.
Bei der Antennenvorrichtung 100A sowie der Antennenvorrichtung 100 fällt die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 zusammen. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit bleibt auch dann unverändert, wenn ein Metall in die Nähe der Antennenvorrichtung 100A gebracht wird.
Wenn die erste Spule 2A und die zweite Spule 3A aus einem gedruckten Muster der Leiterplatte 4 bestehen, werden die folgenden vorteilhaften Wirkungen (1) bis (6) erzielt.

(1) Durch die Ausnutzung der dünnen Eigenschaft der Leiterplatte 4 kann die Gesamtform der Antennenvorrichtung 100A eine Form mit flachem Profil aufweisen.
(2) Mit einem gedruckten Muster kann eine Spulenform im Vergleich zu einer gewickelten Spule präzis zu einer gewünschten Form ausgebildet werden. Daher können die Spulenformen der ersten Spule 2A und der zweiten Spule 3A im Wesentlichen gleich ausgelegt werden, so dass die Größe der spuleninduzierten Spannung der ersten Spule 2A und die Größe der spuleninduzierten Spannung der zweiten Spule 3A im Wesentlichen gleich ausgelegt werden können, mit dem Ergebnis, dass beide Spannungen präzis aufgehoben werden können.
(3) Wenn die Spulen aus einem gedruckten Muster bestehen, können die Spulen leicht ausgebildet werden, auch bei einer Konfiguration, bei der die Anzahl der Spulen drei oder mehr beträgt, oder bei einer Konfiguration, bei der die Form jeder Spule eine komplizierte Form aufweist, wie später beschrieben wird.
(4) Die Eingangs-/Ausgangsklemmen der ersten Spule 2A und der zweiten Spule 3A können auch aus einem gedruckten Muster bestehen, so dass kein Spulenkörper, keine Eingangs-/Ausgangsklemmen, keine Schutzabdeckung oder dergleichen erforderlich sind, die für ein allgemeines Spulenprodukt erforderlich sind, das durch ein anderes Verfahren als ein gedrucktes Muster hergestellt wird. Mit dieser Konfiguration können die Kosten durch die Reduzierung der Anzahl der Komponenten gesenkt werden.
(5) Spulen und Eingangs-/Ausgangsklemmen sind einstückig mit einer Leiterplatte ausgebildet, so dass keine Prozesse wie Wickeln, Löten und Glühen bei dem Prozess der Herstellung eines allgemeinen Spulenprodukts erforderlich sind, das durch ein anderes Verfahren als ein gedrucktes Muster hergestellt wird. Mit dieser Konfiguration können die Arbeitsstunden bei der Herstellung reduziert werden, so dass die Herstellungskosten gesenkt werden können.
(6) Bei einem allgemeinen Spulenprodukt, das durch ein anderes Verfahren als ein gedrucktes Muster hergestellt wird, kann es durch eine Biegebeanspruchung zu einem Spulenkörperriss, einer Ablösung eines haftenden Teils, einem Bruch oder dergleichen kommen. Im Gegensatz dazu kommt es bei Spulen, die durch ein gedrucktes Muster gebildet werden, insbesondere bei Spulen, die durch ein gedrucktes Muster auf einer flexiblen Leiterplatte gebildet werden, kaum zu einem Bruch oder einem Riss aufgrund von Biegung. Bei dieser Konfiguration ein Produkt, das gegenüber einer Biegebelastung oder einem Belastungstest, wie z.B. Vibrationsstößen und Fallenlassen, recht beständig ist.

Bisher gab es Flachantennen, bei denen Spulen auf oder in einer Leiterplatte gebildet sind, wie z.B. NFC-Antennen und drahtlose Ladeantennen; bei diesen Produkten sind jedoch die Richtungen maximaler Sende-/Empfangsempfindlichkeit die axialen Richtungen der Spulen. Bei dieser Konfiguration kann die maximale Sende-/Empfangsempfindlichkeit nicht durch eine Vergrößerung der Länge des Magnetkerns 1 in axialer Richtung erhöht werden.
Bei der Antennenvorrichtung 100A nach der ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform fällt dagegen die Richtung der maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 zusammen. Daher kann, wie in 10 gezeigt, durch Ausnutzung der Form, dass der Magnetkern 1 in axialer Richtung lang ist, die Antennenvorrichtung 100A mit einer hohen maximalen Sende-/Empfangsempfindlichkeit erhalten werden. Durch Vergrößern der Länge des Magnetkerns 1 in axialer Richtung kann die maximale Sende-/Empfangsempfindlichkeit mühelos erhöht werden.
(Zweite Abwandlung der ersten Ausführungsform)
12 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung 100B nach einer zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform zeigt. Die in 12 gezeigte Antennenvorrichtung 100B unterscheidet sich von der in 10 gezeigten Antennenvorrichtung 100A durch die Form eines Magnetkerns 1B und dadurch, dass in der Leiterplatte 4 ein Kernanschlag 40 vorgesehen ist.
Der Kernanschlag 40 ist in einer vorstehenden Form in Bezug auf die Leiterplatte 4 ausgebildet und wird zur Positionierung des Magnetkerns 1B durch Kontaktieren eines Endes 1x des Magnetkerns 1B in axialer Richtung verwendet.
Der Magnetkern 1B weist einen breiten Abschnitt 1BW auf, der von größerer Breite ist als der andere Abschnitt. Der breite Abschnitt 1BW befindet sich auf oder über dem dritten flachen Plattenabschnitt 4c der Leiterplatte 4. Die Breite des breiten Abschnitts 1BW ist größer als der Durchmesser eines Mittellochs 120 der zweiten Spule 3A. Bei dieser Konfiguration kann sich der breite Abschnitt 1BW des Magnetkerns 1B nicht zur Seite der ersten Spule 2A bewegen, so dass die Position des Magnetkerns 1B relativ zur Leiterplatte 4 an dieser Stelle fixiert werden kann.
Mit der vorstehenden Konfiguration kann der Magnetkern 1B bei der Herstellung der Antennenvorrichtung 100B relativ zur Leiterplatte 4 mühelos positioniert werden.
Selbst wenn nur der vorstehend beschriebene breite Abschnitt 1BW des Magnetkerns 1B oder der vorstehend beschriebene Kernanschlag 40 vorgesehen wird, kann der Magnetkern 1B relativ zur Leiterplatte 4 positioniert werden.
Beide Seiten des Magnetkerns 1B in axialer Richtung können positioniert werden, indem ein Kernanschlag nicht nur auf der Seite eines Endes 1x des Magnetkerns 1B, sondern auch auf der anderen Seite vorgesehen wird.
(Dritte Abwandlung der ersten Ausführungsform)
13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung 100C nach einer dritten Abwandlung der ersten Ausführungsform zeigt. Auch bei der Antennenvorrichtung 100C werden wie bei der in 10 gezeigten Antennenvorrichtung 100A auf der Leiterplatte 4 eine erste Spule 2C und eine zweite Spule 3C ausgebildet; die Antennenvorrichtung 100C unterscheidet sich jedoch von der Antennenvorrichtung 100A durch die folgende Konfiguration.
Bei der Antennenvorrichtung 100A nach der ersten Abwandlung der in 10 gezeigten ersten Ausführungsform ist der zweite flache Plattenabschnitt 4b der Leiterplatte 4 höher positioniert als der erste flache Plattenabschnitt 4a oder der dritte flache Plattenabschnitt 4c. Der zweite Abschnitt 22A der ersten Spule 2A, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, ist mit anderen Worten höher als der erste Abschnitt 21A positioniert, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, und der vierte Abschnitt 32A der zweiten Spule 3A, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, ist höher positioniert als der dritte Abschnitt 31A, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet.
Im Gegensatz dazu weist bei der Antennenvorrichtung 100C nach der dritten Abwandlung der in 13 gezeigten ersten Ausführungsform die Leiterplatte 4 insgesamt eine flache Plattenform auf; jedoch nur der zweite Abschnitt 22C der ersten Spule 2C, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, und der vierte Abschnitt 32C der zweiten Spule 3C, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, sind auf einem höheren Niveau als die anderen Abschnitte positioniert.
Von den Abschnitten, aus denen die erste Spule 2C besteht, ist der zweite Abschnitt 22C, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, mit anderen Worten so ausgebildet, dass er von der Leiterplatte 4 nach oben gebogen ist, wie in 13 gezeigt ist, so dass er höher positioniert ist als ein erster Abschnitt 21C, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet. Von den Abschnitten, aus denen die zweite Spule 3C besteht, ist der vierte Abschnitt 32C, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, so ausgebildet, dass er von der Leiterplatte 4 nach oben gebogen ist, so dass er höher positioniert ist als ein dritter Abschnitt 31C, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet.
Auch bei der Antennenvorrichtung 100C nach der dritten Abwandlung der ersten Ausführungsform werden ähnliche vorteilhafte Wirkungen wie bei der Antennenvorrichtung 100A nach der ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform erzielt. Bei der Bildung der ersten Spule 2C und der zweiten Spule 3C werden die erste Spule 2C und die zweite Spule 3C durch Schneiden und Biegen eines Teils der Leiterplatte 4 gebildet, so dass sich die Flexibilität der Anordnung der ersten Spule 2C und der zweiten Spule 3C verbessert. Die erste Spule 2C und die zweite Spule 3C können gebildet werden, ohne die gesamte Leiterplatte 4 zu biegen.
(Vierte Abwandlung der ersten Ausführungsform)
Bei der in 13 gezeigten Antennenvorrichtung 100C sind die Abschnitte der ersten Spule 2C und der zweiten Spule 3C, die nahe beieinander liegen, d.h. der zweite Abschnitt 22C der ersten Spule 2C, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, und der vierte Abschnitt 32C der zweiten Spule 3C, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, so ausgebildet, dass sie von der Leiterplatte 4 nach oben gebogen sind.
Im Gegensatz dazu werden bei einer Antennenvorrichtung nach einer vierten Abwandlung der ersten Ausführungsform Außenseitenabschnitte einer ersten Spule und einer zweiten Spule in axialer Richtung des Magnetkerns 1 so gebildet, dass sie von der Leiterplatte 4 nach oben gebogen sind.
14 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung 100D nach der vierten Abwandlung der ersten Ausführungsform zeigt. Anders als in 1 oder 13, die in der vorstehenden Beschreibung herangezogen wurden, ist bei einer Anordnung, die in 14 gezeigt wird, eine obere Fläche des Magnetkerns 1 die erste Hauptfläche M1 und eine in der Zeichnung verdeckte untere Fläche die zweite Hauptfläche M2.
Ein erster Abschnitt 21D der ersten Spule 2D, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, ist so ausgebildet, dass er von der Leiterplatte 4 nach oben gebogen ist. Der erste Abschnitt 21D der ersten Spule 2D, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, ist mit anderen Worten höher als ein zweiter Abschnitt 22D positioniert, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet.
Ein dritter Abschnitt 31D einer zweiten Spule 3D, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, ist so ausgebildet, dass er von der Leiterplatte 4 nach oben gebogen ist. Der dritte Abschnitt 31D der zweiten Spule 3D, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, ist mit anderen Worten höher als ein vierter Abschnitt 32D positioniert, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet.
Auch bei der Antennenvorrichtung 100D ist die erste Spule 2D von der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 angeordnet, und die zweite Spule 3D ist von der zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 zur ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 angeordnet. Der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 22D der ersten Spule 2D und dem vierten Abschnitt 32D der zweiten Spule 3D ist kürzer als der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 22D der ersten Spule 2D und dem dritten Abschnitt 31D der zweiten Spule 3D.
Auch bei der Antennenvorrichtung 100D nach der vierten Abwandlung der ersten Ausführungsform werden ähnliche vorteilhafte Wirkungen wie bei der Antennenvorrichtung 100A nach der ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform erzielt. Bei der Bildung der ersten Spule 2D und der zweiten Spule 3D werden die erste Spule 2D und die zweite Spule 3D durch Schneiden und Biegen eines Teils der Leiterplatte 4 gebildet, so dass sich die Flexibilität der Anordnung der ersten Spule 2D und der zweiten Spule 3D verbessert. Die erste Spule 2D und die zweite Spule 3D können gebildet werden, ohne die gesamte Leiterplatte 4 zu biegen.
<Zweite Ausführungsform>
Bei den Antennenvorrichtungen nach der ersten Ausführungsform und ihren Abwandlungen weist der Magnetkern 1 eine flache Plattenform auf, und die erste Spule und die zweite Spule weisen jeweils eine gebogene Form, keine flache Plattenform auf.
Im Gegensatz dazu weisen bei einer Antennenvorrichtung 200 nach einer zweiten Ausführungsform eine erste Spule und eine zweite Spule jeweils eine flache Plattenform auf, und ein Magnetkern weist eine gebogene Form, keine flache Plattenform auf.
15 ist eine perspektivische Ansicht der Antennenvorrichtung 200 nach der zweiten Ausführungsform. 16 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung 200 nach der zweiten Ausführungsform.
Die Antennenvorrichtung 200 nach der zweiten Ausführungsform umfasst einen Magnetkern 1E, eine erste Spule 2E und eine zweite Spule 3E. Wie in 15 gezeigt sind die erste Spule 2E und die zweite Spule 3E als gedrucktes Muster auf der Leiterplatte 4 ausgebildet.
Der Magnetkern 1E weist in der Richtung parallel zur ersten Hauptfläche M1 und zweiten Hauptfläche M2 und senkrecht zur Längsrichtung des Magnetkerns 1E gesehen eine gebogene Form auf. Der Magnetkern 1E und die Leiterplatte 4 können z.B. durch Klebeband, Klebstoff oder ähnliches verbunden werden. Von den beiden Oberflächen des Magnetkerns 1E kann die der Leiterplatte 4 zugewandte Fläche als Klebefläche verwendet und mit der Leiterplatte 4 verklebt werden. In diesem Fall sind keine Arbeiten zur Befestigung des Magnetkerns 1E auf der Leiterplatte 4 mit Klebeband oder dergleichen erforderlich.
Die Leiterplatte 4 weist eine erste Durchgangsbohrung 41 in der Mitte der ersten Spule 2E und eine zweite Durchgangsbohrung 42 in der Mitte der zweiten Spule 3E auf. Der Magnetkern 1E erstreckt sich durch die erste Durchgangsbohrung 41 der Leiterplatte 4 von einer Spulenbildungsfläche 4p, auf der die erste Spule 2E und die zweite Spule 3E gebildet sind, zu einer Rückfläche 4q und erstreckt sich weiter durch die zweite Durchgangsbohrung 42 von der Rückfläche 4q der Leiterplatte 4 zur Spulenbildungsfläche 4p.
Die erste Spule 2 ist daher von der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1E zur zweiten Hauptfläche M2 angeordnet. Die zweite Spule 3E ist von der zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1E zur ersten Hauptfläche M1 angeordnet.
Die erste Spule 2E weist einen ersten Abschnitt 21E, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1E befindet, und einen zweiten Abschnitt 22E, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, auf. Wenn die erste Spule 2E durch eine erste fiktive Trennlinie 151 geteilt wird, die durch die Mitte der ersten Spule 2E und senkrecht zur axialen Richtung des Magnetkerns 1E in der Leiterplatte 4 verläuft, ist genauer gesagt ein Abschnitt, der der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1E zugewandt ist, der „erste Abschnitt 21E, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet“, und ein Abschnitt, der der zweiten Hauptfläche M2 zugewandt ist, der „zweite Abschnitt 22E, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet“.
Die zweite Spule 3E weist einen dritten Abschnitt 31E, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1E befindet, und einen vierten Abschnitt 32E, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, auf. Wenn die zweite Spule 3E durch eine zweite fiktive Trennlinie 152 geteilt wird, die durch die Mitte der zweiten Spule 3E und senkrecht zur axialen Richtung des Magnetkerns 1E in der Leiterplatte 4 verläuft, ist genauer gesagt ein Abschnitt, der der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1E zugewandt ist, der „dritte Abschnitt 31E, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet“, und ein Abschnitt, der der zweiten Hauptfläche M2 zugewandt ist, der „vierte Abschnitt 32E, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet“.
Der zweite Abschnitt 22E der ersten Spule 2E, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, ist nahe dem vierten Abschnitt 32E der zweiten Spule 3E, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet. In der axialen Richtung des Magnetkerns 1E ist mit anderen Worten der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 22E der ersten Spule 2E und dem vierten Abschnitt 32E der zweiten Spule 3E kürzer als der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 22E der ersten Spule 2E und dem dritten Abschnitt 31E der zweiten Spule 3E.
Wenn der Magnetkern 1E unter Verwendung eines flexiblen magnetischen Materials, wie z.B. einer Siliziumstahlplatte, einer Folie aus einer amorphen Legierung und eines Ferritblechs, gebildet wird, muss der wie in 15 gezeigte geformte Magnetkern nicht durch Biegen hergestellt werden. Zum Beispiel kann ein Magnetkern flacher Form gebildet und in die Leiterplatte 4 eingesetzt werden, dann kann der Magnetkern mit einer auf den Magnetkern ausgeübten Kraft zu einer Form wie in 15 gezeigt verformt werden, und danach kann die Form durch Verwendung von Klebeband, Klebstoff oder ähnlichem fixiert werden.
Bei der Antennenvorrichtung 200 nach der zweiten Ausführungsform kann, da der Magnetkern 1E eine gebogene Form aufweist, die Gesamtform in Kombination mit der ersten Spule 2E flacher Plattenform und der zweiten Spule 3E von flachem Profil sein. Wie vorstehend beschrieben wird der Magnetkern 1E in die Mittellöcher der ersten Spule 2E und der zweiten Spule 3E eingeführt und dann gebogen, so dass das Einführen des Magnetkerns 1E einfach ist und die Antennenvorrichtung 200 mit flachem Profil hergestellt werden kann.
Da der Magnetkern 1E eine gebogene Form aufweist, wird die Ausrichtung, in der der Magnetkern 1E in das Mittelloch jeweils der ersten Spule 2E und der zweiten Spule 3E eingeführt wird, bei der Herstellung der Antennenvorrichtung 200 nicht verwechselt. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Anzahl der Spulen, aus denen eine Antennenvorrichtung besteht, größer ist.
(Erste Abwandlung der zweiten Ausführungsform)
17 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung 200A nach einer ersten Abwandlung der zweiten Ausführungsform zeigt. Die in 17 gezeigte Antennenvorrichtung 200A unterscheidet sich von der in 15 gezeigten Antennenvorrichtung 200 durch die Form des Magnetkerns 1E und dadurch, dass in der Leiterplatte 4 der Kernanschlag 40 vorgesehen ist.
Der Kernanschlag 40 ist der gleiche wie der Kernanschlag 40 der in 12 gezeigten Antennenvorrichtung 100B und wird zur Positionierung des Magnetkerns 1E durch Kontaktieren eines Endes 1x des Magnetkerns 1E in axialer Richtung verwendet.
Wie im Fall der in 12 gezeigten Antennenvorrichtung 100B weist der Magnetkern 1E einen breiten Abschnitt 1EW an einer Seite auf, die dem einen Ende 1x in axialer Richtung gegenüberliegt. Der breite Abschnitt 1EW weist eine größere Breite als der andere Abschnitt auf.
Mit der vorstehenden Konfiguration kann der Magnetkern 1E bei der Herstellung der Antennenvorrichtung 200A relativ zur Leiterplatte 4 mühelos positioniert werden.
(Zweite Abwandlung der zweiten Ausführungsform)
18 ist eine perspektivische Ansicht einer Antennenvorrichtung 200B nach einer zweiten Abwandlung der zweiten Ausführungsform. Bei der Antennenvorrichtung 200B nach der zweiten Abwandlung der zweiten Ausführungsform sind eine erste Spule 2F und eine zweite Spule 3F keine Spulen, die als gedrucktes Muster auf der Leiterplatte 4 ausgebildet sind, sondern gewickelte Flachplatten-Spulen.
Die Antennenvorrichtung 200B nach der zweiten Abwandlung der zweiten Ausführungsform umfasst einen Magnetkern 1F, die erste Spule 2F und die zweite Spule 3F.
Der Magnetkern 1F weist im Wesentlichen die gleiche Form wie der in 15 gezeigte Magnetkern 1E auf. Der in 18 gezeigte Magnetkern 1F ist in einem Zustand angeordnet, in dem der in 15 gezeigte Magnetkern 1E auf dem Kopf steht. Anders als in 1 oder 13 ist in der in 18 gezeigten Anordnung die Oberseite des Magnetkerns 1 die erste Hauptfläche M1 und die in der Zeichnung verdeckte Unterseite die zweite Hauptfläche M2.
Die erste Spule 2F ist von der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1F zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1F angeordnet. Die zweite Spule 3F ist von der zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1D zur ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1D angeordnet.
Die erste Spule 2F weist einen ersten Abschnitt 21F, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1F befindet, und einen zweiten Abschnitt 22F, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, auf. Wenn die erste Spule 2F durch die erste fiktive Trennlinie 151 geteilt wird, die durch die Mitte der ersten Spule 2F und senkrecht zur axialen Richtung des Magnetkerns 1F verläuft, ist genauer gesagt ein Abschnitt, der der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1F zugewandt ist, der „erste Abschnitt 21F, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet“, und ein Abschnitt, der der zweiten Hauptfläche M2 zugewandt ist, der „zweite Abschnitt 22F, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet“.
Die zweite Spule 3F weist einen dritten Abschnitt 31F, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1F befindet, und einen vierten Abschnitt 32F, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, auf. Wenn die zweite Spule 3F durch die zweite fiktive Trennlinie 152 geteilt wird, die durch die Mitte der zweiten Spule 3F und senkrecht zur axialen Richtung des Magnetkerns 1F verläuft, ist genauer gesagt ein Abschnitt, der der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1F zugewandt ist, der „dritte Abschnitt 31F, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet“, und ein Abschnitt, der der zweiten Hauptfläche M2 zugewandt ist, der „vierte Abschnitt 32F, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet“.
Der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 22F der ersten Spule 2F und dem vierten Abschnitt 32F der zweiten Spule 3F ist kürzer als der kürzeste Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt 22F der ersten Spule 2F und dem dritten Abschnitt 31F der zweiten Spule 3F.
Auch bei der Antennenvorrichtung 200B kann, da der Magnetkern 1F eine gebogene Form aufweist, die Gesamtform in Kombination mit der ersten Spule 2F flacher Plattenform und der zweiten Spule 3F von flachem Profil sein. Wie im Fall der in 15 gezeigten Antennenvorrichtung 200 wird der Magnetkern 1F in die Mittellöcher der ersten Spule 2F und der zweiten Spule 3F eingeführt und dann gebogen, so dass das Einführen des Magnetkerns 1F einfach ist und die Antennenvorrichtung 200B mit flachem Profil hergestellt werden kann.
Wenn die erste Spule 2F und die zweite Spule 3F jeweils zu einer flachen Plattenform ausgebildet werden, können Schwankungen der elektrischen Eigenschaften von Spulen im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Spulen in einer gebogenen Form ausgebildet sind, reduziert werden.
(Dritte Abwandlung der zweiten Ausführungsform)
Bei der Antennenvorrichtung 200B nach der zweiten Abwandlung der zweiten Ausführungsform ist der Magnetkern 1F mit einer gebogenen Form einstückig ausgebildet. Im Gegensatz dazu besteht bei der Antennenvorrichtung 200C nach einer dritten Abwandlung der zweiten Ausführungsform ein Magnetkern aus einer Kombination mehrerer Elemente.
19A ist eine perspektivische Ansicht der Antennenvorrichtung 200C nach der dritten Abwandlung der zweiten Ausführungsform. 19B ist eine Explosionsansicht eines Magnetkerns 1K bei der Antennenvorrichtung 200C nach der dritten Abwandlung der zweiten Ausführungsform.
Die Konfiguration einer ersten Spule 2K und einer zweiten Spule 3K ist jeweils die gleiche wie die in 18 gezeigte Konfiguration jeweils der ersten Spule 2F und der zweiten Spule 3F. Daher entsprechen ein erster Abschnitt 21K der ersten Spule 2K, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, und ein zweiter Abschnitt 22K der ersten Spule 2K, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, jeweils dem ersten Abschnitt 21F der ersten Spule 2F, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, und dem zweiten Abschnitt 22F der ersten Spule 2F, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, wie in 18 gezeigt ist. Ein dritter Abschnitt 31K der zweiten Spule 3K, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, und ein vierter Abschnitt 32K der zweiten Spule 3K, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, entsprechen jeweils dem dritten Abschnitt 31F der zweiten Spule 3F, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, und dem vierten Abschnitt 32F der zweiten Spule 3F, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, wie in 18 gezeigt ist.
Der Magnetkern 1K besteht aus einer Kombination aus einem ersten Komponententeil 11, einem zweiten Komponententeil 12 und einem dritten Komponententeil 13.
Bei der Antennenvorrichtung 200C ist während der Herstellung der Antennenvorrichtung 200C ein Schritt des Erstreckens des einstückig ausgebildeten Magnetkerns durch die Mittellöcher der ersten Spule und der zweiten Spule nicht erforderlich. Wie in 19B dargestellt ist, wird mit anderen Worten die erste Spule 2K auf oder über das erste Komponententeil 11 gesetzt, die zweite Spule 3K wird auf oder über das dritte Komponententeil 13 gesetzt und das zweite Komponententeil 12 wird mit dem ersten Komponententeil 11 und dem dritten Komponententeil 13 kombiniert. Auf diese Weise kann die Antennenvorrichtung 200C hergestellt werden.
Daher kann z.B. die Antennenvorrichtung 200C flachen Profils mit der in 19A gezeigten Form durch Verwendung eines nicht biegbaren Magnetkerns hergestellt werden. Wie später beschrieben wird, ist bei der Herstellung einer Antennenvorrichtung mit mehreren Spulen kein Schritt des Erstreckens eines Magnetkerns durch die Mittellöcher der Spulen erforderlich, so dass die Herstellung der Antennenvorrichtung einfach ist.
<Dritte Ausführungsform>
Bei der Antennenvorrichtung 100 nach der ersten Ausführungsform weisen die erste Spule 2 und die zweite Spule 3 jeweils eine gebogene Form, keine flache Plattenform auf. Bei der Antennenvorrichtung 200 nach der zweiten Ausführungsform weist der Magnetkern 1E eine gebogene Form, keine flache Plattenform auf.
Im Gegensatz dazu weisen bei einer Antennenvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform ein Magnetkern, eine erste Spule und eine zweite Spule jeweils eine gebogene Form, keine eine flache Plattenform auf.
20 ist eine perspektivische Ansicht, die die Antennenvorrichtung 300 nach der dritten Ausführungsform zeigt. 21 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung 300 nach der dritten Ausführungsform.
Die Antennenvorrichtung 300 nach der dritten Ausführungsform umfasst einen Magnetkern 1G, eine erste Spule 2G und eine zweite Spule 3G. Die erste Spule 2G und die zweite Spule 3G weisen ähnliche Formen wie die in 1 gezeigte erste Spule 2 und zweite Spule 3 auf, aber die erste Spule 2G und die zweite Spule 3G weisen eine unterschiedliche Dicke auf. Die erste Spule 2G und die zweite Spule 3G sind mit anderen Worten dünner als die erste Spule 2 und die zweite Spule 3, die in 1 dargestellt sind.
Der Magnetkern 1G umfasst einen ersten flachen Plattenabschnitt 111, einen zweiten flachen Plattenabschnitt 112 und einen dritten flachen Plattenabschnitt 113. Der erste flache Plattenabschnitt 111 und der dritte flache Plattenabschnitt 113 befinden sich auf derselben Höhe. Der zweite flache Plattenabschnitt 112 ist tiefer positioniert als der erste flache Plattenabschnitt 111 und der dritte flache Plattenabschnitt 113.
Der erste flache Plattenabschnitt 111 des Magnetkerns 1G befindet sich auf oder über dem ersten Abschnitt 21G der ersten Spule 2G, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet. Der zweite flache Plattenabschnitt 112 befindet sich auf oder unter dem zweiten Abschnitt 22G der ersten Spule 2G, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, und dem vierten Abschnitt 32G der zweiten Spule 3G, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet. Der dritte flache Plattenabschnitt 113 befindet sich auf oder über dem dritten Abschnitt 31G der zweiten Spule 3G, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet.
Die Dicke der Antennenvorrichtung 100 nach der ersten Ausführungsform ist die Summe der Dicke des ersten Abschnitts 21 der ersten Spule 2, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, der Dicke des Magnetkerns 1 und der Dicke des zweiten Abschnitts 22 der ersten Spule 2, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, wie in 2 dargestellt ist.
Im Gegensatz dazu ist die Dicke der Antennenvorrichtung 300 nach der dritten Ausführungsform die Summe der Dicke des ersten Abschnitts 21G der ersten Spule 2G, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet, und der Dicke des ersten flachen Plattenabschnitts 111 des Magnetkerns 1G, wie in 21 dargestellt ist. Bei der Antennenvorrichtung 300 nach der vorliegenden Ausführungsform ist die Dicke mit anderen Worten dünner als die der Antennenvorrichtung 100 nach der ersten Ausführungsform ausgelegt, so dass eine weitere Miniaturisierung erreicht werden kann.
In dem Fall, da die Konfiguration einer Kombination aus mehreren Antennenvorrichtungen ebenso wie eine mehrachsige Antennenvorrichtung (später beschrieben) verwendet wird, kann, wenn Magnetkerne und Spulen, die Komponenten der mehrachsigen Antennenvorrichtung sind, die jeweils eine gebogene Form, keine flache Plattenform aufweisen, eine weitere Miniaturisierung erzielt werden.
(Erste Abwandlung der dritten Ausführungsform)
22 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung 300A nach einer ersten Abwandlung der dritten Ausführungsform zeigt. 23 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung 300A nach der ersten Abwandlung der dritten Ausführungsform.
Bei der Antennenvorrichtung 300A sind eine erste Spule 2H und eine zweite Spule 3H als gedrucktes Muster auf einer Leiterplatte 4 ausgebildet. Die Leiterplatte 4 sowie die Leiterplatte 4 der in 10 gezeigten Antennenvorrichtung 100A enthält den ersten flachen Plattenabschnitt 4a, den zweiten flachen Plattenabschnitt 4b und den dritten flachen Plattenabschnitt 4c.
Die erste Spule 2H und die zweite Spule 3H weisen ähnliche Formen wie die in 10 gezeigte erste Spule 2A und zweite Spule 3A der Antennenvorrichtung 100A auf, aber die erste Spule 2H und die zweite Spule 3H weisen eine unterschiedliche Dicke auf. Die erste Spule 2H und die zweite Spule 3H sind mit anderen Worten dünner als die erste Spule 2H und die zweite Spule 3H, die in 10 dargestellt sind.
Ein Magnetkern 1H umfasst einen ersten flachen Plattenabschnitt 111H, einen zweiten flachen Plattenabschnitt 112H und einen dritten flachen Plattenabschnitt 113H. Der erste flache Plattenabschnitt 111H und der dritte flache Plattenabschnitt 113H befinden sich auf derselben Höhe. Der zweite flache Plattenabschnitt 112H ist tiefer positioniert als der erste flache Plattenabschnitt 111H und der dritte flache Plattenabschnitt 113H.
Der erste flache Plattenabschnitt 111H des Magnetkerns 1H befindet sich auf oder über dem ersten Abschnitt 21H der ersten Spule 2H, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet. Der zweite flache Plattenabschnitt 112H befindet sich auf oder unter dem zweiten Abschnitt 22H der ersten Spule 2H, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet, und dem vierten Abschnitt 32H der zweiten Spule 3H, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche M2 befindet. Der dritte flache Plattenabschnitt 113H befindet sich auf oder über dem dritten Abschnitt 31H der zweiten Spule 3H, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche M1 befindet.
Bei der Antennenvorrichtung 300A nach der ersten Abwandlung der dritten Ausführungsform ist die Dicke dünner als die in 10 gezeigte Antennenvorrichtung 100A ausgelegt, so dass eine weitere Miniaturisierung erzielt werden kann.
<Vierte Ausführungsform>
Die Antennenvorrichtung 100 nach der ersten Ausführungsform umfasst den Magnetkern 1, die erste Spule 2 und die zweite Spule 3. Im Gegensatz dazu umfasst eine Antennenvorrichtung 400 nach einer vierten Ausführungsform den Magnetkern 1 und drei oder mehr Spulen. Die Beschreibung erfolgt hier unter der Annahme, dass die Anzahl der Spulen sechs beträgt.
24 ist eine perspektivische Ansicht, die die Antennenvorrichtung 400 nach der vierten Ausführungsform zeigt. 25 ist eine Seitenansicht der Antennenvorrichtung 400 nach der vierten Ausführungsform.
Wie in 24 und 25 dargestellt ist, umfasst die Antennenvorrichtung 400 nach der vierten Ausführungsform den Magnetkern 1, die erste Spule 2, die zweite Spule 3, eine dritte Spule 241, eine vierte Spule 242, eine fünfte Spule 243 und eine sechste Spule 244. Die Anzahl der Windungen, die Dicke, die Wicklungsbreite, der Drahttyp und dergleichen jeweils der ersten Spule 2, der zweiten Spule 3, der dritten Spule 241, der vierten Spule 242, der fünften Spule 243 und der sechsten Spule 244 sind wünschenswerterweise gleich.
Die dritte Spule 241 und die fünfte Spule 243 weisen jeweils die gleiche Form wie die erste Spule 2 auf. Die erste Spule 2, die dritte Spule 241 und die fünfte Spule 243 sind mit anderen Worten jeweils von der ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 angeordnet.
Die vierte Spule 242 und die sechste Spule 244 weisen jeweils die gleiche Form wie die zweite Spule 3 auf. Die zweite Spule 3, die vierte Spule 242 und die sechste Spule 244 sind mit anderen Worten von der zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 zur ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 angeordnet.
26 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eine Verfahrens zum Verbinden der ersten Spule 2, der zweiten Spule 3, der dritten Spule 241, der vierten Spule 242, der fünften Spule 243 und der sechsten Spule 244. Die Beschreibung erfolgt hier unter der Annahme, dass die Richtungen der elektrischen Wicklung aller Spulen in Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche M1 bzw. zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 gesehen gleich sind.
In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 26 dargestellt, der Anfang der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 und der Anfang der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 verbunden, und das Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 und das Ende der elektrischen Wicklung der dritten Spule 241 sind verbunden. Der Anfang der elektrischen Wicklung der dritten Spule 241 und der Anfang der elektrischen Wicklung der vierten Spule 242 sind verbunden, und das Ende der elektrischen Wicklung der vierten Spule 242 und das Ende der elektrischen Wicklung der fünften Spule 243 sind verbunden. Der Anfang der elektrischen Wicklung der fünften Spule 243 und der Anfang der elektrischen Wicklung der sechsten Spule 244 sind verbunden.
Das Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 ist mit der ersten Klemme T1 verbunden. Das Ende der elektrischen Wicklung der sechsten Spule 244 ist mit der zweiten Klemme T2 verbunden. Die erste Klemme T1 ist eine beliebige von einer Eingangs- und einer Ausgangsklemme, und die zweite Klemme T2 ist die andere von Eingangs- und Ausgangsklemme.
Alternativ kann die Konfiguration verwendet werden, bei der das Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 und das Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 verbunden sind. In diesem Zustand sind der Anfang der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 und der Anfang der elektrischen Wicklung der dritten Spule 241 verbunden und das Ende der elektrischen Wicklung der dritten Spule 241 und das Ende der elektrischen Wicklung der vierten Spule 242 verbunden. Der Anfang der elektrischen Wicklung der vierten Spule 242 und der Anfang der elektrischen Wicklung der fünften Spule 243 sind verbunden, und das Ende der elektrischen Wicklung der fünften Spule 243 und das Ende der elektrischen Wicklung der sechsten Spule 244 sind verbunden. In diesem Fall ist der Anfang der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 mit der ersten Klemme T1 und der Anfang der elektrischen Wicklung der sechsten Spule 244 mit der zweiten Klemme T2 verbunden.
Durch die vorstehend beschriebene Verbindungsbeziehung werden die spuleninduzierten Spannungen aller Spulen aufgehoben, und eine induzierte Spannung, die die Summe der kerninduzierten Spannungen aller Spulen ist, ist die induzierte Spannung der Antennenvorrichtung 400. Daher ist die induzierte Spannung der Antennenvorrichtung 400 maximal, wenn der Einfallswinkel des Magnetfeldes, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, 0° ist.
Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 400 fällt mit anderen Worten mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 zusammen, und die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit bleibt auch dann unverändert, wenn ein Metall in die Nähe der Antennenvorrichtung 400 gebracht wird.
Bei der Antennenvorrichtung 400 ist die Länge des Magnetkerns 1 in axialer Richtung länger als die der Antennenvorrichtung 100 in 1, so dass die maximale Empfangsempfindlichkeit weiter erhöht werden kann.
In 24 bis 26 ist die Anzahl der Spulen eine gerade Zahl, und die Beschreibung erfolgt unter der Annahme, dass die Anzahl der Windungen, die Dicke, die Wicklungsbreite, der Drahttyp und dergleichen jeder der Spulen wünschenswerterweise gleich sind. Alternativ kann die Anzahl der Spulen eine ungerade Zahl sein, und die Anzahl der Windungen, die Dicke, die Wicklungsbreite, der Drahttyp und dergleichen jeder der Spulen müssen nicht gleich sein. Auch in diesem Fall muss jedoch eine Anpassung vorgenommen werden, so dass die induzierten Spulenspannungen aller Spulen insgesamt aufgehoben werden und die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 zusammenfällt.
Die Reihenfolge der Anordnung der ersten Spule 2, der zweiten Spule 3, der dritten Spule 241, der vierten Spule 242, der fünften Spule 243 und der sechsten Spule 244 ist nicht auf die in 24 gezeigte Reihenfolge der Anordnung beschränkt. Zum Beispiel kann die Reihenfolge der Anordnung der ersten Spule 2, der dritten Spule 241, der fünften Spule 243, der zweiten Spule 3, der vierten Spule 242 und der sechsten Spule 244 verwendet werden. Auch in diesem Fall muss jedoch die Verbindungsbeziehung unter den Spulen angepasst werden, so dass die spuleninduzierten Spannungen aller Spulen insgesamt aufgehoben werden und die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 zusammenfällt.
In der vorstehenden Beschreibung ist die Antennenvorrichtung 400 eine Empfangsantennenvorrichtung; ähnliche vorteilhafte Wirkungen werden jedoch erzielt, wenn die Antennenvorrichtung 400 eine Sendeantennenvorrichtung mit einer ähnlichen Konfiguration ist. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Sendeantennenvorrichtung mit der in 24 bis 26 gezeigten Struktur fällt mit anderen Worten mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 zusammen, und die Richtung der maximalen Sendeempfindlichkeit bleibt auch dann unverändert, wenn ein Metall in die Nähe der Sendeantennenvorrichtung gebracht wird.
27 ist eine Ansicht, die Ergebnisse eines Ausgangsmagnetfeldes der Sendeantennenvorrichtung mit der in 24 bis 26 gezeigten Struktur durch Simulation der Finite-Differenz-Methode zeigt. Bislang gibt es keine Flachantennenvorrichtung aus einer Kombination mehrerer planarer Spulen mit großer Kernlänge; mit der oben beschriebenen Konfiguration kann jedoch eine Sendeantennenvorrichtung mit hoher Leistung und flachem Profil erzielt werden.
<Fünfte Ausführungsform>
Bei den Antennenvorrichtungen nach den vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen fällt die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit mit der axialen Richtung des Magnetkerns zusammen.
Im Gegensatz dazu fällt bei einer Antennenvorrichtung nach einer fünften Ausführungsform die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit mit der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen eines Magnetkerns zusammen.
Das Erscheinungsbild der Antennenvorrichtung 500 nach der fünften Ausführungsform ist das gleiche wie das Erscheinungsbild der Antennenvorrichtung 100 nach der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Die Antennenvorrichtung 500 nach der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der Antennenvorrichtung 100 nach der ersten Ausführungsform in der Verbindungsbeziehung zwischen der ersten Spule 2 und der zweiten Spule 3.
28 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Verbinden der ersten Spule 2 und der zweiten Spule 3. Die Beschreibung erfolgt hier unter der Annahme, dass die Richtungen der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 und der zweiten Spule 3 in Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche M1 bzw. zweiten Hauptfläche M2 gesehen gleich sind.
Der Anfang der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 und das Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 sind in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 28 gezeigt, verbunden. Das Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 ist mit der ersten Klemme T1 verbunden. Der Anfang der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 ist mit der zweiten Klemme T2 verbunden.
Alternativ kann die Konfiguration verwendet werden, bei der das Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 und der Anfang der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 verbunden sind.
Wenn, wie in 29 gezeigt, ein Magnetfeld mit einer Magnetfeldkomponente in Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche M1 des Magnetkerns 1 eintritt, ist die maximale Empfangsempfindlichkeit (Vektor V1) der ersten Spule 2 eine kombinierte Empfindlichkeit aus einer maximalen Empfangsempfindlichkeit (Vektor V2), die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das nur mit der ersten Spule 2 verbunden ist, und einer maximalen Empfangsempfindlichkeit (Vektor V3), die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das mit der ersten Spule 2 durch den Magnetkern 1 verbunden ist.
Die maximale Empfangsempfindlichkeit (Vektor V14) der zweiten Spule 3 ist eine kombinierte Empfindlichkeit aus einer maximalen Empfangsempfindlichkeit (Vektor V15), die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das nur mit der zweiten Spule 3 verbunden ist, und einer maximalen Empfangsempfindlichkeit (Vektor V16), die durch ein Magnetfeld verursacht wird, das mit der zweiten Spule 3 durch den Magnetkern 1 verbunden ist.
Hier ist bei der Antennenvorrichtung 500 nach der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich zur Antennenvorrichtung 100 nach der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform die Verbindungsbeziehung zwischen der ersten Spule 2 und der zweiten Spule 3 entgegengesetzt (siehe 3 und 28), die Richtung des Vektors V15 ist entgegengesetzt zur Richtung des in 5 gezeigten Vektors V5 und die Richtung des V16 ist entgegengesetzt zur Richtung des in 5 gezeigten Vektors V6. Daher ist die Richtung des Vektors V14 ebenfalls entgegengesetzt zur Richtung des Vektors V4.
Ein Vektor, der die gesamte maximale Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 500 darstellt, ist ein resultierender Vektor des Vektors V1 und des Vektors V14. Der Vektor V3 und der Vektor V16, die in der axialen Richtung des Magnetkerns 1 entgegengesetzte Richtungen aufweisen, werden aufgehoben, so dass der Vektor, der die maximale Empfangsempfindlichkeit darstellt, ein resultierender Vektor des Vektors V2 und des Vektors V15 ist.
Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 500 fällt mit anderen Worten mit der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen (der ersten Hauptfläche M1 und der zweiten Hauptfläche M2) des Magnetkerns 1 zusammen, und die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit bleibt auch dann unverändert, wenn ein Metall in die Nähe der Antennenvorrichtung 500 gebracht wird.
Hier wird die Beziehung zwischen einer induzierten Spannung jeweils der ersten Spule 2 und der zweiten Spule 3 und einem Magnetfeldeinfallswinkel beschrieben. Die Beschreibung erfolgt hier unter der Annahme, dass ein Winkel, der zwischen der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche M2 des Magnetkerns 1 und einem einfallenden Magnetfeld gebildet wird, ein Magnetfeldeinfallswinkel ist, wie er in 30 dargestellt ist.
31 ist ein Graph, der Messergebnisse der Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel (°) und einer induzierten Spannung (mV/µT) der Antennenvorrichtung 500 zeigt. Die Beziehung zwischen einem Magnetfeldeinfallswinkel und einer induzierten Spannung wurde gemessen, wobei die Induktivität der ersten Spule 2 3,8 mH betrug, die Induktivität der zweiten Spule 3 3,7 mH betrug, die Länge des Magnetkerns 1 in axialer Richtung 50 mm betrug und die Dicke der Antennenvorrichtung 500 1,0 mm betrug.
Wie in 31 dargestellt ist, war die induzierte Spannung der Antennenvorrichtung 500 bei einem Magnetfeldeinfallswinkel von 0° maximal. Dies zeigte mit anderen Worten, dass die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 500 mit der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns 1 zusammenfällt. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit bleibt daher auch dann unverändert, wenn ein Metall in die Nähe der Antennenvorrichtung 500 gebracht wird.
In der vorstehenden Beschreibung ist die Antennenvorrichtung 500 eine Empfangsantennenvorrichtung; ähnliche vorteilhafte Wirkungen werden jedoch erzielt, wenn die Antennenvorrichtung 500 eine Sendeantennenvorrichtung mit einer ähnlichen Konfiguration ist.
<Sechste Ausführungsform>
Wie im Falle der Antennenvorrichtung 400 (siehe 24) nach der vierten Ausführungsform für die Antennenvorrichtung 100 (siehe 1) nach der ersten Ausführungsform kann die Antennenvorrichtung 500 nach der vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsform drei oder mehr Spulen enthalten. Die Beschreibung erfolgt hier unter der Annahme, dass die Anzahl der Spulen sechs beträgt.
32 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Verbinden von Spulen in einer Antennenvorrichtung 600 nach einer sechsten Ausführungsform. Die Antennenvorrichtung 600 nach der sechsten Ausführungsform umfasst den Magnetkern 1, die erste Spule 2, die zweite Spule 3, die dritte Spule 241, die vierte Spule 242, die fünfte Spule 243 und die sechste Spule 244. Die Anzahl der Windungen, die Dicke, die Wicklungsbreite, der Drahttyp und dergleichen jeder der Spulen sind wünschenswerterweise gleich.
Die Beschreibung erfolgt hier unter der Annahme, dass die Richtungen der elektrischen Wicklung aller Spulen in Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche M1 bzw. zweiten Hauptfläche M2 gesehen gleich sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 32 dargestellt, der Anfang der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 und das Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 verbunden, und der Anfang der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3 und das Ende der elektrischen Wicklung der dritten Spule 241 sind verbunden. Der Anfang der elektrischen Wicklung der dritten Spule 241 und das Ende der elektrischen Wicklung der vierten Spule 242 sind verbunden, und der Anfang der elektrischen Wicklung der vierten Spule 242 und das Ende der elektrischen Wicklung der fünften Spule 243 sind verbunden. Der Anfang der elektrischen Wicklung der fünften Spule 243 und das Ende der elektrischen Wicklung der sechsten Spule 244 sind verbunden. Das Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2 ist mit der ersten Klemme T1 verbunden. Der Anfang der elektrischen Wicklung der sechsten Spule 244 ist mit der zweiten Klemme T2 verbunden.
Durch die vorstehend beschriebene Verbindungsbeziehung werden die kerninduzierten Spannungen aller Spulen aufgehoben, und eine induzierte Spannung, die die Summe der spuleninduzierten Spannungen aller Spulen ist, ist die induzierte Spannung der Antennenvorrichtung 600. Die induzierte Spannung der Antennenvorrichtung 600 ist maximal, wenn der Einfallswinkel des Magnetfeldes, wie in der fünften Ausführungsform beschrieben, 0° ist.
Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 600 fällt mit anderen Worten mit der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns 1 zusammen, und die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit bleibt auch dann unverändert, wenn ein Metall in die Nähe der Antennenvorrichtung 600 gebracht wird.
In 32 ist die Anzahl der Spulen eine gerade Zahl, und die Beschreibung erfolgt unter der Annahme, dass die Anzahl der Windungen, die Dicke, die Wicklungsbreite, der Drahttyp und dergleichen jeder der Spulen wünschenswerterweise gleich sind. Alternativ kann die Anzahl der Spulen eine ungerade Zahl sein, und die Anzahl der Windungen, die Dicke, die Wicklungsbreite, der Drahttyp und dergleichen jeder der Spulen müssen nicht gleich sein. Auch in diesem Fall muss jedoch eine Anpassung vorgenommen werden, so dass die kerninduzierten Spannungen aller Spulen insgesamt aufgehoben werden und die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung mit der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns 1 zusammenfällt.
Die Reihenfolge der Anordnung der ersten Spule 2, der zweiten Spule 3, der dritten Spule 241, der vierten Spule 242, der fünften Spule 243 und der sechsten Spule 244 ist wie in der vierten Ausführungsform beschrieben nicht auf die in 32 gezeigte Reihenfolge der Anordnung beschränkt.
In der vorstehenden Beschreibung ist die Antennenvorrichtung 600 eine Empfangsantennenvorrichtung; ähnliche vorteilhafte Wirkungen werden jedoch erzielt, wenn die Antennenvorrichtung 600 eine Sendeantennenvorrichtung mit einer ähnlichen Konfiguration ist. Die Richtung der maximalen Sendeempfindlichkeit der Sendeantennenvorrichtung mit der in 32 gezeigten Struktur fällt mit anderen Worten mit der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns 1 zusammen, und die Richtung der maximalen Sendeempfindlichkeit bleibt auch dann unverändert, wenn ein Metall in die Nähe der Sendeantennenvorrichtung gebracht wird.
33 ist eine Ansicht, die Ergebnisse eines Ausgangsmagnetfeldes der Sendeantennenvorrichtung mit der in 32 gezeigten Struktur durch Simulation der Finite-Differenz-Methode zeigt. Bislang gibt es keine Flachantennenvorrichtung aus einer Kombination mehrerer planarer Spulen mit großer Kernlänge; mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann jedoch eine Sendeantennenvorrichtung mit hoher Leistung und flachem Profil erzielt werden.
<Siebte Ausführungsform>
34 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung 700 nach einer siebten Ausführungsform zeigt. Die Antennenvorrichtung 700 nach der siebten Ausführungsform weist eine Konfiguration auf, bei der die in 15 gezeigte Antennenvorrichtung 200 nach der zweiten Ausführungsform weiterhin ein elektronisches Bauteil 340 umfasst.
Das elektronische Bauteil 340 ist z.B. ein Resonanzkondensator und ist auf der Leiterplatte 4 implementiert. 35 ist ein Ersatzschaltbild für den Fall, dass ein Resonanzkondensator als elektronisches Bauteil 340 verwendet wird
Das elektronische Bauteil 340 ist nicht auf einen Resonanzkondensator beschränkt. Das elektronische Bauteil, das für eine Antennenvorrichtung erforderlich ist, wie z.B. ein Empfangssteuerungs-IC und ein Sendeleistungs-IC, kann auf oder in der Leiterplatte 4 implementiert werden.
36 ist eine perspektivische Ansicht einer Antennenvorrichtung 700A, bei der mehrere elektronische Bauteile 340 auf der Leiterplatte 4 implementiert sind. Wie in 36 dargestellt können mehrere elektronische Bauteile 340 auf oder in der Leiterplatte 4 implementiert sein.
Bei den Antennenvorrichtungen 700, 700A nach der siebten Ausführungsform kann, da das/die elektronische(n) Bauteil(e) implementiert ist/sind, z.B. eine innovative Antennenvorrichtung mit einer Resonanzabstimmungsfunktion oder anderen Funktionen bereitgestellt werden.
<Achte Ausführungsform>
37 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenvorrichtung 800 nach einer achten Ausführungsform zeigt. 38 ist eine Ersatzschaubild der Antennenvorrichtung 800 nach der achten Ausführungsform. Die Antennenvorrichtung 800 nach der achten Ausführungsform weist eine Struktur auf, deren Induktivität einstellbar ist. In 37 bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Bauteile wie die der in 34 gezeigten Antennenvorrichtung 700 und auf eine detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
In der vorliegenden Ausführungsform sind eine erste Spule 2J und eine zweite Spule 3J in einer mehrlagigen Platine 370 gebildet. Die erste Spule 2J und die zweite Spule 3J sind mit anderen Worten jeweils innerhalb der mehrlagigen Platine 370 spiralförmig ausgebildet, wobei die Achse auf die Laminierrichtung der Platine eingestellt ist.
Mehrere erste verlängerte Verteilerleitungen 371a bis 371d sind mit der ersten Spule 2J verbunden. Die ersten verlängerten Verteilerleitungen 371a bis 371d sind als gedrucktes Muster auf einer obersten Fläche 370a der mehrlagigen Platine 370 ausgebildet und sind über Leiter (nicht gezeigt) mit der ersten Spule 2J verbunden, die im Inneren der mehrlagigen Platine 370 ausgebildet ist.
Die erste verlängerte Verteilerleitung 371a ist mit dem äußersten Umfangsabschnitt der ersten Spule 2J verbunden, die kreisförmig ausgebildet ist. Die erste verlängerte Verteilerleitung 371b ist mit der ersten Spule 2J an einem Abschnitt verbunden, der zu dem Abschnitt, mit dem die erste verlängerte Verteilerleitung 371a verbunden ist, radial innen liegt. Die erste verlängerte Verteilerleitung 371c ist mit der ersten Spule 2J an einem Abschnitt verbunden, der zu dem Abschnitt, mit dem die erste verlängerte Verteilerleitung 371b verbunden ist, radial innen liegt. Die erste verlängerte Verteilerleitung 371d ist mit der ersten Spule 2J an einem Abschnitt verbunden, der zu dem Abschnitt, mit dem die erste verlängerte Verteilerleitung 371c verbunden ist, radial innen liegt.
Mehrere zweite verlängerte Verteilerleitungen 372a bis 372d sind mit der zweiten Spule 3J verbunden. Die zweiten verlängerten Verteilerleitungen 372a bis 372d sind als gedrucktes Muster auf der obersten Fläche 370a der mehrlagigen Platine 370 ausgebildet und sind über Leiter (nicht gezeigt) mit der zweiten Spule 3J verbunden.
Die zweite verlängerte Verteilerleitung 372a ist mit dem äußersten Umfangsabschnitt der zweiten Spule 3J verbunden, die kreisförmig ausgebildet ist. Die zweite verlängerte Verteilerleitung 372b ist mit der zweiten Spule 3J an einem Abschnitt verbunden, der zu dem Abschnitt, mit dem die zweite verlängerte Verteilerleitung 372a verbunden ist, radial innen liegt. Die zweite verlängerte Verteilerleitung 372c ist mit der zweiten Spule 3J an einem Abschnitt verbunden, der zu dem Abschnitt, mit dem die zweite verlängerte Verteilerleitung 372b verbunden ist, radial innen liegt. Die zweite verlängerte Verteilerleitung 372d ist mit der zweiten Spule 3J an einem Abschnitt verbunden, der zu dem Abschnitt, mit dem die zweite verlängerte Verteilerleitung 372c verbunden ist, radial innen liegt.
Die Antennenvorrichtung 800 ist so konfiguriert, dass sie die Induktivität durch Ändern der Verbindung zwischen einer beliebigen der mehreren ersten verlängerten Verteilerleitungen 371a bis 371d und einer beliebigen der mehreren zweiten verlängerten Verteilerleitungen 372a bis 372d ändern kann. Verbindungskombinationen umfassen eine Kombination aus erster verlängerter Verteilerleitung 371a und zweiter verlängerter Verteilerleitung 372a, eine Kombination aus erster verlängerter Verteilerleitung 371b und zweiter verlängerter Verteilerleitung 372b, eine Kombination aus erster verlängerter Verteilerleitung 371c und zweiter verlängerter Verteilerleitung 372c und eine Kombination aus erster verlängerter Verteilerleitung 371d und zweiter verlängerter Verteilerleitung 372d.
Ein Chip-Jumper 373 kann verwendet werden, um eine beliebige der mehreren ersten verlängerten Verteilerleitungen 371a bis 371d und eine beliebige der mehreren zweiten verlängerten Verteilerleitungen 372a bis 372d zu verbinden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Induktivität maximal, wenn die erste verlängerte Verteilerleitung 371a und die zweite verlängerte Verteilerleitung 372a verbunden sind, und die Induktivität ist minimal, wenn die erste verlängerte Verteilerleitung 371d und die zweite verlängerte Verteilerleitung 372d verbunden sind.
Bei einer bisherigen Antennenvorrichtung kann die Induktivität durch ein Verfahren, wie z.B. Kernlänge, eine Zwischenphasenposition zwischen einem Kern und einer Spule und das Hinzufügen eines Kerns zur Einstellung der Induktivität, angepasst werden; jedoch werden solche Verfahren insbesondere bei einer kleinen Antennenvorrichtung aufgrund der mangelhaften Arbeitseffizienz, Wirtschaftlichkeit und dergleichen nicht so häufig implementiert.
Bei der Antennenvorrichtung 800 nach der vorliegenden Ausführungsform kann die Induktivität jedoch mühelos durch Anpassung der Windungszahl durch Umschalten der Verbindungspunkte zwischen der ersten Spule 2J und der zweiten Spule 3J eingestellt werden.
Wenn eine Spulenkomponente im Resonanzbetrieb verwendet wird, ist es sehr wichtig, die Resonanzfrequenz an die erforderlichen Spezifikationen anzupassen; die Resonanzfrequenz variiert jedoch in Abhängigkeit von Schwankungen der Eigenschaften von Resonanzkondensatoren und Kernmaterialien, so dass es schwierig ist, die Resonanzfrequenz an die erforderlichen Spezifikationen anzupassen.
Bei der Antennenvorrichtung 800 nach der vorliegenden Ausführungsform kann jedoch die Anzahl der Windungen jeder der Spulen durch Ändern der Leitung zum Verbinden einer beliebigen der ersten verlängerten Verteilerleitungen 371a bis 371d und einer beliebigen der zweiten verlängerten Verteilerleitungen eingestellt werden. Mit dieser Konfiguration kann die Induktivität unter Berücksichtigung von Schwankungen zwischen Resonanzkondensatoren und Kernmaterialien eingestellt werden, so dass die Resonanzfrequenz genau auf eine vorbestimmte Frequenz eingestellt werden kann und die Antennenvorrichtung mit extrem hochgenauen Eigenschaften bereitgestellt werden kann.
Wie im Ersatzschaltbild von 38 dargestellt kann durch Bilden der ersten verlängerten Verteilerleitungen 371a bis 371d und der zweiten verlängerten Verteilerleitungen 372a bis 372d die Windungszahl der ersten Spule 2J und die Windungszahl der zweiten Spule 3J konstant gleich ausgelegt werden, wenn die erste verlängerte Verteilerleitung und die zweite verlängerte Verteilerleitung verbunden werden. Mit dieser Konfiguration werden Schwankungen der Eigenschaften zwischen der ersten Spule 2J und der zweiten Spule 3J reduziert, so dass die Sende-/Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung hochgenau mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 oder der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns 1 in Übereinstimmung gebracht werden kann.
<Neunte Ausführungsform>
Die Antennenvorrichtungen nach den vorstehend beschriebenen ersten bis achten Ausführungsformen weisen eine maximale Sende-/Empfangsempfindlichkeit in einer Richtung auf. Im Gegensatz dazu weist eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer neunten Ausführungsform eine maximale Sende-/Empfangsempfindlichkeit in mehrere Richtungen auf. Die maximale Sende-/Empfangsempfindlichkeit bedeutet hier nicht unbedingt die maximale Sende-/Empfangsempfindlichkeit und bedeutet eine Sende-/Empfangsempfindlichkeit, bei der die mit dem Winkel eines Magnetfeldes variierende Sende-/Empfangsempfindlichkeit einen Spitzenwert erreicht. Die Antennenvorrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform weist mit anderen Worten mehrere Spitzen bei der Sende-/Empfangsempfindlichkeit auf.
39 ist eine perspektivische Ansicht, die die mehrachsige Antennenvorrichtung 900 nach der neunten Ausführungsform zeigt. 40 ist eine Seitenansicht der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900 nach der neunten Ausführungsform in einer Richtung eines Pfeils Y1 gesehen. Die mehrachsige Antennenvorrichtung 900 weist in drei Richtungen, d.h. der Richtung der X-Achse, der Richtung der Y-Achse und der Richtung der Z-Achse, Spitzen maximaler Sende-/Empfangsempfindlichkeit auf.
Die mehrachsige Antennenvorrichtung 900 umfasst einen ersten Magnetkern 91, eine erste Spule 92, eine zweite Spule 93, einen zweiten Magnetkern 94, eine dritte Spule 95, eine vierte Spule 96 und eine fünfte Spule 97.
Die Konfiguration einer Kombination aus dem ersten Magnetkern 91, der ersten Spule 92 und der zweiten Spule 93 ist die gleiche wie die in 13 gezeigte Konfiguration einer Kombination aus dem Magnetkern 1, der ersten Spule 2C und der zweiten Spule 3C und bildet eine einzige Antennenvorrichtung. Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben stimmt die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung, die aus einer Kombination des ersten Magnetkerns 91, der ersten Spule 92 und der zweiten Spule 93 besteht, mit der axialen Richtung (X-Achsen-Richtung) des ersten Magnetkerns 91 überein.
Die Konfiguration einer Kombination aus dem zweiten Magnetkern 94, der dritten Spule 95 und der vierten Spule 96 ist die gleiche wie die in 13 gezeigte Konfiguration einer Kombination aus dem Magnetkern 1, der ersten Spule 2C und der zweiten Spule 3C und bildet eine einzige Antennenvorrichtung. Der zweite Magnetkern 94 weist jedoch einen Abschnitt auf, der den ersten Magnetkern 91 in der Draufsicht senkrecht schneidet, und weist eine gebogene Form auf, so dass der Abschnitt 94a, der den ersten Magnetkern 91 senkrecht schneidet, tiefer positioniert ist als der andere Abschnitt 94b. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung, die aus einer Kombination des zweiten Magnetkerns 94, der dritten Spule 95 und der vierten Spule 96 besteht, stimmt mit der axialen Richtung (Y-Achsen-Richtung) des zweiten Magnetkerns 94 überein.
Die fünfte Spule 97 ist so ausgebildet, dass sie an der radial äußeren Seite auf der Oberfläche der Leiterplatte 4 kreisförmig verläuft. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der fünften Spule 97 fällt mit der Richtung senkrecht zur Leiterplatte 4 (Z-Achsen-Richtung) zusammen.
Anstelle der fünften Spule 97 kann die in 28 gezeigte Antennenvorrichtung 500 vorgesehen werden. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 500 fällt auch in diesem Fall mit der Richtung senkrecht zur Leiterplatte 4 (Z-Achsen-Richtung) zusammen.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration bleiben die Richtungen der maximalen Empfangsempfindlichkeit, die die drei Achsenrichtungen sind, d.h. X-Achsen-Richtung, Y-Achsen-Richtung und Z-Achsen-Richtung, auch dann unverändert, wenn ein Metall in die Nähe der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900 gebracht wird. Daher kann die mehrachsige Antennenvorrichtung 900 vorgesehen werden, die einen großen Empfangsempfindlichkeitsbereich aufweist und deren Richtungen der maximalen Empfangsempfindlichkeit auch dann unverändert bleiben, wenn ein Metall in die Nähe der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900 gebracht wird.
Die mehrachsige Antennenvorrichtung 900 kann als Sendeantennenvorrichtung mit einer ähnlichen Konfiguration konfiguriert werden, und es werden ähnliche vorteilhafte Wirkungen erzielt.
(Erste Abwandlung der neunten Ausführungsform)
41 ist eine perspektivische Ansicht, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung 900A nach einer ersten Abwandlung der neunten Ausführungsform zeigt. Die mehrachsige Antennenvorrichtung 900A umfasst einen ersten Magnetkern 91A, eine erste Spule 92A, eine zweite Spule 93A, einen zweiten Magnetkern 94A, eine dritte Spule 95A, eine vierte Spule 96A und eine fünfte Spule 97A.
Die Konfiguration einer Kombination des ersten Magnetkerns 91A, der ersten Spule 92A und der zweiten Spule 93A unterscheidet sich von der in 39 gezeigten Konfiguration einer Kombination des Magnetkerns 91, der ersten Spule 92 und der zweiten Spule 93 durch die Ausrichtung, in der die erste Spule 92A und die zweite Spule 93A relativ zum ersten Magnetkern 91A eingesetzt werden. Die Ausrichtung, in der die erste Spule 92A und die zweite Spule 93A relativ zum ersten Magnetkern 91A eingesetzt werden, ist mit anderen Worten entgegengesetzt zu der in 39 gezeigten Ausrichtung, in der die erste Spule 92 und die zweite Spule 93 relativ zum ersten Magnetkern 91 eingesetzt werden
Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung, die aus einer Kombination des ersten Magnetkerns 91A, der ersten Spule 92A und der zweiten Spule 93A besteht, stimmt mit der axialen Richtung (X-Achsen-Richtung) des ersten Magnetkerns 91A überein.
Die Konfiguration einer Kombination aus dem zweiten Magnetkern 94A, der dritten Spule 95A und der vierten Spule 96A ist die gleiche wie die in 39 gezeigte Konfiguration einer Kombination aus dem zweiten Magnetkern 94, der dritten Spule 95 und der vierten Spule 96. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung, die aus einer Kombination des zweiten Magnetkerns 94A, der dritten Spule 95A und der vierten Spule 96A besteht, stimmt mit der axialen Richtung (Y-Achsen-Richtung) des zweiten Magnetkerns 94A überein.
Die fünfte Spule 97A ist so ausgebildet, dass sie an der radial äußeren Seite auf der Oberfläche der Leiterplatte 4 kreisförmig verläuft. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der fünften Spule 97A fällt mit der Richtung senkrecht zur Leiterplatte 4 (Z-Achsen-Richtung) zusammen.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration bleiben die Richtungen der maximalen Empfangsempfindlichkeit, die die drei Achsenrichtungen sind, d.h. X-Achsen-Richtung, Y-Achsen-Richtung und Z-Achsen-Richtung, auch dann unverändert, wenn ein Metall in die Nähe der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900A gebracht wird. Daher kann die mehrachsige Antennenvorrichtung 900A vorgesehen werden, die einen breiten Empfangsempfindlichkeitsbereich aufweist und deren Richtungen der maximalen Empfangsempfindlichkeit auch dann unverändert bleiben, wenn ein Metall in die Nähe der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900A gebracht wird.
(Zweite Abwandlung der neunten Ausführungsform)
42 ist eine perspektivische Ansicht, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung 900B nach einer zweiten Abwandlung der neunten Ausführungsform zeigt. Die mehrachsige Antennenvorrichtung 900B umfasst einen ersten Magnetkern 91B, eine erste Spule 92B eine zweite Spule 93B, einen zweiten Magnetkern 94B, eine dritte Spule 95B, eine vierte Spule 96B und eine fünfte Spule 97B.
Die Konfiguration einer Kombination aus dem ersten Magnetkern 91B, der ersten Spule 92B und der zweiten Spule 93B ist die gleiche wie die in 39 gezeigte Konfiguration einer Kombination aus dem zweiten Magnetkern 91, der ersten Spule 92 und der zweiten Spule 93. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung, die aus einer Kombination des ersten Magnetkerns 91B, der ersten Spule 92B und der zweiten Spule 93B besteht, stimmt mit der axialen Richtung des ersten Magnetkerns 91B (X-Achsen-Richtung) überein.
Die Ausrichtung, bei der die dritte Spule 95B und die vierte Spule 96B relativ zum zweiten Magnetkern 94B eingesetzt werden, ist entgegengesetzt zu der in 39 gezeigten Ausrichtung, bei der die dritte Spule 95 und die vierte Spule 96 relativ zum zweiten Magnetkern 94 eingesetzt werden. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung, die aus einer Kombination des zweiten Magnetkerns 94B, der dritten Spule 95B und der vierten Spule 96B besteht, stimmt mit der axialen Richtung des zweiten Magnetkerns 94B (Y-Achsen-Richtung) überein.
Die fünfte Spule 97B ist eine planare Spule, die so ausgebildet ist, dass sie an Außenseite auf der Oberfläche der Leiterplatte 4 kreisförmig verläuft. Die fünfte Spule 97B ist beispielsweise als gedrucktes Muster auf der Leiterplatte 4 ausgebildet. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der fünften Spule 97B fällt mit der Richtung senkrecht zur Leiterplatte 4 (Z-Achsen-Richtung) zusammen.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration bleiben die Richtungen der maximalen Empfangsempfindlichkeit, die die drei Achsenrichtungen sind, d.h. X-Achsen-Richtung, Y-Achsen-Richtung und Z-Achsen-Richtung, auch dann unverändert, wenn ein Metall in die Nähe der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900B gebracht wird. Daher kann die mehrachsige Antennenvorrichtung 900B vorgesehen werden, die einen breiten Empfangsempfindlichkeitsbereich aufweist und deren Richtungen der maximalen Empfangsempfindlichkeit auch dann unverändert bleiben, wenn ein Metall in die Nähe der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900B gebracht wird.
(Dritte Abwandlung der neunten Ausführungsform)
43 ist eine perspektivische Ansicht, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung 900C nach einer dritten Abwandlung der neunten Ausführungsform zeigt. Die mehrachsige Antennenvorrichtung 900C umfasst einen ersten Magnetkern 91C, eine erste Spule 92C eine zweite Spule 93C, einen zweiten Magnetkern 94C, eine dritte Spule 95C, eine vierte Spule 96C und eine fünfte Spule 97C.
Die Konfiguration einer Kombination aus dem ersten Magnetkern 91C, der ersten Spule 92C und der zweiten Spule 93C ist die gleiche wie die in 41 gezeigte Konfiguration einer Kombination aus dem ersten Magnetkern 91A, der ersten Spule 92A und der zweiten Spule 93A. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung, die aus einer Kombination des ersten Magnetkerns 91C, der ersten Spule 92C und der zweiten Spule 93C besteht, stimmt mit der axialen Richtung des ersten Magnetkerns 91C (X-Achsen-Richtung) überein.
Die Konfiguration einer Kombination aus dem zweiten Magnetkern 94C, der dritten Spule 95C und der vierten Spule 96C ist die gleiche wie die in 42 gezeigte Konfiguration einer Kombination aus dem zweiten Magnetkern 94B, der dritten Spule 95B und der vierten Spule 96B. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung, die aus einer Kombination des zweiten Magnetkerns 94C, der dritten Spule 95C und der vierten Spule 96C besteht, stimmt mit der axialen Richtung des zweiten Magnetkerns 94C (X-Achsen-Richtung) überein.
Die fünfte Spule 97C ist so ausgebildet, dass sie an der radial äußeren Seite auf der Oberfläche der Leiterplatte 4 kreisförmig verläuft. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der fünften Spule 97C fällt mit der Richtung senkrecht zur Leiterplatte 4 (Z-Achsen-Richtung) zusammen.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration bleiben die Richtungen der maximalen Empfangsempfindlichkeit, die die drei Achsenrichtungen sind, d.h. X-Achsen-Richtung, Y-Achsen-Richtung und Z-Achsen-Richtung, auch dann unverändert, wenn ein Metall in die Nähe der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900C gebracht wird. Daher kann die mehrachsige Antennenvorrichtung 900C vorgesehen werden, die einen breiten Empfangsempfindlichkeitsbereich aufweist und deren Richtungen der maximalen Empfangsempfindlichkeit auch dann unverändert bleiben, wenn ein Metall in die Nähe der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900C gebracht wird.
<Zehnte Ausführungsform>
44 ist eine perspektivische Ansicht, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung 1000 nach einer zehnten Ausführungsform zeigt. Die mehrachsige Antennenvorrichtung 1000 nach der zehnten Ausführungsform weist eine Konfiguration auf, bei der die in 41 gezeigte mehrachsige Antennenvorrichtung 900A weiterhin einen externen Steckverbinder 440 umfasst.
Der externe Steckverbinder 440 ist einstückig mit der Leiterplatte 4 ausgebildet.
Bei einer bisherigen Antennenvorrichtung müssen Klemmen für den externen Anschluss separat vorgesehen und Spulen mit den Klemmen für den externen Anschluss verbunden werden, so dass es zu Nachteilen wie Anstieg der Kosten, einer Zunahme der Größe und einer Zunahme der Anzahl der Fertigungsschritte kommt.
Wenn der externe Steckverbinder 440 jedoch wie bei der mehrachsigen Antennenvorrichtung 1000 nach der vorliegenden Ausführungsform einstückig mit der Leiterplatte 4 ausgebildet ist, braucht ein Käufer der mehrachsigen Antennenvorrichtung 1000 nicht separat Klemmen für den externen Anschluss bereitstellen, und es ist kein Schritt zum Anschluss von Spulen an die Klemmen für den externen Anschluss erforderlich.
Wenn es sich bei der Leiterplatte 4 um eine flexible Leiterplatte handelt, kann der externe Steckverbinder 440 als flexibler Foliensteckverbinder konfiguriert werden. Mit dieser Konfiguration ist er vorteilhaft in Bezug auf Kosten, Größe, Arbeitseffizienz bei der Herstellung, einfache Handhabung und dergleichen.
Alternativ kann keine mehrachsige Antennenvorrichtung mit maximaler Sende-/Empfangsempfindlichkeit in mehreren Richtungen, sondern eine Konfiguration verwendet werden, bei der eine Antennenvorrichtung mit maximaler Sende-/Empfangsempfindlichkeit in einer Richtung mit einem externen Steckverbinder versehen ist.
(Anwendungsbeispiel der zehnten Ausführungsform)
Hier erfolgt die Beschreibung unter der Annahme, dass die Leiterplatte 4 eine flexible Leiterplatte und der externe Steckverbinder 440 ein Steckverbinder für flexible Folien ist.
45 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die mehrachsige Antennenvorrichtung 1000 nach der zehnten Ausführungsform schräg von oben gesehen über den externen Steckverbinder 440 auf einer Hauptplatine 450 montiert ist. 46 ist eine perspektivische Ansicht weiter seitlich von dem in 45 gezeigten Zustand aus gesehen, so dass die Positionsbeziehung zwischen der mehrachsigen Antennenvorrichtung 1000, dem externen Steckverbinder 440 und der Hauptplatine 450 zu sehen ist.
Die mehrachsige Antennenvorrichtung 1000 ist an einer Position angeordnet, die in der Draufsicht in Richtung senkrecht zur Hauptplatine 450 die Hauptplatine 450 überlappt. Der externe Steckverbinder 440 ist mit anderen Worten gebogen und die mehrachsige Antennenvorrichtung 1000 befindet sich über der Hauptplatine 450.
Wenn die mehrachsige Antennenvorrichtung 1000 auf der Hauptplatine 450 in der in 45 und 46 gezeigten Anordnung montiert ist, kann die Grundfläche der Antennenvorrichtung im Vergleich zu der Konfiguration, bei der die mehrachsige Antennenvorrichtung 1000 seitlich auf der Hauptplatine 450 montiert ist, reduziert werden. Mit dieser Konfiguration kann die Miniaturisierung einer Einheit, die die Hauptplatine 450 und die mehrachsige Antennenvorrichtung 1000 umfasst, als Ganzes erreicht werden.
<Elfte Ausführungsform>
Das Erscheinungsbild der Antennenvorrichtung nach einer elften Ausführungsform ist das gleiche wie das Erscheinungsbild der Antennenvorrichtung 700, die in 34 gezeigt ist. Die Antennenvorrichtung nach der elften Ausführungsform umfasst mit anderen Worten den Magnetkern 1E, die erste Spule 2E und die zweite Spule 3E, die in 34 dargestellt sind. Die erste Spule 2E und die zweite Spule 3E sind als gedrucktes Muster auf der Leiterplatte 4 ausgebildet.
Die Antennenvorrichtung 1100 nach der elften Ausführungsform ist so konfiguriert, dass sie den Verbindungszustand zwischen der ersten Spule 2E und der zweiten Spule 3E umschalten kann. Insbesondere ist die Antennenvorrichtung 1100 so konfiguriert, dass sie in der Lage ist, zwischen dem in 3 gezeigten Verbindungszustand und dem in 28 gezeigten Verbindungszustand umzuschalten.
Um die vorstehende Konfiguration zu implementieren, umfasst die Antennenvorrichtung 1100 nach der vorliegenden Ausführungsform einen Schalter 470 zum Verbinden des Anfangs der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2E und eines beliebigen von Anfang der elektrischen Wicklung und Ende der elektrischem Wicklung der zweiten Spule 3E und zum Verbinden des Endes der elektrischen Wicklung der ersten Spule und des anderen von Anfang der elektrischem Wicklung und Ende der elektrischem Wicklung der zweiten Spule (siehe 47). Der Schalter 470 besteht aus einem ersten Schalter 470a und einem zweiten Schalter 470b.
47(a) ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem der Anfang der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2E und der Anfang der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3E durch den ersten Schalter 470a und das Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2E und das Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3E durch den zweiten Schalter 470b verbunden sind. Das Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2E und das Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3E sind über das elektronische Bauteil 340, das ein Resonanzkondensator ist, verbunden.
Der in 47(a) gezeigte Verbindungszustand ist der gleiche wie der in 3 gezeigte Verbindungszustand. In diesem Verbindungszustand fällt die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 1100 mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1E zusammen.
47(b) ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem der Anfang der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2E und das Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3E durch den ersten Schalter 470a und das Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2E und der Anfang der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3E durch den zweiten Schalter 470b verbunden sind. Das Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule 2E und der Anfang der elektrischen Wicklung der zweiten Spule 3E sind über das elektronische Bauteil 340, das ein Resonanzkondensator ist, verbunden.
Der in 47(b) gezeigte Verbindungszustand ist der gleiche wie der in 28 gezeigte Verbindungszustand. In diesem Verbindungszustand fällt die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 1100 mit der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns 1E zusammen.
Bei der Antennenvorrichtung 1100 nach der elften Ausführungsform kann mit anderen Worten die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 1100 mühelos zwischen der axialen Richtung des Magnetkerns 1E und der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns 1E umgeschaltet werden.
<Zwölfte Ausführungsform>
Die Antennenvorrichtung 1100 nach der elften Ausführungsform ist so konfiguriert, dass sie die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung mit dem Schalter 470 umschalten kann.
Im Gegensatz dazu ist eine Antennenvorrichtung nach einer zwölften Ausführungsform so konfiguriert, dass sie die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der Antennenvorrichtung durch Umschalten der Phase eines Eingangssignals auf eine erste Spule und der Phase eines Eingangssignals auf eine zweite Spule zwischen gleicher Phase und entgegengesetzten Phasen umschalten kann. Die Antennenvorrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform ist eine Sendeantennenvorrichtung, die ein Magnetfeldsignal ausgibt.
48 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine erste Treiberschaltung 481 und eine zweite Treiberschaltung 482 jeweils mit der Antennenvorrichtung 1200 nach der zwölften Ausführungsform verbunden sind. Die Konfiguration der Antennenvorrichtung 1200 ist im Grunde die gleiche wie die in 1 gezeigte Konfiguration der Antennenvorrichtung 100 und unterscheidet sich von der Konfiguration der Antennenvorrichtung 100 dadurch, dass die erste Spule 2 und die zweite Spule 3 nicht verbunden sind.
Die erste Treiberschaltung 481 ist eine Schaltung zur Ansteuerung der ersten Spule 2 und ist mit einer Eingangsklemme T11 und einer Ausgangsklemme T12 der ersten Spule 2 verbunden.
Die zweite Treiberschaltung 482 ist eine Schaltung zur Ansteuerung der zweiten Spule 3 und ist mit einer Eingangsklemme T21 und einer Ausgangsklemme T22 der zweiten Spule 3 verbunden. Die zweite Treiberschaltung 482 wird synchron mit der ersten Treiberschaltung 481 angesteuert. Der Eingangszeitsteuerung eines Signals, das von der ersten Treiberschaltung 481 zu der ersten Spule 2 eingegeben wird, und der Eingangszeitsteuerung eines Signals, das von der zweiten Treiberschaltung 482 zu der zweiten Spule 3 eingegeben wird, sind gleich.
Wenn ein Signal, das von der ersten Treiberschaltung 481 zu der ersten Spule 2 eingegeben wird, und ein Signal, das von der zweiten Treiberschaltung 482 zu der zweiten Spule 3 eingegeben wird, gegenphasig sind, kann die Richtung der maximalen Sendeempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 1200 mit der axialen Richtung des Magnetkerns 1 wie im Fall der Antennenvorrichtung 100 (siehe 3) nach der ersten Ausführungsform in Übereinstimmung gebracht werden.
Wenn ein Signal, das von der ersten Treiberschaltung 481 zu der ersten Spule 2 eingegeben wird, und ein Signal, das von der zweiten Treiberschaltung 482 zu der zweiten Spule 3 eingegeben wird, gleichphasig sind, kann die Richtung der maximalen Sendeempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 1200 mit der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns 1 wie im Fall der Antennenvorrichtung 500 (siehe 28) nach der fünften Ausführungsform in Übereinstimmung gebracht werden.
Daher kann durch Umschalten der Phase eines Signals, das von der ersten Treiberschaltung 481 zu der ersten Spule 2 eingegeben wird, und der Phase eines Signals, das von der zweiten Treiberschaltung 482 zu der zweiten Spule 3 eingegeben wird, zwischen der gleichen Phase und entgegengesetzten Phasen die Richtung der maximalen Sendeempfindlichkeit der Antennenvorrichtung 1200 mühelos zwischen der axialen Richtung des Magnetkerns 1 und der Richtung senkrecht zu den Hauptflächen des Magnetkerns 1 umgeschaltet werden.
<Dreizehnte Ausführungsform>
49 ist eine perspektivische Ansicht, die eine mehrachsige Antennenvorrichtung 900D nach einer dreizehnten Ausführungsform zeigt. Die mehrachsige Antennenvorrichtung 900D nach der dreizehnten Ausführungsform umfasst zusätzlich zu der in 43 gezeigten Konfiguration der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900C weiterhin eine sechste Spule 98.
Die sechste Spule 98 ist so ausgebildet, dass sie auf der Oberfläche der Leiterplatte 4 außerhalb der fünften Spule 97C kreisförmig verläuft. Die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der sechsten Spule 98 sowie die Richtung der maximalen Empfangsempfindlichkeit der fünften Spule 97C fällt mit der Richtung senkrecht zur Leiterplatte 4 (Z-Achsen-Richtung) zusammen.
Hier kann die in 43 gezeigte mehrachsige Antennenvorrichtung 900C so konfiguriert werden, dass sie z.B. ein LW-Signal um eine Frequenz von 125 kHz herum empfängt. Wenn die sechste Spule 98 so konfiguriert ist, dass sie z.B. ein NFC-Signal um eine Frequenz von 13,56 MHz empfängt, kann die mehrachsige Antennenvorrichtung 900D ein LW-Signal und ein NFC-Signal empfangen. In diesem Fall müssen nicht zwei, eine Antennenvorrichtung zum Empfangen eines LW-Signals und eine Antennenvorrichtung zum Empfangen eines NFC-Signals, bereitgestellt zu werden, um ein LW-Signal und ein NFC-Signal zu empfangen, so dass eine Grundfläche für Komponenten reduziert und Herstellungskosten gesenkt werden können. Die sechste Spule 98 ist nicht auf die Konfiguration beschränkt, die ein NFC-Signal empfängt, und kann als drahtlose Stromeinspeisungsspule verwendet werden.
Wenn die Leiterplatte 4, in der die fünfte Spule 97C gebildet ist, eine mehrlagige Platine ist, kann die sechste Spule 98 ebenfalls innerhalb der Platine gebildet werden, indem dieselbe mehrlagige Platine verwendet wird, so dass die Vorrichtung als Ganzes miniaturisiert werden kann.
Die mehrachsige Antennenvorrichtung 900 kann als Sendeantennenvorrichtung mit einer ähnlichen Konfiguration konfiguriert werden, und es werden ähnliche vorteilhafte Wirkungen erzielt.
Die in 49 gezeigte mehrachsige Antennenvorrichtung 900D weist eine Konfiguration auf, bei der die sechste Spule 98 der in 43 gezeigten mehrachsigen Antennenvorrichtung 900C hinzugefügt ist. Alternativ kann eine mehrachsige Antennenvorrichtung eine Konfiguration aufweisen, bei der die sechste Spule 98 der in 39 gezeigten mehrachsigen Antennenvorrichtung 900, der in 41 gezeigten mehrachsigen Antennenvorrichtung 900A oder der in 42 gezeigten mehrachsigen Antennenvorrichtung 900B hinzugefügt ist.
<Vierzehnte Ausführungsform>
Die mehrachsige Antennenvorrichtungen nach der neunten Ausführungsform und nach deren Abwandlungen weist in drei Richtungen, d.h. der Richtung der X-Achse, der Richtung der Y-Achse und der Richtung der Z-Achse, Spitzen maximaler Sende-/Empfangsempfindlichkeit auf. Bei den mehrachsigen Antennenvorrichtungen besteht jedoch das Problem dass eine Koppelkapazität zwischen den Spulen oder zwischen jeder Spule und einem externen Leiter auftritt, die Empfangsspannung der Spulen zum Empfang eines Magnetfeldsignals abnimmt und sich die Empfangsfläche verringert. Eine Koppelkapazität zwischen den Spulen oder zwischen jeder Spule und einem externen Leiter tritt schnell an der äußersten Lage einer Spule auf, die als Leitermuster in drei oder mehr Leitermusterlagen einer flexiblen Leiterplatte ausgebildet ist.
Eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer vierzehnten Ausführungsform weist eine solche Struktur auf, dass eine Koppelkapazität zwischen Spulen oder zwischen jeder Spule und einem externen Leiter reduziert werden kann. Das Erscheinungsbild der mehrachsigen Antennenvorrichtung nach der vierzehnten Ausführungsform ist das gleiche wie das Erscheinungsbild der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900A, die in 41 gezeigt ist.
50 ist eine Ansicht, die die Verbindungsbeziehung zwischen einer ersten Spule 92D und einer zweiten Spule 93D zeigt, die die mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer vierzehnten Ausführungsform bilden. Die erste Spule 92D und die zweite Spule 93D sind Spulen, die jeweils der ersten Spule 92A und der zweiten Spule 393A entsprechen, die in 41 dargestellt sind.
Die erste Spule 92D und die zweite Spule 93D bestehen jeweils aus einem Leitermuster, das in drei oder mehr Leitermusterlagen ausgebildet ist, die in einer flexiblen Leiterplatte ausgebildet sind. In der vorliegenden Ausführungsform besteht die erste Spule 92D aus Leitermustern 141A bis 141E, die jeweils in fünf Leitermusterlagen gebildet sind, und die zweite Spule 93D besteht aus Leitermustern 142A bis 142E, die jeweils in fünf Leitermusterlagen gebildet sind.
Wie in 50 dargestellt sind von den Leitermustern 141A bis 141E, die die erste Spule 92D bilden, zwei beliebige benachbarte der Leitermuster verbunden. Analog sind von den Leitermustern 142A bis 142E, die die zweite Spule 93D bilden, zwei beliebige benachbarte der Leitermuster verbunden. Das Leitermuster 141E in der äußersten Lage der ersten Spule 92D und das Leitermuster 142E in der äußersten Lage der zweiten Spule 93D sind verbunden.
Mehrere Schutzleitermusterlagen, in denen mehrere Schutzleitermustern 143A bis 143D, die elektrisch mit einer Masse verbunden sind, ausgebildet sind, in axialer Richtung außerhalb der ersten Spule 92D oder der zweiten Spule 93D. Im Einzelnen ist das Schutzleitermuster 143A außerhalb des Leitermusters 141A der ersten Spule 92D angeordnet, das Schutzleitermuster 143B ist außerhalb des Leitermusters 141E der ersten Spule 92D angeordnet, das Schutzleitermuster 143C ist außerhalb des Leitermusters 142A der zweiten Spule 93D angeordnet und das Schutzleitermuster 143D ist außerhalb des Leitermusters 142E der zweiten Spule 93D angeordnet. Die Schutzleitermuster 143A, 143C sind in derselben Führungsleitermusterlage gebildet. Die Schutzleitermuster 143B, 143D sind in derselben Führungsleitermusterlage gebildet.
Wie vorstehend beschrieben sind die Schutzleitermuster 143A bis 143D elektrisch mit der Masse verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Schutzleitermuster 143A bis 143C sowie das Leitermuster 142A der zweiten Spule 93D mit einer negativen Spulenklemme verbunden, und das Schutzleitermuster 143D ist mit dem Schutzleitermuster 143B verbunden. Die negative Spulenklemme ist mit der Masse verbunden. Bei einer solchen Konfiguration sind alle Schutzleitermuster 143A bis 143D elektrisch mit der Masse verbunden. Das Schutzleitermuster 143D kann direkt mit der negativen Spulenklemme verbunden werden.
Eine positive Spulenklemme ist mit dem Leitermuster 141A der ersten Spule 92A verbunden.
Die Schutzleitermuster 143A bis 143D weisen jeweils eine solche Form auf, dass kein Schleifenstrom fließt. 51 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für die Formen der Schutzleitermuster 143A bis 143D zeigt, durch die kein Schleifenstrom fließt. 52 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel für die Formen der Schutzleitermuster 143A bis 143D zeigt, durch die kein Schleifenstrom fließt. Die Formen der Schutzleitermuster 143A bis 143D sind jedoch nicht auf die in 51 oder 52 gezeigten Formen beschränkt.
In der vorstehende Beschreibung erfolgt die Beschreibung unter der Annahme, dass von der in 41 gezeigten mehrachsigen Antennenvorrichtung 900A die Schutzleitermusterlagen, in denen die Schutzleitermuster gebildet sind, für Spulen angeordnet werden, die der ersten Spule 92A und der zweiten Spule 93A entsprechen. Alternativ können analog für Spulen, die der dritten Spule 95A, der vierten Spule 96A und der fünften Spule 97A entsprechen, Schutzleitermusterlagen angeordnet werden, in denen Schutzleitermuster gebildet sind.
Da bei der mehrachsigen Antennenvorrichtung nach der vierzehnten Ausführungsform die mehreren Schutzleitermusterlagen, in denen die elektrisch mit der Masse verbundenen Schutzleitermuster 143A bis 143D gebildet sind, in axialer Richtung außerhalb der ersten Spule 92D oder der zweiten Spule 93D angeordnet sind, kann das Auftreten einer Koppelkapazität zwischen Spulen oder zwischen jeder Spule und einem anderen Leiter reduziert werden. Da die Schutzleitermuster 143A bis 143D jeweils eine solche Form aufweisen, dass kein Schleifenstrom fließt, wird außerdem der Einfluss auf die Spulen reduziert, da das Auftreten von Wirbelstrom, der durch ein externes Magnetfeld verursacht wird, verringert wird.
Aufgrund des Auftretens einer Koppelkapazität zwischen Spulen oder zwischen jeder Spule und einem anderen Leiter kann insbesondere eine Abnahme der Empfangsempfindlichkeit in einem abgestimmten Zustand und das Auftreten von induzierter Spannung aufgrund von Resonanz einer anderen Spule unterbunden werden. Mit den Schutzleitermustern 143A bis 143D sind Spulen unempfindlich gegen ein sich in der Nähe befindliches Metall, so dass sich die Flexibilität der Anordnung der mehrachsigen Antennenvorrichtung verbessert und Einschränkungen der Einsatzbedingungen reduziert werden können.
Wenn die Schutzleitermuster 143A bis 143D angeordnet werden, nimmt die Selbstkapazität jeder Spule zu, so dass eine zur Abstimmung erforderliche Kapazität nur durch die Selbstkapazität erreicht werden kann. In diesem Fall können zur Abstimmung erforderlichen Kondensatoren reduziert werden.
Die vorstehend beschriebenen Schutzleitermuster können in den mehrachsigen Antennenvorrichtungen nach den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und deren Abwandlungen in ähnlicher Weise angeordnet werden. Die Schutzleitermuster können mit Ausnahme der mehrachsigen Antennenvorrichtungen auch in den Antennenvorrichtungen nach den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und deren Abwandlungen angeordnet werden.
<Fünfzehnte Ausführungsform>
Da bei der mehrachsigen Antennenvorrichtung nach der vierzehnten Ausführungsform die mehreren Schutzleitermusterlagen, in denen die elektrisch mit der Masse verbundenen Schutzleitermuster 143A bis 143D gebildet sind, angeordnet sind, kann das Auftreten einer Koppelkapazität zwischen Spulen oder zwischen jeder Spule und einem anderen Leiter reduziert werden.
Im Gegensatz dazu weist eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer fünfzehnten Ausführungsform eine Konfiguration auf, die das Auftreten einer Koppelkapazität zwischen Spulen oder zwischen jeder Spule und einem anderen Leiter ohne Schutzleitermusterlagen reduzieren kann.
Das Erscheinungsbild der mehrachsigen Antennenvorrichtung nach der fünfzehnten Ausführungsform ist das gleiche wie das Erscheinungsbild der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900A, die in 41 gezeigt ist.
53 ist eine Ansicht, die die Verbindungsbeziehung zwischen der ersten Spule 92A und der zweiten Spule 93A zeigt, die die mehrachsige Antennenvorrichtung nach der fünfzehnten Ausführungsform bilden. Die erste Spule 92A und die zweite Spule 93A entsprechen jeweils der ersten Spule 92A und der zweiten Spule 93A, die in 41 dargestellt sind.
Die erste Spule 92E und die zweite Spule 93E bestehen jeweils aus einem Leitermuster, das in drei oder mehr Leitermusterlagen ausgebildet ist, die in einer flexiblen Leiterplatte ausgebildet sind. In der vorliegenden Ausführungsform besteht die erste Spule 92E aus Leitermustern 151A bis 151F, die jeweils in sechs Leitermusterlagen gebildet sind, und die zweite Spule 93D besteht aus Leitermustern 152A bis 152F, die jeweils in sechs Leitermusterlagen gebildet sind.
Das Leitermuster 151B wird mit der positiven Spulenklemme verbunden. Das Leitermuster 151A ist mit der negativen Spulenklemme verbunden. Die negative Spulenklemme ist mit der Masse verbunden.
Von der positiven Spulenklemme zu der negativen Spulenklemme werden die Leitermuster in der Reihenfolge des Leitermusters 151B, des Leitermusters 151C, des Leitermusters 151D, des Leitermusters 151E, des Leitermusters 152E, des Leitermusters 152D, des Leitermusters 152C, des Leitermusters 152B, des Leitermusters 152A, des Leitermusters 152F, des Leitermusters 151F und des Leitermusters 151A verbunden.
Von den mehreren Leitermustern, die die erste Spule 92D und die zweite Spule 93D bilden, sind mit anderen Worten die äußersten Leitermuster 151A, 151F, 152F, 152A in Reihe miteinander verbunden, und ein Ende des Leitermusters 151A, das ein Ende der in Reihe geschalteten äußersten Leitermuster 151A, 151F, 152F, 152A ist, ist elektrisch mit der Masse verbunden. Mit einer solchen Konfiguration können die äußersten Leitermuster 151A, 151F, 152F, 152A veranlasst werden, jeweils wie im Fall der in 50 gezeigten Schutzleitermuster 143A bis 143D zu funktionieren, so dass das Auftreten einer Koppelkapazität zwischen Spulen oder zwischen jeder Spule und einem anderen Leiter reduziert werden kann.
Da keine zusätzlichen Schutzleitermuster vorgesehen werden müssen, verringert sich die Anzahl der Windungen entsprechend, so dass eine Zunahme der Dicke jeder Spule unterbunden werden kann.
In der vorstehenden Beschreibung wird die in 41 gezeigte Verbindungsbeziehung zwischen der ersten Spule 92A und der zweiten Spule 93A beschrieben; eine ähnliche Verbindungsbeziehung kann jedoch auf die dritte Spule 95A und die vierte Spule 96A übertragen werden.
Das vorstehend beschriebene Merkmal, d.h. die Konfiguration, dass die äußersten Leitermuster, die die Spulen bilden, in Reihe miteinander verbunden sind und ein Ende des Leitermusters, das ein Ende der in Reihe geschalteten äußersten Leitermuster ist, elektrisch mit der Masse verbunden ist, kann analog auf die mehrachsigen Antennenvorrichtungen nach den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und deren Abwandlungen übertragen werden und kann neben den mehrachsigen Antennenvorrichtungen analog auf die Antennenvorrichtungen nach den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und deren Abwandlungen übertragen werden.
<Sechzehnte Ausführungsform>
Die mehrachsigen Antennenvorrichtungen nach der neunten Ausführungsform und deren Abwandlungen umfassen zwei Magnetkerne, d.h. den ersten Magnetkern und den zweiten Magnetkern, die in einer Kreuzform angeordnet sind.
Eine mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer sechzehnten Ausführungsform umfasst einen einzelnen Magnetkern mit einer einstückig ausgebildeten Kreuzform.
54 zeigt Draufsichten der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900E nach der sechzehnten Ausführungsform, wobei 54(a) eine Vorderseite und 54(b) eine Rückseite zeigt. Der Einfachheit halber ist hier die in 54(a) gezeigte Seite eine Vorderseite und die in 54(b) gezeigte Seite eine Rückseite; die in 54(a) gezeigte Seite kann jedoch eine Rückseite und die in 54(b) gezeigte Seite kann eine Vorderseite sein.
Die mehrachsige Antennenvorrichtung 900E umfasst einen Magnetkern 191, die erste Spule 92E, die zweite Spule 93E, eine dritte Spule 95E, eine vierte Spule 96E und eine fünfte Spule 97E. Die erste Spule 92E, die zweite Spule 93E, die dritte Spule 95E, die vierte Spule 96E und die fünfte Spule 97E sind als gedrucktes Muster in der Leiterplatte 4 ausgebildet.
55 ist eine Draufsicht auf den Magnetkern 191. Wie in 55 gezeigt weist der Magnetkern 191 einen eine einstückig ausgebildete Kreuzform auf. Die Form des Magnetkerns 191 kann jedoch die in 56 gezeigte Form sein.
57 ist eine Querschnittansicht der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900E entlang der Linie LVII-LVII von 54. Wie in 57 dargestellt ist die Dicke der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900E eine Dicke, die die Summe der Dicke des Magnetkerns 191 und der Dicke der Leiterplatte 4 ist, in der die Spulen 92E, 93E, 95E, 96E, 97E gebildet sind.
Bei der Konfiguration, bei der zwei Magnetkerne kreuzförmig angeordnet sind, nimmt die Dicke an einem Punkt zu, an dem sich die beiden Magnetkerne überlappen; die mehrachsige Antennenvorrichtung 900E nach der vorliegenden Ausführungsform umfasst jedoch den einzigen kreuzförmigen Magnetkern 191, so dass die Dicke der mehrachsigen Antennenvorrichtung reduziert werden kann.
Bei der Konfiguration mit zwei Magnetkernen variieren die Biegungsgrade der beiden Magnetkerne, so dass die Eigenschaften der beiden Magnetkerne aufgrund des Biegens variieren und die Induktivität und Empfindlichkeit jeder Achse unterschiedlich sind. Außerdem muss ein relativer Winkel zwischen den beiden Magnetkernen eingestellt werden. Bei der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900E nach der vorliegenden Ausführungsform kann jedoch, da der einzige kreuzförmige Magnetkern 191 verwendet wird, ein Unterschied in den Eigenschaften zwischen den vorstehend beschriebenen Achsen reduziert werden. Außerdem muss ein relativer Winkel zwischen den beiden Magnetkernen nicht eingestellt werden, so dass eine Positionierung des Magnetkerns und der Spulen einfach ist.
Darüber hinaus müssen bei der Konfiguration mit zwei Magnetkernen die Magnetkerne während der Herstellung einzeln in die Spulen eingesetzt werden, und die Arbeitsstunden während der Herstellung steigen; bei der mehrachsigen Antennenvorrichtung 900E nach der vorliegenden Ausführungsform muss jedoch nur der einzelne Magnetkern in die Spulen eingesetzt werden, so dass die Arbeitsstunden während der Herstellung reduziert werden können.
(Erste Abwandlung der sechzehnten Ausführungsform)
58 zeigt Draufsichten einer mehrachsigen Antennenvorrichtung 900F nach einer ersten Abwandlung der sechzehnten Ausführungsform, wobei 58(a) eine Vorderseite und 58(b) eine Rückseite zeigt.
Die mehrachsige Antennenvorrichtung 900F nach der ersten Abwandlung der sechzehnten Ausführungsform umfasst einen Magnetkern 191A, eine erste Spule 92F, eine zweite Spule 93F, eine dritte Spule 95F, eine vierte Spule 96F und eine fünfte Spule 97F. Die erste Spule 92F, die zweite Spule 93F, die dritte Spule 95F, die vierte Spule 96F und die fünfte Spule 97F sind als gedrucktes Muster in der Leiterplatte 4 ausgebildet.
59 ist eine Draufsicht auf den Magnetkern 191A. Wie in 59 gezeigt weist der Magnetkern 191A eine einstückig ausgebildete Kreuzform auf.
60 ist eine Draufsicht, die die erste Spule 92F, die zweite Spule 93F, die dritte Spule 95F, die vierte Spule 96F und die fünfte Spule 97F zeigt, die in einer Leiterplatte 4 ausgebildet sind. In der in 54 gezeigten mehrachsigen Antennenvorrichtung 900E ist die fünfte Spule 97E so ausgebildet, dass sie außerhalb der ersten Spule 92E, der zweiten Spule 93E, der dritten Spule 95E und der vierten Spule 96E kreisförmig verläuft; die in 60 gezeigte fünfte Spule 97F ist jedoch innen so angeordnet, dass sie von der ersten Spule 92F, der zweiten Spule 93F, der dritten Spule 95F und der vierten Spule 96F umgeben ist.
Eine sechste Spule, die außerhalb der ersten Spule 92F, der zweiten Spule 93F, der dritten Spule 95F und der vierten Spule 96F kreisförmig verläuft, kann ferner vorgesehen werden.
61 ist eine Draufsicht, die die erste Spule 92F, die zweite Spule 93F, die dritte Spule 95F, die vierte Spule 96F, die fünfte Spule 97F und eine sechste Spule 98F zeigt, die in der Leiterplatte 4 ausgebildet sind. Die sechste Spule 98F ist so ausgebildet, dass sie außerhalb der ersten Spule 92F, der zweiten Spule 93F, der dritten Spule 95F, der vierten Spule 96F und der fünften Spule 97F kreisförmig verläuft.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung können verschiedene Anwendungen oder Änderungen hinzugefügt werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und deren Abwandlungen können beispielsweise die als Empfangsantennenvorrichtungen beschriebenen Antennenvorrichtungen, die ein Magnetfeldsignal empfangen, als Sendeantennenvorrichtungen mit einer ähnlichen Konfiguration konfiguriert werden.
Die in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und deren Abwandlungen beschriebenen charakteristischen Konfigurationen können bei Bedarf mit den Antennenvorrichtungen der anderen Ausführungsformen und deren Abwandlungen kombiniert werden.
Bei der in 1 gezeigten Antennenvorrichtung 100 kann der Magnetkern 1 zwischen der ersten Spule 2 und der zweiten Spule 3 geteilt werden. 62 ist eine perspektivische Ansicht, die die Antennenvorrichtung 100 mit einer Konfiguration zeigt, bei der ein Magnetkern geteilt ist. Es kann eine Konfiguration, bei der die beiden geteilten Magnetkerne 1 miteinander in Kontakt stehen, verwendet werden.
Bei der Konfiguration, bei der die erste Spule und die zweite Spule als gedrucktes Muster auf der Leiterplatte 4 ausgebildet sind, können die erste Spule und die zweite Spule nicht nur auf einer Seite der Leiterplatte 4, sondern auf beiden Seiten der Leiterplatte 4 ausgebildet werden. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und deren Abwandlungen können, wie im Falle der Antennenvorrichtung 800 nach der achten Ausführungsform, die Spulen innerhalb der mehrlagigen Platine gebildet werden.
Bei der Konfiguration, bei der die erste Spule und die zweite Spule als gedrucktes Muster auf der Leiterplatte 4 ausgebildet sind, können eine von erster Spule und zweiter Spule als gedrucktes Muster ausgebildet werden und die andere der Spulen kann als gewickelte Spule ausgebildet werden.
Die vorstehend beschriebenen mehrachsigen Antennenvorrichtungen werden unter der Annahme beschrieben, dass die Spitze der Sende-/Empfangsempfindlichkeit in drei Richtungen vorgesehen wird, d.h. in Richtung der X-Achse, in Richtung der Y-Achse und in Richtung der Z-Achse, die senkrecht zueinander stehen. Alternativ kann die Konfiguration so sein, dass die Spitze der Sende-/Empfangsempfindlichkeit in zwei beliebigen Richtungen von X-Achsen-Richtung, Y-Achsen-Richtung und Z-Achsen-Richtung vorgesehen wird, oder die Konfiguration kann so sein, dass die Spitze der Sende-/Empfangsempfindlichkeit in einer anderen Richtung als den drei Richtungen vorgesehen wird.
Bezugszeichenliste

1, 1B, 1E, 1F, 1G, 1H, 1K: Magnetkern
1BW, 1EW: breiter Abschnitt des Magnetkerns
2, 2A, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 2H, 2J, 2K: erste Spule
3, 3A, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H, 3J, 3K: zweite Spule
4: Leiterplatte
11: erster Komponententeil des Magnetkerns
12: zweiter Komponententeil des Magnetkerns
13: dritter Komponententeil des Magnetkerns
21, 21A, 21C, 21D, 21E, 21F, 21G, 21H, 21J: erster Abschnitt der ersten Spule
22, 22A, 22C, 22D, 22E, 22F, 22G, 22H, 22J: zweiter Abschnitt der ersten Spule
31, 31A, 31C, 31D, 31E, 31F, 31G, 31H, 31J: dritter Abschnitt der zweiten Spule
32, 32A, 32C, 32D, 32E, 32F, 32G, 32H, 32J: vierter Abschnitt der zweiten Spule
40: Kernanschlag
91, 91A, 91B, 91C: erster Magnetkern
92, 92A, 92B, 92C, 92D, 92E, 92F: erste Spule
93, 93A, 93B, 93C, 93D, 93E, 93F: zweite Spule
94, 94A, 94B, 94C: zweiter Magnetkern
95, 95A, 95B, 95C, 95E, 95F: dritte Spule
96, 96A, 96B, 96C, 96E, 96F: vierte Spule
97, 97A, 97B, 97C, 97E, 97F: fünfte Spule
98, 98F: sechste Spule
100: Antennenvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform
100A: Antennenvorrichtung nach einer ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform
100B: Antennenvorrichtung nach einer zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform
100C: Antennenvorrichtung nach einer dritten Abwandlung der ersten Ausführungsform
100D: Antennenvorrichtung nach einer vierten Abwandlung der ersten Ausführungsform
143A, 143B, 143C, 143D: Schutzleitermuster
191, 191A: kreuzförmiger Magnetkern
200: Antennenvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform
200A: Antennenvorrichtung nach einer ersten Abwandlung der zweiten Ausführungsform
200B: Antennenvorrichtung nach einer zweiten Abwandlung der zweiten Ausführungsform
200C: Antennenvorrichtung nach einer dritten Abwandlung der zweiten Ausführungsform
241: dritte Spule
242: vierte Spule
243: fünfte Spule
244: sechste Spule
300: Antennenvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform
300A: Antennenvorrichtung nach einer ersten Abwandlung der dritten Ausführungsform
340: elektronisches Bauteil
370: mehrlagige Platine
371a, 371 b, 371 c, 371 d: erste verlängerte Verteilerleitung
372a, 372b, 372c, 372d: zweite verlängerte Verteilerleitung
373: Chip-Jumper
400: Antennenvorrichtung nach einer vierten Ausführungsform
440: externer Steckverbinder
450: Hauptplatine
470: Schalter
470a: erster Schalter
470b: zweiter Schalter
481 erste: Treiberschaltung
482: zweite Treiberschaltung
500: Antennenvorrichtung nach einer fünften Ausführungsform
600: Antennenvorrichtung nach einer sechsten Ausführungsform
700: Antennenvorrichtung nach einer siebten Ausführungsform
700A: Antennenvorrichtung nach einer ersten Abwandlung der siebten Ausführungsform
800: Antennenvorrichtung nach einer achten Ausführungsform
900: mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer neunten Ausführungsform
900A: mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer ersten Abwandlung
der: neunten Ausführungsform
900B: mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer zweiten Abwandlung
der: neunten Ausführungsform
900C: mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer dritten Abwandlung
der: neunten Ausführungsform
900D: mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer dreizehnten Ausführungsform
900E: mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer sechzehnten Ausführungsform
900F: mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer ersten Abwandlung der sechzehnten Ausführungsform
1000: mehrachsige Antennenvorrichtung nach einer zehnten Ausführungsform
1100: Antennenvorrichtung nach einer elften Ausführungsform
1200: Antennenvorrichtung nach einer zwölften Ausführungsform
M1: erste Hauptfläche des Magnetkerns
M2: zweite Hauptfläche des Magnetkerns

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016103834 [0007]

Claims

Antennenvorrichtung, umfassend: einen Magnetkern mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche, der sich in einer ersten Richtung erstreckt; eine planare erste Spule; und eine planare zweite Spule, die mit der ersten Spule in Reihe geschaltet und entlang der ersten Richtung neben der ersten Spule angeordnet ist, wobei die erste Spule aufweist: einen ersten Abschnitt, der sich auf einer Seite der ersten Hauptfläche des Magnetkerns befindet, und einen zweiten Abschnitt, der sich auf einer Seite der zweiten Hauptfläche des Magnetkerns befindet und an einer Position angeordnet ist, die den ersten Abschnitt in der Draufsicht auf die erste Hauptfläche oder die zweite Hauptfläche nicht überlappt, die zweite Spule aufweist: einen dritten Abschnitt, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche des Magnetkerns befindet, und einen vierten Abschnitt, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche des Magnetkerns befindet und an einer Position angeordnet ist, die den dritten Abschnitt in der Draufsicht auf die erste Hauptfläche oder die zweite Hauptfläche nicht überlappt, und ein kürzester Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt und dem vierten Abschnitt kürzer ist als ein kürzester Abstand zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei Anfänge der elektrischen Wicklung oder Enden der elektrischen Wicklung der ersten Spule und der zweiten Spule miteinander verbunden sind, wenn sie so betrachtet werden, dass eine Richtung der elektrischen Wicklung der ersten Spule und eine Richtung der elektrischen Wicklung der zweiten Spule zueinander jeweils gleich sind.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Magnetkern eine rechteckige flache Plattenform aufweist und die erste Spule und die zweite Spule jeweils eine Wicklungsachse in einer Richtung senkrecht zur ersten Hauptfläche oder zur zweiten Hauptfläche des Magnetkerns aufweisen.
Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Magnetkern aus einer Kombination von mehreren Elementen besteht.
Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Magnetkern in einer Richtung parallel zur ersten Hauptfläche gesehen eine gebogene Form aufweist.
Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Spule und die zweite Spule bei Betrachtung in einer Richtung parallel zur ersten Hauptfläche des Magnetkerns jeweils eine gebogene Form aufweisen.
Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens eine von erster Spule und zweiter Spule auf oder in einer Platine ausgebildet ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 7, welche weiterhin ein elektronisches Bauteil umfasst, das auf oder in der Platine implementiert ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, weiterhin umfassend: mehrere erste verlängerte Verteilerleitungen, die jeweils mit verschiedenen Punkten der ersten Spule verbunden sind, und mehrere zweite verlängerte Verteilerleitungen, die jeweils mit verschiedenen Punkten der zweiten Spule verbunden sind, wobei eine beliebige der mehreren ersten verlängerten Verteilerleitungen und eine beliebige der mehreren zweiten verlängerten Verteilerleitungen miteinander verbunden sind.
Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, welche weiterhin einen externen Steckverbinder auf der Platine umfasst.
Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche weiterhin einen Schalter zum Umschalten der Verbindung zwischen einem Anfang der elektrischen Wicklung der ersten Spule und einem Anfang der elektrischen Wicklung oder einem Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule und zum Umschalten der Verbindung zwischen einem Ende der elektrischen Wicklung der ersten Spule und einem anderen von Anfang der elektrischen Wicklung und Ende der elektrischen Wicklung der zweiten Spule umfasst.
Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Spule so konfiguriert ist, dass eine erste Treiberschaltung zur Ansteuerung der ersten Spule mit der ersten Spule verbindbar ist, und die zweite Spule so konfiguriert ist, dass eine zweite Treiberschaltung zur Ansteuerung der zweiten Spule synchron zur Ansteuerung der ersten Spule mit der zweiten Spule verbindbar ist.
Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die erste Spule und die zweite Spule jeweils aus einem Leitermuster bestehen, das in drei oder mehr Leitermusterlagen ausgebildet ist, wobei die Antennenvorrichtung weiterhin umfasst: mehrere Schutzleitermusterlagen, die in einer axialen Richtung der ersten Spule oder der zweiten Spule außen angeordnet sind, die eine solche Form aufweisen, dass kein Schleifenstrom fließt, und die elektrisch mit einer Masse verbundene Schutzleitermuster aufweisen.
Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die erste Spule und die zweite Spule jeweils aus einem Leitermuster besteht, das in drei oder mehr Leitermusterlagen ausgebildet ist, und von den drei oder mehr Leitermusterlagen die Leitermuster in den äußersten Lagen miteinander in Reihe geschaltet sind und die einen Enden der Leitermuster in den äußersten Lagen, die miteinander in Reihe geschaltet sind, mit einer Masse elektrisch verbunden sind.
Mehrachsige Antennenvorrichtung, welche mehrere Antennenvorrichtungen umfasst, die die Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 enthalten.
Mehrachsige Antennenvorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Magnetkern eine einstückig ausgebildete Kreuzform aufweist.