DE112018004846T5

DE112018004846T5 - Antennenvorrichtung und kommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018004846T5
Application number: DE112018004846.2T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Hirabayashi; Masayoshi Abe; Osamu Kozakai; Hiroaki Nakano; Uichiro Omae
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2017-09-04
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2020-06-18
Also published as: US20200295460A1; JPWO2019044570A1; US11201407B2; JP7102419B2; WO2019044570A1

Abstract

Die vorliegende Technologie betrifft eine Antennenvorrichtung und eine Kommunikationsvorrichtung und kann eine Miniaturisierung der Antennenvorrichtung und eine Verbesserung bei der Kommunikationsleistung realisieren. Die vorliegende Erfindung ist mit einer Solenoid-Antenne vom Solenoidspulentyp und einer Metallplatte versehen, die so angeordnet ist, dass sie einen Abschnitt aufweist, der die Solenoid-Antenne in der Längsrichtung überlappt. Der überlappende Abschnitt ist ein Abschnitt, der 50% bis 80% der Länge der Solenoid-Antenne beträgt. In der Metallplatte ist ein Schlitz ausgebildet, und die Solenoid-Antenne ist so angeordnet, dass sie parallel zu dem Schlitz verläuft. Diese Technologie kann auf eine Antennenvorrichtung angewendet werden, die in einer Kommunikationsvorrichtung enthalten ist, die drahtlose Kommunikation durchführt.

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Technologie betrifft eine Antennenvorrichtung und eine Kommunikationsvorrichtung und betrifft eine Kommunikationsvorrichtung, die für drahtlose Kommunikation in einem relativ kurzen Bereich verwendet wird, beispielsweise NFC (Near Field Radio Communication), RFID (Radio Frequency Identifier), drahtlose Stromeinspeisung und dergleichen, und eine Antennenvorrichtung, die für die Anwendung auf die Kommunikationsvorrichtung geeignet ist.
Allgemeiner Stand der Technik
In den vergangenen Jahren haben verschiedene drahtlose Übertragungssysteme unter Verwendung von drahtloser Kommunikation in einem relativ kurzen Bereich, wie etwa eine Fahrkartensperre an einer Station oder ein drahtloser Tag (Tag), breite Anwendung gefunden. Kommunikation durch Magnetfeldkopplung wird in einem derartigen drahtlosen Kommunikationssystem verwendet, deshalb ist normalerweise eine planare Spiralspule als eine Antenne in einer Endgeräteeinrichtung eingebaut.
Um die Kommunikation mit einem Kommunikationspartner, beispielsweise einer Fahrkartensperrmaschine und dergleichen, stabil durchzuführen, ist es notwendig, die Kopplung mit einer Spule (einer Antenne) auf einer Kommunikationspartnerseite zu stärken. Deshalb hat es ein Problem damit gegeben, dass eine auf einem Endgerät montierte Spiralspule größer wird und eine minimierte Version einer Einrichtung verhindert.
Zur Lösung dieses Problems wird beispielsweise in PTL1 vorgeschlagen, eine planare Spiralantenne zu miniaturisieren und eine Metallplatte mit einer Kerbe nahe der planaren Spiralantenne anzuordnen.
Weiterhin wird in PTL 2 eine Struktur vorgeschlagen, bei der eine Solenoid-Antenne durch Metallplatten geschichtet ist und ein Schlitz in einem Abschnitt der Metallplatte ausgebildet ist.
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Patentliteratur

PTL 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2014-232904
PTL 2: ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2013-013149

Kurze Darstellung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Bezüglich der in PTL 1 vorgeschlagenen planaren Spiralantenne ist es notwendig, eine bestimmte Fläche zu haben, beispielsweise eine Fläche von etwa 14 mm × 14 mm in PTL 1, um ein Magnetfeld zu der Spule (der Antenne) auf der Kommunikationspartnerseite mit einem gewissen Intensitätsgrad abzustrahlen.
Das heißt, die Miniaturisierung durch Verwenden der planaren Spiralantenne war begrenzt. Weiterhin ist es notwendig gewesen, eine Kerbe in der Metallplatte vorzusehen. Weiterhin zeigt PTL 1 ein Ergebnis an, bei dem sich Kommunikationscharakteristika auf Basis eines Zustands einer Kombination aus der planaren Spiralantenne und der Metallplatte mit der Kerbe ändern. Jedoch ist ein Verhalten in einem Fall, wo eine Form der Antenne oder dergleichen verändert wird, unbekannt, und es hat eine Möglichkeit gegeben, dass sich die Kommunikationsleistung in Abhängigkeit von einer Kombination aus der Form der Antenne und der Kerbe verschlechtert.
Die in PTL 2 vorgeschlagene Metallplatte ist entsprechend vorgesehen, um ein externes Magnetfeld, das in die Antenne eintritt, abzuschirmen. Dementsprechend wird ein Strahlungsmagnetfeld von der Antenne geschwächt. Weiterhin schirmt eine vollständige Abschirmung durch die Metallplatte nicht nur das externe Magnetfeld ab, sondern auch ein gewünschtes Magnetfeld; deshalb ist ein Schlitz vorgesehen, um eine Abschirmung des gewünschten Magnetfelds zu vermeiden. Dementsprechend hat es in PTL 2 eine Möglichkeit gegeben, dass sich die Kommunikationsleistung verschlechtert.
Es wird gewünscht, eine Antenne zu miniaturisieren, ohne die Kommunikationsleistung zu verschlechtern. Weiterhin wird gewünscht, die Leistung selbst in einem Fall, wo die Antenne miniaturisiert ist, weiter zu verbessern.
Die vorliegende Technologie wurde angesichts solcher Umstände erdacht und kann eine Antenne miniaturisieren, ohne die Kommunikationsleistung zu verschlechtern, und die Leistung selbst dann weiter verbessern, wenn die Antenne miniaturisiert ist.
Mittel zur Lösung der Probleme
Eine Antennenvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Technologie enthält: eine Solenoid-Antenne vom Solenoidspulentyp; und eine Metallplatte, die so angeordnet ist, dass sie einen überlappenden Abschnitt mit der Solenoid-Antenne in einer Längenrichtung der Solenoid-Antenne aufweist.
Eine Kommunikationsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Technologie enthält: eine Solenoid-Antenne vom Solenoidspulentyp; und eine Metallplatte, die so angeordnet ist, dass sie einen überlappenden Abschnitt mit der Solenoid-Antenne in einer Längenrichtung der Solenoid-Antenne aufweist. Die Metallplatte bildet einen Abschnitt eines Gehäuses. Das Gehäuse enthält die Solenoid-Antenne. Ein Abschnitt der Solenoid-Antenne überlappt die Metallplatte, und ein restlicher Abschnitt der Solenoid-Antenne ist in einem Schlitzabschnitt angeordnet.
Die Antennenvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Technologie enthält mindestens die Solenoid-Antenne vom Solenoidspulentyp und die Metallplatte, die so angeordnet ist, dass sie den überlappenden Abschnitt mit der Solenoid-Antenne in der Längenrichtung der Solenoid-Antenne aufweist.
Die Kommunikationsvorrichtung gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Technologie enthält mindestens die Solenoid-Antenne vom Solenoidspulentyp und die Metallplatte, die so angeordnet ist, dass sie den überlappenden Abschnitt mit der Solenoid-Antenne in der Längenrichtung der Solenoid-Antenne aufweist.
Die Metallplatte bildet einen Abschnitt des Gehäuses. Das Gehäuse enthält die Solenoid-Antenne. Ein Abschnitt der Solenoid-Antenne überlappt die Metallplatte, und ein restlicher Abschnitt der Solenoid-Antenne ist in einem Schlitzabschnitt angeordnet.
Man beachte, dass die Antennenvorrichtung eine unabhängige Vorrichtung oder ein eine einzelne Vorrichtung bildender interner Block sein kann.
Man beachte, dass die Kommunikationsvorrichtung eine unabhängige Vorrichtung oder ein eine einzelne Vorrichtung bildender interner Block sein kann.
Effekte der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Technologie ist es möglich, eine Antenne zu miniaturisieren, ohne die Kommunikationsleistung zu verschlechtern, und die Leistung selbst dann weiter zu verbessern, wenn die Antenne miniaturisiert ist.
Man beachte, dass hierin beschriebene Effekte nicht notwendigerweise beschränkt sind und ein in der vorliegenden Offenbarung beschriebener Effekt sein können.
Figurenliste

[1] 1 ist ein Diagramm, das eine Ausbildung einer Ausführungsform eines Systems darstellt, auf das die vorliegende Technologie angewendet wird.
[2] 2 ist ein Diagramm, das eine Ausbildung einer Ausführungsform einer Antennenvorrichtung darstellt, auf die die vorliegende Technologie angewendet wird.
[3] 3 ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Ausbildung einer Solenoid-Antenne.
[4] 4 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Überlappungsgrades.
[5] 5 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Überlappungsgrades.
[6] 6 ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Änderung bei der Kommunikationsleistung.
[7] 7 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Messen der Kommunikationsleistung.
[8] 8 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines zu generierenden elektromagnetischen Felds.
[9] 9 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines zu generierenden elektromagnetischen Felds.
[10] 10 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines zu generierenden elektromagnetischen Felds.
[11] 11 ist ein Diagramm zum Beschreiben einer anderen Ausbildung einer Metallplatte.
[12] 12 ist ein Diagramm zum Beschreiben noch einer weiteren Ausbildung der Metallplatte.
[13] 13 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Lochs.
[14] 14 ist ein Diagramm zum Beschreiben noch einer weiteren Ausbildung der Metallplatte.
[15] 15 ist ein Diagramm zum Beschreiben noch einer weiteren Ausbildung der Metallplatte.
[16] 16 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines zu generierenden Magnetfelds.
[17] 17 ist ein Diagramm zum Beschreiben noch einer weiteren Ausbildung der Metallplatte.
[18] 18 ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Ausbildung in einem Fall, wenn die Metallplatte als ein Gehäuse ausgebildet ist.
[19] 19 ist ein Diagramm zum Beschreiben einer anderen Ausbildung der Solenoid-Antenne.
[20] 20 ist ein Querschnittsdiagramm zum Beschreiben der Ausbildung der Solenoid-Antenne.
[21] 21 ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Positionsbeziehung zwischen der Solenoid-Antenne und Metall.
[22] 22 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Falls, wo die Solenoid-Antenne mit einem Substrat integriert ist.
[23] 23 ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Positionsbeziehung zwischen der Solenoid-Antenne und dem Metall.
[24] 24 ist ein Diagramm zum Beschreiben der Herstellung der Solenoid-Antenne.

Modi zum Ausführen der Erfindung
Ein Modus zum Ausführen der vorliegenden Technologie (unten als eine Ausführungsform bezeichnet) wird unten beschrieben.
<Ausbildung des Kommunikationssystems>
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer Ausbildung eines Kommunikationssystems 1 darstellt, auf das die vorliegende Technologie angewendet wird.
Das Kommunikationssystem 1 ist ein System, das drahtlose Kommunikation in einem relativ kurzen Bereich durchführt, beispielsweise NFC (Near Field Radio Communication), RFID (Radio Frequency Identifier), drahtlose Stromeinspeisung und dergleichen.
Das Kommunikationssystem 1 in 1 enthält ein Lese-/Schreibgerät 11 und eine mobile Endgerätevorrichtung 12. Das Lese-/Schreibgerät 11 ist beispielsweise als ein Abschnitt einer Ausbildung eines Personal Computers vorgesehen, und die mobile Endgerätevorrichtung 12 ist ein Mobiltelefon mit einer drahtlosen Anruffunktion.
Alternativ ist beispielsweise die mobile Endgerätevorrichtung 12 ein drahtloser Tag, und das Lese-/Schreibgerät 11 ist eine Vorrichtung, die mit drahtlosen Tag kommuniziert. Alternativ ist beispielsweise die mobile Endgerätevorrichtung 12 eine Kommunikationsvorrichtung vom Kartentyp, die zum Zeitpunkt des Durchgehens durch eine Fahrkartensperre in einer Station verwendet wird, und das Lese-/Schreibgerät 11 ist eine Vorrichtung, die in der Fahrkartensperre in der Station installiert ist und mit der Kommunikationsvorrichtung vom Kartentyp kommuniziert.
Auf diese Weise sind das Lese-/Schreibgerät 11 und die mobile Endgerätevorrichtung 12 Vorrichtungen, die Daten drahtlos liefern und annehmen und die eine beliebige Form aufweisen können. Beispielsweise kann, wie oben beschrieben, die mobile Endgerätevorrichtung 12 eine Vorrichtung wie etwa ein Mobiltelefon sein, kann eine in dem Mobiltelefon enthaltene Karte sein, kann eine Kommunikationsvorrichtung vom Kartentyp sein, die alleine verwendet wird, kann eine siegelartige Kommunikationsvorrichtung sein oder kann eine Kommunikationsvorrichtung sein, die in eine tragbare Vorrichtung eingebaut ist.
Nachfolgend wird die Beschreibung unter Verwendung der mobilen Endgerätevorrichtung 12 als ein Beispiel fortgesetzt. In dem Kommunikationssystem 1 wird eine Annäherungskommunikation über ein von dem Lese-/Schreibgerät 11 generiertes Magnetfeld durchgeführt, indem das Lese-/Schreibgerät 11 und die mobile Endgerätevorrichtung 12 näher aneinander gebracht werden, indem beispielsweise die mobile Endgerätevorrichtung 12 durch einen Benutzer über das Lese-/Schreibgerät 11 gehalten wird.
Bei der Näherungskommunikation überträgt das Lese-/Schreibgerät 11 einen vorbestimmten Befehl an die mobile Endgerätevorrichtung 12. Die mobile Endgerätevorrichtung 12 empfängt den von dem Lese-/Schreibgerät 11 übertragenen Befehl und führt eine Verarbeitung gemäß dem Befehl durch oder überträgt einen Antwortbefehl relativ zu dem empfangenen Befehl an die mobile Endgerätevorrichtung 12.
<Konfiguration der Antennenvorrichtung >
Das Lese-/Schreibgerät 11 und die mobile Endgerätevorrichtung 12 kommunizieren drahtlos miteinander; deshalb enthält jedes/jede des Lese-/Schreibgeräts 11 und der mobilen Endgerätevorrichtung 12 eine Antennenvorrichtung. Hier wird die in der mobilen Endgerätevorrichtung 12 enthaltene Antennenvorrichtung weiter beschrieben.
2 ist ein Diagramm, das eine Ausbildung einer Ausführungsform einer Antennenvorrichtung darstellt, auf die die vorliegende Technologie angewendet wird. Eine Antennenvorrichtung 21 enthält eine Solenoid-Antenne 22 und eine Metallplatte 23.
Die Solenoid-Antenne 22 besitzt eine Ausbildung, bei der ein Draht in einer Zylinderform gewickelt ist, wie in 3 dargestellt. Weiterhin ist eine Wicklungsrichtung in der Solenoid-Antenne 22 so angeordnet, dass sie parallel zu einer Oberfläche verläuft, auf der eine Spule auf einer Kommunikationspartnerseite (einer Antenne, beispielsweise einer in 7 dargestellten Antenne 51) angeordnet ist. Das heißt, die Wicklungsrichtung in der Solenoid-Antenne 22 ist unter ±90° relativ zu einem gebildeten Winkel von null Grad angeordnet.
In der folgenden Beschreibung ist eine Länge der Solenoid-Antenne 22 eine Länge a, und ein Durchmesser ist ein Durchmesser b (eine Breite ist eine Breite b). Als ein Beispiel weist die Solenoid-Antenne 22 die Länge a = 10 mm und den Durchmesser b = 1 mm auf. In der folgenden Beschreibung werden ein Ergebnis einer Simulation und dergleichen beschrieben, und eine Beschreibung wird unter der Annahme fortgesetzt, dass die Simulation eine Simulation in einem Fall ist, wo die Solenoid-Antenne 22 mit der obigen Größe verwendet wird.
Die Solenoid-Antenne 22 mit einer Zylinderform ist in 3 dargestellt. Jedoch kann die Solenoid-Antenne 22 beispielsweise eine Rechteckform aufweisen oder kann um einen Kern gewickelt sein. Der Kern kann ein dielektrisches Material oder ein magnetisches Material sein.
Auf diese Weise ist es möglich, die Form der Solenoid-Antenne 22 entsprechend zu ändern, und es ist auch möglich, die Größe der Solenoid-Antenne 22 in Abhängigkeit von einer Form und einer Größe eines Produkts, auf dem die Antennenvorrichtung 21 montiert wird, der für die Antennenvorrichtung 21 erwünschten Kommunikationsleistung und dergleichen entsprechend zu ändern.
Wie später unter Bezugnahme auf das Simulationsergebnis und dergleichen beschrieben wird, ist es gemäß der Antennenvorrichtung 21, auf die vorliegende Technologie angewendet wird, möglich, die Kommunikationsleistung selbst in einem Fall zu verbessern, in dem die Solenoid-Antenne 22 eine relativ geringe Größe von etwa 10 mm × 1 mm besitzt, wie oben beschrieben. Beispielsweise ist es für eine planare Spiralantenne notwendig, eine Größe von etwa 14 mm × 14 mm aufzuweisen. Gemäß der vorliegenden Technologie ist es jedoch möglich, die Antenne noch kleiner als die planare Spiralantenne zu miniaturisieren.
In einem Fall, in dem die Solenoid-Antenne 22 verwendet wird, wird die Solenoid-Antenne 22 im Grunde so angeordnet, dass sie bewirkt, dass die Wicklungsrichtung der Solenoid-Antenne 22 parallel zu der Oberfläche verläuft, auf der die Spule (die Antenne) auf der Kommunikationspartnerseite (beispielsweise dem Lese-/Schreibgerät 11) angeordnet ist. Im Gegensatz zu der planaren Spiralantenne, in der eine Spule in einer Oberflächenrichtung auf einem konzentrischen Kreis ausgebildet ist, ist es möglich, eine Größe einer belegten Fläche der Solenoid-Antenne 22 extrem klein zu machen.
Um eine Kommunikationsleistung gleich der der planaren Spiralantenne zu haben oder die Kommunikationsleistung sogar in einem Fall zu verbessern, in dem eine derartige miniaturisierbare Solenoid-Antenne 22 verwendet wird, wird die Metallplatte 23 angeordnet, um einen Abschnitt der Solenoid-Antenne 22, wie in 2 dargestellt, in der Antennenvorrichtung 21, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird, zu bedecken. Die Metallplatte 23 ist auf einer Oberfläche auf der Kommunikationspartnerseite der Solenoid-Antenne 22 angeordnet.
Das Verwenden der Solenoid-Antenne 22 als die Antennenvorrichtung 21 ermöglicht, die belegte Fläche kleiner zu machen als die der planaren Spiralantenne. Bezüglich einer Strahlungsrichtung des Magnetfelds jedoch führt die planare Spiralantenne eine Strahlung zu der Spule (der Antenne) auf der Kommunikationspartnerseite durch. Im Gegensatz dazu führt die Solenoid-Antenne 22 eine Strahlung zu einer Richtung orthogonal zu der Spule (der Antenne) auf der Kommunikationspartnerseite durch.
Dementsprechend besteht eine Möglichkeit, dass sich eine Magnetfeld-Koppelstärke mit der Spule (der Antenne) auf der Kommunikationspartnerseite, d. h. die Kommunikationsleistung, verschlechtert. Das Anordnen der Metallplatte 23, um einen Abschnitt (zu positionieren in die Nähe) der Solenoid-Antenne 22 zu bedecken, wie in 2 dargestellt, ermöglicht es, die Antennenvorrichtung 21 zu miniaturisieren, ohne die Magnetfeld-Koppelstärke mit der Spule (der Antenne) auf der Kommunikationspartnerseite zu verschlechtern, d. h. ohne die Kommunikationsleistung zu verschlechtern.
Wieder unter Bezugnahme auf 2 weist die Antennenvorrichtung 21 eine Ausbildung auf, bei der die Metallplatte 23 mit einem vorbestimmten Intervall über der Solenoid-Antenne 22 angeordnet ist. Zwischen der Solenoid-Antenne 22 und der Metallplatte 23 ist als Beispiel ein Raum von etwa einem mm vorgesehen. Das heißt, die Solenoid-Antenne 22 und die Metallplatte 23 sind in einem kontaktfreien Zustand angeordnet.
Beispielsweise ist es möglich, dass die Größe der angeordneten Metallplatte 23 beispielsweise die Länge = 50 mm, die Breite von etwa 25 mm und die Dicke = etwa 0,1 mm beträgt. Man beachte, dass die Größe der Metallplatte 23 beispielhaft ist und keine Beschränkung anzeigt und eine andere Größe natürlich verwendet werden kann. Wie in 2 dargestellt, ist es möglich, eine rechteckige plattenartige Metallplatte 23 ohne Kerbe zu verwenden.
Die Metallplatte 23 ist so angeordnet, dass sie einen Abschnitt der Solenoid-Antenne 22 bedeckt, und es ist möglich, die Kommunikationsleistung durch eine Größe (eine Länge) des abgedeckten Abschnitts zu verstellen. Ein Ausmaß der mit der Metallplatte 23 bedeckten Solenoid-Antenne 22 (ein Überlappungsgrad der Metallplatte 23 und der Solenoid-Antenne 22) wird durch eine Rate relativ zu der Länge der Solenoid-Antenne 22 dargestellt und ist wie in 4 definiert.
4 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Solenoid-Antenne 22 und der Metallplatte 23 bei Betrachtung von einer Seite der Solenoid-Antenne 22 darstellt, mit anderen Worten bei Betrachtung von einer Seite gegenüber der Kommunikationspartnerseite.
Unter Bezugnahme auf A und B von 4 ist eine Position an einem Ende der Solenoid-Antenne 22 eine Position P0, eine Position an einem anderen Ende ist eine Position P1. In A und B von 4 ist eine rechte Seite in der Figur die Position P0, und eine linke Seite in der Figur ist die Position P1. Eine Länge von der Position P0 zu der Position P1 entspricht der in 3 dargestellten Länge a.
Wie in A von 4 dargestellt, zeigt ein Zustand, wo eine Seite der Metallplatte 23 eine Seite an der Position P0 der Solenoid-Antenne 22 überlappt, mit anderen Worten ein Zustand, wo die Solenoid-Antenne 22 die Metallplatte 23 nicht überlappt, und ein Zustand, wo die Metallplatte 23 an einen Grenzabschnitt mit der Solenoid-Antenne 22 bereitgestellt wird, dass ein Überlappungsgrad 0% beträgt. Man beachte, dass in 4 zur Beschreibung die Position P0 (P1) und die eine Seite der Metallplatte 23 in der Darstellung geringfügig getrennt sind.
Wie in B von 4 dargestellt, zeigt ein Zustand, wo die eine Seite der Metallplatte 23 die Seite an der Position P1 der Solenoid-Antenne 22 überlappt, mit anderen Worten ein Zustand, wo die Solenoid-Antenne 22 vollständig mit der Metallplatte 23 bedeckt ist, und ein Zustand, wo die Metallplatte 23 an den Grenzabschnitt mit der Solenoid-Antenne 22 bereitgestellt wird, dass der Überlappungsgrad 100% beträgt.
Weiterhin zeigt, wie beispielsweise in 5 dargestellt, ein Überlappungsgrad von 50% einen Zustand an, wo die Solenoid-Antenne 22 mit der Metallplatte 23 zu einer Position bei einer Hälfte der Länge a bedeckt ist. Obwohl nicht dargestellt, wird in einem Fall, wo die Metallplatte 23 auf der rechten Seite in der Figur der Position P0 der Solenoid-Antenne 22 positioniert ist, der Überlappungsgrad durch einen negativen Prozentsatz dargestellt, und in einem Fall, wo die Metallplatte 23 auf der linken Seite in der Figur der Position P1 der Solenoid-Antenne 22 positioniert ist, wird der Überlappungsgrad durch einen Prozentsatz kleiner oder gleich 100% angezeigt.
6 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis darstellt, das durch Messen einer Kommunikationsleistung beim Ändern des Überlappungsgrads erhalten wird. In einer in 6 dargestellten Kurve zeigt eine horizontale Achse ein Offsetausmaß an, und eine vertikale Achse zeigt einen auf der Kommunikationspartnerseite erhaltenen Spannungswert an. Das Offsetausmaß stellt den oben beschriebenen Überlappungsgrad dar.
Die in 6 gezeigte Kurve zeigt das Ergebnis an, das in einem in 7 dargestellten Zustand erhalten wird. Unter Bezugnahme auf 7 ist die Antenne 51 einer als ein Kommunikationspartner dienenden Vorrichtung auf einer Oberseite der Antennenvorrichtung 21 angeordnet (die Metallplatte 23 über der Solenoid-Antenne 22). Die Antenne 51 ist eine planare Spiralantenne mit einem Durchmesser von 70 mm und ist mit einem 1k Ω-Spannungsmonitor 52 zum Messen einer Spannung gekoppelt. Weiterhin wird eine Konstantspannung von 13,56 MHz mit einer Spannung von 1 V an die Solenoid-Antenne 22 geliefert.
Die Größe der Solenoid-Antenne 22 ist die unter Bezugnahme auf 3 beschriebene Größe, und die Länge a beträgt 10 mm. In 6 ist der Überlappungsgrad null bei einem Offset von 0%, was einen Zustand anzeigt, wo die Metallplatte 23 die Solenoid-Antenne 22 nicht überlappt. Weiterhin beträgt in 6 der Überlappungsgrad 100% bei einem Offset von 100%, was einen Zustand anzeigt, wo die Solenoid-Antenne 22 vollständig mit der Metallplatte 23 bedeckt ist.
Weiterhin beträgt in 6 der Überlappungsgrad 50% bei einem Offset von 50%, was einen Zustand anzeigt, wo eine Hälfte der Solenoid-Antenne 22 mit der Metallplatte 23 bedeckt ist.
In einem Fall, wenn ein Spannungswert, der auf der Seite der Antenne 51 erhalten wird, die als der Kommunikationspartner dient (ein durch den Spannungsmonitor 52 gemessener Messwert), wenn eine Spannung von 1 V in dem in 7 dargestellten Zustand an die Solenoid-Antenne 22 angelegt wird, als eine Kurve ausgedrückt wird, wird die in 6 dargestellte Kurve erhalten.
Man beachte, dass die in 6 dargestellte Kurve ein Ergebnis der Messung in einem Zustand anzeigt, wo die Solenoid-Antenne 22 um eine vorbestimmte Distanz von der Antenne 51 getrennt ist, und in einem Fall, wo die Distanz geändert wird, wird ein anderer Messwert erhalten. Es versteht sich jedoch, dass Charakteristika (die Form der Kurve) im Wesentlichen die gleiche Form ungeachtet der Distanz aufweisen, und der in 6 dargestellte Messwert ist beispielhaft.
Unter Bezugnahme auf die in 6 dargestellte Kurve ist ersichtlich, dass eine Spannung, die auf der Kommunikationspartnerseite empfangen werden kann, allmählich zunimmt, wenn der Überlappungsgrad der Metallplatte 23 und der Solenoid-Antenne 22 sich von 0% auf 50% ändert. Weiterhin ist ersichtlich, dass eine Höchstspannung, die auf der Kommunikationspartnerseite empfangen werden kann, innerhalb eines Bereichs des Überlappungsgrads von etwa 50% bis etwa 80% erhalten wird. Weiterhin ist ersichtlich, dass es möglich ist, dass die Kommunikationspartnerseite einen relativ hohen Spannungswert selbst in einem Fall empfängt, wenn der Überlappungsgrad größer oder gleich 80% ist.
Obwohl nicht dargestellt, beträgt in einem Zustand, in dem die Metallplatte 23 nicht vorgesehen ist, das heißt ein Zustand ähnlich dem in 7 dargestellten Zustand, mit anderen Worten in einem Fall, wo nur die Solenoid-Antenne 22 eine Kommunikation durchführt, der durch den Spannungsmonitor 52 der Antenne 51 gemessene Messwert 0,004 mV. Unter Bezugnahme auf 6 beträgt beispielsweise sogar in einem Fall, wo das Offset -50% beträgt, der Messwert etwa 0,2 mV. Es ist ersichtlich, dass die Kommunikationsleistung nur durch das Bereitstellen der Metallplatte 23 nahe der Solenoid-Antenne 22 verbessert wird.
Auf diese Weise ist es möglich, die Kommunikationsleistung durch Kombinieren der Metallplatte 23 mit der Solenoid-Antenne 22 zu verbessern. Weiterhin ist aus dem Ergebnis in 6 ersichtlich, dass sich die Kommunikationsleistung ändert, wenn der Überlappungsgrad (der Offset) der Metallplatte 23 und der Solenoid-Antenne 22 verändert wird. Dementsprechend stellt sich heraus, dass es möglich ist, die Kommunikationsleistung durch Ändern des Überlappungsgrads (des Offset) der Metallplatte 23 und der Solenoid-Antenne 22 zu ändern.
Wenn der Überlappungsgrad der Metallplatte 23 und der Solenoid-Antenne 22 auf etwa 50% bis etwa 80% eingestellt wird, ermöglicht dies, die stärkste Kopplung mit der Antenne 51 (der Spule) auf der Kommunikationspartnerseite zu erhalten. Weiterhin ist es möglich, die Kopplung mit der Antenne 51 (der Spule) auf der Kommunikationspartnerseite zu stärken, indem nur die Metallplatte 23 nahe der Solenoid-Antenne 22 angeordnet wird. Es ist möglich, einen Effekt zu erhalten, dass die Kommunikationsleistung sogar in einem Fall verbessert wird, wenn der Überlappungsgrad der Metallplatte 23 und der Solenoid-Antenne 22 0% bis 100% beträgt.
Gemäß der vorliegenden Technologie ist es möglich, die Kommunikationsleistung wie oben beschrieben zu verbessern. Weiterhin ist es möglich, die Kommunikationsleistung zu verstellen, was es ermöglicht, eine gewünschte Leistung zu erhalten.
Die Verbesserung bei der Kommunikationsleistung, indem die Metallplatte 23 und die Solenoid-Antenne 22 so angeordnet werden, dass sie auf diese Weise einander teilweise überlappen, wird weiter beschrieben.
Die 8 und 9 sind Diagramme, die ein Simulationsergebnis eines durch die Solenoid-Antenne 22 zu generierenden elektromagnetischen Felds darstellen. 8 veranschaulicht ein durch die Solenoid-Antenne 22, auf der die Metallplatte 23 nicht angeordnet ist, generiertes elektromagnetisches Feld, und 9 veranschaulicht ein elektromagnetisches Feld, das durch die Solenoid-Antenne 22 generiert wird, auf der die Metallplatte 23 angeordnet ist. Weiterhin ist in 8 und 9 die als Kommunikationspartner dienende Antenne 51 über der Solenoid-Antenne 22 dargestellt, und auch ein elektromagnetisches Feld um die Antenne 51 ist dargestellt.
Unter Bezugnahme auf 8 ist das elektromagnetische Feld durch die Solenoid-Antenne 22 von einem Ende (auf einer linken Seite in 8) der Solenoid-Antenne 22 zu einem anderen Ende (auf einer rechten Seite in 8) gerichtet. Wie durch große Pfeile in der Figur gezeigt, empfängt, während die Antenne 51 ein aufwärtsgerichtetes elektromagnetisches Feld von der Solenoid-Antenne 22 auf der linken Seite in der Figur empfängt, die Antenne 51 ein abwärtsgerichtetes elektromagnetisches Feld von der Solenoid-Antenne 22 auf der rechten Seite in der Figur.
Die als der Kommunikationspartner der Solenoid-Antenne 22 dienende Antenne 51 empfängt die elektromagnetischen Felder in verschiedenen Richtungen, und die elektromagnetischen Felder heben einander auf. Dies schwächt die Kopplung zwischen der Solenoid-Antenne 22 und der Antenne 51.
Im Gegensatz dazu empfängt unter Bezugnahme auf 9 in einem Fall, wenn die Metallplatte 23 zwischen der Solenoid-Antenne 22 und der als der Kommunikationspartner der Solenoid-Antenne 22 dienenden Antenne S1 angeordnet ist, und die Metallplatte 23 mit der Solenoid-Antenne 22 in einem Zustand überlappt, wenn der Überlappungsgrad 50% beträgt, die Antenne 51 die aufwärtsgerichteten elektromagnetischen Felder von der Solenoid-Antenne 22 und der Metallplatte 23, wie durch große Pfeile in der Figur dargestellt.
Das heißt, durch Anordnen der Metallplatte 23 ist das durch die Solenoid-Antenne 22 generierte elektromagnetische Feld von dem einen Ende (auf einer linken Seite in 9) der Solenoid-Antenne 22 zu dem anderen Ende (auf einer rechten Seite in 9) gerichtet. Ein Abschnitt der Antenne 51, der das abwärtsgerichtete elektromagnetische Feld empfängt, wenn die Metallplatte 23 nicht angeordnet ist, empfängt das aufwärtsgerichtete elektromagnetische Feld durch Anordnen der Metallplatte 23.
Dies wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. Wenn zu einer Zeit T1 ein Strom in die Solenoid-Antenne 22 fließt, wird zu einer Zeit T2 ein Magnetfeld (als ein Magnetfeld T2 bezeichnet) von der Position P1 zu der Position P0 generiert. Zur Beschreibung ist die Solenoid-Antenne 22 in 10 über der Metallplatte 23 dargestellt. Eine Seite der Position P0 der Solenoid-Antenne 22 ist jedoch mit der Metallplatte 23 bedeckt. Dementsprechend ist das Magnetfeld T2 durch die Metallplatte 23 abgeschirmt, bevor es in die Seite der Position P0 der Solenoid-Antenne 22 eintritt.
Mit anderen Worten tritt ein abwärtsgerichtetes Magnetfeld in die Metallplatte 23 ein. Wenn das abwärtsgerichtete Magnetfeld in die Metallplatte 23 zu einer Zeit T3 eintritt, wird ein Wirbelstrom (als ein Wirbelstrom T3 bezeichnet) auf der Oberfläche der Metallplatte 23 generiert. Die Generierung des Wirbelstroms 3 generiert ein aufwärtsgerichtetes Magnetfeld (als Magnetfeld T4 bezeichnet) von der Oberfläche der Metallplatte 23 zu einer Zeit T4.
Auf diese Weise wird, wenn das abwärtsgerichtete Magnetfeld T2 in die Seite der Position P0 der Solenoid-Antenne 22 eintritt, das Magnetfeld T4 in einer Richtung generiert, um das abwärtsgerichtete Magnetfeld T2 aufzuheben, das heißt in einer Aufwärtsrichtung.
Dementsprechend empfängt, wie in 9 dargestellt, die als der Kommunikationspartner dienende Antenne 51 das aufwärtsgerichtete Magnetfeld von der Solenoid-Antenne 22 und empfängt auch das abwärtsgerichtete Magnetfeld von der Metallplatte 23. Auf diese Weise empfängt die Antenne 51 nur die aufwärtsgerichteten Magnetfelder, und eine Situation, in der sich die Magnetfelder gegenseitig aufheben, wie unter Bezugnahme auf 8 beschrieben, tritt nicht auf.
Das Anordnen der Metallplatte 23, einen Abschnitt der Solenoid-Antenne 22 zu bedecken, ermöglicht somit, das Magnetfeld breiter zu machen, die Kopplung mit dem Kommunikationspartner zu stärken und die Kommunikationsleistung zu verbessern.
<Eine andere Form der Metallplatte>
In 11 wird eine andere Form der Metallplatte 23 dargestellt. Ein Schlitz 102 ist in einer in 11 dargestellten Metallplatte 101 ausgebildet, Im Vergleich dazu besitzt wieder unter Bezugnahme auf die in 2 dargestellte Metallplatte 23 die in 2 dargestellte Metallplatte 23 eine rechteckige Form, und ein Öffnungsabschnitt wie etwa ein Schlitz ist nicht in der Metallplatte 23 ausgebildet. Im Gegensatz dazu ist der Schlitz 102 in einem Abschnitt der Metallplatte 101 ausgebildet, obwohl die in 11 dargestellte Metallplatte 101 eine rechteckige Form aufweist.
Die Solenoid-Antenne 22 ist parallel zu einem Abschnitt entsprechend dem Schlitz 102 (einem Öffnungsabschnitt der Metallplatte 101) angeordnet. In einem Zustand, wenn ein Abschnitt der Solenoid-Antenne 22 durch den Schlitz 102 bei Betrachtung von einer Seite der Metallplatte 101 aus betrachtet wird, ist die Metallplatte 101 über der Solenoid-Antenne 22 angeordnet. Das heißt, ähnlich der oben beschriebenen Metallplatte 23 sind die Metallplatte 101 und die Solenoid-Antenne 22 mit einem vorbestimmten Überlappungsgrad angeordnet.
Beispielsweise ist es möglich, den Überlappungsgrad auf 50% einzustellen. In einem Fall, wo der Überlappungsgrad 50% beträgt, überlappt eine Hälfte der Solenoid-Antenne 22 die Metallplatte 101, und die andere Hälfte erscheint von dem Schlitz 102.
Auf diese Weise ist es hinsichtlich der Metallplatte 101, in der der Schlitz 102 vorgesehen ist, möglich, einen Überlappungszustand der Metallplatte 101 und der Solenoid-Antenne 22 ähnlich der Metallplatte 23 einzustellen. Deshalb entfällt eine Beschreibung davon.
Wie in einem Fall der oben beschriebenen Metallplatte 23 ist es möglich, die stärkste Kopplung mit dem Kommunikationspartner in einem Fall zu erhalten, wenn der Überlappungsgrad der Metallplatte 101 und der Solenoid-Antenne 22 etwa 50% bis etwa 80% beträgt. Zudem wird sogar in einem Fall, wenn der Überlappungsgrad der Metallplatte 101 und der Solenoid-Antenne 22 innerhalb eines Bereichs von 0% bis 100% liegt, ein durch Bereitstellen der Metallplatte 101 erhaltener Effekt erhalten, und es ist möglich, die Kopplung mit dem Kommunikationspartner im Vergleich zu einem Fall zu stärken, wenn die Metallplatte 101 nicht vorgesehen ist.
In einem Fall, wo der Schlitz 102 wie in der Metallplatte 101 vorgesehen ist, ist eine Größe des Schlitzes 102 größer ausgebildet als die der Solenoid-Antenne 22. Das heißt, wie in 11 dargestellt, eine Breite b' des Schlitzes 102 ist breiter als der Durchmesser b der Solenoid-Antenne 22 ausgebildet (3).
Beispielsweise ist die Breite b' des Schlitzes 102 so ausgebildet, dass sie etwa 165% (etwa das 1,65-Fache) des Durchmessers b der Solenoid-Antenne 22 beträgt (eine Länge entsprechend dem Durchmesser in einem Fall, wenn die Solenoid-Antenne 22 eine Kreisform aufweist). Beispielsweise ist es in einem Fall, wo der Durchmesser b der Solenoid-Antenne 22 die Breite b = 1 mm ist, möglich, die Breite b' des Schlitzes 102 so auszubilden, dass sie etwa die Breite b' = 1,65 mm beträgt.
Man beachte, dass sogar in einem Fall, wenn die Breite b' des Schlitzes 102 so ausgebildet wird, dass sie eine Größe von etwa 100% des Durchmessers b der Solenoid-Antenne 22 bedeckt, mit anderen Worten sogar in einem Fall, wenn die Breite b' des Schlitzes 102 so ausgebildet ist, dass sie im Wesentlichen das Gleiche (etwa das Einfache) wie der Durchmesser b der Solenoid-Antenne 22 beträgt, ein Öffnungsabschnitt, durch den das durch die Solenoid-Antenne 22 generierte Magnetfeld freigesetzt wird, bereitgestellt wird, was es ermöglicht, die Kommunikationsleistung wie in einem Fall der oben beschriebenen Metallplatte 23 zu verbessern.
Zudem hat die Anmelderin bestätigt, dass das Ausbilden der Breite b' des Schlitzes 102 gleich oder breiter als 165% des Durchmessers a der Solenoid-Antenne 22 es ermöglicht, die Kommunikationsleistung im Vergleich zu einem Fall weiter zu verbessern, wo die Breite b' etwa 100% beträgt. Hier ist als Beispiel ein Zahlenwert von 165% angegeben.
Weiterhin ist es gemäß der Metallplatte 101, in der der Schlitz 102 ausgebildet ist, möglich, die Kommunikationsleistung zu verstellen, indem nicht nur der Überlappungsgrad der Metallplatte 101 und der Solenoid-Antenne 22 verstellt wird, sondern auch die Breite b' des Schlitzes 102.
Wie in einem Fall der oben beschriebenen Metallplatte 23 ist es sogar in der Metallplatte 101 möglich, die Kommunikationsleistung zu verstellen, indem der Überlappungsgrad der Metallplatte 101 und der Solenoid-Antenne 22 verstellt wird. Zudem ist es im Fall der Metallplatte 101 möglich, die Kommunikationsleistung zu verstellen, indem die Breite b' des Schlitzes 102 gleich oder breiter als 0% des Durchmessers b der Solenoid-Antenne 22 ausgebildet wird, oder durch Verstellen eines Prozentsatzes (%) davon.
Der Durchmesser b der Solenoid-Antenne 22 beträgt 0% in einem Fall, wo die Breite b' des Schlitzes 102 die Breite b' = 0 mm ist. Falls die Breite b' so ausgebildet ist, dass sie breiter als 0 mm ist, das heißt, falls der Schlitz 102 nur geringfügig ausgebildet ist, wird das Magnetfeld von dem Schlitz 102 abgestrahlt. Dies ermöglicht, die Kommunikationsleistung im Vergleich zu einem Fall, wo die Metallplatte nicht vorgesehen ist, weiter zu verbessern.
Zudem wird sogar in einem Fall, wenn die Breite b' als 0% des Durchmessers b der Solenoid-Antenne 22 ausgebildet wird (die Breite b' des Schlitzes ist die Breite b' = 0 mm), die Metallplatte 101 ohne Schlitz 102 ausgebildet wird, das heißt die Metallplatte 101 die gleiche Form wie die Metallplatte 23 aufweist, und sogar in einem Zustand, wenn die Metallplatte 23 die Solenoid-Antenne 22 vollständig bedeckt (der Überlappungsgrad = 100%), die Kommunikationsleistung im Vergleich mit einem Fall, wenn die Metallplatte nicht vorgesehen ist, verbessert. Dies ist bereits beschrieben worden.
Dementsprechend ist es möglich, die Kommunikationsleistung zu verstellen, indem die Breite des Schlitzes 102 verstellt oder der Überlappungsgrad der Metallplatte 101 und der Solenoid-Antenne 22 verstellt wird, und es ist möglich, die Antennenvorrichtung 21 mit der gewünschten Kommunikationsleistung auszubilden.
<Noch eine weitere Form der Metallplatte>
Die Metallplatte 23 und die Metallplatte 101 sind als über der Solenoid-Antenne 22 (auf der Kommunikationspartnerseite) angeordnete Metallplatte beschrieben worden.
Zudem kann, wie in 12 dargestellt, eine Metallplatte unter der Solenoid-Antenne 22 angeordnet werden. Weiterhin kann, wie in 12 dargestellt, die Metallplatte als eine die Solenoid-Antenne 22 umgebende Metallplatte ausgebildet werden. 12 ist ein Diagramm der von einer Seitenoberfläche betrachteten Solenoid-Antenne 22.
Bei einer in 12 dargestellten Metallplatte 201 ist eine Metallplatte 201a über der Solenoid-Antenne 22 (auf einer Oberseite in der Figur und einer Seite, wo die Kommunikationspartnerseite positioniert ist) angeordnet, und eine Metallplatte 201b ist unter der Solenoid-Antenne 22 angeordnet. Die Metallplatte 201a ist so ausgebildet, dass sie die Solenoid-Antenne 22 mit einer vorbestimmten Rate des Überlappungsgrads überlappt. Die Metallplatte 201b bedeckt eine ganze Solenoid-Antenne 22.
Es wird ein Fall dargestellt, wo ein Loch 221 zwischen der Metallplatte 201a und der Metallplatte 201b der in 12 dargestellten Metallplatte 201 ausgebildet ist. In 12 ist ein Beispiel dargestellt, bei dem das Loch 221 in einem Abschnitt nahe einem rechten Ende in der Figur der Metallplatte 201b auf einer Unterseite der Metallplatte 201 ausgebildet ist.
Das Ausbilden des Lochs 221 ermöglicht, eine Ausbildung bereitzustellen, bei der ein von einem Ende der Solenoid-Antenne 22 zu einer Unterseitenrichtung ausgegebenes Magnetfeld zu dem anderen Ende der Solenoid-Antenne 22 von dem Loch 221 entlang der Metallplatte auf der Unterseite zurückkehrt.
Weiterhin ist es möglich, eine Ausbildung bereitzustellen, bei der ein zu einer Oberseite der Solenoid-Antenne 22 ausgegebenes Magnetfeld zu der Solenoid-Antenne 22 von dem Loch 221 entlang der Metallplatte 201a zurückkehrt.
Man beachte, dass es in 12 so dargestellt ist, als wenn die Metallplatte 201 in die Metallplatte 201a und die Metallplatte 201b bei etwa dem Loch 221 getrennt ist. Wie in 13 jedoch dargestellt, als Beispiel, ist ein rechteckiges oder kreisförmiges Loch in einem Abschnitt der Metallplatte 201b ausgebildet. 13 ist ein Diagramm einer von unten betrachteten Metallplatte 2-1b.
Wie in A von 13 dargestellt, ist es möglich, dass das Loch 221 eine rechteckige Form aufweist. In A von 13 ist eine rechteckige Form dargestellt, doch kann eine Form wie etwa ein Quadrat oder ein Polygon verwendet werden. Weiterhin ist es in einem Fall möglich, wenn ein rechteckiges Loch 221 wie in A von 13 dargestellt, ausgebildet wird, eine Länge einer längeren Seite als eine Länge f einzustellen. Weiterhin wird das Loch 221 an einer Position ausgebildet, wo ein Abschnitt der Solenoid-Antenne 22 von dem Loch 221 aus betrachtet wird, das in einer rechteckigen Form ausgebildet ist, falls die Antennenvorrichtung 21 von unten betrachtet wird (von einer Seite der Metallplatte 201b). Weiterhin ist der Schlitz 102 an einer Position ausgebildet, die durch eine gepunktete Linie in A von 13 angegeben ist.
Wie in B von 13 dargestellt, kann ein kreisförmiges Loch 221 ausgebildet werden. In B von 13 ist eine kreisförmige Form dargestellt, aber eine Form, wie etwa eine elliptische Form, kann verwendet werden. Weiterhin ist, wie in B von 13 dargestellt, in einem Fall, wenn das kreisförmige Loch 221 ausgebildet ist, möglich, einen Durchmesser des Lochs 221 auf die Länge f einzustellen. In einem Fall, wo das elliptische Loch 221 ausgebildet ist, ist es möglich, eine Länge einer Hauptachse (oder einer Nebenachse) auf die Länge f einzustellen. Sogar in einem Fall der kreisförmigen Form wird das Loch 221 an einer Position ausgebildet, wo ein Abschnitt der Solenoid-Antenne 22 von dem Loch 221 aus betrachtet wird, das in einer kreisförmigen Form ausgebildet ist, falls die Antennenvorrichtung 21 von unten betrachtet wird. Weiterhin ist der Schlitz 102 an einer durch eine gepunktete Linie in B von 13 angegebenen Position ausgebildet.
Wie in C von 13 dargestellt, können mehrere Rechtecke das Loch 221 bilden. In C von 13 ist ein Fall dargestellt, wo mehrere rechteckige Löcher das Loch 221 bilden, doch kann das Loch 221 durch mehrere kreisförmige, elliptische oder quadratische Löcher gebildet werden. Weiterhin kann das Loch 221 durch mehrere Löcher mit unterschiedlichen Formen ausgebildet werden. Beispielsweise können mehrere kreisförmige Löcher und mehrere rechteckige Löcher ausgebildet werden, und diese mehreren Löcher können das Loch 221 bilden.
Sogar in einem in C von 13 dargestellten Fall des Lochs 221 ist das Loch 221 an einer Position ausgebildet, wo ein Abschnitt der Solenoid-Antenne 22 von dem Loch 221 aus betrachtet wird, das durch die mehreren Löcher ausgebildet wird, falls die Antennenvorrichtung 21 von unten betrachtet wird. Weiterhin ist der Schlitz 102 an einer durch eine gepunktete Linie in C von 13 angegebenen Position ausgebildet.
Wie in A bis C von 13 dargestellt, werden das Loch 221 und der Schlitz 102 an Positionen ausgebildet, wo das Loch 221 und der Schlitz 102 einander nicht überlappen.
Die Form und die Größe des hier beschriebenen Lochs 221 sind beispielhaft und sind nicht auf die obige Beschreibung beschränkt. Weiterhin werden die Form und die Größe des Lochs 221 auf Basis einer Form eines Produkts angemessen eingestellt, in dem die Solenoid-Antenne 22 angeordnet ist, beispielsweise eine Form eines Armbands einer später zu beschreibenden Uhr und dergleichen. Weiterhin können zur Zeit der Einstellung die Form und die Größe unter Berücksichtigung der Größe der Solenoid-Antenne 22 eingestellt werden.
Wie in 14 dargestellt, kann die Größe des Lochs 221 so ausgebildet werden, dass es die Breite f aufweist. Die Breite f des in 14 dargestellten Lochs 221 ist breiter als die in 12 dargestellte Breite f. Weiterhin ist ein Ende der Breite d eine Position P11, die im Wesentlichen die Gleiche ist wie ein Ende des Schlitzes 102.
Die Form der Metallplatte 201 ist nicht auf die in 12 und 14 dargestellten Formen beschränkt und kann beispielsweise eine in 15 dargestellte Form sein. Bei der in 15 dargestellten Metallplatte 201 ist die auf einer Unterseite ausgebildete Metallplatte 201b in einer L-artigen Form ausgebildet. Die in 15 dargestellte Antennenvorrichtung 21 enthält L-förmige Metallplatten 201 über und unter der Solenoid-Antenne 22.
In 15 ist ein Fall dargestellt, wo die L-förmige Metallplatte 201 auf die in 14 dargestellte Antennenvorrichtung 21 angewendet ist. Es ist jedoch möglich, die L-förmige Metallplatte 201 in der in 12 dargestellten Antennenvorrichtung 21 zu enthalten.
Die in der Unterseite vorgesehene Metallplatte 201b besitzt eine L-artige Form, und die Richtung des von einem Ende (einem linken Ende in 15) der Solenoid-Antenne 22 ausgegebenen Magnetfelds zu einer Aufwärtsrichtung durch die L-förmige Metallplatte 201b, die es ermöglicht, mehr aufwärtsgerichtete Magnetfelder zu generieren.
Im Fall der in 15 dargestellten Metallplatte 201 ist die Metallplatte 201 in einer Form wie etwa einem rechteckigen Quader oder einem Zylinder ausgebildet, der Schlitz 102 ist in einer oberen Oberfläche der Metallplatte 201 ausgebildet und das Loch 221 ist in einer hinteren Oberfläche ausgebildet. Dann wird die Solenoid-Antenne 22 in der Metallplatte 201 angeordnet.
In einem Fall, wenn die Metallplatte 201, in der ein derartiges Loch 221 ausgebildet ist, hier die in 12 dargestellte Metallplatte 201, um die Solenoid-Antenne 22 herum angeordnet ist, wird ein elektromagnetisches Feld generiert, wie in 16 dargestellt. Unter Bezugnahme auf 16 empfängt in einem Fall, wenn die Metallplatte 201 zwischen der Solenoid-Antenne 22 und der als ein Kommunikationspartner dienenden Antenne 51 angeordnet ist und die Metallplatte 201 die Solenoid-Antenne 22 mit einem Überlappungsgrad von 50% überlappt, die Antenne 51 aufwärtsgerichtete elektromagnetische Felder von der Solenoid-Antenne 22 und der Metallplatte 201, wie durch große Pfeile in der Figur angegeben.
Dies ist ähnlich einem unter Bezugnahme auf 9 beschriebenen Fall (ähnlich einem Fall der Metallplatte 23). Dementsprechend ist es, wie in einem oben beschriebenen Fall, sogar in einem Fall der in 12 bis 15 dargestellten Metallplatte 201 möglich, das Magnetfeld von Solenoid-Antenne 22 breiter zu machen, um das Koppeln mit dem Kommunikationspartner zu stärken und die Kommunikationsleistung zu verbessern.
Weiterhin weist die Metallplatte 201 das Loch 221 in einem unteren Abschnitt auf; deshalb ist es möglich, dass die Metallplatte 201 das zurückgeschickte Magnetfeld von dem Loch 221 empfängt. Beispielsweise bewegt sich ein Teil des aufwärts von der Solenoid-Antenne 22 generierten Magnetfelds entlang der Metallplatte 201a zu dem Loch 221 und kehrt von dem Loch 221 zurück in die Metallplatte 201. Auf diese Weise ermöglicht das Ausbilden des Lochs 221, eine Ausbildung bereitzustellen, bei der ein von dem einen Ende der Solenoid-Antenne 22 aus zu einer Unterseitenrichtung ausgegebenes Magnetfeld von dem Loch 221 entlang der Metallplatte auf der Unterseite zu dem anderen Ende der Solenoid-Antenne 22 zurückkehrt.
Um eine Struktur aufzuweisen, bei der das Magnetfeld auf diese Weise zu der Solenoid-Antenne 22 zurückkehrt, ist es ausreichend, wenn das Loch 211 auf einer Unterseite der Solenoid-Antenne 22 vorgesehen ist, wie in 12 und 14 dargestellt, mit anderen Worten einer Seite gegenüber der Seite, wo sich die Kommunikationspartnerseite befindet, mit noch anderen Worten einer Seite gegenüber einer Seite, wo der Schlitz 102 ausgebildet ist.
Weiterhin kann, wie in 17 dargestellt, das Loch 211 auf einer Seitenoberfläche der Metallplatte 201 ausgebildet sein. In einem Fall, wo das Loch 221 auf der Seitenoberfläche der Metallplatte 201 ausgebildet ist, ist das Loch 221 unter der Mitte der Solenoid-Antenne 22 ausgebildet.
Wie in 17 dargestellt, ist eine Position der oberen Oberfläche der Metallplatte 201 eine Position P21 (in einem Fall, wenn eine Dicke der Metallplatte 201 betrachtet wird, eine Position bei einer Hälfte der Dicke), eine Position der unteren Oberfläche der Metallplatte 201 ist eine Position P22, und eine Höhe zwischen der Position P21 und der Position P22 ist eine Höhe h1. Weiterhin ist eine Position eines mittleren Kerns der Solenoid-Antenne 22 eine Position P31, und eine Höhe zwischen der Position P21 der oberen Oberfläche der Metallplatte 201 und der Position P31 ist eine Höhe h2.
In einem Fall, wenn das Loch 211 in der Seitenoberfläche der Metallplatte 201 ausgebildet ist, ist das Loch 211 unter einer Position P32 des mittleren Kerns der Solenoid-Antenne 22 ausgebildet. Wie oben beschrieben, ist das Loch 211 vorgesehen, um die Rückkehr des von der Solenoid-Antenne 22 generierten Magnetfelds zu absorbieren; deshalb ist das Loch 211 unter dem mittleren Kern der Solenoid-Antenne 22 ausgebildet.
Auf diese Weise kann das Loch 211 in der Seitenoberfläche der Metallplatte 201 und unter dem mittleren Kern der Solenoid-Antenne 22 ausgebildet sein (einer Unterseite in einem Fall, wenn eine Seite, wo der Kommunikationspartner positioniert ist, eine Oberseite ist).
In 17 ist die Metallplatte 201b, die keine L-artige Form aufweist, dargestellt. Jedoch kann die L-förmige Metallplatte 201b, wie in 15 dargestellt, angewendet werden.
Die Anordnungsposition der Solenoid-Antenne 22 wird bevorzugt so nahe wie möglich an die obere Metallplatte 201a gebracht. In 17 ist eine Distanz zwischen der Solenoid-Antenne 22 und der Metallplatte 201 eine Distanz g. Die Distanz g ist eine kleinstmögliche Distanz, aber eine Distanz, die groß genug ist, um zu verhindern, dass die Solenoid-Antenne 22 und die Metallplatte 201 in Kontakt miteinander geraten.
Falls die Distanz g vergrößert wird, das heißt die Solenoid-Antenne 22 und die Metallplatte 201 voneinander getrennt werden, macht das durch die Solenoid-Antenne 22 generierte Magnetfeld in der Metallplatte 201 eine Schleife, und eine Menge des zur Außenseite der Metallplatte 201 ausgegebenen Magnetfelds wird reduziert.
Dementsprechend ist die Position der Solenoid-Antenne 22 eine Position, wo die Solenoid-Antenne 22 mit der Metallplatte 201 nicht in Kontakt steht. Es wird jedoch bevorzugt, die Solenoid-Antenne 22 an einer Position anzuordnen, die die Distanz zwischen der Solenoid-Antenne 22 und der Metallplatte 201 minimiert. Es ist beispielsweise möglich, eine Distanz d zwischen der Solenoid-Antenne 22 und der Metallplatte 201 so einzustellen, dass sie größer ist als 0% des Durchmessers b der Solenoid-Antenne 22 und kleiner als oder gleich 100% des Durchmessers b der Solenoid-Antenne 22.
Dies ist ähnlich einem Fall, wo die Metallplatte 23 über der unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Solenoid-Antenne und dergleichen angeordnet ist. Die Metallplatte 23 und die Solenoid-Antenne 22 sind an Positionen angeordnet, die miteinander nicht in Kontakt stehen, aber so nahe beieinander wie möglich liegen.
Wie oben beschrieben, ist es beispielsweise in einem Fall, wenn die Metallplatte 201 wie in 12 dargestellt ausgebildet ist, möglich, die Metallplatte 201 als ein Gehäuse zu verwenden. Beispielsweise ist es, wie in 18 dargestellt, möglich, die Metallplatte 201 zu verwenden, um einen Abschnitt eines Armbands einer Uhr auszubilden.
Die Metallplatte 201 wird als ein Abschnitt eines Armbands 302 einer in 18 dargestellten Uhr 301 verwendet. In der Metallplatte 201 ist der unter Bezugnahme auf 11 beschriebene Schlitz 102 ausgebildet. Das heißt, die obere Oberfläche der Metallplatte 201 besitzt eine ähnliche Ausbildung wie die Metallplatte 101 in 11, und der Schlitz 102 ist in der oberen Oberfläche der Metallplatte 201 ausgebildet.
Die Metallplatte 201 bildet einen Abschnitt des Armbands 302 aus und fungiert als ein Gehäuse, das die Solenoid-Antenne 22 enthält. Mit anderen Worten ist die Solenoid-Antenne 22 in einem das Armband 302 ausbildenden einzelnen Gehäuse enthalten, und der Schlitz 102 ist in einem Abschnitt des Gehäuses ausgebildet. Außerdem ist beispielsweise ein Abschnitt entsprechend 50% der enthaltenen Solenoid-Antenne 22 von dem Schlitz 102 exponiert.
Auf diese Weise ist es möglich, die Metallplatte, die zum Verbessern der Kommunikationsleistung der Solenoid-Antenne 22 verwendet wird, auf einen eine vorbestimmte Vorrichtung ausbildenden Abschnitt anzuwenden. Mit anderen Worten ist es möglich, dass die die Antennenvorrichtung 21 enthaltende Kommunikationsvorrichtung in einem eine vorbestimmte Vorrichtung ausbildenden Abschnitt enthalten ist.
Weiterhin kann beispielsweise, wie in 18 dargestellt, in einem Fall, wenn die Metallplatte 201, in der der Schlitz 102 ausgebildet ist, als ein Abschnitt des Armbands 302 der Uhr 301 verwendet wird, ein dem Schlitz 102 entsprechender Abschnitt beispielsweise mit einer Substanz wie etwa Kunststoff, die das magnetische Feld nicht abschirmt, bedeckt sein.
Mit anderen Worten ist es möglich, den dem Schlitz 102 entsprechenden Abschnitt durch eine Substanz zu verarbeiten, die das Magnetfeld nicht abschirmt, um das Eindringen von Wasser, Stolz und dergleichen von dem Schlitz 102 zur Innenseite zu verhindern. Weiterhin ist es möglich, den Abschnitt des Schlitzes 102 als einen Abschnitt des Designs der Uhr 301 zu verwenden.
Hier ist die Uhr als ein Beispiel beschrieben worden. Jedoch kann eine Vorrichtung, die die Antennenvorrichtung 21 enthält, auf die die vorliegende Technologie angewendet wird, eine andere tragbare Vorrichtung als die Uhr, der drahtlose Tag und dergleichen sein, wie oben beschrieben.
Weiterhin ist es möglich, als die Metallplatte (die Metallplatte 23, die Metallplatte 101 oder die Metallplatte 201) ein Nichtmetall wie etwa Kunststoff oder Keramik zu verwenden, die mit Metall bedeckt sind, oder Nichtmetall wie etwa Kunststoff oder Keramik im Komplex mit Metall.
Weiterhin kann die Metallplatte unter Verwendung von reinem Metall, wie etwa Kupfer oder Eisen, Spezialstahl wie etwa SUS (rostfreier Stahl), eine Legierung oder dergleichen ausgebildet werden.
Gemäß der vorliegenden Technologie ermöglicht die Solenoid-Antenne, Kommunikationscharakteristika weiter zu verbessern, während eine signifikante Miniaturisierung und Reduktion bei der eingenommen Fläche im Vergleich zu der planare Spiralantenne erzielt wird.
<Eine andere Form der Solenoid-Antenne>
Die Solenoid-Antenne 22 gemäß der obigen Ausführungsform, bei der ein Draht zu einer Zylinderform verarbeitet wird, wie in 3 dargestellt, ist als ein Beispiel beschrieben worden. Ungeachtet der oben beschriebenen Form lässt sich die vorliegende Technologie auf beliebige andere Formen anwenden. Hier wird eine andere Form der Solenoid-Antenne als ein Beispiel näher beschrieben.
19 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel der Solenoid-Antenne veranschaulicht. Eine in 19 veranschaulichte Solenoid-Antenne 501 weist eine Ausbildung auf, bei der lineares Metall (unten als ein Metalldraht 512 bezeichnet) auf einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche eines magnetischen Substrats 511 wie etwa Ferrit ausgebildet ist, und die auf der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche ausgebildeten Metalldrähte 512 sind über ein Via 513 gekoppelt, das vertikal durch das Substrat hindurch verläuft.
Beispielsweise sind ein Via 513-1 und ein Via 513-2 mit Bezugszahlen in 19 bezeichnet, durch einen Metalldraht 512-1 gekoppelt. Der Via 513-2 und ein Via 513-3 sind durch einen Metalldraht 512-2 (in 19 nicht dargestellt) gekoppelt, der auf der unteren Oberfläche des magnetischen Substrats 511 ausgebildet ist. Der Via 513-3 ist an einen Metalldraht 512-3 gekoppelt.
In 19 ist nur die obere Oberfläche des magnetischen Substrats 511 dargestellt: deshalb sind die Metalldrähte 512-1 und 512-3 in der Darstellung nicht aneinander gekoppelt. Jedoch sind die Metalldrähte 512-1 und 512-3 durch den Metalldraht 512-2 auf der unteren Oberfläche gekoppelt.
Somit ist der Metalldraht 512 in einer Spiralform ausgebildet.
Ein Querschnittsdiagramm entlang einem Liniensegment A-A', ein Querschnittsdiagramm entlang einem Liniensegment B-B' und ein Querschnittsdiagramm entlang einem Segment C-C' der in 19 dargestellten Solenoid-Antenne 501 sind in 20 dargestellt.
A von 20 ist ein Querschnittsdiagramm entlang dem Liniensegment A-A'. Das Liniensegment A-A' ist ein Liniensegment, das in einem im Wesentlichen mittigen Abschnitt des magnetischen Substrats 511 in 19 vertikal gezeichnet ist. Die Metalldrähte 512 sind sowohl auf einer oberen Oberfläche als auch einer unteren Oberfläche eines Querschnitts der Solenoid-Antenne 501 entlang dem Liniensegment A-A' ausgebildet. Der auf der oberen Oberfläche ausgebildete Metalldraht 512 und der auf der unteren Oberfläche ausgebildete Metalldraht 512 sind an voneinander verschiedenen Positionen ausgebildet.
B von 20 ist ein Querschnittsdiagramm entlang dem Liniensegment B-B'. Das Liniensegment B-B' ist ein Liniensegment, das in einem Abschnitt wo der Via 513 in dem magnetischen Substrat 511 in 19 ausgebildet ist, vertikal gezeichnet ist. Auf einem Querschnitt der Solenoid-Antenne 501 entlang dem Segment B-B' ist der Via 513, der durch das magnetische Substrat 511 hindurchtritt, ausgebildet, und die Innenseite des Via 513 ist mit Metall gefüllt. Ein oberer Abschnitt des Via 513 ist an den auf der oberen Oberfläche des magnetischen Substrats 511 ausgebildeten Metalldraht 512 gekoppelt, und ein unterer Abschnitt des Via 513 ist an den auf der unteren Oberfläche des magnetischen Substrats 511 ausgebildeten Metalldraht 512 gekoppelt.
C von 20 ist ein Querschnittsdiagramm entlang dem Liniensegment C-C'. Das Liniensegment C-C' ist ein Liniensegment, das in einer Richtung entlang dem auf der oberen Oberfläche des magnetischen Substrats 511 in 19 ausgebildeten Metalldraht 512 gezeichnet ist. Auf einem Querschnitt der Solenoid-Antenne 501 entlang dem Liniensegment C-C' sind die Vias 513 sowohl auf der linken als auch der rechten Seite ausgebildet, und der Metalldraht 512 ist so ausgebildet, dass er die Vais 513 aneinanderkoppelt.
Auf diese Weise wird die Solenoid-Antenne 501 durch Ausbilden von mehreren linearen Metalldrähten 512 auf der oberen und unteren Oberfläche des magnetischen Substrats 511 und Koppeln der Metalldrähte 512 durch die Vias 513 ausgebildet.
In 19 ist zwar die Form des magnetischen Substrats 511 als ein rechteckiger Quader dargestellt, doch kann die Form des magnetischen Substrats 511 eine Zylinderform und dergleichen sein. Beispielsweise sind in einem Fall, in dem das magnetische Substrat 511 in einer Zylinderform ausgebildet ist, die Metalldrähte 512 auf einer unteren Oberfläche und einer oberen Oberfläche der Zylinderform ausgebildet.
Es ist möglich, die Solenoid-Antenne 501 anstatt der oben beschriebenen Solenoid-Antenne 22 zu verwenden (beispielsweise in 2 dargestellt). Das heißt, wie in 21 dargestellt, ist es möglich, dass die Antennenvorrichtung 21 die Solenoid-Antenne 501 und die Metallplatte 23 enthält.
Eine Wicklungsrichtung in der Solenoid-Antenne 501 ist so angeordnet, dass sie parallel zu einer Oberfläche verläuft, auf der eine Spule auf der Kommunikationspartnerseite (eine Antenne, beispielsweise die in 7 dargestellte Antenne 51) angeordnet ist. Das heißt, die Wicklungsrichtung in der Solenoid-Antenne 501 ist unter ±90 Grad relativ zu einem gebildeten Winkel von null Grad angeordnet.
Wie in 21 dargestellt, ist es in einem Fall, wo eine Länge der Solenoid-Antenne 501 eine Länge a ist und die Dicke eine Dicke b ist, möglich, dass die Solenoid-Antenne 501 die Länge a = 10 mm und die Dicke b = 1 mm aufweist, als ein Beispiel.
Die Größe (die Dicke b) der Solenoid-Antenne 501 hängt von der Dicke des magnetischen Substrats 511 ab. Das Ausbilden des dünnen magnetischen Substrats 511 ermöglicht das Ausbilden der dünnen Solenoid-Antenne 501. In einem Fall beispielsweise, wenn die Dicke des magnetischen Substrats 511 etwa 1 mm beträgt, beträgt die Größe (die Dicke b) der Solenoid-Antenne 501 in der vertikalen Richtung etwa 1 mm.
Die Solenoid-Antenne 501 enthält das magnetische Substrat 511 darin. Dementsprechend ermöglicht in einem Fall, wenn die Dicke des magnetischen Substrats 511 kleiner oder gleich 1 mm beträgt, beispielsweise 0,5 mm, die Stärke des magnetischen Substrats 511, die Solenoid-Antenne 501 auszubilden, ohne die Form zu kollabieren. In einem Fall, wenn die Dicke des magnetischen Substrats 511 etwa 0,5 mm beträgt, beträgt die Dicke b der Solenoid-Antenne 501 ebenfalls etwa 0,5 mm.
Unter Bezugnahme auf 21 weist die Antennenvorrichtung 21 eine Ausbildung auf, bei der die Metallplatte 23 mit einem vorbestimmten Intervall über der Solenoid-Antenne 501 angeordnet ist. Die Anordnungsposition der Solenoid-Antenne 501 wird bevorzugt so nahe wie möglich an die obere Metallplatte 23 gebracht. In 21 ist eine Distanz zwischen der Solenoid-Antenne 501 und der Metallplatte 23 eine Distanz c. Die Distanz c ist als kleinstmögliche Distanz eingestellt, aber eine Distanz, die groß genug ist, um zu verhindern, dass die Solenoid-Antenne 501 und die Metallplatte 23 in Kontakt miteinander geraten.
Beispielsweise ist es möglich, eine Distanz d zwischen der Solenoid-Antenne 501 und der Metallplatte 23 größer als 0% der Dicke b der Solenoid-Antenne 501 und kleiner als oder gleich 200% der Dicke b der Solenoid-Antenne 501 einzustellen. Man beachte, dass 0% einen Zustand darstellt, wo die Solenoid-Antenne 501 und die Metallplatte 23 in Kontakt miteinander stehen.
In einem Fall beispielsweise, wenn die Dicke b der Solenoid-Antenne 501 0,5 mm beträgt und ein Intervall c zwischen der Solenoid-Antenne 501 und der Metallplatte 23 1 mm beträgt, beträgt die Distanz c zwischen der Solenoid-Antenne 501 und der Metallplatte 23 200% der Dicke b der Solenoid-Antenne 501.
Sogar in einem Fall, wenn die Solenoid-Antenne 501 verwendet wird, wie etwa bei der Solenoid-Antenne 22 (beispielsweise in 2 dargestellt), ist die Metallplatte 23 so angeordnet, dass sie einen Abschnitt der Solenoid-Antenne 501 bedeckt, wie in 21 dargestellt. Es ist möglich, die Kommunikationsleistung durch eine Größe (eine Länge) des mit der Metallplatte 23 bedeckten Abschnitts der Solenoid-Antenne 501 zu verstellen.
Ein mit der Metallplatte 23 bedecktes Ausmaß der Solenoid-Antenne 501 (ein Überlappungsgrad der Metallplatte 23 und der Solenoid-Antenne 501) ist beispielsweise ähnlich dem in einem Fall der unter Bezugnahme auf 4 und dergleichen beschriebenen Solenoid-Antenne 22.
Wie in 22 dargestellt, ist es möglich, die Solenoid-Antenne 501 so auszubilden, dass sie mit einem Substrat 551, wie etwa einem Schaltungssubstrat, einem ID-Substrat oder dergleichen eingebettet oder damit integriert ist. Das Substrat 551 ist ein Schaltungssubstrat, ein ID-Substrat oder dergleichen oder ist ein Siliziumsubstrat, ein Keramiksubstrat, ein organisches Substrat oder dergleichen.
Die Solenoid-Antenne 501 ist so ausgebildet, dass sie mit einem derartigen Substrat 551 integriert ist. Alternativ ist die Solenoid-Antenne 501 in ein derartiges Substrat 551 eingebettet.
Es ist möglich, die Solenoid-Antenne 501 so auszubilden, dass sie dünn ist, wie oben beschrieben, und es ist möglich, die Solenoid-Antenne 501 so auszubilden, dass sie mit dem Substrat 551, wie etwa einem Schaltungssubstrat, integriert oder darin eingebettet ist.
Sogar in der mit dem Substrat 551 integrierten Solenoid-Antenne 501, wie in 22 dargestellt, in einem Fall, wenn die Antennenvorrichtung 21 so ausgebildet ist, dass sie die darüber angeordnete Metallplatte 23 aufweist, wie in 23 dargestellt, sind das Substrat 551 und die Metallplatte 23 so angeordnet, dass sie um die Distanz d getrennt sind.
Unter Bezugnahme auf 24 wird die Herstellung der Solenoid-Antenne 501 weiter beschrieben. In 24 ist ein Abschnitt entlang dem Liniensegment B-B' in 19, der ein den Vias 513 entsprechender Abschnitt ist, vergrößert und dargestellt.
In einem Prozess S11 wird das magnetische Substrat 511, wie etwa Ferrit, vorbereitet.
In einem Prozess S12 wird eine Strukturierung an dem magnetischen Substrat 511 unter Verwendung einer Technik wie etwa Fotolithografie durchgeführt, und Ätzen wird unter Verwendung einer Technik wie etwa RIE (Reaktives Ionenätzen) durchgeführt, um die Vias 513 auszubilden.
In einem Prozess S13 wird Metall 601 auf der oberen und unteren Oberfläche des magnetischen Substrats 511 durch eine Technik wie etwa Dampfabscheidung oder Sputtern abgeschieden.
In einem Prozess S14 wird ein Strukturieren an dem abgeschiedenen Metall unter Verwendung einer Technik wie etwa Fotolithografie durchgeführt, und Ätzen wird an dem abgeschiedenen Metall unter Verwendung einer Technik wie etwa RIE (Reaktives Ionenätzen) oder Ionenfräsen durchgeführt, wodurch eine Struktur der Antenne ausgebildet wird (ein die Metalldrähte 512 bildender Abschnitt).
In einem Prozess S15 wird Plattieren durch ein elektrisches Feld oder ohne elektrisches Feld durchgeführt, wodurch die Vias 513 mit Metall gefüllt und die Vias aneinandergekoppelt werden. Weiterhin wird Metall auf einem strukturierten Abschnitt abgeschieden, um die Metalldrähte 512 auszubilden. Der Abschnitt entlang dem Liniensegment B-B' in 19 ist in 24 dargestellt; deshalb sind die Metalldrähte 512 zwischen den Vias 513 getrennt. In einem Fall jedoch, wenn der Abschnitt entlang dem Liniensegment C-C' in 19 dargestellt ist, wird der Metalldraht 512 als ein einzelner Metalldraht 512 ausgebildet, der die Vias 513 aneinander koppelt, wie in C von 20 dargestellt.
Die Solenoid-Antenne 501 wird durch solche Prozesse ausgebildet.
Gemäß der vorliegenden Technologie ermöglicht die Solenoid-Antenne, Kommunikationscharakteristika weiter zu verbessern, während eine signifikante Miniaturisierung und eine Reduktion bei der belegten Fläche im Vergleich zu der planaren Spiralantenne erzielt wird.
Ein System hierin stellt eine ganze Vorrichtung einschließlich mehrerer Vorrichtungen dar.
Es ist anzumerken, dass die hierin beschriebenen Effekte lediglich veranschaulichend und nicht beschränkend sind und andere Effekte bereitgestellt werden können.
Es ist anzumerken, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Technologie nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und in einer Vielzahl von Weisen in einem Schutzbereich modifiziert werden kann, ohne von dem Kern der vorliegenden Technologie abzuweichen.
Man beachte, dass es möglich ist, dass die vorliegende Technologie die folgenden Ausbildungen aufweist.

(1) Eine Antennenvorrichtung, enthaltend:
- eine Solenoid-Antenne vom Solenoidspulentyp; und
- eine Metallplatte, die so angeordnet ist, dass sie einen überlappenden Abschnitt mit der Solenoid-Antenne in einer Längenrichtung der Solenoid-Antenne aufweist.
(2) Die Antennenvorrichtung nach (1), bei der der überlappende Abschnitt einen Abschnitt entsprechend einer Länge von 50% bis 80% einer Länge der Solenoid-Antenne enthält.
(3) Die Antennenvorrichtung nach (1), bei der der überlappende Abschnitt einen Abschnitt entsprechend einer Länge von 0% bis 100% einer Länge der Solenoid-Antenne enthält.
(4) Die Antennenvorrichtung nach einem von (1) bis (3), bei der ein Schlitz in der Metallplatte ausgebildet ist, und die Solenoid-Antenne parallel zu dem Schlitz angeordnet ist.
(5) Die Antennenvorrichtung nach (4), bei der der Schlitz eine Breite aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie größer oder gleich dem Einfachen einer Breite der Solenoid-Antenne ist.
(6) Die Antennenvorrichtung nach (4), bei der die Metallplatte ein Loch aufweist, das auf einer Seite gegenüber einer Seite, wo der Schlitz ausgebildet ist, ausgebildet ist.
(7) Die Antennenvorrichtung nach (6), bei der das Loch unter einem mittleren Kern der Solenoid-Antenne ausgebildet ist.
(8) Die Antennenvorrichtung nach (6), bei der der Schlitz und das Loch einander nicht überlappen.
(9) Die Antennenvorrichtung nach einem von (1) bis (8), bei der die Solenoid-Antenne an einer Position angeordnet ist, die mit der Metallplatte nicht in Kontakt steht und eine kürzeste Distanz von der Metallplatte aufrechterhält.
(10) Die Antennenvorrichtung nach einem von (1) bis (8), bei der eine Distanz zwischen der Solenoid-Antenne und der Metallplatte größer als 0% und kleiner als oder gleich 100% eines Durchmessers der Solenoid-Antenne ist.
(11) Die Antennenvorrichtung nach einem von (1) bis (10), bei der die Metallplatte als ein Gehäuse fungiert.
(12) Die Antennenvorrichtung nach einem von (1) bis (11), bei der die Metallplatte Nichtmetall enthält, das mit Metall oder Nichtmetall in einem Komplex mit Metall bedeckt ist.
(13) Die Antennenvorrichtung nach einem von (1) bis (12), bei der die Solenoid-Antenne einen Solenoid enthält, der ein magnetisches Material als ein Kernmaterial und um das Kernmaterial gewickeltes Metall enthält.
(14) Die Antennenvorrichtung nach (1), bei der die Solenoid-Antenne enthält:
- Metalldrähte, die linear auf einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche eines magnetischen Substrats ausgebildet sind, und
- ein Via, das den auf der oberen Oberfläche ausgebildeten Metalldraht mit dem auf der unteren Oberfläche ausgebildeten Metalldraht koppelt.
(15) Die Antennenvorrichtung nach (14), bei der eine Distanz zwischen der Solenoid-Antenne und der Metallplatte größer als 0% und kleiner als oder gleich 200% einer Dicke der Solenoid-Antenne ist.
(16) Die Antennenvorrichtung nach (14) oder (15), bei der die Antennenvorrichtung mit einem Substrat integriert oder darin eingebettet ist.
(17) Eine Kommunikationsvorrichtung, enthaltend:
- eine Solenoid-Antenne vom Solenoidspulentyp; und
- eine Metallplatte, die so angeordnet ist, dass sie einen überlappenden Abschnitt mit der Solenoid-Antenne in einer Längenrichtung der Solenoid-Antenne aufweist,
- wobei die Metallplatte einen Abschnitt eines Gehäuses bildet,
- wobei das Gehäuse die Solenoid-Antenne enthält, und
- wobei ein Abschnitt der Solenoid-Antenne die Metallplatte überlappt und ein restlicher Abschnitt der Solenoid-Antenne in einem Schlitzabschnitt angeordnet ist.

Bezugszeichenliste

21:: Antennenvorrichtung
22:: Solenoid-Antenne
23:: Metallplatte
101:: Metallplatte
102:: Schlitz
201:: Metallplatte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014232904 [0005]

Claims

Antennenvorrichtung, umfassend: eine Solenoid-Antenne vom Solenoidspulentyp; und eine Metallplatte, die so angeordnet ist, dass sie einen überlappenden Abschnitt mit der Solenoid-Antenne in einer Längenrichtung der Solenoid-Antenne aufweist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der überlappende Abschnitt einen Abschnitt entsprechend einer Länge von 50% bis 80% einer Länge der Solenoid-Antenne umfasst.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der überlappende Abschnitt einen Abschnitt entsprechend einer Länge von 0% bis 100% einer Länge der Solenoid-Antenne umfasst.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Schlitz in der Metallplatte ausgebildet ist, und die Solenoid-Antenne parallel zu dem Schlitz angeordnet ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Schlitz eine Breite aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie größer oder gleich dem Einfachen einer Breite der Solenoid-Antenne ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Metallplatte ein Loch aufweist, das auf einer Seite gegenüber einer Seite, wo der Schlitz ausgebildet ist, ausgebildet ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Loch unter einem mittleren Kern der Solenoid-Antenne ausgebildet ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Schlitz und das Loch einander nicht überlappen.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Solenoid-Antenne an einer Position angeordnet ist, die mit der Metallplatte nicht in Kontakt steht und eine kürzeste Distanz von der Metallplatte aufrechterhält.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Distanz zwischen der Solenoid-Antenne und der Metallplatte größer als 0% und kleiner als oder gleich 100% eines Durchmessers der Solenoid-Antenne ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Metallplatte als ein Gehäuse fungiert.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Metallplatte Nichtmetall enthält, das mit Metall oder Nichtmetall in einem Komplex mit Metall bedeckt ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Solenoid-Antenne einen Solenoid enthält, der ein magnetisches Material als ein Kernmaterial und um das Kernmaterial gewickeltes Metall enthält.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Solenoid-Antenne enthält: Metalldrähte, die linear auf einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche eines magnetischen Substrats ausgebildet sind, und ein Via, das den auf der oberen Oberfläche ausgebildeten Metalldraht mit dem auf der unteren Oberfläche ausgebildeten Metalldraht koppelt.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 14, wobei eine Distanz zwischen der Solenoid-Antenne und der Metallplatte größer als 0% und kleiner als oder gleich 200% einer Dicke der Solenoid-Antenne ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Antennenvorrichtung mit einem Substrat integriert oder darin eingebettet ist.
Kommunikationsvorrichtung, umfassend: eine Solenoid-Antenne vom Solenoidspulentyp; und eine Metallplatte, die so angeordnet ist, dass sie einen überlappenden Abschnitt mit der Solenoid-Antenne in einer Längenrichtung der Solenoid-Antenne aufweist, wobei die Metallplatte einen Abschnitt eines Gehäuses bildet, wobei das Gehäuse die Solenoid-Antenne enthält, und wobei ein Abschnitt der Solenoid-Antenne die Metallplatte überlappt und ein restlicher Abschnitt der Solenoid-Antenne in einem Schlitzabschnitt angeordnet ist.