JP2016051961A - 通信用電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信用電子装置の無線システムにおけるノイズの低減化を図る。【解決手段】底蓋１０と、電磁界を形成するループアンテナ１と、ループアンテナ１と接続する通信回路と、金属部である電池パック４と、ループアンテナ１と電池パック４との間に配置され、かつループアンテナ１の外周部より外側に迫り出した迫り出し部を備えた磁性体シート３と、電池パック４上に配置され、かつＩＣ１２ａ等が搭載された配線基板１２と、配線基板１２上に配置されたディスプレイ付き蓋１１と、を有し、ループアンテナ１の外周部を基点として磁性体シート３の上記迫り出し部の上記基点からの迫り出し量は、ループアンテナ１の配線幅の２倍以上である。【選択図】図１５

Description

本発明は、通信用電子装置に関し、例えば、無線で電力を伝送するループアンテナを用いた通信用電子装置に適用して有効な技術に関する。

携帯機器や携帯情報機器について、その構造が、例えば、特開２０１４−８７１８８号公報（特許文献１）および特開２００４−２２７０４６号公報（特許文献２）に開示されている。

特開２０１４−８７１８８号公報 特開２００４−２２７０４６号公報

携帯電話器等の携帯（情報）機器において、無線による給電システムが開発されているが、無線用のアンテナを情報機器内に実装する必要があり、配線基板や電池パック等が必然的に無線用のアンテナの近くに配置される。

このような構造では、配線基板や電池パックの影響により、アンテナのＱ値（＝ωＬ／Ｒ）や共振周波数がずれ、アンテナ効率が低下し、さらに配線基板との干渉により、ノイズが増大することを、本願発明者は見出した。

なお、上記特許文献１および２には、コイル（アンテナコイル）の近傍に電池やパック電池が配置された構造が開示されているが、ノイズやその影響については、特に言及していない。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

一実施の形態による通信用電子装置は、電磁界を形成するアンテナと、上記アンテナと接続する通信回路と、少なくとも一部に金属部材を備えた金属部と、上記アンテナと上記金属部との間に配置され、上記アンテナの外周部より外側に迫り出した迫り出し部を備えた磁性体シートと、を有している。さらに、通信用電子装置は、上記アンテナの外周部を基点として上記磁性体シートの上記迫り出し部の上記基点からの迫り出し量が、上記アンテナの配線幅の２倍以上である。

また、他の実施の形態による通信用電子装置は、電磁界を形成するアンテナと、上記アンテナと接続する通信回路と、少なくとも一部に金属部材を備えた金属部と、上記アンテナと上記金属部との間に配置され、平面視による大きさが上記アンテナの大きさより大きい磁性体シートと、を有し、上記磁性体シートの厚さは、１００μｍ以上かつ６５０μｍ以下である。

上記一実施の形態によれば、通信用電子装置の無線システムにおけるノイズの低減化を図ることができる。

実施の形態１のループアンテナおよび磁性体シートの基本構造の一例を示す平面図である。 図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 通信用電子装置の一般的な給電状態の磁界の一例を示す概略図である。 非給電状態の磁界を示す概略図である。 渦電流発生時の磁力線の状態を示す概略図である。 渦電流発生時のアンテナに対する磁力線の状態を示す概略図である。 磁性体シートを設けた場合のアンテナに対する磁力線の状態を示す概略図である。 渦電流発生時の抵効率の給電状態を示す概略図である。 実施の形態１の高効率の給電状態の磁界を示す概略図である。 実施の形態１のループアンテナ、磁性体シートおよび電池パック積層時の基本構造の一例を示す平面図である。 図１０に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 実施の形態１の磁性体シートの厚さとアンテナ間効率の関係を示すグラフである。 実施の形態１の給電状態の磁界を示す概略図である。 実施の形態１の磁性体シートの厚さとアンテナ間効率の関係およびアンテナに対する磁性体シートの迫り出し量との関係を示すグラフである。 実施の形態１の通信用電子装置の内部構造の一例を示す斜視図である。 図１５に示す配線基板上に搭載された部品の構成ブロック図である。 図１５に示す配線基板上に搭載された部品のレイアウトを示す平面図である。 実施の形態１の第１変形例の通信用電子装置の内部構造を示す斜視図である。 実施の形態１の第２変形例のループアンテナ、磁性体シートおよび配線基板の積層構造を示す平面図である。 図１９に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 図２０に示す積層構造における磁性体シートの平面図である。 図２０に示す積層構造における配線基板の平面図である。 実施の形態２のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。 図２３に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 実施の形態２の第１変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。 図２５に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 実施の形態２の第２変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図および断面図である。 実施の形態２の第２変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図および断面図である。 実施の形態２の第３変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。 図２９に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 実施の形態２の第４変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。 図３１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 実施の形態２の第５変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。 図３３に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 実施の形態２の第６変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。 図３５に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 実施の形態２の第７変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。 図３７に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 実施の形態２の第８変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。 実施の形態２の第９変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。 図３９に示すＡ−Ａ線、および図４０に示すＡ−Ａ線に沿ってそれぞれ切断した断面の構造を示す断面図である。 実施の形態２の第１０変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。 図４２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 実施の形態２の第１１変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。 図４４に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。 実施の形態２の第１２変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。

以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲などを含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。

また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、以下の実施の形態において、構成要素等について、「Ａから成る」、「Ａより成る」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。

（実施の形態１）
図１は実施の形態１のループアンテナおよび磁性体シートの基本構造の一例を示す平面図、図２は図１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。

本実施の形態１のループアンテナ（アンテナ）１は、例えば、携帯電話器等の通信用電子装置（携帯端末機器）において、無線による給電システムに用いられるものであり、所謂、非接触で電力を伝送する際に用いられるものである。

ただし、電力以外の、無線で信号の伝送を行う他のシステム（装置）に用いられてもよいことは言うまでもない。

図１に示すループアンテナ１は、プリント配線基板等の樹脂基板２に配線によって形成されたものであり、枠状のアンテナ本体１ａを備えており、アンテナ本体１ａの外側および内側の周囲には、樹脂基板２の絶縁膜２ａが配置されている。

なお、プリント配線基板等の樹脂基板２は、ガラス繊維に、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂等を含浸させたリジット基板で構成される。つまり、アンテナ（ループアンテナ１）はリジット基板で構成される。アンテナ間効率に影響がない場合等には、フレキシブル基板を用いてもよい。

また、ループアンテナ１には、ワイヤ線を用いてもよい。ワイヤ線を採用する場合、ワイヤ線の構造は単線、練り線、リッツ線等の何れを用いてもよい。

また、ループアンテナ１を配線によって形成する場合、配線は、例えば銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）等から成る。さらに、ループアンテナ１をワイヤ線で形成する場合には、金属ワイヤの表面に絶縁性樹脂を被覆した被覆ワイヤ等で形成してもよい。

そして、図２に示すように、ループアンテナ１の一方の側には、磁性体シート（磁気シートとも言う）３が配置されている。磁性体シート３は、磁性体の材料からなる薄いシート状の部材であり、磁性体シート３の平面視の大きさは、ループアンテナ１の大きさよりも大きく形成されている。詳細には、磁性体シート３は、ループアンテナ１の外周部より外側に迫り出した迫り出し部３ａを全周に亘って備えている。

なお、磁性体シート３は、例えば平板状の焼結フェライト板によって形成される。柔軟性を有するために、予め小さく割られた焼結フェライトを樹脂シートや両面テープシート等で挟んだ構成でもよい。焼結フェライトは、磁性体の粉末を練り込んだ軟磁性シートよりも透磁率を高くできるため、高シールド効果、高効率に有効である。

効率に影響がない場合等には軟磁性シートを用いてもよい。軟磁性シートは、磁性材料と樹脂とによって構成され、高誘電率の軟磁性体の薄片や粉末を、プラスチック等に混ぜてシート材としている。その際、樹脂に磁性体の粉末を練り込んでいるため、加工がし易い。

次に、図３〜図９を用いて、本実施の形態１の通信用電子装置における給電システムで発生する課題について説明する。

図３は通信用電子装置の一般的な給電状態の磁界の一例を示す概略図、図４は非給電状態の磁界を示す概略図、図５は渦電流発生時の磁力線の状態を示す概略図、図６は渦電流発生時のアンテナに対する磁力線の状態を示す概略図である。さらに、図７は磁性体シートを設けた場合のアンテナに対する磁力線の状態を示す概略図、図８は渦電流発生時の抵効率の給電状態を示す概略図、図９は実施の形態１の高効率の給電状態の磁界を示す概略図である。

図３に示すように、送電側ループアンテナ６と受電側ループアンテナ７とが近距離で配置され、両アンテナを取り巻くように電磁界５が形成されることで給電が正常に行われる。しかしながら、図４に示すように、ループアンテナ１（ここでは送電側ループアンテナ６）の近くに基板や電池パック等の金属部（ここでは、以降、電池パック４として説明する）が配置されていると、電磁誘導によって電池パック４に渦電流８が発生する。そして、図５に示すように、渦電流８によって発生した磁力線８ｂは、元の磁力線５ａを打ち消すように形成される。

すなわち、渦電流８が発生すると、図６に示すように、元々の磁力線５ａが弱まってしまう（点線部分）。つまり、図４に示すように、電池パック４に発生した渦電流８によって送電側ループアンテナ６を取り巻くように反磁界８ａが形成され、給電ができない状態（非給電状態）となる。

そこで、図７に示すように、アンテナ（ここでは図３に示す送電側ループアンテナ６）の直下、すなわち、送電側ループアンテナ６と電池パック４との間に磁性体シート３を配置することで、磁性体シート３の中を磁力線５ａが通過することが可能になる。言い換えると、磁性体シート３内に磁束の通り道ができる。

これにより、磁気損失が少なくて済む。これは、磁性体シート３がその内部においてスピン（小さな磁石のようなもの）が配列し易い材料から成るためである。

したがって、電池パック４による磁界の干渉がなくなり、給電を行うことが可能になる。

また、図８に示すように、受電側ループアンテナ７や送電側ループアンテナ６等のアンテナが、金属部である電池パック４の影響を受けるような磁性体シート３の大きさ、例えば、アンテナの外形と磁性体シート３の大きさが同サイズの場合、渦電流８による反磁界の影響で給電効率が低下する。

しかしながら、図９に示す本実施の形態１のように、アンテナと電池パック４の間に配置する磁性体シート３の大きさをアンテナの外形より大きくすることで、磁性体シート３内に磁束の通り道を確保することができ、電池パック４からの干渉をなくすことができる。この時、図９に示すように、例えば磁性体シート３の大きさと電池パック４の大きさとを同サイズとしてもよく、この同サイズの場合においても、電池パック４からの干渉をなくすことができる。

ここで、図１０は実施の形態１のループアンテナ、磁性体シートおよび電池パック積層時の基本構造の一例を示す平面図、図１１は図１０に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面
の構造を示す断面図である。

図１０および図１１に示す構造は、磁性体シート３の上にループアンテナ１を配置し、磁性体シート３がループアンテナ１の外形以上の大きさを有して構成されたものである。つまり、磁性体シート３は、磁性体シート３の下の基板や電池パック４等の金属部の影響を遮断できる大きさで構成されている。

ここで、図１１は、樹脂基板（リジット基板）２に形成されたループアンテナ１の幅方向の外形長さＰと、磁性体シート３の幅方向の外形長さＱと、電池パック４の幅方向の外形長さＲとの関係を示すものであり、磁性体シート３の大きさＱは、Ｑ＞Ｐである。さらに、Ｑ＝Ｒ＞Ｐであってもよいし、Ｑ＞Ｒ＞Ｐであってもよいし、Ｒ＞Ｑ＞Ｐであってもよい。

次に、磁性体シート３における厚さと透磁率と磁気損失の関係について説明する。

図１２は実施の形態１の磁性体シートの厚さとアンテナ間効率の関係をシミュレーションによって示すグラフ、図１３は実施の形態１の給電状態の磁界を示す概略図である。

まず、磁性体シート３の特性より磁性体シート３の厚さが厚くなるにつれて、アンテナ間効率は高くなる。また、磁性体シート３の透磁率が大きくなるにつれて、アンテナ間効率は高くなる。さらに、磁性体シート３の磁気損失は小さくなるにつれて、アンテナ間効率は高くなる。また、磁気損失が同じ場合、透磁率が大きい方がアンテナ間効率は高くなる。

そして、図１２から以下のことが分かる。

図１２に示すシミュレーションは、図１３に示すように、相対するアンテナ（送電側ループアンテナ６と受電側ループアンテナ７）と、その反対側に設置された金属部（電池パック４）との間に磁性体シート３を実装した場合である。すなわち、図１３に示す構造では、金属（電池パック４）、磁性体シート３、受電側ループアンテナ７、空間、送電側ループアンテナ６、磁性体シート３、金属（電池パック４）の順に設置されている。

この時、図１２において、例えば、透磁率２００／磁気損失７５の磁性体シート３にて効率９０％以上を目標とした場合、磁性体シート厚（磁性体シート３の厚さ）は０．５ｍｍ以上となる。この０．５ｍｍは効率が立ち上がりから平坦になる変化点より規定している。

本実施の形態１のループアンテナ１と磁性体シート３は、例えば携帯通信機器（モバイル機器）等の通信用電子装置に実装することから、磁性体シート３の厚さは薄い方が好ましいが、薄すぎると破損の可能性が高まり丈夫さ（剛性）が要求される。

一方で、磁性体シート３が薄すぎると平坦性が悪くなりアンテナのＱ値や効率が変わるため、平坦性を確保できる程度の厚さが要求される。そして、磁性体シート３では、透磁率が高くなると磁束が通りやすくなるため、透磁率が高いものほどシールド効果が高くなる。また、磁気損失が小さいものほどシールド効果が高くなる。

したがって、磁性体シート３の材料としては、透磁率が大きくて、かつ磁気損失が小さい傾向の材料を選択することが好ましく、このような材料を選択することで、図１３に示すように、磁性体シート３内に磁束の通り道が形成されるため、その結果、電池パック４による磁界の干渉がなくなり、給電を行うことができる。

つまり、透磁率と磁気損失に依存する、所望の厚さの磁性体シート３をループアンテナ１に貼り付け、かつ磁性体シート３の外形の大きさをループアンテナ１の外形より大きくすることで、基板や電池パック４等の金属部の影響を遮断することができる。例えば、透磁率１００／磁気損失０．１の場合、磁性体シート３の厚さは０．５ｍｍ以上となる。この結果、アンテナ周辺で形成される磁界および電界を均一にすることができるため、コモンモード電流が小さくなり、放射ノイズを抑制することができる。

これにより、送電側ループアンテナ６と受電側ループアンテナ７とで給電可能な状態となる。

次に、図１４を用いて、磁性体シート３のアンテナの外周部（基点Ｋ）から全周に亘って迫り出した迫り出し部３ａの迫り出し量の範囲について説明する。図１４は実施の形態１の磁性体シートの厚さとアンテナ間効率の関係およびアンテナに対する磁性体シートの迫り出し量との関係を示すグラフである。

なお、図１４では、ループアンテナ１の外周部の端部を基点Ｋとし、かつループアンテナ１の幅をＷとして、磁性体シート３の厚さごとに、磁性体シート３のアンテナの外周部からの迫り出し部３ａの迫り出し量をループアンテナ１の幅Ｗで示している。ここで、ループアンテナ１の厚さをＴ１、樹脂基板２の厚さをＴ２、金属部として金属板（電池パック４等に相当する板部材）９の厚さＴ３、磁性体シート３の厚さをＴ４とする。

また、図１４のシミュレーションは、それぞれの厚さの磁性体シート３の透磁率＝１０７、磁気損失＝０．５として行ったものである。

図１４によれば、磁性体シート３の厚さＴ４が１００μｍ以上において、磁性体シート３のループアンテナ１からの迫り出し部３ａの迫り出し量を、ループアンテナ１の幅（配線幅）Ｗの２倍以上とすることにより、アンテナ間効率を８５％以上にすることができる。なお、アンテナ間効率は、理想は、１００％であるが、８５％以上、好ましくは９０％以上である。

すなわち、アンテナ間効率が９０％以上となるようにするためには、磁性体シート（磁気シートともいう）３の厚さが１００μｍの場合、磁性体シート３の迫り出し部３ａの迫り出し量を、ループアンテナ１の幅Ｗの３倍以上とすることである。つまり、磁性体シート３のループアンテナ１からの迫り出し量を、ループアンテナ１の幅（配線幅）Ｗの３倍以上とすることが、より好ましく、この場合、金属板（金属部）９の影響を無視することができる。

ただし、アンテナ間効率を８５％以上とするような設定が可能な場合には、磁性体シート３のループアンテナ１からの迫り出し量を、ループアンテナ１の幅（配線幅）Ｗの２倍以上としてもよい。

さらに、磁性体シート３が厚くなるほど、アンテナの幅Ｗの大きさに関わらずアンテナ間効率は高くなる傾向にある。したがって、磁性体シート３が厚くなるほど、磁性体シート３の外形の大きさを小さくすることができる。

これにより、磁性体シート３の平面視の面積を小さくすることで、磁性体シート３を形成する際の取り数を増やすことができ、低コスト化を図ることができる。さらに、磁性体シート３の軽量化を図ることができる。

なお、磁性体シート３の厚さは、上限６５０μｍであり、したがって、磁性体シート３の厚さの範囲は、１００μｍ以上６５０μｍ以下である。

また、磁性体シート３のループアンテナ１からの迫り出し量は、図１４に示すグラフの横軸のアンテナの幅Ｗが５Ｗ付近において、アンテナ間効率が一定値（飽和）を示しているため、磁性体シート３の迫り出し量の上限は、ループアンテナ１の幅Ｗの５倍とする。したがって、磁性体シート３の迫り出し量の範囲は、ループアンテナ１の幅Ｗの２倍以上かつ５倍以下、好ましくは、３倍以上かつ５倍以下である。

次に、本実施の形態１の通信用電子装置について説明する。

図１５は実施の形態１の通信用電子装置の内部構造の一例を示す斜視図、図１６は図１５に示す配線基板上に搭載された部品の構成ブロック図、図１７は図１５に示す配線基板上に搭載された部品のレイアウトを示す平面図である。

図１５に示す構造は、本実施の形態１の通信用電子装置（携帯機器や携帯情報機器）２２の内部構造である。その構造は、ベースとなる底蓋１０と、ループアンテナ１が形成された樹脂基板２と、磁性体シート３と、電池パック４と、配線が形成され、かつＩＣ（Integrated Circuit）１２ａや電子部品１２ｂが実装された配線基板（基板、金属部）１２と、上蓋であるディスプレイ付き蓋１１とを有している。

ディスプレイ付き蓋１１には、ディスプレイ１１ａや動作スイッチ１１ｂが設けられている。

このような通信用電子装置２２では、電池パック（金属部）４とループアンテナ１との間に磁性体シート３が配置されており、さらに、電池パック４上には配線基板１２が配置されている。すなわち、底蓋１０側から順に、ループアンテナ１、磁性体シート３、電池パック４、配線基板１２、ディスプレイ付き蓋１１の順に積層されている。

この時、ＩＣ１２ａや電子部品１２ｂが実装された配線基板１２は、形状に凹凸があるが、電池パック４は、形状が平坦なため、配線基板１２に比べて電磁界５の影響が少なくなり、磁性体シート３の形状を簡易にすることができる。例えば、磁性体シート３の厚みは一定でよい。

つまり、磁性体シート３の平面視の大きさが、ループアンテナ１の平面視の大きさよりも大きくなっている。そして、磁性体シート３のループアンテナ１の外周部からの迫り出し量が、ループアンテナ１の幅（配線幅）の２倍以上、好ましくは３倍以上となっている。

もしくは磁性体シート３の厚さが、１００μｍ以上で、かつ６５０μｍ以下である。

このように磁性体シート３の大きさおよび厚さの何れか一方、または両方を上記範囲とすることで、磁性体シート３内に磁束の通り道を確保することができる。これにより、通信用電子装置２２の無線給電システムにおけるノイズの低減化を図ることができ、通信用電子装置２２の給電を行うことができる。すなわち、電池パック４による磁界の干渉を無くして通信用電子装置２２の給電を行うことができる。

ここで、図１５に示す通信用電子装置２２に組み込まれた配線基板１２上の部品の構成およびレイアウトの一例を、図１６および図１７を用いて説明する。

本実施の形態１の通信用電子装置２２は、無線給電システムを用いて給電が行われるものである。ここで、上記無線給電システムでは、近距離無線（ワイヤレス）通信によって、送電側装置と受電側装置との間で相互にデータの送信と受信が可能とされる。上記近距離無線通信は、例えば、ＮＦＣ（Near Field Communication）による近距離無線通信（以下、単に、「ＮＦＣ通信」と称する）である。

さらに、上記無線給電システムでは、上記送電側装置から上記受電側装置への非接触（ワイヤレス、無線）による電力供給が可能とされる。特に制限されないが、ワイヤレスの給電システムは、電磁共鳴方式の給電システムであり、ＮＦＣによる通信に用いるアンテナと電磁共鳴方式のワイヤレス給電に用いるアンテナとを共用し、電力の送電・受電と、情報伝達のための通信とを切り替えて行うことが可能である。

本実施の形態１の通信用電子装置２２は、上記受電側装置の一部として使用されるものであり、例えば、携帯端末等の小型携帯機器である。そして、ＮＦＣ通信とワイヤレス給電（非接触給電）によるバッテリの充電が可能である。上記受電側装置は、図１６に示すように、例えば、ループアンテナ１、通信用電子装置２２、バッテリ２６、および内部回路を含んでいる。

ループアンテナ１は、上記送電側装置のアンテナによって発生された電磁波の共鳴作用によって起電力（交流信号）を生ずるとともに、ＮＦＣ通信に係る信号の送信および受信を行う。また、上記内部回路は、上記受電側装置（例えばスマートフォン等）としての特有の機能を実現するための電子回路である。

バッテリ２６は、直流電圧に基づいて充電が可能にされる二次電池である。特に制限されないが、バッテリ２６は、例えば１セルの電池（４．０〜４．２Ｖ）とされ、例えばリチウムイオン電池である。

なお、通信用電子装置２２は、１つのループアンテナ１を用いて電力の受電を行う給電動作と、情報伝達のための通信を行う通信動作とを切り替えて行う。具体的には、データ通信時にはループアンテナ１を介してデータの送受信を行い、給電時にはループアンテナ１を介して受信した電力に基づいて所望の電圧を生成するとともに、生成した電圧によって通信用電子装置２２内の各ブロックの駆動や上記内部回路の駆動、バッテリ２６の充電等を行う。

具体的に、通信用電子装置２２は、図１６に示すように、アンテナ電極ＡＰ，ＡＮ、整合回路２３ａ，２３ｂ，２３ｃ、フィルタ回路２８、電源回路２５、スイッチ部ＳＷ、および通信回路２９が、図１７に示す配線基板１２等に実装された通信モジュールとして構成される。

アンテナ電極ＡＰ、ＡＮは、ループアンテナ１を接続するための電極である。ループアンテナ１の一端がアンテナ電極ＡＰに接続され、他端がアンテナＡＮに接続される。アンテナ電極ＡＰ、ＡＮは、通信回路２９と電気的に接続されるとともに、電源回路２５と電気的に接続される。

以下、アンテナ電極ＡＰ、ＡＮと通信回路２９とを接続する信号経路（アンテナ電極ＡＰ、ＡＮと通信回路２９との間で信号が伝達される経路）を“通信系経路”と称し、アンテナ電極ＡＰ、ＡＮと電源回路２５とを接続する信号経路（アンテナ電極ＡＰ、ＡＮと電源回路２５との間で信号が伝達される経路）を“給電系経路”と称する。

通信系経路４１は、アンテナ電極ＡＰ、ＡＮと通信回路２９との間に接続される各種の信号線（配線パターン）のみならず、それらの信号線に接続される整合回路２３ａ，２３ｂ，２３ｃやスイッチ部ＳＷ等も含まれる。また、通信系経路４１は、ループアンテナ１で受信した信号をアンテナ電極ＡＰ、ＡＮを介して通信回路２９に供給する受信用信号経路ＬＲｘと、通信回路２９から送信された信号をアンテナ電極ＡＰ、ＡＮを介してループアンテナ１に供給する送信用信号経路ＬＴｘと、を含んでいる。

受信用信号経路ＬＲｘは、整合回路２３ａ、スイッチ部ＳＷ、および整合回路２３ｂと、それらの間を結ぶ各種の信号線（配線パターン）を含む。送信用信号経路ＬＴｘは、整合回路２３ａ、スイッチ部ＳＷ、および整合回路２３ｃと、それらの間を結ぶ各種の信号線（配線パターン）を含む。給電系経路４２は、アンテナ電極ＡＰ、ＡＮと電源回路２５との間に接続される各種の信号線（配線パターン）のみならず、それらの信号線に接続される整合回路２３ａ等も含まれる。

通信回路２９は、ループアンテナ１を介して上記送電側装置との間でＮＦＣ通信を行う。具体的に、通信回路２９は、通信部２９ａと、メモリ２９ｂ、および制御部２９ｃを含んでいる。通信部２９ａは、ＮＦＣ通信による信号の送受信を行う。例えば、通信部２９ａは、ＮＦＣ通信によるデータ受信時において、ループアンテナ１で受信した信号を正側の外部端子と負側の外部端子から入力し、入力したアナログ信号をデジタル信号に変換し、制御部２９ｃに与える。

また、ＮＦＣ通信によるデータ送信時において、通信部２９ａは、制御部２９ｃから与えられたデータ（デジタル信号）をアナログ信号に変換し、正側の外部端子と負側の外部端子から出力する。制御部２９ｃは、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）によって構成され、プログラムを実行することにより、ＮＦＣ通信によって送信すべきデータの生成や受信したデータに基づく各種のデータ処理を行う。

メモリ２９ｂは、ＲＯＭやＲＡＭ等を含んでいる。上記ＲＯＭには、上記中央処理装置で実行されるプログラムが格納されている。上記ＲＡＭは、上記中央処理装置で行われる演算処理の作業領域等に利用される。特に制限されないが、通信回路２９は、公知のＣＭＯＳ集積回路の製造技術によって１個の単結晶シリコンのような半導体基板に形成された半導体チップをモールドレジン等の絶縁性樹脂により封止したＢＧＡ（Ball Grid Array)型パッケージの半導体装置である。

整合回路２３ａは、ループアンテナ１と電源回路２５との間のインピーダンスを整合するための回路である。整合回路２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、ループアンテナ１と通信回路２９との間のインピーダンスを整合するための回路である。整合回路２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、例えば容量素子やインダクタ等を含んで構成される。例えば、整合回路２３ａは、アンテナ端子ＡＰ、ＡＮと電源回路２５との間に直列に接続される容量素子を含む。

整合回路２３ｂは、アンテナ端子ＡＰ、ＡＮと通信回路２９の外部端子との間に直列に接続される容量素子を含み、また、整合回路２３ｃは、アンテナ端子ＡＰ、ＡＮと通信回路２９の外部端子との間に直列に接続される容量素子と、送信端子との間に接続される容量とを含む。なお、整合回路２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、図１６に例示された回路構成に限定されず、所望の特性を得るために種々の変更が可能である。

フィルタ回路２８は、給電系経路４２においてノイズの低減化を図る回路である。

電源回路２５は、ループアンテナ１を介して受信した交流信号に基づいて各種の直流電圧を生成するとともに、生成した直流電圧を上記受電側装置における各機能部に供給するための制御を行う。

整流回路２４は、ループアンテナ１を介して得られた交流信号を整流して出力する。特に制限されないが、整流回路２４は、４つの整流ダイオードを用いて構成されたブリッジ型の全波整流回路である。また、容量（コンデンサ）２７は、整流回路２４と電源回路２５との間に接続される平滑化容量である。これにより、整流回路２４によって整流された電圧が平滑化される。

スイッチ部ＳＷは、アンテナ電極ＡＰと通信回路２９との間に設けられるスイッチ回路ＳＷＰと、アンテナ電極ＡＮと通信回路２９との間に設けられるスイッチ回路ＳＷＮと、を含んでいる。そして、ループアンテナ１を介して通信を行う場合、スイッチ回路ＳＷＰ、ＳＷＮは、アンテナ電極ＡＰ、ＡＮと通信回路２９との間を接続する。一方、電源回路２５がループアンテナ１で受信した交流信号に基づいて直流電圧を生成する場合、スイッチ回路ＳＷＰ、ＳＷＮは、アンテナ電極ＡＰ、ＡＮと通信回路２９との間を遮断する。

次に、図１７に示す配線基板１２上の部品配置について説明する。

ここでは、図１７に示す配線基板１２上に実装される給電系経路（図１６参照）４２の実装部品について、図１６と照らし合わせながら説明する。なお、配線基板１２は、図１５に示すような複数のＩＣ１２ａや電子部品１２ｂを搭載する基板であり、これらの実装部品を電気的に接続する複数の導体パターンである配線（広面積のプレーン配線も含む）が形成されている。

まず、配線基板１２において、図１に示すループアンテナ１の一方の電極端子と接続されるアンテナ電極ＡＰと、ループアンテナ１の他方の電極端子と接続されるアンテナ電極ＡＮとが一対に設けられている。

この時、アンテナ電極ＡＰとアンテナ電極ＡＮは、実装基板４０の主面４０ａの端部に設けられている。これにより、部品配置のスペースをより確保することができる。

また、アンテナ電極ＡＰには第１配線４０ｂが接続され、一方、アンテナ電極ＡＮには、第２配線４０ｃが接続されている。

また、整合回路２３ａである第１共振用コンデンサ（共振用部品）２３ａａが第１配線４０ｂを介してアンテナ電極ＡＰと接続して設けられ、一方、整合回路２３ａである第２共振用コンデンサ（共振用部品）２３ａｂが第２配線４０ｃを介してアンテナ電極ＡＮと接続して設けられている。

さらに、フィルタ回路２８として、抵抗である第１フェライトビーズ２８ａが、第１配線４０ｂに接続されている。同様に、フィルタ回路２８として、抵抗である第２フェライトビーズ２８ｂが、第２配線４０ｃに接続されている。なお、第１フェライトビーズ２８ａおよび第２フェライトビーズ２８ｂは、アンテナ電極ＡＰ，ＡＮと整流回路２４との間の位置に配置されている。

同様に、フィルタ回路２８として、インダクタ（コイル）であるコモンモードチョーク２８ｃが、第１配線４０ｂと第２配線４０ｃを介してアンテナ電極ＡＰ，ＡＮに接続されている。コモンモードチョーク２８ｃは、アンテナ電極ＡＰ，ＡＮと整流回路２４との間の位置に配置されている。

コモンモードチョーク２８ｃを配置することで、目的の周波数より低い周波数の電流を通し、かつ目的の周波数より高い電流を阻止することができる。

そして、整流回路２４である第１整流ダイオード２４ａが第１配線４０ｂを介してアンテナ電極ＡＰと接続して設けられ、一方、整流回路２４である第２整流ダイオード２４ｂが第２配線４０ｃを介してアンテナ電極ＡＮと接続して設けられている。

ここでは、整流回路２４として、合計４つの整流ダイオードが搭載されており、これらの整流ダイオードによって交流（サイン波）を直流（ＤＣ）に変換する。

また、整流回路２４の後段には、電圧平滑化のための容量（コンデンサ）２７が第１配線４０ｂおよび第２配線４０ｃを介してアンテナ電極ＡＰ，ＡＮに接続するように設けられている。

また、容量（コンデンサ）２７の後段には、電源回路２５として、整流回路２４により整流された電圧に基づいて直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータ２５ａが、第１配線４０ｂおよび第２配線４０ｃを介してアンテナ電極ＡＰ，ＡＮに接続して設けられている。

また、アンテナ電極ＡＰ，ＡＮには、第１配線４０ｂおよび第２配線４０ｃを介して図１６に示す通信回路２９が接続されている。

なお、給電系経路４２においては、この給電系経路４２に流れるコモンモード電流を減らすことができるため、人体防護に加えて、遠方に対するノイズの影響も抑制することができる。

また、ノイズ対策部品（フェライトビーズやコモンモードチョーク）を配置したことにより、アンテナ電極ＡＰ，ＡＮに接続されるループアンテナ１へのノイズの影響を抑制することができる。

次に、図１７に示す配線基板１２上に実装される通信系経路（図１６参照）４１の実装部品について、図１６と照らし合わせながら説明する。

まず、給電系経路４２において、コンデンサ（第１共振用コンデンサ２３ａａ、第２共振用コンデンサ２３ａｂ）とフェライトビーズ（第１フェライトビーズ２８ａ、第２フェライトビーズ２８ｂ）を接続する第１配線４０ｂ、第２配線４０ｃと、これらの配線それぞれに別個に接続する第３配線４０ｄ、第４配線４０ｅとが設けられている。これらの配線のうち、第３配線４０ｄには、図１６に示すＳＷのＳＷＮであるＳＷ用ＩＣ３６ａが設けられている。一方、第４配線４０ｅには、ＳＷのＳＷＰであるＳＷ用ＩＣ３６ｂが設けられている。

さらに、ＳＷ用ＩＣ３６ａには第３配線４０ｄを介して整合回路２３ｃであるコンデンサ２３ｃａ、および整合回路２３ｂであるコンデンサ２３ｂａが接続されている。一方、ＳＷ用ＩＣ３６ｂにも第４配線４０ｅを介して同様に整合回路２３ｃであるコンデンサ２３ｃａ、および整合回路２３ｂであるコンデンサ２３ｂａが接続されている。

そして、コンデンサ２３ｃａ、コンデンサ２３ｂａのそれぞれには、第３配線４０ｄおよび第４配線４０ｅを介して通信回路２９である通信用ＩＣ２９ｄが接続されている。この通信用ＩＣ２９ｄは、内部に通信部２９ａ、メモリ２９ｂ、制御部２９ｃを備えている。なお、通信用ＩＣ２９ｄは、他の配線を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２５ａとも接続されている。

次に、図１８を用いて、本実施の形態１の第１変形例について説明する。図１８は第１変形例の通信用電子装置の内部構造を示す斜視図である。

図１８に示す通信用電子装置２２では、ループアンテナ１の横に電池パック４が並んで配置された構造（ループアンテナ１と電池パック４とが平置き配置）となっており、ループアンテナ１上に配線基板（金属部）１２が位置することになる。

この構造では、配線基板１２から発生されるノイズに対して対策を講じる必要がある。すなわち、配線基板１２上には、上述のように複数のＩＣ１２ａや電子部品１２ｂが実装されており、これらＩＣ１２ａや電子部品１２ｂ、およびこれらに繋がる配線パターンからノイズが発生されている。さらには、配線基板１２には広面積のプレーン配線が形成されている場合もあり、金属板と略同様である。

そこで、図１８に示す第１変形例の通信用電子装置２２では、ループアンテナ１と配線基板（金属部）１２との間に磁性体シート３を介在させている。そして、磁性体シート３の平面視の大きさが、ループアンテナ１の平面視の大きさよりも大きくなっている。さらに、磁性体シート３のループアンテナ１の外周部からの迫り出し量が、ループアンテナ１の幅（配線幅）の２倍以上、好ましくは３倍以上となっている。

もしくは磁性体シート３の厚さが、１００μｍ以上で、かつ６５０μｍ以下である。

このように磁性体シート３の大きさおよび厚さの何れか一方、または両方を上記範囲とすることで、磁性体シート３内に磁束の通り道を確保することができる。これにより、ループアンテナ１の横に電池パック４が並んで配置され、かつループアンテナ１上に配線基板（金属部）１２が位置する構造であっても、通信用電子装置２２の無線給電システムにおけるノイズの低減化を図ることができ、通信用電子装置２２の給電を行うことができる。すなわち、電池パック４だけでなく、配線基板１２上のＩＣ１２ａや電子部品１２ｂ、配線パターンの影響による磁界の干渉を無くして通信用電子装置２２の給電を行うことができる。

次に、本実施の形態１の第２変形例について説明する。

図１９は実施の形態１の第２変形例のループアンテナ、磁性体シートおよび配線基板の積層構造を示す平面図、図２０は図１９に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図、図２１は図２０に示す積層構造における磁性体シートの平面図、図２２は図２０に示す積層構造における配線基板の平面図である。

第２変形例の構造は、通信用電子装置２２の内部構造が、図２０に示すような積層構造の場合のノイズ対策を示すものである。図１９および図２０に示す構造では、配線基板１２上に２層構造の磁性体シート３が配置され、その上層にループアンテナ１が配置されている。すなわち、通信用電子装置２２内において、配線基板１２とループアンテナ１との間に２層構造の磁性体シート３が配置されている。

これは、基板（配線基板１２）上の部品や配線パターンから発生されるノイズが大きい領域に対して、磁気損失が大きな磁性体シート３を配置し、これによって、基板から発生するノイズを抑制するものである。

詳細に説明すると、磁性体シート３として、ループアンテナ１側に配置され、かつ磁性体によって形成された第１層部３ｂと、配線基板１２側に配置され、かつ磁性体によって形成された第２層部３ｃとから成る２層構造のものを用いる。その際、第１層部３ｂと第２層部３ｃとでは、磁気損失の大きさが異なっており、例えば、第２層部３ｃの方が第１層部３ｂより磁気損失が大きい材料から形成されている。

つまり、第１層部３ｂと第２層部３ｃは、それぞれ磁気損失の大きさが異なる材質の磁性体からなり、磁性体シート３は、第１層部３ｂと第２層部３ｃとを貼り合わせて形成されたものである。

そして、ノイズの発生が大きな配線基板１２側に磁気損失が大きな第２層部３ｃが配置され、一方、ループアンテナ１側に磁気損失が小さな第１層部３ｂが配置されるように磁性体シート３を配置する。

ここで、図２２に示すように、配線基板１２上には、アンテナ電極ＡＰやアンテナ電極ＡＮと配線によって接続された整流回路２４や電源回路２５が配置されており、これら整流回路２４および電源回路２５に大電流が流れるため、これらの部品から大きなノイズが発生され、この領域がノイズ発生エリアＮとなる。配線基板１２の上層に配置されたループアンテナ１は、この配線基板１２からのノイズの影響を受けると、アンテナ間の効率が低下する。あるいは、ノイズがさらに大きくなったりする。

配線基板１２のノイズは、電源入力ラインやクロックラインもしくはその周辺部品等から発生される。

そこで、ノイズ発生エリアＮ上の磁性体シート３の厚さを厚くする、または磁気損失の異なる磁性体シート同士を貼り合わせ、かつ磁気損失の大きい磁性体シートを基板側に配置する等の対策を施すことにより、配線基板１２からループアンテナ１に対するノイズの影響を遮断することができる。

磁性体シート３の厚さを厚くするのは、例えば、部分的に厚くする、または部分的に多層にする等でもよい。

図２２に示す例では、磁性体シート３のうち磁気損失が大きな材料からなる第２層部３ｃを、整流回路２４や電源回路２５が配置された位置（図２２中に点線で示されるノイズ発生エリアＮ）に対応させて配置している。すなわち、図２２に示すノイズ発生エリアＮの位置および平面形状に、図２１に示す第２層部３ｃが対応するように磁性体シート３を配置する。これは、磁性体シート３のうち磁気損失が大きな材料からなる第２層部３ｃの平面形状をノイズ発生エリアＮの平面形状に合わせておき、ノイズ発生エリアＮの形状に第２層部３ｃが合うように磁性体シート３を配置するものである。

これにより、配線基板１２から発生されるノイズを磁性体シート３のうちの第２層部３ｃによって遮蔽することができる。

そして、磁性体シート３のうちの第１層部３ｂは、磁気損失が第２層部３ｃに比べて小さく、かつ平面視での大きさがループアンテナ１の平面視の大きさより大きくなるように形成されている。詳細には、図２０に示すように、第１層部３ｂは、ループアンテナ１の外周部より外側に迫り出した迫り出し部３ａを全周に亘って備えている。

これにより、磁性体シート３内に磁束の通り道を確保することができ、配線基板１２からの磁界の干渉をなくすことができる。

その結果、通信用電子装置２２の給電を行うことができる。

なお、２層構造の磁性体シート３のうち、第２層部３ｃの大きさおよび形状を第１層部３ｂの大きさと同じにしてもよい。ただし、第１層部３ｂをノイズ発生エリアＮの形に合わせておくことにより、第１層部３ｂを、必要に応じた小さい面積にすることができ、これによって、２層構造の磁性体シート３のコストの低減化および軽量化を図ることができる。

（実施の形態２）
図２３は実施の形態２のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図、図２４は図２３に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。

図２３および図２４に示す磁性体シート３は、その表面から裏面に亘って貫通する貫通孔３ｄが中央部に形成されているものである。

すなわち、樹脂基板（リジット基板）２に形成されたループアンテナ１の下部に磁性体シート３が配置された構造において、磁性体シート３は、ループアンテナ１の平面視の中央部に相当する位置がくり抜かれて枠状（リング状、ドーナッツ状）に形成されている。つまり、磁性体シート３の中央部は、打ち抜きによってくり抜かれ、その結果、空洞となっている。

これは、アンテナ間効率に影響がない場合等に、中央部がくり抜かれて空洞となっている磁性体シート３を用いることで、磁性体の面積を小さくすることができ、磁性体シート３のコストの低減化および軽量化を図ることができる。

次に、本実施の形態２の第１変形例について説明する。

図２５は実施の形態２の第１変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図、図２６は図２５に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である
。

図２５および図２６に示す本実施の形態２の第１変形例は、リジット基板ではなく、単体のワイヤ等で形成されたループアンテナ１に対して、磁性体によって形成された第１層部３ｂと、他の磁性体によって形成された第２層部３ｃとからなる２層構造の磁性体シート３を配置する場合である。すなわち、この磁性体シート３では、下層側に第１層部３ｂを配置し、上層側に第２層部３ｃを配置しており、かつループアンテナ１のループ形状の内側と外側の両側に磁性体シート３の一部である第２層部３ｃを配置している。

つまり、図２５に示すように、上層においてループアンテナ１が第２層部３ｃによって内側・外側とも囲まれた構造となっている。

このように磁性体シート３を２層構造としてその厚さを厚くすることで、平面方向に面積を大きくするのに比較して磁性体の量を減らすことができ、軽量化および低コストを図ることができる。また、磁性体シート３は、その平面方向に面積を大きくするのに比べてシート上での取り数を増やすことができ、さらに低コスト化を図ることができる。

また、アンテナ間に上層の磁性体である第２層部３ｃが配置されているため、アンテナ間の磁界の干渉も抑制することができ、アンテナの大きさの更なる小型化を図ることができる。

次に、本実施の形態２の第２変形例について説明する。

図２７および図２８は、それぞれ実施の形態２の第２変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図および断面図である。

図２７に示す構造は、ループアンテナ１のターン数が２回であり、その際に磁性体シート３が１層の場合（図２７のＰ構造）と２層の場合（図２７のＱ構造）とを比較するものである。磁性体シート３が１層構造（図２７のＰ構造）と、磁性体シート３が２層構造（図２７のＱ構造）とで、アンテナのインダクタンスを同じ値にしようとすると、アンテナ配線間に磁性体（第２層部３ｃ）を配置している２層構造（図２７のＱ構造）の方が、アンテナ配線の間隔を狭くすることができる。

詳細には、図２７のＰ構造（１層構造）では、アンテナの配線幅と配線間隔の両者がＷであり、一方、図２７のＱ構造（２層構造）では、アンテナの配線幅がＷであり、かつ配線間隔がＣＬである。

この場合、１層構造の磁性体シート３と２層構造の磁性体シート３の外形の大きさの差（片側）をＸ、アンテナの配線幅をＷ、図２８のＰ構造とＱ構造とでアンテナの外形の大きさの差をｄとすると、ＣＬ＜Ｗであり、かつＸ＝２Ｗ＋ｄとなる。

これは、磁性体シート３が１層の場合と２層の場合とでは、２層の方が、１層よりも２Ｗ分磁性体シート３の外形を小さくでき（後述する図４１参照）、さらに、図２８に示すように、アンテナが２ターンの場合には、磁性体シート３は、２層（Ｑ構造）の方が１層（Ｐ構造）の場合よりアンテナ外形をｄ小さくすることができるためである。

したがって、アンテナが２ターンで、かつ磁性体シート３が２層の場合には、アンテナが２ターンで、かつ磁性体シート３が１層の場合に比べて磁性体シート３の外形を２Ｗ＋ｄ小さくすることができる。これにより、Ｘ＝２Ｗ＋ｄとなる。

そして、アンテナ間の効率に影響がない場合には、図２８のＱ構造（２ターンで、磁性体シート３が２層構造）において、磁性体シート３のアンテナ外側の幅（磁性体シート３の迫り出し部３ａの迫り出し量）をさらに狭めることができ、磁性体シート３の外形の小型化を図ることができる。

例えば、図２８のＱ構造において、磁性体シート３のアンテナ外側の幅をＹとすると、ＣＬ＜Ｗ、Ｙ＜Ｗとなり、その結果、Ｘ＝３Ｗ＋ｄ−Ｙ（Ｘ＋Ｙ＝３Ｗ＋ｄ）である。

以上により、ループアンテナ１のターン数が２回の場合においても、磁性体シート３を２層構造にすることにより、アンテナの配線間隔を狭くすることができ、磁性体シート３が１層構造の場合に比べてアンテナ外形を小さくすることができる。すなわち、磁性体シート３を２層構造にすることにより、磁性体シート３の小型化を図ることができる。

次に、本実施の形態２の第３変形例について説明する。

図２９は実施の形態２の第３変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図、図３０は図２９に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。

図２９および図３０に示す構造は、単体のワイヤ等で形成されたループアンテナ１に対して、１層構造の磁性体シート３が配置された場合を示すものであり、磁性体シート３には、その表面から裏面に亘って貫通する貫通孔３ｄが中央部に形成されている。

すなわち、磁性体シート３は、ループアンテナ１の平面視の中央部に相当する位置がくり抜かれた形状となっており、その結果、枠状（リング状、ドーナッツ状）に形成されている。つまり、磁性体シート３の中央部は、打ち抜きによってくり抜かれ、その結果、空洞となっている。

この構造においてもアンテナ間効率に影響がない場合には、中央部が空洞となっていることにより、１層構造（くり抜きなし）および２層構造の磁性体シート３に比較してコストの低減化および軽量化を図ることができる。

次に、本実施の形態２の第４変形例について説明する。

図３１は実施の形態２の第４変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図、図３２は図３１に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。

図３１および図３２に示す構造は、単体のワイヤ等で形成されたループアンテナ１において、ターン数が２回の場合の構造を示しており、かつ磁性体シート３が１層構造であるとともに、その表面から裏面に亘って貫通する貫通孔３ｄが中央部付近に形成されている。

図３１に示すように、アンテナの配線幅Ｗに対して、磁性体シート３の迫り出し部３ａの迫り出し量は、アンテナの配線幅Ｗの２倍、好ましくは３倍（３Ｗ）である。この迫り出し部３ａは、最外周のアンテナだけでなく、最内周のアンテナの内側の領域に対しても適用することができる。

したがって、磁性体シート３の最内周のアンテナからの迫り出し部３ａの迫り出し量を３Ｗの大きさとすることで、中央部付近に貫通孔３ｄ、すなわち空洞を形成することができる。

これにより、中央部付近の磁性体の量を減らすことができるため、磁性体シート３のコストの低減化および軽量化を図ることができる。

次に、本実施の形態２の第５変形例について説明する。

図３３は実施の形態２の第５変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図、図３４は図３３に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。

図３３および図３４に示す構造は、単体のワイヤ等で形成されたループアンテナ１において、ターン数が２回の場合の構造を示しており、かつ磁性体シート３が２層構造であるとともに、その表面から裏面に亘って貫通する貫通孔３ｄが中央部付近に形成されている。

図３３に示すように、アンテナの配線幅Ｗに対して、磁性体シート３の迫り出し部３ａの迫り出し量は、磁性体シート３が２層構造であるため、アンテナの配線幅Ｗよりも小さいｃｌである。この迫り出し部３ａは、１層構造の場合と同様に、最外周のアンテナだけでなく、最内周のアンテナの内側の領域に対しても適用することができる。

したがって、磁性体シート３の最内周のアンテナからの迫り出し部３ａの迫り出し量をｃｌとすることにより、中央部付近に貫通孔３ｄ、すなわち空洞をさらに大きい面積で形成することができる。

これにより、中央部付近の磁性体の量をさらに減らすことができるため、磁性体シート３のコストの低減化および軽量化をさらに図ることができる。

次に、本実施の形態２の第６変形例について説明する。

図３５は実施の形態２の第６変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図、図３６は図３５に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。

図３５および図３６に示す構造は、単体のワイヤ等で形成されたループアンテナ１に対して、１層構造（一部のみ２層構造）の磁性体シート３が配置され、かつアンテナ外側のみ２層構造の磁性体（第２層部３ｃ）が配置されている。なお、アンテナ外側は全周に亘って上層の磁性体シート（第２層部３ｃ）３によって囲まれている。

第６変形例の構造では、アンテナ外側の磁性体を２層構造にすることで、磁性体シート３を平面方向に大きくするのに比較して小型化を図ることができ、また、全面２層構造の磁性体シート３に比べて軽量化を図ることができる。

次に、本実施の形態２の第７変形例について説明する。

図３７は実施の形態２の第７変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図、図３８は図３７に示すＡ−Ａ線に沿って切断した断面の構造を示す断面図である。

図３７および図３８に示す構造は、樹脂基板（リジット基板）２に形成されたループアンテナ１の下部に磁性体シート３が配置された構造に対して、１層構造（一部のみ２層構造）の磁性体シート３が配置され、アンテナ外側のみ２層構造の磁性体（第２層部３ｃ）が配置されている。なお、アンテナ外側は全周に亘って上層の磁性体シート（第２層部３ｃ）３によって囲まれているものである。

第７変形例の構造においても、アンテナ外側の磁性体を２層構造にすることで、磁性体シート３を平面方向に大きくするのに比較して小型化を図ることができ、また、全面２層構造の磁性体シート３に比べて軽量化を図ることができる。

次に、本実施の形態２の第８および第９変形例について説明する。

図３９は実施の形態２の第８変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図、図４０は実施の形態２の第９変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図、図４１は図３９に示すＡ−Ａ線、および図４０に示すＡ−Ａ線に沿ってそれぞれ切断した断面の構造を示す断面図である。

図３９の第８変形例は、樹脂基板２に形成されたループアンテナ１の下部に１層の磁性体シート３が配置された構造を示しており、図４１のＲ構造に示すように、アンテナの配線幅Ｗに対して、磁性体シート３の迫り出し部３ａの迫り出し量は、アンテナの配線幅Ｗの２倍、好ましくは３倍（３Ｗ）となっている。

一方、図４０の第９変形例は、樹脂基板２に形成されたループアンテナ１の下部に１層（一部のみ２層構造）の磁性体シート３が配置され、アンテナ外側のみ２層構造の磁性体（第２層部３ｃ）が配置された構造を示している。なお、アンテナ外側は全周に亘って上層の磁性体シート（第２層部３ｃ）３によって囲まれている。

図４０に示す構造では、図４１のＳ構造に示すように、アンテナの配線幅Ｗに対して、磁性体シート３の迫り出し部３ａの迫り出し量は、アンテナの配線幅Ｗの１つ分となっている。

したがって、図４０に示す構造の磁性体シート３の大きさは、図３９に示す構造の磁性体シート３の大きさに比較してアンテナの全周に亘って配線幅Ｗの２つ分（２Ｗ）小さい。

すなわち、磁性体シート３をループアンテナ１の下部に加えてアンテナ配線の横（外側）にも配置することで、磁性体シート３の大きさを、その平面視で１辺当たりに対してアンテナの配線幅Ｗの２つ分（２Ｗ）小型化することができる。

なお、図４１のＳ構造では、アンテナと同層で横に配置されている磁性体シート（第２層部３ｃ）３の幅をＷとしたが、アンテナ間効率等に影響が無ければ、磁性体シート３の幅Ｗをさらに小さくすることが可能である。

次に、本実施の形態２の第１０および第１１変形例について説明する。

図４２は実施の形態２の第１０変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図、図４３は図４２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した構造を示す断面図、図４４は実施の形態２の第１１変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図、図４５は図４４に示すＡ−Ａ線に沿って切断した構造を示す断面図である。

図４２および図４３に示す第１０変形例の構造は、樹脂基板２に形成されたループアンテナ１の下部に１層の磁性体シート３が配置された構造を示している。この構造は、例えば、ループアンテナ１が接続される配線基板（図２０参照）１２が、磁性体シート３側に配置されている場合のものであり、ループアンテナ１が接続されるアンテナパッド１ｂが磁性体シート３から迫り出すように樹脂基板２に設けられており、このアンテナパッド１ｂに対してアンテナ線１ｃが接続されている。特に、アンテナパッド１ｂは、樹脂基板２の磁性体シート３から迫り出した部分に設けられている。

これにより、ループアンテナ１と上記配線基板１２との間に磁性体シート３が配置されていても、ループアンテナ１に繋がるアンテナ線１ｃと配線基板１２のアンテナ電極とを接続することができる。

図４４および図４５に示す第１１変形例の構造は、樹脂基板２に形成されたループアンテナ１の下部に１層の磁性体シート３が配置された構造を示しており、例えば、ループアンテナ１が接続される配線基板（図２０参照）１２が、ループアンテナ1、磁性体シート３と平置きに配置されている場合のものである。この場合、ループアンテナ１が接続されるアンテナパッド１ｂは、磁性体シート３の領域内（磁性体シート３上）に設けることができ、このアンテナパッド１ｂに対してアンテナ線１ｃを接続する。

この構造の場合には、図４２に示す構造のように磁性体シート３からアンテナパッド１ｂを迫り出させて設ける必要がなく、ループアンテナ１や樹脂基板２の構造を簡単な構造にすることができ、樹脂基板２の実装等においても小型化を図ることができる。

次に、本実施の形態２の第１２変形例について説明する。

図４６は実施の形態２の第１２変形例のループアンテナおよび磁性体シートの構造を示す平面図である。

図４６の第１２変形例は、アンテナの形状の変形例を示すものであり、本実施の形態１，２のアンテナは、ループ形状のループアンテナ１に限定されるものではない。図４６のアンテナは、平面視がループ形状とは異なる形状の非ループアンテナ１３である。このループ形状とは異なる非ループアンテナ１３の場合においても、その下部には、磁性体シート３が配置され、この磁性体シート３の平面視の大きさが、非ループアンテナ１３の平面視の大きさよりも大きくなっている。

そして、磁性体シート３の非ループアンテナ１３の外周部からの迫り出し量が、非ループアンテナ１３の幅（配線幅）の２倍以上、好ましくは３倍以上となっている。

もしくは磁性体シート３の厚さが、１００μｍ以上で、かつ６５０μｍ以下である。

このように磁性体シート３の大きさおよび厚さの何れか一方、または両方を上記範囲とすることで、磁性体シート３内に磁束の通り道を確保することができる。これにより、この非ループアンテナ１３を搭載した図１５に示す通信用電子装置２２の無線給電システムにおけるノイズの低減化を図ることができ、上記通信用電子装置２２の給電を行うことができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明はこれまで記載した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、図４２〜図４５で説明した、アンテナ本体１ａに接続するアンテナ線１ｃについては、実施の形態１および２で説明したループアンテナ１や非ループアンテナ１３の全てのアンテナ本体１ａについても、説明上省略しているが、それぞれにアンテナパッド１ｂが設けられ、かつこれらアンテナパッド１ｂにアンテナ線１ｃが接続されている。

また、実施の形態１および２で説明したループアンテナ１および非ループアンテナ１３のターン数は、１ターンであってもよいし、もしくは２ターン以上の複数ターンであってもよい。

また、上記実施の形態で説明した技術思想の要旨を逸脱しない範囲内において、変形例同士を組み合わせて適用することができる。

１ ループアンテナ（アンテナ）
２ 樹脂基板
３ 磁性体シート
３ａ 迫り出し部
３ｂ 第１層部
３ｃ 第２層部
３ｄ 貫通孔
４ 電池パック（金属部）
５ 電磁界
１２ 配線基板（基板、金属部）
２２ 通信用電子装置
２４ 整流回路
２４ａ 第１整流ダイオード（整流回路）
２４ｂ 第２整流ダイオード（整流回路）
２９ 通信回路

Claims (18)

1. 電磁界を形成するアンテナと、
   前記アンテナと接続する通信回路と、
   少なくとも一部に金属部材を備えた金属部と、
   前記アンテナと前記金属部との間に配置され、前記アンテナの外周部より外側に迫り出した迫り出し部を備えた磁性体シートと、
   を有し、
   前記アンテナの外周部を基点として前記磁性体シートの前記迫り出し部の前記基点からの迫り出し量は、前記アンテナの配線幅の２倍以上である、通信用電子装置。
2. 請求項１に記載の通信用電子装置において、
   前記アンテナは、ループアンテナである、通信用電子装置。
3. 請求項２に記載の通信用電子装置において、
   前記ループアンテナは、樹脂基板上に配線によって形成されている、通信用電子装置。
4. 請求項２に記載の通信用電子装置において、
   前記金属部は、電池パックである、通信用電子装置。
5. 請求項２に記載の通信用電子装置において、
   前記金属部は、配線が形成された基板である、通信用電子装置。
6. 請求項５に記載の通信用電子装置において、
   前記ループアンテナのループ形状の内側の位置に前記磁性体シートの一部が配置されている、通信用電子装置。
7. 請求項６に記載の通信用電子装置において、
   前記磁性体シートは、２層構造である、通信用電子装置。
8. 請求項６に記載の通信用電子装置において、
   前記磁性体シートには表面から裏面に亘って貫通する貫通孔が形成されている、通信用電子装置。
9. 請求項７に記載の通信用電子装置において、
   前記基板に整流回路が形成され、
   前記磁性体シートは、前記ループアンテナ側に配置された第１層部と、前記基板側に配置された第２層部と、から成り、
   前記第１層部の磁気損失は、前記第２層部の磁気損失より小さく、
   前記第１層部は、平面視での大きさが前記アンテナの大きさより大きく、かつ前記第２層部は、前記整流回路の位置に対応して配置されている、通信用電子装置。
10. 電磁界を形成するアンテナと、
    前記アンテナと接続する通信回路と、
    少なくとも一部に金属部材を備えた金属部と、
    前記アンテナと前記金属部との間に配置され、平面視による大きさが前記アンテナの大きさより大きい磁性体シートと、
    を有し、
    前記磁性体シートの厚さは、１００μｍ以上かつ６５０μｍ以下である、通信用電子装置。
11. 請求項１０に記載の通信用電子装置において、
    前記アンテナは、ループアンテナである、通信用電子装置。
12. 請求項１１に記載の通信用電子装置において、
    前記ループアンテナは、樹脂基板上に配線によって形成されている、通信用電子装置。
13. 請求項１１に記載の通信用電子装置において、
    前記金属部は、電池パックである、通信用電子装置。
14. 請求項１１に記載の通信用電子装置において、
    前記金属部は、配線が形成された基板である、通信用電子装置。
15. 請求項１４に記載の通信用電子装置において、
    前記ループアンテナのループ形状の内側の位置に前記磁性体シートの一部が配置されている、通信用電子装置。
16. 請求項１５に記載の通信用電子装置において、
    前記磁性体シートは、２層構造である、通信用電子装置。
17. 請求項１５に記載の通信用電子装置において、
    前記磁性体シートには表面から裏面に亘って貫通する貫通孔が形成されている、通信用電子装置。
18. 請求項１６に記載の通信用電子装置において、
    前記基板に整流回路が形成され、
    前記磁性体シートは、前記ループアンテナ側に配置された第１層部と、前記基板側に配置された第２層部と、から成り、
    前記第１層部の磁気損失は、前記第２層部の磁気損失より小さく、
    前記第１層部は、平面視での大きさが前記アンテナの大きさより大きく、かつ前記第２層部は、前記整流回路の位置に対応して配置されている、通信用電子装置。