JP2018023122A

JP2018023122A - Portable terminal

Info

Publication number: JP2018023122A
Application number: JP2017163962A
Authority: JP
Inventors: 修一郎山口; Shuichiro Yamaguchi; 佐野　雅明; Masaaki Sano; 雅明佐野
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2018-02-08
Anticipated expiration: 2033-04-12
Also published as: JP6554674B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna disposed in a metal body capable of easily performing a satisfactory communication even when any metal body is not disposed in the vicinity, an antenna device and an electronic apparatus.SOLUTION: The portable terminal has a housing and an NFC antenna housed in the housing. The housing has a display panel and a metal back face cover. The metal back face cover has a slot, and at least a part of the NFC antenna faces the slot.SELECTED DRAWING: Figure 18

Description

本発明は、ＲＦ−ＩＤやＮＦＣなどのＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体との通信を行うアンテナを備えた携帯端末に関するものである。 The present invention relates to a portable terminal including an antenna that performs communication with a wireless communication medium such as an IC card or IC tag such as an RF-ID or NFC.

従来、アンテナが金属筐体内に搭載されると、アンテナの発生させる磁束を金属体が打ち消してしまうため、金属体の外側にアンテナが発生させる磁界が及ばず、アンテナの通信特性を維持することが困難であった。 Conventionally, when an antenna is mounted in a metal casing, the metal body cancels out the magnetic flux generated by the antenna. Therefore, the magnetic field generated by the antenna does not reach the outside of the metal body, and the communication characteristics of the antenna can be maintained. It was difficult.

そこで、金属体に貫通口と、金属体端部と貫通口とを接続するスロットと、を設け、貫通口の周りに金属体と重なるように配置されたループアンテナを配置させる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。これにより、むしろ金属体を利用して通信を行うことができる。 Therefore, a technique has been proposed in which a through hole and a slot for connecting the end of the metal body and the through hole are provided in the metal body, and a loop antenna disposed so as to overlap the metal body is arranged around the through hole. (For example, refer to Patent Document 1). As a result, communication can be performed using a metal body.

特許第５１７７３１４号公報Japanese Patent No. 5177314

しかしながら、（特許文献１）に記載の技術では、アンテナの開口面積程度の貫通口を金属体に開けなくてはならず、アンテナの開口面積は大きいほど通信特性が向上することと相反するため、貫通口を小さくすることが困難であった。更に、金属体端部と貫通孔とを接続するスロットが必ず必要であり、スロットによりアンテナの配置の自由度が制限されていた。更に、金属体を利用しなくては、アンテナ単体では良好な通信特性を得ることができない。 However, in the technique described in (Patent Document 1), it is necessary to open a through-hole of about the opening area of the antenna in the metal body, which is contrary to the improvement in communication characteristics as the opening area of the antenna is larger. It was difficult to make the through hole small. Furthermore, a slot for connecting the end portion of the metal body and the through hole is indispensable, and the freedom of arrangement of the antenna is limited by the slot. Furthermore, good communication characteristics cannot be obtained with a single antenna unless a metal body is used.

そこで本発明は、金属体が近くに配置されなくても良好な通信特性を有し、更にアンテナが金属体内に配置されたとしても、シンプルなスロットのみを金属体に設けるだけで、金属体の外側と容易に良好な通信を行うことができる携帯端末を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has good communication characteristics even if the metal body is not arranged nearby, and even if the antenna is arranged in the metal body, only a simple slot is provided in the metal body. An object of the present invention is to provide a portable terminal that can easily perform good communication with the outside.

本発明は、ハウジングと、前記ハウジングに収納されたＮＦＣアンテナと、を有し、前記ハウジングは、表示パネルと、金属背面カバーと、を有し、前記金属背面カバーは、スロットを有し、前記ＮＦＣアンテナの少なくとも一部が前記スロットに対向する、携帯端末とした。 The present invention includes a housing and an NFC antenna housed in the housing. The housing includes a display panel and a metal back cover. The metal back cover includes a slot. The mobile terminal is configured such that at least a part of the NFC antenna faces the slot.

本発明によれば、金属体が近くに配置されなくても良好な通信特性を有し、更にアンテナが金属体内に配置されたとしても、シンプルなスロットのみを金属体に設けるだけで、金属体の外側と容易に良好な通信を行うことができる。 According to the present invention, even if the metal body is not disposed nearby, the metal body has good communication characteristics, and even if the antenna is disposed in the metal body, only the simple slot is provided in the metal body. Good communication can be easily performed with the outside.

本実施の形態におけるアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図Exploded perspective view of a portable terminal equipped with an antenna according to the present embodiment 本実施の形態におけるアンテナの斜視図The perspective view of the antenna in this Embodiment 本実施の形態におけるアンテナの分解斜視図An exploded perspective view of the antenna in the present embodiment 本実施の形態におけるコアの斜視図The perspective view of the core in this Embodiment 本実施の形態におけるアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図Exploded perspective view of a portable terminal equipped with an antenna according to the present embodiment 本実施の形態におけるアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図Exploded perspective view of a portable terminal equipped with an antenna according to the present embodiment 従来のアンテナの一例を示す図The figure which shows an example of the conventional antenna 本実施の形態におけるアンテナが発生させる磁界を示す図The figure which shows the magnetic field which the antenna in this Embodiment generates 図７のアンテナが発生させる磁界を示す図The figure which shows the magnetic field which the antenna of FIG. 7 generates 本実施の形態におけるアンテナが発生させる磁界を示す図The figure which shows the magnetic field which the antenna in this Embodiment generates 図７のアンテナが発生させる磁界を示す図The figure which shows the magnetic field which the antenna of FIG. 7 generates 本実施の形態におけるアンテナ及び図７のアンテナにおいてアンテナ同士が平行に対向している場合の通信可能距離を示す図The figure which shows the communicable distance when the antennas in this Embodiment and the antenna of FIG. 本実施の形態におけるアンテナ及び図７のアンテナにおいてアンテナ同士が４５度の角度で対向している場合の通信可能距離を示す図The figure which shows the communicable distance when the antennas are facing each other at an angle of 45 degrees in the antenna in this embodiment and the antenna of FIG. 本実施の形態におけるアンテナのコアのサイズとアンテナの誘起電圧との関係を示す図The figure which shows the relationship between the size of the core of the antenna in this Embodiment, and the induced voltage of an antenna 電子機器内における本実施の形態のアンテナ及び従来のアンテナと他の周波数帯のアンテナとの配置を示す図The figure which shows arrangement | positioning with the antenna of this Embodiment in an electronic device, the conventional antenna, and the antenna of another frequency band 本実施のアンテナの斜視図Perspective view of antenna of this embodiment 本実施のアンテナの斜視図Perspective view of antenna of this embodiment 本実施の形態におけるアンテナが搭載された金属体を含む携帯端末の分解斜視図Exploded perspective view of a portable terminal including a metal body on which an antenna according to the present embodiment is mounted 本実施の形態におけるアンテナが搭載された金属体を含む携帯端末の分解斜視図Exploded perspective view of a portable terminal including a metal body on which an antenna according to the present embodiment is mounted 本実施の形態における背面カバーとスロットとアンテナの関係を示す図The figure which shows the relationship between a back cover, a slot, and an antenna in this Embodiment 本実施の形態におけるアンテナの発生させる磁束と背面カバーとスロットの関係を示す図The figure which shows the relationship between the magnetic flux which the antenna in this Embodiment generate | occur | produces, a back cover, and a slot 本実施の形態における背面カバー（金属体）に流れる電流を示す図The figure which shows the electric current which flows into the back cover (metal body) in this Embodiment 本実施の形態におけるインダクタンス調整機構を備えるアンテナの上面図Top view of an antenna provided with an inductance adjustment mechanism in the present embodiment 本実施の形態におけるアンテナのインダクタンスを決定するパラメータを説明する図The figure explaining the parameter which determines the inductance of the antenna in this Embodiment 本実施の形態におけるアンテナをインダクタンス調整機構によってインダクタンスを変化させた様子を示す図The figure which shows a mode that the inductance in the antenna in this Embodiment was changed with the inductance adjustment mechanism

本発明は面を備えるコアと、前記面のうち、コイルが巻回されたコイル巻回部と、前記面のうち、前記コイルが巻回されていない複数のコイル非巻回部と、を備え、前記コイル巻回部は、前記面上の第１の方向において前記複数のコイル非巻回部に挟まれ、前記面は、前記第１の方向における幅が、前記第１の方向と垂直な第２の方向の幅以上であることを特徴とするアンテナであって、金属体が近くに配置されなくても良好な通信特性を有し、更にアンテナが金属体内に配置されたとしても、シンプルなスロットのみを金属体に設けるだけで、金属体の外側と容易に良好な通信を行うことができる。 The present invention includes a core including a surface, a coil winding portion around which the coil is wound, and a plurality of coil non-winding portions around which the coil is not wound. The coil winding portion is sandwiched between the plurality of coil non-winding portions in a first direction on the surface, and the surface has a width in the first direction perpendicular to the first direction. An antenna having a width equal to or greater than the width in the second direction, having good communication characteristics even if the metal body is not arranged nearby, and simple even if the antenna is arranged in the metal body By providing only a slot in the metal body, good communication can be easily performed with the outside of the metal body.

（実施の形態）
図１は、本実施の形態におけるアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図である。携帯端末１は、表示パネル２、背面カバー３、表示パネル２と背面カバー３との間に収められるバッテリー４、カメラ５、電子回路基板６、などにより構成されている。図１のように表示パネル２がタッチパネル方式で、操作用のボタンがない場合もあるが、表示パネル２はタッチパネル方式である場合とそうでない場合とがあり、別途操作用のボタンを備えても良い。表示パネル２は液晶パネルで、パネルカバー２ａを備える。背面カバー３には、本発明の一実施の形態であるアンテナ８が粘着テープによる貼り付けやビスによる固定などにより搭載されている。このとき、背面カバー３は樹脂などの非金属体の場合と金属体の場合がある。図１の背面カバー３は、樹脂である。なお、図１では、アンテナ８はカメラ５と重ならないように配置される。アンテナ８はバッテリー４と重なるように配置されてもいいが、より薄い電子回路基板６と重なるように配置したほうが、携帯端末１全体を薄型化することができる。なお、本実施の形態ではアンテナ８を背面カバー３の平坦な部分に配置しているが、背面カバー３の曲面に沿って配置することも可能である。また、図１のように背面カバー３の長手方向と、アンテナ８のコイルの軸方向（長手方向）が略同一方向であることが好ましい。これにより、アンテナ８の通信方向がユーザーにとって利便性の良い方向となる。 (Embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view of a portable terminal on which an antenna according to the present embodiment is mounted. The mobile terminal 1 includes a display panel 2, a back cover 3, a battery 4 that is housed between the display panel 2 and the back cover 3, a camera 5, an electronic circuit board 6, and the like. As shown in FIG. 1, the display panel 2 may be a touch panel type and may not have an operation button. However, the display panel 2 may or may not be a touch panel type, and may have a separate operation button. good. The display panel 2 is a liquid crystal panel and includes a panel cover 2a. An antenna 8 according to an embodiment of the present invention is mounted on the back cover 3 by sticking with an adhesive tape or fixing with a screw. At this time, the back cover 3 may be a non-metallic body such as a resin or a metallic body. The back cover 3 in FIG. 1 is a resin. In FIG. 1, the antenna 8 is arranged so as not to overlap the camera 5. Although the antenna 8 may be disposed so as to overlap the battery 4, the entire mobile terminal 1 can be thinned by being disposed so as to overlap the thinner electronic circuit board 6. In the present embodiment, the antenna 8 is disposed on a flat portion of the back cover 3, but can be disposed along the curved surface of the back cover 3. Moreover, it is preferable that the longitudinal direction of the back cover 3 and the axial direction (longitudinal direction) of the coil of the antenna 8 are substantially the same direction as shown in FIG. Thereby, the communication direction of the antenna 8 becomes a direction convenient for the user.

アンテナ８の電子回路基板６との対向面には、電子回路基板６との接続を行うことによりアンテナ装置を形成するための外部接続端子８ａおよび８ｂが設けられている。電子回路基板６とアンテナ８との接続は、ピンによる接触やコネクタ接続、導線のはんだ付けなどが考えられる。本実施の形態においては、電子回路基板６にアンテナ入出力用ピン７ａ、７ｂを備えている。一般的に知られているように、アンテナ入出力用ピン７ａおよび７ｂは、整合回路および制御ＩＣなどが配置された電子回路基板６上のアンテナ制御部９に接続されるものとする。そして、このアンテナ入出力用ピン７ａ、７ｂが、アンテナ８に設けられた外部接続端子８ａおよび８ｂを両端部とするコイル部と接続されることにより、アンテナ装置が形成される。なお、背面カバー３と表示パネル２の間にできる空間には、ＲＦ−ＩＤ用ＩＣや整合回路の他、他周波用アンテナ、スピーカー、ＲＦモジュールなどの部品が配置される。 External connection terminals 8 a and 8 b for forming an antenna device by connecting to the electronic circuit board 6 are provided on the surface of the antenna 8 facing the electronic circuit board 6. The connection between the electronic circuit board 6 and the antenna 8 may be contact with a pin, connector connection, or soldering of a conductive wire. In this embodiment, the electronic circuit board 6 is provided with antenna input / output pins 7a and 7b. As generally known, the antenna input / output pins 7a and 7b are connected to an antenna control unit 9 on an electronic circuit board 6 on which a matching circuit, a control IC, and the like are arranged. The antenna input / output pins 7a and 7b are connected to coil portions having both ends of the external connection terminals 8a and 8b provided on the antenna 8, thereby forming an antenna device. In the space formed between the back cover 3 and the display panel 2, components such as an antenna for other frequencies, a speaker, and an RF module are arranged in addition to the IC for RF-ID and the matching circuit.

図２は、本実施の形態におけるアンテナの斜視図である。また、図３は、本実施の形態におけるアンテナの分解斜視図である。さらに、図４は、本実施の形態におけるコアの斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view of the antenna according to the present embodiment. FIG. 3 is an exploded perspective view of the antenna according to the present embodiment. FIG. 4 is a perspective view of the core in the present embodiment.

図２に示すように、本実施の形態のアンテナ８は、面を備えるコア１１と、面のうち、コイルが巻回されたコイル巻回部（領域Ｂ）と、面のうち、コイルが巻回されていない複数のコイル非巻回部（領域Ａ、Ｃ）と、を備え、コイル巻回部は、面上のコイルの軸方向において複数のコイル非巻回部に挟まれ、面は、コイルの軸方向における幅（第１の方向）が、コイルの巻回方向（第２の方向）の幅以上である。更に好ましくは、コア１１は、略長方形の形状をする面を表面または裏面とする板状であり、コイルは、面の短手方向とコイルの軸方向とが交差するように巻回される。更に好ましくは、コイルの軸方向がコア１１の面の長手方向と略同一方向（±１０度以内）であると良い。また、コイルの軸方向において、複数のコイル非巻回部（領域Ａ、Ｃ）の全体長さは、コイル巻回部（領域Ｂ）の長さ以上であるとよい。すなわち、コイルの軸方向において、領域Ａ、Ｃの長さをそれぞれ足した合計の長さが、領域Ｂの長さ以上であり、コア１１の長さは領域Ｂの長さの２倍以上となる。さらに好ましくは、複数のコイル非巻回部（領域Ａ、Ｃ）のそれぞれの長さは、コイル巻回部（領域Ｂ）の長さと略同一である。すなわち、コイルの軸方向において、コア１１の長さは領域Ｂの長さの３倍程度となる。 As shown in FIG. 2, the antenna 8 according to the present embodiment includes a core 11 having a surface, a coil winding part (region B) around which a coil is wound, and a coil wound out of the surface. A plurality of coil non-winding portions (regions A and C) that are not rotated, the coil winding portion is sandwiched between the plurality of coil non-winding portions in the axial direction of the coil on the surface, The width in the axial direction of the coil (first direction) is equal to or larger than the width in the coil winding direction (second direction). More preferably, the core 11 has a plate shape having a substantially rectangular surface as a front surface or a back surface, and the coil is wound so that the short direction of the surface intersects the axial direction of the coil. More preferably, the axial direction of the coil is substantially the same as the longitudinal direction of the surface of the core 11 (within ± 10 degrees). In addition, in the axial direction of the coil, the overall length of the plurality of coil non-winding portions (regions A and C) is preferably equal to or greater than the length of the coil winding portion (region B). That is, in the axial direction of the coil, the total length obtained by adding the lengths of the regions A and C is not less than the length of the region B, and the length of the core 11 is not less than twice the length of the region B. Become. More preferably, the length of each of the plurality of coil non-winding portions (regions A and C) is substantially the same as the length of the coil winding portion (region B). That is, the length of the core 11 is about three times the length of the region B in the axial direction of the coil.

詳しく説明すると、フェライト、アモルファス、ケイ素鋼、パーマロイ、軟磁性材料等の磁性体により形成されたコア１１と、その周囲を包み込むように配置され、主に樹脂からなる支持体上にアンテナパターンであるコイルパターン（導線）などが形成されたフレキシブル基板１２と、を備える。本実施の形態においては、コア１１はフェライトによって構成され、本実施の形態ではサイズが４０×１０×０．３ｍｍであり、焼成寸法バラツキにより３９．５〜４０．５ｍｍ×９．７〜１０．３ｍｍ×０．２７〜０．３３ｍｍ程度となる可能性がある。コア１１の形状は平行六面体、特に直方体のプレート状といえ、２つの大きな面は長方形が好ましいが正方形でも良い。ここで言うコイルパターンとは、図示しないＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体と通信を行うための磁力線を発生させ、矢印Ｓをコイル軸としたコイルパターンが形成されている。コイルパターンは、例えばフレキシブル基板１２が有する、ポリイミドフィルムとカバーレイあるいはレジストという２つの樹脂層の間に形成される銅箔によって形成されるのが通常である。コイル軸Ｓとは、このコイル軸Ｓを略中心にコイルパターンが巻回されているもので、フレキシブル基板１２のコイルパターンとは略垂直である。なお、導線は導体パターンによるものだけに限られず、金属線などをコア１１に巻回しても良いし、導体膜をコア１１に形成してもよく、どのような形態でも良い。外部接続端子８ａ、８ｂは、コア１１の外側に位置する。 More specifically, the antenna pattern is formed on a core 11 made of a magnetic material such as ferrite, amorphous, silicon steel, permalloy, or soft magnetic material, and disposed around the core 11 and mainly made of resin. And a flexible substrate 12 on which a coil pattern (conductive wire) and the like are formed. In the present embodiment, the core 11 is made of ferrite, and in this embodiment, the size is 40 × 10 × 0.3 mm, and 39.5 to 40.5 mm × 9.7 to 10. There is a possibility that it is about 3 mm × 0.27 to 0.33 mm. The shape of the core 11 is a parallelepiped, particularly a rectangular parallelepiped plate, and the two large surfaces are preferably rectangular but may be square. The coil pattern referred to here is a coil pattern that generates magnetic lines of force for communicating with a wireless communication medium such as an IC card or IC tag (not shown) and has an arrow S as a coil axis. The coil pattern is usually formed by a copper foil formed between two resin layers of the flexible substrate 12 such as a polyimide film and a coverlay or a resist. The coil axis S is a coil pattern wound about the coil axis S and is substantially perpendicular to the coil pattern of the flexible substrate 12. The conductive wire is not limited to a conductor pattern, and a metal wire or the like may be wound around the core 11, or a conductor film may be formed on the core 11. The external connection terminals 8 a and 8 b are located outside the core 11.

また、コア１１の形状は、長手方向が図２のようにコイル軸Ｓと同一方向であり、短手方向コイルパターンの巻回方向と同一方向である。コア１１は、長手方向の幅が短手方向の幅の少なくとも２倍以上、好ましくは３倍以上とすることで、小さなコイルパターンであっても大きなアンテナを形成したような効果を得ることができる。詳細は、後に説明する。 Further, the core 11 has the same longitudinal direction as the coil axis S as shown in FIG. 2 and the same direction as the winding direction of the short-side coil pattern. The core 11 can have the effect of forming a large antenna even with a small coil pattern by making the width in the longitudinal direction at least twice as large as the width in the short direction, preferably 3 times or more. . Details will be described later.

図３に示すように、フレキシブル基板１２は、コア１１を挟んで２つに分割された形となっている。本実施の形態においては便宜上、これら２つに分割されたフレキシブル基板１２のうち、外部接続端子８ａ、８ｂを有する側を下側フレキシブル基板１２ａとし、そうでない側を上側フレキシブル基板１２ｂとする。後により詳しく述べるが、これら下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとは半田により接合されている。本実施の形態においては、コイル軸Ｓと略平行なフレキシブル基板１２の二辺において接合されている。また、「下側」「上側」は、図３において理解し易くするために便宜上付与しているもので、アンテナ８として機器に搭載する際には上下が逆になっても構わない。 As shown in FIG. 3, the flexible substrate 12 has a shape divided into two with the core 11 interposed therebetween. In the present embodiment, for convenience, the side having the external connection terminals 8a and 8b in the flexible substrate 12 divided into two is defined as the lower flexible substrate 12a, and the other side as the upper flexible substrate 12b. As will be described in detail later, the lower flexible substrate 12a and the upper flexible substrate 12b are joined by solder. In the present embodiment, the flexible substrate 12 is joined at two sides substantially parallel to the coil axis S. Further, “lower side” and “upper side” are given for convenience in order to facilitate understanding in FIG. 3, and when the antenna 8 is mounted on a device, it may be upside down.

これら下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの間にコア１１を固定するために、本実施の形態においては接着層としての両面接着テープ３１、３２が用いられる。すなわち、両面接着テープ３２はコア１１と下側フレキシブル基板１２ａとの間及び、両面接着テープ３１はコア１１と上側フレキシブル基板１２ｂとの間に貼付される。さらに、アンテナ８を図１の背面カバーに貼り付けるための両面接着テープ３３を備える。 In order to fix the core 11 between the lower flexible substrate 12a and the upper flexible substrate 12b, double-sided adhesive tapes 31 and 32 as adhesive layers are used in the present embodiment. That is, the double-sided adhesive tape 32 is affixed between the core 11 and the lower flexible substrate 12a, and the double-sided adhesive tape 31 is affixed between the core 11 and the upper flexible substrate 12b. Furthermore, a double-sided adhesive tape 33 for attaching the antenna 8 to the back cover of FIG. 1 is provided.

また、コア１１はフレキシブル基板１２から必然的にむき出しの部分ができるため、図４に示すようにコア１１全体をしっかりと保護テープ３４、３５で両面から保護している。すなわち、コア１１は破損などにより特性が変化しやすいため、フレキシブル基板１２とは別に保護部材を有している。また、本実施の形態においては、コア１１はフェライト焼成体からなり、柔軟性を有するためにあらかじめ複数の小片に粉砕されている。これら小片をシート状に維持するためにも、保護テープ３４、３５を備えている。また、これにより、アンテナ８は、背面カバー３に貼付される箇所がたとえ曲面を有していても、その曲面に沿って貼付され配置されることが可能となる。また、小片に粉砕することで、それ以上破損することが難しくなり、破損による特性劣化を防ぐことができる。 Further, since the core 11 is inevitably exposed from the flexible substrate 12, the entire core 11 is firmly protected from both sides by the protective tapes 34 and 35 as shown in FIG. That is, the core 11 has a protective member separately from the flexible substrate 12 because the characteristics are easily changed due to breakage or the like. Moreover, in this Embodiment, the core 11 consists of a ferrite sintered body, and in order to have a softness | flexibility, it is grind | pulverized into the several small piece beforehand. In order to maintain these small pieces in a sheet shape, protective tapes 34 and 35 are provided. This also allows the antenna 8 to be affixed and disposed along the curved surface, even if the part affixed to the back cover 3 has a curved surface. Further, by crushing into small pieces, it becomes difficult to break further, and characteristic deterioration due to breakage can be prevented.

コア１１のフレキシブル基板１２への固定方法については、本実施の形態に示すように、コア１１の両面への両面接着テープの貼付である必要は、必ずしもない。 As for the method for fixing the core 11 to the flexible substrate 12, as shown in the present embodiment, it is not always necessary to apply a double-sided adhesive tape to both surfaces of the core 11.

再び図３を用いて、本実施の形態の説明を行う。前述したように、フレキシブル基板１２を構成する下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとは、コイル軸Ｓと略平行なフレキシブル基板１２の二辺において、導線どうしが半田付けにより接合されている。これにより、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとでコイルパターンが形成される。 The present embodiment will be described with reference to FIG. 3 again. As described above, the lower flexible substrate 12a and the upper flexible substrate 12b constituting the flexible substrate 12 are joined to each other by soldering at two sides of the flexible substrate 12 substantially parallel to the coil axis S. Thereby, a coil pattern is formed by the lower flexible substrate 12a and the upper flexible substrate 12b.

次に、本実施の形態のアンテナ８のひとつの特徴であるコア１１とフレキシブル基板１２とのサイズについて説明する。前述したように、コア１１は長手方向の幅が短手方向の幅の４倍であるほど、長手方向に長く伸びた形状をしている。そして、フレキシブル基板１２はコア１１の長手方向の略中央（図２の領域Ｂ）に位置している。フレキシブル基板１２がコア１１の長手方向の略中央であるときに最も効率よく磁束が発生するが、用途によって別の位置に配置してもよい。コア１１の長手方向の幅に対して、フレキシブル基板１２の同一方向の幅は小さく、好ましくはコア１１の長手方向の幅の半分以下にすると良い。本実施の形態では、コア１１の長手方向におけるフレキシブル基板１２の幅は２０ｍｍである。図２においては、コア１１の長手方向の幅が、領域Ａ：領域Ｂ：領域Ｃ＝１：２：１程度である。それに対して、コア１１の短手方向の幅に対して、フレキシブル基板１２の同一方向の幅は大きく、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとが半田などで接合されるために必要な長さだけ大きい。 Next, the size of the core 11 and the flexible substrate 12 which is one feature of the antenna 8 of the present embodiment will be described. As described above, the core 11 has a shape extending longer in the longitudinal direction as the width in the longitudinal direction is four times the width in the shorter direction. And the flexible substrate 12 is located in the approximate center (area | region B of FIG. 2) of the longitudinal direction of the core 11. As shown in FIG. Magnetic flux is most efficiently generated when the flexible substrate 12 is substantially in the center in the longitudinal direction of the core 11, but may be arranged at another position depending on the application. The width in the same direction of the flexible substrate 12 is smaller than the width in the longitudinal direction of the core 11, and preferably less than half the width in the longitudinal direction of the core 11. In the present embodiment, the width of the flexible substrate 12 in the longitudinal direction of the core 11 is 20 mm. In FIG. 2, the width of the core 11 in the longitudinal direction is about region A: region B: region C = 1: 2: 1. On the other hand, the width of the flexible substrate 12 in the same direction is larger than the width of the core 11 in the short direction, and the length necessary for joining the lower flexible substrate 12a and the upper flexible substrate 12b with solder or the like. That's big.

このような形状とすることで、アンテナ８の小型化と特性の向上とを両立することができる。すなわち、フレキシブル基板１２が設けられている領域Ｂは、設けられていない領域Ａ及び領域Ｃと比較して厚くなる。すなわち、領域Ｂはなるべく小さくすることにより、アンテナ８の薄型化、小型化が達成される。領域Ｂが小さくなることでアンテナ８の特性が劣化する可能性はあるがコア１１のサイズを長くすることにより、領域Ｂを小さくしても十分な性能を得ることができる。さらに、領域Ｂの大きさを一定として巻回数が一定でも、領域Ａ、Ｃの長さを変えることで特性を変化させることができる。すなわち、領域Ａ、Ｃの少なくとも１つを長く設定することによって、特性を向上させることができる。 By adopting such a shape, it is possible to achieve both reduction in size and improvement in characteristics of the antenna 8. That is, the region B where the flexible substrate 12 is provided is thicker than the regions A and C where the flexible substrate 12 is not provided. That is, by making the region B as small as possible, the antenna 8 can be reduced in thickness and size. Although there is a possibility that the characteristics of the antenna 8 are deteriorated by reducing the area B, it is possible to obtain sufficient performance even if the area B is reduced by increasing the size of the core 11. Furthermore, even if the size of the region B is constant and the number of windings is constant, the characteristics can be changed by changing the lengths of the regions A and C. That is, the characteristics can be improved by setting at least one of the regions A and C longer.

次に、携帯端末１内におけるアンテナ８の図１とは異なる配置、形状について説明する。図５は、本実施の形態におけるアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図である。図６は、本実施の形態におけるアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図である。ただし、図５、図６のアンテナ８は、基本的に図１のアンテナ８と同様のものであり、特性、効果、に多少の差異があるものの、ほぼ同一である。 Next, the arrangement and shape of the antenna 8 in the mobile terminal 1 different from those in FIG. 1 will be described. FIG. 5 is an exploded perspective view of a portable terminal on which the antenna according to the present embodiment is mounted. FIG. 6 is an exploded perspective view of a portable terminal on which the antenna according to the present embodiment is mounted. However, the antenna 8 of FIGS. 5 and 6 is basically the same as the antenna 8 of FIG. 1 and is almost the same, although there are some differences in characteristics and effects.

図５は、図１と異なりアンテナ８のコア１１の一部（図２の領域Ａまたは領域Ｃに相当する部分）がバッテリー４と重なっている。このように、アンテナ８は背面カバー３のほぼ中央に配置されても、高特性な通信をすることができる。すなわち、アンテナ８の通信特性を鑑みると、背面カバー３のいずれの場所に配置されても問題ない。しかし、端に配置することで、アンテナ８の周囲に位置する筐体内の様々な部品（特に金属を含む部品）が減少し、それらからの影響をアンテナ８が受けにくくなるうえ、後述する図１０のような斜めの通信が良好に行われる。また、コア１１の厚みは均一でなくても良い。バッテリー４と重なる部分を薄くすることも可能であるし、他部品と重なる部分を薄く形成しても良い。筐体内で配置しやすいように、コア１１の厚みを変化させても良い。なお、アンテナ８を中央に配置しても斜めの通信は可能であるが、携帯端末１の形状が斜め方向の通信をしにくいため、端部配置の方が好ましい。また、図６は、コア１１の一部（図２の領域Ａまたは領域Ｃに相当する部分）に貫通孔を備える。その貫通孔は、背面カバー３に設けられる貫通孔と重なっており、その貫通孔にカメラ５が挿入される。すなわち、コア１１は、カメラ５の周りを囲むように配置される。これにより、カメラ（金属体）の悪影響を小さくすることができる。これは、磁束がコア１１を通るため、カメラまで磁束が及びにくくなるためである。 5 differs from FIG. 1 in that a part of the core 11 of the antenna 8 (a portion corresponding to the region A or the region C in FIG. 2) overlaps the battery 4. As described above, even when the antenna 8 is arranged at the approximate center of the back cover 3, high-quality communication can be performed. That is, in view of the communication characteristics of the antenna 8, there is no problem even if it is disposed at any location on the back cover 3. However, by disposing at the end, various parts (particularly parts containing metal) in the casing located around the antenna 8 are reduced, and the antenna 8 is not easily affected by them. As shown in FIG. Further, the thickness of the core 11 may not be uniform. It is possible to make the portion overlapping with the battery 4 thin, or to make the portion overlapping with other parts thin. You may change the thickness of the core 11 so that it may arrange | position easily within a housing | casing. Note that even if the antenna 8 is arranged in the center, oblique communication is possible. However, since the shape of the mobile terminal 1 is difficult to perform communication in an oblique direction, the end arrangement is preferable. 6 includes a through hole in a part of the core 11 (a portion corresponding to the region A or the region C in FIG. 2). The through hole overlaps with the through hole provided in the back cover 3, and the camera 5 is inserted into the through hole. That is, the core 11 is disposed so as to surround the camera 5. Thereby, the adverse effect of the camera (metal body) can be reduced. This is because the magnetic flux hardly reaches the camera because the magnetic flux passes through the core 11.

次に、本願発明のアンテナ８が良特性である理由について説明する。説明を分かりやすくするため、図７の従来アンテナと比較して行う。 Next, the reason why the antenna 8 of the present invention has good characteristics will be described. In order to make the explanation easy to understand, it is compared with the conventional antenna of FIG.

図７は、従来のアンテナの一例を示す図である。図８は、本実施の形態におけるアンテナが発生させる磁界を示す図である。図９は、図７のアンテナが発生させる磁界を示す図である。図１０は、本実施の形態におけるアンテナが発生させる磁界を示す図である。図１１は、図７のアンテナが発生させる磁界を示す図である。図１２は、本実施の形態におけるアンテナ及び図７のアンテナにおいてアンテナ同士が平行に対向している場合の通信可能距離を示す図である。図１３は、本実施の形態におけるアンテナ及び図７のアンテナにおいてアンテナ同士が４５度の角度で対向している場合の通信可能距離を示す図である。図８〜図１３においては、アンテナ８とアンテナ１０８とは、金属体１０３に載置されており、この金属体１０３は、携帯端末１内の金属体の影響を考慮するためのものである。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a conventional antenna. FIG. 8 is a diagram illustrating a magnetic field generated by the antenna according to the present embodiment. FIG. 9 is a diagram illustrating a magnetic field generated by the antenna of FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating a magnetic field generated by the antenna according to the present embodiment. FIG. 11 is a diagram illustrating a magnetic field generated by the antenna of FIG. FIG. 12 is a diagram showing a communicable distance when the antennas of the present embodiment and the antenna of FIG. 7 face each other in parallel. FIG. 13 is a diagram illustrating a communicable distance when the antennas of the present embodiment and the antenna of FIG. 7 face each other at an angle of 45 degrees. 8 to 13, the antenna 8 and the antenna 108 are placed on the metal body 103, and the metal body 103 is for considering the influence of the metal body in the mobile terminal 1.

図２に示す本願発明のアンテナ８と、図７に示す従来のアンテナ１０８との違いの一つに、領域Ａ、Ｃの大きさの違いがある。図７の従来のアンテナ１０８には領域Ａ及び領域Ｃがほとんど存在しないが、本願発明のアンテナ８には領域Ａ及び領域Ｃが存在し、フレキシブル基板１２からはみ出している。領域Ａ及び領域Ｃはコイルの開口と同様の働きをするので、発生する磁束の入り口と出口となる。すなわち、図８を見ると、磁束は領域Ａを大きな入り口としてコア１１の中に入り、フレキシブル基板１２で挟まれた空間を通り、磁束は領域Ｃを大きな出口としてコア１１の外側に出て行く。 One of the differences between the antenna 8 of the present invention shown in FIG. 2 and the conventional antenna 108 shown in FIG. 7 is the difference in the sizes of the areas A and C. The conventional antenna 108 of FIG. 7 has almost no region A and region C, but the antenna 8 of the present invention has the region A and region C and protrudes from the flexible substrate 12. Since the region A and the region C function in the same manner as the opening of the coil, they serve as an entrance and an exit for the generated magnetic flux. That is, in FIG. 8, the magnetic flux enters the core 11 with the region A as a large entrance, passes through the space sandwiched between the flexible substrates 12, and the magnetic flux exits the core 11 with the region C as a large exit. .

なお、従来のアンテナ１０８においては、コアのサイズ１２ｍｍ×４２ｍｍ×０．３ｍｍに対して、フレキシブル基板の面積が１２．５ｍｍ×４６ｍｍである。対して、本願発明のアンテナ８においては、コア１１のサイズ４０ｍｍ×１０ｍｍ×０．３ｍｍに対して、フレキシブル基板１２の面積が２０ｍｍ×１６ｍｍである。このように、コアもフレキシブル基板（すなわちコイルの大きさ）においても、本発明のアンテナ８の方が小さい。すなわち、本願発明の実施例のサイズで従来と同一形態のアンテナを形成すると、本願発明のアンテナ８の方が、通信可能領域の大きさや通信距離などの特性が悪化することは明らかである。 In the conventional antenna 108, the area of the flexible substrate is 12.5 mm × 46 mm with respect to the core size 12 mm × 42 mm × 0.3 mm. On the other hand, in the antenna 8 of the present invention, the area of the flexible substrate 12 is 20 mm × 16 mm with respect to the size of the core 11 of 40 mm × 10 mm × 0.3 mm. Thus, the antenna 8 of the present invention is smaller in both the core and the flexible substrate (that is, the size of the coil). That is, when an antenna having the same size as that of the conventional antenna is formed in the size of the embodiment of the present invention, it is obvious that the antenna 8 of the present invention deteriorates characteristics such as the size of the communicable area and the communication distance.

しかしながら、本願発明のアンテナ８が発生させる磁束（通信に利用する磁束）のうち、図８のＺ方向（上下方向）成分の面積が大きくなる。一方、図９の従来のアンテナ１０８においては、開口面積が小さいため、小さな開口に磁束が集中し、通信に利用する磁束のＺ方向成分の面積が小さくなってしまう。このように、従来のアンテナ（一般的なアンテナ）は、コイルの軸方向に開口面積を有しても、コイルの軸方向以外に開口面積を有することが難しい。この結果、通信可能な領域が偏り、少しでもその領域を外れると、すぐに通信が困難となってしまう。通信が困難となる領域とは、一方のアンテナが発生させる磁束のうち、一方のアンテナから他方のアンテナに向かう磁束と他方のアンテナから一方のアンテナに向かう磁束との双方が、他方のアンテナを貫くことによって、一方のアンテナが発生させる磁束が相殺されてしまう場合である。従来のアンテナ１０８はコイルの開口面積が小さいため、磁束が相殺しあう状況に陥りやすい。一方本願発明のアンテナ８は、コイルの開口面積が大きくなっているので、双方向の磁束が相手側アンテナを貫きにくい。また、前述したように従来のアンテナ１０８やその他のアンテナにおいては、一般的に、磁束の入り口と出口はコイルの軸方向に向いている。従って、基本的にメインの通信方向がコイルの軸方向となり、それ以外の方向における通信が困難となる。対して、アンテナ８は、コア１１が板状であり、２つの大きな面は図８のＺ方向を向いており、アンテナ８のコイルの軸方向を向いていない。そして、コイルの軸方向以外の方向（Ｚ方向）に磁束の入り口、出口を形成する面が形成されるため、コイルの軸方向以外の方向（Ｚ方向）においても良好な通信ができる。もちろんコイルの軸方向においても通信は可能であるため、コイルの軸方向からコア１１の面が向いている方向まで、３次元的に通信可能領域を広げることができる。 However, the area of the Z direction (vertical direction) component of FIG. 8 becomes large among the magnetic flux (magnetic flux utilized for communication) which the antenna 8 of this invention generates. On the other hand, in the conventional antenna 108 of FIG. 9, since the opening area is small, the magnetic flux concentrates in the small opening, and the area of the Z direction component of the magnetic flux used for communication is reduced. Thus, even if the conventional antenna (general antenna) has an opening area in the axial direction of the coil, it is difficult to have an opening area other than in the axial direction of the coil. As a result, the communicable area is biased, and if the area deviates even a little, communication becomes difficult immediately. The region where communication is difficult means that among the magnetic fluxes generated by one antenna, both the magnetic flux from one antenna to the other antenna and the magnetic flux from the other antenna to the one antenna penetrate the other antenna. This is a case where the magnetic flux generated by one antenna is canceled. Since the conventional antenna 108 has a small opening area of the coil, it easily falls into a situation where magnetic fluxes cancel each other. On the other hand, since the antenna 8 of the present invention has a large coil opening area, the bidirectional magnetic flux hardly penetrates the counterpart antenna. As described above, in the conventional antenna 108 and other antennas, generally, the entrance and exit of the magnetic flux are directed in the axial direction of the coil. Therefore, the main communication direction is basically the axial direction of the coil, and communication in other directions becomes difficult. On the other hand, in the antenna 8, the core 11 has a plate shape, and two large surfaces face the Z direction in FIG. 8 and do not face the axial direction of the coil of the antenna 8. And since the surface which forms the entrance and exit of magnetic flux is formed in directions (Z direction) other than the axial direction of a coil, favorable communication can be performed also in directions (Z direction) other than the axial direction of a coil. Of course, since communication is possible also in the axial direction of the coil, the communicable region can be expanded three-dimensionally from the axial direction of the coil to the direction in which the surface of the core 11 faces.

図１０、図１１を見ると同様で、図１０の本実施の携帯のアンテナ８は、Ｚ４５度方向の磁束も広い範囲に及んでいることが分かる。これは、領域Ｃの面積が大きいため、アンテナ８の開口面積が大きいことと同一の効果を得ることができるからである。一方、図１１の従来のアンテナ１０８においては、開口面積が小さいため、小さな開口に磁束が集中し、通信に利用する磁束のＺ４５度方向成分の面積が小さくなってしまう。この結果、通信可能な領域が偏り、少しでもその領域を外れると、すぐに通信が困難となってしまう。 Similar to FIGS. 10 and 11, it can be seen that the portable antenna 8 of FIG. 10 has a wide range of magnetic flux in the Z45 direction. This is because since the area of the region C is large, the same effect as that of the large opening area of the antenna 8 can be obtained. On the other hand, in the conventional antenna 108 of FIG. 11, since the opening area is small, the magnetic flux concentrates in the small opening, and the area of the Z45 direction component of the magnetic flux used for communication becomes small. As a result, the communicable area is biased, and if the area deviates even a little, communication becomes difficult immediately.

これらの結果を、図１２、図１３が示す。 These results are shown in FIGS.

図１２（ａ）、（ｂ）の状況下において、図１２（ｃ）、（ｄ）のような実験結果が得られた。すなわち、図１２（ａ）は、通信対象のアンテナが、アンテナ８またはアンテナ１０８に平行に対向して通信を行う場合を横から見た図であり、位置関係は座標（０，０）である。ここで言う通信距離とは、通信相手であるアンテナ表面からアンテナ８表面までの距離である。また、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）を上から見た図である。図１２（ｃ）は、本発明のアンテナ８の通信可能距離を座標別に示す図である。図１２（ｄ）は、従来のアンテナ１０８の通信可能距離を座標別に示す図である。なお、座標（０，０）とは、図８〜図１１の金属体１０３及びアンテナ８、１０８の配置において、金属体１０３の端の短辺（図１２（ｂ）、１３（ｂ）の上側辺）の中心点が通信相手のカード（８０ｍｍ×５０ｍｍ）の中心点に一致する点を意味する。図１３においては、金属体１０３の端の短辺は、アンテナ８、１０８が載置されている側の面の短辺を意味する。 Under the conditions of FIGS. 12A and 12B, experimental results as shown in FIGS. 12C and 12D were obtained. That is, FIG. 12A is a diagram of a case in which communication is performed while the antenna to be communicated faces the antenna 8 or the antenna 108 in parallel, and the positional relationship is coordinates (0, 0). . The communication distance referred to here is the distance from the surface of the antenna that is the communication partner to the surface of the antenna 8. FIG. 12B is a view of FIG. 12A as viewed from above. FIG.12 (c) is a figure which shows the communicable distance of the antenna 8 of this invention according to a coordinate. FIG. 12D is a diagram showing the communicable distance of the conventional antenna 108 by coordinates. The coordinate (0, 0) is the short side (the upper side of FIGS. 12B and 13B) of the end of the metal body 103 in the arrangement of the metal body 103 and the antennas 8 and 108 in FIGS. This means that the center point of (side) coincides with the center point of the communication partner card (80 mm × 50 mm). In FIG. 13, the short side of the end of the metal body 103 means the short side of the surface on which the antennas 8 and 108 are placed.

図１２（ｃ）が示すとおり、本願発明のアンテナ８は、座標による通信距離の偏りが少なく、広い範囲で安定して通信することができる。また、ほとんどの領域において、通信距離が伸びている。一方、従来のアンテナ１０８においては、通信距離にかなりのバラツキがあり、特にＹ＝０ｍｍの位置では通信がかなり困難となる。また、通信領域の真ん中で通信困難な領域があるので、通信を安定して行うことが特に難しくなる。 As shown in FIG. 12 (c), the antenna 8 of the present invention is less biased in communication distance due to coordinates, and can communicate stably over a wide range. Further, in most areas, the communication distance has increased. On the other hand, in the conventional antenna 108, there is a considerable variation in the communication distance, and communication is particularly difficult at a position where Y = 0 mm. In addition, since there is an area where communication is difficult in the middle of the communication area, it is particularly difficult to perform communication stably.

また、図１３（ａ）、（ｂ）の状況下において、図１３（ｃ）、（ｄ）のような実験結果が得られた。すなわち、図１３（ａ）は、通信対象のアンテナが、アンテナ８またはアンテナ１０８に斜め４５度に対向して通信を行う場合を横から見た図であり、位置関係は座標（０，０）である。また、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）を上から見た図である。図１３（ｃ）は、本発明のアンテナ８の通信可能距離を座標別に示す図である。図１３（ｄ）は、従来のアンテナ１０８の通信可能距離を座標別に示す図である。 Further, under the conditions shown in FIGS. 13A and 13B, experimental results as shown in FIGS. 13C and 13D were obtained. That is, FIG. 13 (a) is a diagram seen from the side where the antenna to be communicated communicates with the antenna 8 or the antenna 108 at an angle of 45 degrees, and the positional relationship is expressed by coordinates (0, 0). It is. Moreover, FIG.13 (b) is the figure which looked at Fig.13 (a) from the top. FIG.13 (c) is a figure which shows the communicable distance of the antenna 8 of this invention according to a coordinate. FIG. 13D is a diagram illustrating the communicable distance of the conventional antenna 108 by coordinates.

図１３（ｃ）が示すとおり、本願発明のアンテナ８は、座標による通信距離の偏りが少なく、広い範囲で安定して通信することができる。一方、従来のアンテナ１０８においては、通信距離にかなりのバラツキがあり、特にＹ＝１５ｍｍの位置では通信がかなり困難となる。もちろん、コイルの軸方向の通信も良好に可能である。 As shown in FIG. 13 (c), the antenna 8 of the present invention is less biased in communication distance due to coordinates and can stably communicate over a wide range. On the other hand, in the conventional antenna 108, there is a considerable variation in the communication distance, and communication is particularly difficult at a position where Y = 15 mm. Of course, communication in the axial direction of the coil is also possible.

このような結果から、図７の従来のアンテナ１０８と比較して、本願発明のアンテナ８は、通信しあうアンテナ同士が平行に対向しても斜めに対向しても、広い範囲で安定して通信することができる。これは、図２の領域Ａと領域Ｃとをコイルの開口面積が増加したため、磁界の広がる領域が大きくなったからである。すなわち、アンテナ８が他方のアンテナと通信を行う際には、アンテナ８側から他方のアンテナ側へ向かう磁束と他方のアンテナ側からアンテナ８側とが発生する。そして、その両方向の磁束が他のアンテナを貫いてしまうと、お互いの方向の磁束が打ち消しあって通信することができない。従来のアンテナ１０８のようにコイルの開口面積が狭いと、磁束が狭い開口面積に集中するため、一方向の磁束が広がる面積が小さい。その結果、カード大の面積（約８０ｍｍ×約５０ｍｍ程度）のアンテナの中を、双方向の磁束の両方が貫いてしまいやすい（コイルの軸方向以外の方向をも通信方向とし、双方向の磁束が近くに存在するため）。一方、本願発明のアンテナ８では、一方向の磁束が広がる面積が大きいため、カード大の面積のアンテナの中を、双方向の磁束の両方が貫きにくい。換言すれば、一方向の磁束で十分にカード大の面積のアンテナの中の大部分を貫くことができるため、通信が困難となりにくい。更に、本願発明のアンテナ８は、従来のアンテナ１０８と比較して、コア１１は同程度の大きさに抑えつつ、フレキシブル基板１２の面積がかなり小さくなっていることが分かる。更に、アンテナ８のうちの厚い部分（領域Ｂ）を小さくして、薄い部分（領域Ａ、Ｃ）を利用するため、従来のアンテナ１０８と比較して薄型化、小型化が達成される。それにもかかわらず、本願発明のアンテナ８は同程度以上の通信距離を維持し、広い範囲で安定して通信を行うことができる。 From these results, compared with the conventional antenna 108 of FIG. 7, the antenna 8 of the present invention is stable in a wide range regardless of whether the communicating antennas face each other in parallel or obliquely. Can communicate. This is because the area in which the magnetic field spreads has increased because the opening area of the coil has increased in areas A and C in FIG. That is, when the antenna 8 communicates with the other antenna, a magnetic flux from the antenna 8 side toward the other antenna side and the antenna 8 side from the other antenna side are generated. If the magnetic fluxes in both directions penetrate through the other antennas, the magnetic fluxes in the respective directions cancel each other, and communication cannot be performed. When the opening area of the coil is narrow as in the conventional antenna 108, the magnetic flux concentrates on the narrow opening area, so that the area where the magnetic flux in one direction spreads is small. As a result, both bidirectional magnetic fluxes tend to penetrate through an antenna of a card-sized area (about 80 mm × about 50 mm) (the direction other than the axial direction of the coil is also the communication direction, and the bidirectional magnetic flux Because there is nearby). On the other hand, in the antenna 8 of the present invention, since the area in which the magnetic flux in one direction spreads is large, it is difficult for both bidirectional magnetic fluxes to penetrate through the antenna having a large card area. In other words, communication can hardly be difficult because most of the card-sized antenna can be penetrated with a magnetic flux in one direction. Furthermore, it can be seen that the area of the flexible substrate 12 is considerably reduced in the antenna 8 of the present invention as compared with the conventional antenna 108 while the core 11 is suppressed to the same size. Furthermore, since the thick portion (region B) of the antenna 8 is reduced and the thin portions (regions A and C) are used, thickness and size can be reduced as compared with the conventional antenna 108. Nevertheless, the antenna 8 of the present invention can maintain a communication distance equal to or greater than that and can stably communicate over a wide range.

更に、本願発明の特徴として、フレキシブル基板１２の構成するコイルの軸方向とは異なる方向であっても、通信方向として通信特性を向上させることができる。すなわち、図８を見ると、アンテナ８のコイルの軸方向は左右方向となり、左右方向における通信も可能である。例えば一般的なアンテナであれば、コイル軸方向のみがメインの通信方向となりやすい。しかしながら、本願発明のアンテナ８は、板状のコア１１とし、コア１１が備える大きな２つの面は、一方が背面カバー３に向いているものの、他方は主な通信方向となる図８の下方向を向いている。そして、下方向を向いている領域Ａと領域Ｃとを十分な面積で備えることによって、コイルの軸方向でないにも関わらず、図８のＺ方向の広い面積を通信方向とすることができる。 Furthermore, as a feature of the present invention, communication characteristics can be improved as a communication direction even in a direction different from the axial direction of the coil constituting the flexible substrate 12. That is, when FIG. 8 is seen, the axial direction of the coil of the antenna 8 is the left-right direction, and communication in the left-right direction is also possible. For example, with a general antenna, only the coil axis direction is likely to be the main communication direction. However, the antenna 8 of the present invention has a plate-like core 11, and two large surfaces provided in the core 11 are directed to the back cover 3, but the other is the main communication direction. Facing. And by providing the area A and the area C facing downward in a sufficient area, the wide area in the Z direction in FIG. 8 can be used as the communication direction even though it is not in the axial direction of the coil.

次に、コア１１のサイズについて説明する。図１４は、本実施の形態におけるアンテナのコアのサイズとアンテナの誘起電圧との関係を示す図である。 Next, the size of the core 11 will be described. FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the size of the antenna core and the induced voltage of the antenna in the present embodiment.

図１４においては、コア１１の幅１０ｍｍ、コイルの（コア１１の長手方向の）長さ２０ｍｍ、コイルはコア１１の長手方向の中央に配置されたまま、コア１１の長手方向の幅を変化させている。図１２（ａ）のような状況において、通信相手のアンテナのサイズが大、中、小それぞれの場合におけるそれぞれに誘起される最大電圧を計測している。それぞれのアンテナのサイズは、アンテナ（大）が７０ｍｍ×４０ｍｍ、アンテナ（中）が４５ｍｍ×３０ｍｍ、アンテナ（小）が２５ｍｍ×２０ｍｍである。図１４中の縦軸の値は、コア１１の長さが２０ｍｍのときの各々の誘起電圧で正規化してプロットしている。 In FIG. 14, the width of the core 11 is 10 mm, the length of the coil (in the longitudinal direction of the core 11) is 20 mm, and the coil is arranged in the longitudinal center of the core 11, and the width in the longitudinal direction of the core 11 is changed. ing. In the situation as shown in FIG. 12A, the maximum voltage induced in each of the cases where the size of the communication partner antenna is large, medium, and small is measured. The size of each antenna is 70 mm × 40 mm for the antenna (large), 45 mm × 30 mm for the antenna (medium), and 25 mm × 20 mm for the antenna (small). The values on the vertical axis in FIG. 14 are normalized and plotted with each induced voltage when the length of the core 11 is 20 mm.

コア１１の長さが３０〜４０ｍｍ（コイルの長さの１．５倍以上２倍以下）であるとき、アンテナ（大）、アンテナ（中）、アンテナ（小）の最大誘起電圧の値はコア１１の長さが２０ｍｍに比較して２０％以上大きく、アンテナ８が様々なサイズのアンテナを備える通信相手に対して安定して良好な通信を行うことができる。コア１１の長さが４０〜７０ｍｍ（コイルの長さの２倍以上３．５倍以下）であるとき、アンテナ（大）、アンテナ（中）の最大誘起電圧を高く維持しつつ、かつ、アンテナ（小）の最大誘起電圧がコアの長さが２０ｍｍのときよりも良好にすることができる。コア１１の長さが１２０ｍｍを越えると、通信相手のアンテナがいずれの大きさであっても、最大誘起電圧が下がるばかりである。従って、コア１１の長さは、長くとも１２０ｍｍ以下であることが好ましい。 When the length of the core 11 is 30 to 40 mm (1.5 to 2 times the length of the coil), the maximum induced voltage values of the antenna (large), the antenna (medium), and the antenna (small) are 11 is 20% or more larger than 20 mm, and the antenna 8 can stably and satisfactorily communicate with a communication partner having antennas of various sizes. When the length of the core 11 is 40 to 70 mm (2 to 3.5 times the length of the coil), the maximum induction voltage of the antenna (large) and the antenna (medium) is maintained high, and the antenna The (small) maximum induced voltage can be made better than when the core length is 20 mm. When the length of the core 11 exceeds 120 mm, the maximum induced voltage only decreases regardless of the size of the communication partner antenna. Accordingly, the length of the core 11 is preferably 120 mm or less at the longest.

また更に、複数の周波数帯において通信を行うような電子機器内に搭載される場合も、本願発明のアンテナ８は従来のアンテナ１０８に対して有利である。 Furthermore, the antenna 8 of the present invention is advantageous over the conventional antenna 108 when mounted in an electronic device that performs communication in a plurality of frequency bands.

図１５は、電子機器内における本実施の形態のアンテナ及び従来のアンテナと他の周波数帯のアンテナとの配置を示す図である。領域Ｄは、本願発明のアンテナの搭載推奨位置を示し、領域Ｅは、従来のアンテナの搭載推奨位置を示し、領域Ｆは、ＧＰＳ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷＬＡＮなどの周波数帯域用のアンテナ位置を示す。 FIG. 15 is a diagram illustrating an arrangement of the antenna of the present embodiment and the conventional antenna and antennas of other frequency bands in the electronic apparatus. An area D indicates a recommended position for mounting the antenna of the present invention, an area E indicates a recommended position for mounting a conventional antenna, and an area F indicates an antenna position for a frequency band such as GPS, Bluetooth (registered trademark), WLAN, or the like. Indicates.

一般的に、電子機器の筐体の中で、ＧＰＳ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷＬＡＮなどの周波数帯域用のアンテナは、筐体の端に配置される。これは、筐体内の金属体といった他部品による影響を抑えるためである。そして、バッテリー４側の下側端部には、通常電話用のアンテナなどが配置されるため、バッテリー４とは離れた側の上側端部に近い位置に配置される。また、ＧＰＳ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷＬＡＮなどの周波数帯域用のアンテナにとっては、ＮＦＣの周波数帯用のアンテナのほとんどが備える磁性シートやコアなどの磁性体が悪影響の根源となる。すなわち、ＧＰＳ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷＬＡＮなどの周波数帯域用のアンテナが動作すると、ＮＦＣの周波数帯用のアンテナの磁性体に渦電流が生じ、他のアンテナの通信の邪魔をする。従って、好ましくはＮＦＣの周波数帯用のアンテナとＧＰＳ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷＬＡＮなどの周波数帯域用のアンテナとを離して配置したほうが良い。しかし、ユーザーの使いやすさを考慮すると、携帯端末１の長手方向とアンテナ１０８のコイルの軸方向とが同一でないと、通信方向が不便となる。その結果、図７の従来のアンテナ１０８は図１５の左右方向を長手方向とし、コイルの軸方向が短手方向であるため、アンテナ１０８の長手方向の両端が背面カバー３の端部付近まで及び、背面カバー３の端部から離して背面カバー３の中央側に配置することは、困難であった。また、平面形状のループアンテナを利用したとしても、通信特性を確保するためには開口面積を大きくしなくてはならず、アンテナが背面カバー３の端部付近まで及んでしまう。 Generally, an antenna for a frequency band such as GPS, Bluetooth (registered trademark), WLAN, or the like is disposed at an end of the casing of the electronic device. This is to suppress the influence of other parts such as a metal body in the housing. And since the antenna for normal telephones etc. are arrange | positioned at the lower end part of the battery 4 side, it arrange | positions in the position near the upper end part on the side away from the battery 4. In addition, for antennas for frequency bands such as GPS, Bluetooth (registered trademark), and WLAN, magnetic materials such as magnetic sheets and cores provided in most antennas for NFC frequency bands are the source of adverse effects. That is, when an antenna for a frequency band such as GPS, Bluetooth (registered trademark), WLAN or the like operates, an eddy current is generated in the magnetic body of the antenna for the NFC frequency band, which interferes with communication of other antennas. Therefore, it is preferable to dispose the antenna for the NFC frequency band and the antenna for the frequency band such as GPS, Bluetooth (registered trademark), WLAN, etc. separately. However, considering the ease of use for the user, the communication direction becomes inconvenient unless the longitudinal direction of the mobile terminal 1 and the axial direction of the coil of the antenna 108 are the same. As a result, the conventional antenna 108 in FIG. 7 has the left-right direction in FIG. 15 as the longitudinal direction and the axial direction of the coil is the short direction, so both ends of the antenna 108 in the longitudinal direction extend to the vicinity of the end of the back cover 3. It is difficult to dispose from the end portion of the back cover 3 on the center side of the back cover 3. Even if a planar loop antenna is used, the opening area must be increased to ensure communication characteristics, and the antenna extends to the vicinity of the end of the back cover 3.

しかし、本願発明のアンテナは、背面カバー３の長手方向とアンテナ８のコイルの軸方向とを同一方向としても、アンテナ８の長手方向と背面カバー３の長手方向とが略同一であるため、背面カバー３の端部から離して配置することができる。 However, in the antenna of the present invention, the longitudinal direction of the antenna 8 and the longitudinal direction of the back cover 3 are substantially the same even if the longitudinal direction of the back cover 3 and the axial direction of the coil of the antenna 8 are the same. It can be arranged away from the end of the cover 3.

次に、本発明のアンテナ８であって、図２とは異なる形状のアンテナ８を紹介する。図１６は、本実施のアンテナの斜視図であって、領域Ａと領域Ｃとの長さの比率が大きく異なる。このように、領域Ａと領域Ｃとは、異なる長さ、異なる面積であってもよい。図１６のとき、アンテナ８のコイルパターンの開口部が、領域Ａ側で広く、領域Ｃ側で狭くなることと同様の状態となる。従って、領域Ａ付近では図８、図１０におけるＺ方向とＺ４５度方向の磁束が発生する面積が増加し、広い範囲で通信を行うことができる。 Next, the antenna 8 of the present invention having a shape different from that shown in FIG. 2 will be introduced. FIG. 16 is a perspective view of the antenna of this embodiment, and the ratio of the lengths of the area A and the area C is greatly different. As described above, the region A and the region C may have different lengths and different areas. In the case of FIG. 16, the opening of the coil pattern of the antenna 8 is in the same state as being wide on the region A side and narrowing on the region C side. Therefore, in the vicinity of the area A, the area where the magnetic flux in the Z direction and the Z45 degree direction in FIGS. 8 and 10 is increased, and communication can be performed in a wide range.

図１７は、本実施のアンテナの斜視図であって、コア１１の形状が長方形ではない。すなわち、コア１１のコイルパターンの巻回方向（コイル軸方向と垂直な方向）の幅が、領域Ｂ側から外側に向かって大きくなる。従って、領域Ｂと同一の幅の長方形コアであることと比較して、領域Ａ及び領域Ｃの面積が大きくなる。その結果、フレキシブル基板１２の面積を増加させずに、コア１１の影響力を大きくすることで通信可能距離を増加させることができる。 FIG. 17 is a perspective view of the antenna of the present embodiment, and the shape of the core 11 is not rectangular. That is, the width of the coil pattern of the core 11 in the winding direction (direction perpendicular to the coil axis direction) increases from the region B side toward the outside. Therefore, compared with the rectangular core having the same width as the region B, the areas of the region A and the region C are increased. As a result, the communicable distance can be increased by increasing the influence of the core 11 without increasing the area of the flexible substrate 12.

次に、これまで説明したアンテナ８と金属体とを備えるアンテナ装置について説明する。ここでは特に、例えば背面カバー３が金属体であった場合について説明する。すなわち、アンテナ８から見て金属体を突き通って奥まで磁界を発生させたい場合であり、金属体は背面カバー３だけに限られない。このときアンテナ装置は、アンテナ８と、背面カバー（金属体）と、を備え、背面カバー３にスロット４１を設け、コイル巻回部（領域Ｂ）及びコイル非巻回部（領域Ａ、Ｃ）の少なくとも一部がスロット４１に対向する。好ましくは、アンテナ８のコイルの軸方向において、スロット４１の長さは、アンテナ８の長さ以上となる。また、コイルの巻回方向において、スロット４１の長さは、アンテナの長さ以下である。 Next, an antenna device including the antenna 8 and the metal body described so far will be described. Here, in particular, for example, a case where the back cover 3 is a metal body will be described. That is, it is a case where it is desired to generate a magnetic field through the metal body as viewed from the antenna 8, and the metal body is not limited to the back cover 3. At this time, the antenna device includes an antenna 8 and a back cover (metal body), and a slot 41 is provided in the back cover 3, and a coil winding portion (region B) and a coil non-winding portion (regions A and C). At least a part of which faces the slot 41. Preferably, the length of the slot 41 is not less than the length of the antenna 8 in the axial direction of the coil of the antenna 8. In the coil winding direction, the length of the slot 41 is equal to or shorter than the length of the antenna.

アンテナ８の近くに金属体が位置すると、金属体にアンテナ８の磁束を打ち消す渦電流が流れる。金属体に流れる渦電流によりアンテナ８が発生させる磁束は弱められるため、アンテナ８が金属体を挟んだ奥側の通信相手と通信することは、かなりの困難となる。しかし、本願発明のアンテナ８であれば、金属体に１本のスロットをいれるだけで、通信が可能となる。通信の原理については後述する。 When the metal body is positioned near the antenna 8, an eddy current that cancels the magnetic flux of the antenna 8 flows through the metal body. Since the magnetic flux generated by the antenna 8 is weakened by the eddy current flowing in the metal body, it becomes quite difficult for the antenna 8 to communicate with the communication partner on the back side across the metal body. However, with the antenna 8 of the present invention, communication is possible by simply inserting one slot in the metal body. The principle of communication will be described later.

図１８は、本実施の形態におけるアンテナが搭載された金属体を含む携帯端末の分解斜視図である。ここで、背面カバー３が金属体である。図１９は、本実施の形態におけるアンテナが搭載された金属体を含む携帯端末の分解斜視図である。図１９と図１８との相違点は、背面カバー３に設けられるスロット４１がカメラ用貫通孔と連結していることである。コア１１も、カメラの周りを囲むような形状となっている。 FIG. 18 is an exploded perspective view of a mobile terminal including a metal body on which an antenna according to the present embodiment is mounted. Here, the back cover 3 is a metal body. FIG. 19 is an exploded perspective view of a mobile terminal including a metal body on which an antenna according to the present embodiment is mounted. A difference between FIG. 19 and FIG. 18 is that a slot 41 provided in the back cover 3 is connected to a camera through hole. The core 11 is also shaped to surround the camera.

図１と異なり、図１８の背面カバー３にはスロット４１が形成される。このスロット４１は、アンテナ８と対向しており、スロット４１の上に接触して、または接触せずにアンテナ８が位置する。すなわち、携帯端末１を背面カバー３の外側から見ると、スロット４１を通してアンテナ８が見えるような配置関係である。スロット４１の長手方向と、アンテナ８のコイル軸方向と、コア１１の長手方向と、が平行である。ただし、この３つの方向が全て平行であることが好ましいが、±３０度程度ずれても良好な効果を得ることができる。 Unlike FIG. 1, a slot 41 is formed in the back cover 3 of FIG. The slot 41 faces the antenna 8, and the antenna 8 is located on or without contact with the slot 41. That is, the arrangement relationship is such that the antenna 8 can be seen through the slot 41 when the mobile terminal 1 is viewed from the outside of the back cover 3. The longitudinal direction of the slot 41, the coil axis direction of the antenna 8, and the longitudinal direction of the core 11 are parallel. However, it is preferable that all three directions are parallel to each other, but a good effect can be obtained even if they are deviated by about ± 30 degrees.

本実施の形態においては、スロット４１の長さは４０ｍｍ、幅は４ｍｍである。なお、アンテナ８の長さは４０ｍｍ、幅は１０ｍｍである。スロット４１はアンテナ８と同じ長さであるが、それに限られず、基本的には長ければ長いほうが良くアンテナ８よりも長いとよい。スロット４１の長さが長いほど、背面カバー３に流れる渦電流のループが大きくなり、大きな磁界が形成されるからである。スロット４１がコア１１よりも長いことで、コア１１が本来形成する磁界よりも大きくなる。少なくとも、フレキシブル基板１２（領域Ｂ）よりも長く、コア１１の領域Ａ及び領域Ｃが少なくとも一部がスロット４１と重なる。また、スロット４１の幅は、アンテナ８の幅よりも小さい。本来はスロット４１の幅も大きければ大きいほど良いが、アンテナ８の幅よりも小さいことによって、スロット４１の小型化を達成し、背面カバー３に上手く渦電流が流れる。また、スロット４１は背面カバー３の端部に接続している必要はないため、背面カバー３のいずれの位置にも、自由に配置することができる。 In the present embodiment, the slot 41 has a length of 40 mm and a width of 4 mm. The antenna 8 has a length of 40 mm and a width of 10 mm. The slot 41 has the same length as that of the antenna 8, but is not limited thereto. Basically, the slot 41 is preferably longer and longer than the antenna 8. This is because the longer the length of the slot 41, the larger the loop of eddy current flowing in the back cover 3, and the larger the magnetic field is formed. Since the slot 41 is longer than the core 11, the magnetic field that the core 11 originally forms becomes larger. At least part of the region A and the region C of the core 11 overlaps the slot 41 at least longer than the flexible substrate 12 (region B). Further, the width of the slot 41 is smaller than the width of the antenna 8. Originally, the larger the width of the slot 41, the better. However, by making it smaller than the width of the antenna 8, the slot 41 can be reduced in size, and an eddy current flows through the back cover 3 well. Further, since the slot 41 does not need to be connected to the end of the back cover 3, it can be freely arranged at any position on the back cover 3.

次に、背面カバー３が金属体であってもスロット４１を設けることでアンテナ８の通信が可能となる理由について説明する。なお、金属体は背面カバー３に限られず、携帯端末１などに搭載される金属体のいずれであってもよく、例として背面カバー３を用いて説明する。 Next, the reason why the antenna 8 can be communicated by providing the slot 41 even if the back cover 3 is a metal body will be described. Note that the metal body is not limited to the back cover 3 and may be any metal body mounted on the portable terminal 1 or the like, and will be described using the back cover 3 as an example.

図２０は、本実施の形態における背面カバーとスロットとアンテナの関係を示す図である。図２０（ａ）は、上面図、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）の直線Ｘ−Ｘにおける断面図である。図２１は、本実施の形態におけるアンテナの発生させる磁束と背面カバーとスロットの関係を示す図である。図２１（ａ）は上面図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）の直線Ｙ−Ｙにおける断面図、図２１（ｃ）は図２１（ａ）の直線Ｚ−Ｚにおける断面図である。図２２は、本実施の形態における背面カバー（金属体）に流れる電流を示す図である。 FIG. 20 is a diagram illustrating the relationship among the back cover, the slot, and the antenna in the present embodiment. 20A is a top view, and FIG. 20B is a cross-sectional view taken along a line XX in FIG. 20A. FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the magnetic flux generated by the antenna, the back cover, and the slot in the present embodiment. 21A is a top view, FIG. 21B is a cross-sectional view taken along a line YY in FIG. 21A, and FIG. 21C is a cross-sectional view taken along a line ZZ in FIG. 21A. . FIG. 22 is a diagram showing a current flowing through the back cover (metal body) in the present embodiment.

図２０（ａ）から分かるとおり、スロット４１は、アンテナ８のうちコア１１の非巻回部及び巻回部の双方それぞれの一部と重なっている。ここで言う「重なっている」とは、接触、非接触のどちらでも良い。ただし、少なくとも背面カバー３（金属体）とアンテナ８とは絶縁されている。すなわち、図２の領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃのいずれもが、その一部において、スロット４１と重なっている。領域Ａと領域Ｃとの双方が必ずしも重なっている必要はないが、少なくとも領域Ｂは重なっている。また、図２０（ｂ）の通り、アンテナ８はその一部が背面カバー３と重なっており、かつ、スロット４１とその他の部分が重なっている。ただし、図２０（ｂ）の左右方向におけるスロット４１の中心線とアンテナ８の中心線が重なる必要はないが、好ましくは、アンテナ８の右側一部と左側一部とがそれぞれ背面カバー３と重なり、アンテナ８の右側一部と左側一部とに挟まれた中心部がスロット４１と重なると良い。 As can be seen from FIG. 20A, the slot 41 overlaps a part of each of the non-winding portion and the winding portion of the core 11 of the antenna 8. Here, “overlapping” may be either contact or non-contact. However, at least the back cover 3 (metal body) and the antenna 8 are insulated. That is, all of the area A, the area B, and the area C in FIG. Both the area A and the area C do not necessarily overlap, but at least the area B overlaps. As shown in FIG. 20B, the antenna 8 partially overlaps the back cover 3, and the slot 41 and other portions overlap. However, it is not necessary that the center line of the slot 41 and the center line of the antenna 8 in the left-right direction in FIG. 20B overlap, but preferably, the right side part and the left side part of the antenna 8 overlap the back cover 3 respectively. The center portion sandwiched between the right part and the left part of the antenna 8 preferably overlaps the slot 41.

このような配置として、アンテナ８を動作させると、まず、図２１（ａ）のようにアンテナパターンに電流が流れる。図２１（ａ）では左から右に流れている場合を示している。その結果、図２１（ｂ）に示すように、背面カバー３のアンテナ８と対向している面には、アンテナ８の電流とは逆向きの渦電流すなわち右から左に向かって流れる電流が流れる。背面カバー３に流れるこの渦電流は、スロット４１を介して、アンテナ８と対向している面の反対の面にも流れる。反対の面に流れる電流の向きは、アンテナ８と対向している面に流れる電流の向き（右から左）と逆向きであり、左から右に向かっている。この結果、図２２から分かるとおり、反対の面に流れる電流の向きと、アンテナ８のアンテナパターンに流れる向きと、は同一方向となる。反対の面に流れる電流は、スロット４１の短手方向に沿った端部それぞれを回ってループを形成する。すなわち、図２１（ａ）のように、電流は時計回りのループと反時計回りのループを形成する。その結果、図２１（ｃ）に示されるような磁界が形成される。すなわち、電流は時計回りのループと反時計回りのループとのいずれかひとつが磁界の入り口であり、他方が出口となる。これは、必ずアンテナ８の発生させる磁界の向きと同一となる。この結果、金属体である背面ケース３の発生させる磁界がアンテナ８の磁界を妨害する向きとならないため、アンテナ８の磁束が金属体の反対側まで届く。このとき、本願発明のアンテナ８は金属体である背面カバー３を励振させてアンテナのように利用しているわけではなく、あくまでアンテナ８が通信を行う。従って、金属体が近くに存在しないほうが通信特性は優れるが、金属体が近くに存在したとしても、スロット一つを形成するだけで、良好な通信を行うことができる。 In such an arrangement, when the antenna 8 is operated, first, a current flows through the antenna pattern as shown in FIG. FIG. 21A shows a case where the flow is from left to right. As a result, as shown in FIG. 21 (b), an eddy current opposite to the current of the antenna 8, that is, a current flowing from right to left flows on the surface of the back cover 3 facing the antenna 8. . This eddy current flowing in the back cover 3 also flows through the slot 41 on the surface opposite to the surface facing the antenna 8. The direction of the current flowing on the opposite surface is opposite to the direction of the current flowing on the surface facing the antenna 8 (from right to left), and is from left to right. As a result, as can be seen from FIG. 22, the direction of the current flowing in the opposite surface and the direction of the current flowing in the antenna pattern of the antenna 8 are the same direction. The current flowing in the opposite surface forms a loop around each end of the slot 41 along the short direction. That is, as shown in FIG. 21A, the current forms a clockwise loop and a counterclockwise loop. As a result, a magnetic field as shown in FIG. 21 (c) is formed. That is, in the current, one of the clockwise loop and the counterclockwise loop is the magnetic field entrance, and the other is the exit. This is always the same as the direction of the magnetic field generated by the antenna 8. As a result, since the magnetic field generated by the back case 3 that is a metal body does not interfere with the magnetic field of the antenna 8, the magnetic flux of the antenna 8 reaches the opposite side of the metal body. At this time, the antenna 8 of the present invention is not used like an antenna by exciting the back cover 3 which is a metal body, but the antenna 8 communicates to the last. Accordingly, the communication characteristics are better when the metal body is not present nearby, but even if the metal body is present nearby, good communication can be performed by forming only one slot.

この結果、スロット４１を形成するだけで、たとえ背面カバー３のような金属体が近接、または金属体に囲まれたとしても、金属体が近接しない場合と同様に通信を行うことができる。 As a result, only by forming the slot 41, even if a metal body such as the back cover 3 is close or surrounded by the metal body, communication can be performed as in the case where the metal body is not close.

更に、スロット４１内にコア１１のような磁性材を挿入すると、アンテナ８の通信特性がより向上する。このとき、フレキシブル基板１２と重なる部分には磁性材を挿入してはならず、コア１１の領域Ａ、領域Ｃと重なる部分に磁性材を挿入する。また、スロット４１に挿入する磁性材はコア１１の磁性材と同一の材料であることで通信特性をより向上させることができるが、別の材料であってもよい。 Furthermore, when a magnetic material such as the core 11 is inserted into the slot 41, the communication characteristics of the antenna 8 are further improved. At this time, the magnetic material should not be inserted into the portion that overlaps the flexible substrate 12, and the magnetic material is inserted into the portion that overlaps the region A and region C of the core 11. Moreover, although the magnetic material inserted into the slot 41 is the same material as the magnetic material of the core 11, the communication characteristics can be further improved, but another material may be used.

スロット４１の形状は、長方形に限られず、多角形、円形、楕円形、曲線など、いずれであっても良い。好ましくは、スロット４１の長手方向が、アンテナ８のコア１１の長手方向と略同一方向であると良い。 The shape of the slot 41 is not limited to a rectangle, and may be any shape such as a polygon, a circle, an ellipse, and a curve. Preferably, the longitudinal direction of the slot 41 is substantially the same as the longitudinal direction of the core 11 of the antenna 8.

次に、アンテナ８のコイルパターンのインダクタンス（Ｌ値）を調整する方法について説明する。すなわち、これまで説明したアンテナ８に、インダクタンス調整機構を付加した形状である。 Next, a method for adjusting the inductance (L value) of the coil pattern of the antenna 8 will be described. That is, the antenna 8 described so far has a shape in which an inductance adjusting mechanism is added.

図２３は、本実施の形態におけるインダクタンス調整機構を備えるアンテナの上面図である。図２４は、本実施の形態におけるアンテナのインダクタンスを決定するパラメータを説明する図である。図２５は、本実施の形態におけるアンテナをインダクタンス調整機構によってインダクタンスを変化させた様子を示す図である。 FIG. 23 is a top view of an antenna provided with an inductance adjusting mechanism in the present embodiment. FIG. 24 is a diagram for explaining parameters for determining the inductance of the antenna in the present embodiment. FIG. 25 is a diagram illustrating a state in which the inductance of the antenna according to the present embodiment is changed by an inductance adjustment mechanism.

アンテナ８のフレキシブル基板１２においてコイルを構成する導線は、その両端において２本に分岐している。２本に分岐されるとは、図２に示すアンテナ８と比較して、分岐導線５１、５２が、導線１５１、１５２に対して追加されている。分岐導線５１、５２はその両端（分岐ポイント５５、５６及びトリミングポイント５３、５４のそば）で導線１５１、１５２と接続しているため、アンテナ８のコイルの巻回数は変化していない。インダクタンスを調整するためには、トリミングポイント５３、５４を必要に応じてトリミングする。ここで言うトリミングとは、打ち抜きやレーザー加工によって、トリミングポイントにおいて導線を断線させることを言う。従って、トリミングポイント５３、５４は、コア１１の外側に位置すると良い。それにより、トリミング時にコア１１が破損することを防ぐことができる。 The conductive wire constituting the coil in the flexible substrate 12 of the antenna 8 is branched into two at both ends thereof. The branching into two is that branching conductors 51 and 52 are added to the conductors 151 and 152 as compared with the antenna 8 shown in FIG. Since the branch conductors 51 and 52 are connected to the conductors 151 and 152 at both ends thereof (by the branch points 55 and 56 and the trimming points 53 and 54), the number of turns of the coil of the antenna 8 is not changed. In order to adjust the inductance, the trimming points 53 and 54 are trimmed as necessary. The trimming referred to here means that the conducting wire is disconnected at the trimming point by punching or laser processing. Therefore, the trimming points 53 and 54 are preferably located outside the core 11. Thereby, it is possible to prevent the core 11 from being damaged during trimming.

トリミングポイントは、導線１５１、１５２と分岐導線５１、５２とにおいて、外側に位置する導線１５１、１５２上に位置する。従って、図２３では、分岐導線５１、５２ではない導線１５１、１５２にトリミングポイント５３、５４が位置する。これは、導線１５１、１５２を断線させることによって、コイルの軸方向長さを変化させることによりインダクタンスを変化させるからである。すなわち、トリミングポイントにおいてトリミングしない場合は、分岐導線５１、５２が存在しないコイルと同一のインダクタンスである。 The trimming point is located on the conductors 151 and 152 located outside the conductors 151 and 152 and the branch conductors 51 and 52. Therefore, in FIG. 23, the trimming points 53 and 54 are located in the conducting wires 151 and 152 that are not the branch conducting wires 51 and 52. This is because the inductance is changed by changing the axial length of the coil by disconnecting the conductive wires 151 and 152. That is, when trimming is not performed at the trimming point, the inductance is the same as that of the coil in which the branch conductors 51 and 52 are not present.

対して、図２４を見ると、磁芯の透磁率をμ、コイルの断面積をＳ、コイルの巻数をＮ、コイルの長さをｌとし、コイルのインダクタンスＬは、Ｌ＝（μ×Ｓ×Ｎ×Ｎ）／ｌとなる。コイルの長さｌが小さいほどコイルのインダクタンスＬが大きくなることがわかる。すなわち、トリミングポイント５３、５４のうち少なくとも一つをトリミングすることによって、コイルの長さが短くなるため、インダクタンスを大きくすることができる。分岐導線５１、５２は少なくともコア１１の周りを１周以上することが好ましく、図２３のように複数以上コア１１の周りを巻回することが好ましい。また、分岐導線５１と分岐導線５２とを同じ周だけ巻回しており、それだけアンテナ８の特性を均等に安定させることができる。ただし、分岐導線５１と分岐導線５２との巻回数を異ならせてもよい。また、図２３においては、分岐導線５１、５２と導線１５１、１５２との間は密に隣り合っており、分岐導線５１、５２の存在しない中央の導線同士は疎に隣り合っている。このようにすることで、巻回部を小型化することができる。一方、中央部の導線、分岐導線５１、５２、導線１５１、１５２の全てが同一の幅で隣り合うことで、製造しやすいアンテナ８とすることができる。 24, the magnetic permeability of the magnetic core is μ, the cross-sectional area of the coil is S, the number of turns of the coil is N, the length of the coil is l, and the inductance L of the coil is L = (μ × S × N × N) / l. It can be seen that the smaller the coil length l is, the larger the coil inductance L is. That is, by trimming at least one of the trimming points 53 and 54, the length of the coil is shortened, so that the inductance can be increased. The branch conducting wires 51 and 52 are preferably at least one turn around the core 11, and are preferably wound around the core 11 more than once as shown in FIG. 23. Moreover, the branch conducting wire 51 and the branch conducting wire 52 are wound around the same circumference, so that the characteristics of the antenna 8 can be stabilized evenly. However, the number of turns of the branch conductor 51 and the branch conductor 52 may be different. In FIG. 23, the branch conductors 51 and 52 and the conductors 151 and 152 are closely adjacent to each other, and the central conductors where the branch conductors 51 and 52 do not exist are sparsely adjacent to each other. By doing in this way, a winding part can be reduced in size. On the other hand, since all of the central conductor, the branch conductors 51 and 52, and the conductors 151 and 152 are adjacent to each other with the same width, the antenna 8 that is easy to manufacture can be obtained.

図２５では、自由空間（金属体がアンテナ８に近接しない）の場合と、４０ｍｍ×４ｍｍのスロットが形成された背面カバー３（金属体）が近接する場合と、４０ｍｍ×１ｍｍのスロットが形成された背面カバー３（金属体）が近接する場合と、でのアンテナ８のインダクタンスを比較している。上記３つのパターンごとにインダクタンスは変化するものの、トリミングポイント５３、５４を断線することによって変化するインダクタンスの変化率は４．６〜５％と同程度である。なお、トリミングポイント５３、５４のいずれか一方のみを断線した場合の変化率は、半分の２．３〜２．５％程度である。また、このとき、背面カバー３だけでなく、他の金属板２０３もアンテナ８に近接している。すなわち、本願発明のアンテナ８は、スロット４１を設けることによって、金属体に囲まれた状況であってもインダクタンスの調整が可能であり、通信が可能であることがわかる。 In FIG. 25, a free space (a metal body is not close to the antenna 8), a back cover 3 (a metal body) in which a 40 mm × 4 mm slot is formed, and a 40 mm × 1 mm slot are formed. The inductance of the antenna 8 is compared with the case where the rear cover 3 (metal body) is close. Although the inductance changes for each of the three patterns, the rate of change of the inductance that changes when the trimming points 53 and 54 are disconnected is about 4.6 to 5%. Note that the rate of change when only one of the trimming points 53 and 54 is disconnected is about 2.3 to 2.5%, which is half. At this time, not only the back cover 3 but also other metal plates 203 are close to the antenna 8. That is, it can be seen that the antenna 8 according to the present invention can adjust the inductance even in a situation surrounded by a metal body by providing the slot 41 and can communicate.

本発明によれば、小型で、インダクタンス値の安定したアンテナとし、アンテナの通信特性を維持することができるため、携帯電話などの様々な電子機器のアンテナ、アンテナ装置および通信装置として有用である。また、特に自動で商品管理、書籍管理などが可能となる収納棚、展示棚以外の医薬品管理、危険物管理、貴重品管理システムなどの用途にも適用できる。 According to the present invention, the antenna is small and has a stable inductance value, and the communication characteristics of the antenna can be maintained. Therefore, the antenna is useful as an antenna, an antenna device, and a communication device of various electronic devices such as a mobile phone. In addition, the present invention can also be applied to uses such as storage shelves that enable automatic product management and book management, medicine management other than display shelves, dangerous goods management, and valuables management systems.

１携帯端末
２表示パネル
３背面カバー
４バッテリー
５カメラ
６電子回路基板
７ａ，７ｂアンテナ入出力用ピン
８アンテナ
８ａ，８ｂ外部接続端子
９アンテナ制御部
１１コア
１２フレキシブル基板
１２ａ下側フレキシブル基板
１２ｂ上側フレキシブル基板
４１スロット
５１，５２分岐導線
５３，５４トリミングポイント
５５，５６分岐ポイント DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mobile terminal 2 Display panel 3 Back cover 4 Battery 5 Camera 6 Electronic circuit board 7a, 7b Antenna input / output pin 8 Antenna 8a, 8b External connection terminal 9 Antenna control part 11 Core 12 Flexible board 12a Lower flexible board 12b Upper flexible board Substrate 41 Slot 51, 52 Branch conductor 53, 54 Trimming point 55, 56 Branch point

Claims

A housing;
An NFC antenna housed in the housing,
The housing has a display panel and a metal back cover,
The metal back cover has a slot;
At least a portion of the NFC antenna faces the slot;
Mobile device.

At least a part of the display panel and at least a part of the metal back cover are substantially parallel.
The mobile terminal according to claim 1.

The slot is one,
The mobile terminal according to claim 1 or 2.

The slot has a curved shape,
The portable terminal of any one of Claims 1-3.

The length of the slot is equal to or greater than the length of the NFC antenna.
The portable terminal of any one of Claims 1-4.

The width in the short direction of the slot is narrower than the width in the short direction of the NFC antenna.
The portable terminal of any one of Claims 1-5.

Magnetic material is inserted into at least a part of the slot,
The portable terminal of any one of Claims 1-6.

The NFC antenna has a coil winding portion around which a coil is wound,
The coil winding portion faces the slot;
The portable terminal of any one of Claims 1-7.

When communicating with external devices,
The NFC antenna generates a magnetic field,
A current flows through the metal back cover,
The portable terminal of any one of Claims 1-8.

A battery pack,
In a plan view seen along the thickness direction of the metal back cover,
The slit does not overlap the battery pack;
The portable terminal of any one of Claims 1-9.

Further having a camera,
In a plan view seen along the thickness direction of the metal back cover,
The slit is located on the side where the camera is located from a virtual center line dividing the longitudinal direction of the metal back cover.
The portable terminal of any one of Claims 1-10.

A camera and a battery pack;
The distance between the slot and the camera is shorter than the distance between the slit and the battery pack.
The portable terminal of any one of Claims 1-11.