JP2019192951A - Antenna device and electronic apparatus - Google Patents

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天野 信之
Nobuyuki Amano
信之 天野
市川 敬一
Keiichi Ichikawa
敬一 市川
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Abstract

To provide an antenna device having high communication performance with a communication partner in a configuration with a plurality of coils and suppressing variations in the communication performance caused by a positional relationship between the plurality of coils.SOLUTION: An antenna device includes a coil antenna 101, or the like. The coil antenna 101 includes an insulating base member 10, a plurally wound first coil L1 configuring a part of a first resonant circuit, and a plurally wound second coil L2 configuring a part of a second resonant circuit. The first coil L1 is connected to a feeder circuit. A wound axis AX1 of the first coil L1 and a wound axis AX2 of a second coil L2 are parallel to each other. At least a part of the first coil L1 and the second coil L2 extend in parallel to each other when viewed in a wound axis AX1 direction (Z-axis direction) of the first coil, and are alternately arranged in a radial direction of the first coil L1. The first coil L1 and the second coil L2 are electromagnetic-field coupled in a manner such that revolving directions of currents flowing through the first coil L1 and the second coil L2 are the same direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アンテナ装置に関し、特に複数のコイルを備えるアンテナ装置、およびそのアンテナ装置を備える電子機器に関する。   The present invention relates to an antenna device, and more particularly to an antenna device including a plurality of coils and an electronic apparatus including the antenna device.

従来、コイルアンテナと、このコイルアンテナに磁界結合するブースターアンテナと、を備えるアンテナ装置が知られている。   Conventionally, an antenna device including a coil antenna and a booster antenna that is magnetically coupled to the coil antenna is known.

例えば、特許文献1には、給電回路に接続される第1コイル(チップコイル)と、第1コイルに磁界結合する第2コイル(ブースターアンテナ)と、を備えるアンテナ装置が開示されている。特許文献1に示されるアンテナ装置は、第1コイルが接続される回路と、第2コイルが接続される回路とが、いずれも共振する複共振アンテナである。   For example, Patent Document 1 discloses an antenna device including a first coil (chip coil) connected to a power feeding circuit and a second coil (booster antenna) that is magnetically coupled to the first coil. The antenna device disclosed in Patent Document 1 is a multi-resonant antenna in which a circuit to which a first coil is connected and a circuit to which a second coil is connected resonate.

特開2013−243566号公報JP 2013-243666 A

しかし、特許文献1に示される構成では、第1コイルと第2コイルとの結合度が低いため、アンテナの通信性能は低い。また、第1コイルと第2コイルとの位置関係によってはコイル同士の結合度が変動することがあり、アンテナ装置の通信特性にばらつきが生じる虞がある。   However, in the configuration shown in Patent Document 1, since the degree of coupling between the first coil and the second coil is low, the communication performance of the antenna is low. Further, the degree of coupling between the coils may vary depending on the positional relationship between the first coil and the second coil, and there is a possibility that the communication characteristics of the antenna device may vary.

本発明の目的は、複数のコイルを備える構成において、通信相手との通信性能が高く、複数のコイル同士の位置関係に起因する通信特性のばらつきを抑制したアンテナ装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an antenna device that has high communication performance with a communication partner in a configuration including a plurality of coils and suppresses variations in communication characteristics due to the positional relationship between the plurality of coils.

本発明のアンテナ装置は、
絶縁基材と、
給電回路に接続され、第1共振回路の一部を構成し、前記絶縁基材に形成され、複数巻回される第1コイルと、
第2共振回路の一部を構成し、前記絶縁基材に形成され、複数巻回される第2コイルと、
を備え、
前記第1コイルの巻回軸と前記第2コイルの巻回軸とは、平行であり、
前記第1コイルおよび前記第2コイルの少なくとも一部は、前記第1コイルの巻回軸方向から視て、互いに並走し、前記第1コイルの径方向において前記第1コイルが前記第2コイルを挟み、且つ、前記第2コイルが前記第1コイルを挟むように交互に配置され、
前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記第1コイルおよび前記第2コイルに流れる電流の周回方向が同方向になり、互いに電磁界結合することを特徴とする。
The antenna device of the present invention is
An insulating substrate;
A first coil connected to the power supply circuit, constituting a part of the first resonance circuit, formed on the insulating substrate, and wound in a plurality
A second coil that forms part of the second resonant circuit, is formed on the insulating substrate, and is wound a plurality of times;
With
The winding axis of the first coil and the winding axis of the second coil are parallel,
At least a part of the first coil and the second coil are parallel to each other when viewed from the winding axis direction of the first coil, and the first coil is the second coil in the radial direction of the first coil. And the second coils are alternately arranged so as to sandwich the first coil,
The first coil and the second coil are characterized in that the circulation directions of currents flowing through the first coil and the second coil are the same direction and are electromagnetically coupled to each other.

この構成によれば、第1コイルおよび第2コイルがいずれも絶縁基材に形成されるため、第1コイルおよび第2コイルがそれぞれ異なる部材に形成される場合と比べて、第1コイルと第2コイルとの位置関係のばらつきは生じ難い。そのため、コイル同士の位置関係のばらつきに起因する結合度の変動が抑制され、通信特性のばらつきを抑制できる。   According to this configuration, since the first coil and the second coil are both formed on the insulating base material, the first coil and the second coil are compared with the case where the first coil and the second coil are formed on different members. Variations in the positional relationship between the two coils are unlikely to occur. For this reason, fluctuations in the coupling degree due to variations in the positional relationship between the coils are suppressed, and variations in communication characteristics can be suppressed.

また、この構成によれば、第1コイルと第2コイルとが互いに並走し、径方向に交互に配置されるため、第1コイルと第2コイルとの間の距離を短くできる。そのため、第1コイルおよび第2コイルがそれぞれ異なる部材に形成される場合と比べて、コイル同士の結合を高めることができ、アンテナ装置の通信特性を高めることができる。   Moreover, according to this structure, since the 1st coil and the 2nd coil run mutually in parallel and are arrange | positioned alternately at radial direction, the distance between a 1st coil and a 2nd coil can be shortened. Therefore, compared with the case where a 1st coil and a 2nd coil are each formed in a different member, the coupling | bonding of coils can be improved and the communication characteristic of an antenna apparatus can be improved.

本発明によれば、複数のコイルを備える構成において、通信相手との通信性能が高く、複数のコイル同士の位置関係に起因する通信特性のばらつきを抑制したアンテナ装置を実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the structure provided with a several coil, the communication performance with a communicating party is high, and the antenna apparatus which suppressed the dispersion | variation in the communication characteristic resulting from the positional relationship of several coils is realizable.

図1(A)は第1の実施形態に係るコイルアンテナ101の平面図であり、図1(B)は図1(A)におけるA−A断面図である。FIG. 1A is a plan view of the coil antenna 101 according to the first embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図2は、第1の実施形態にアンテナ装置301を備える電子機器401の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an electronic device 401 including the antenna device 301 in the first embodiment. 図3は、コイルアンテナ101と通信相手アンテナ500との位置関係を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the positional relationship between the coil antenna 101 and the communication partner antenna 500. 図4は、図3に示したコイルアンテナ101と通信相手アンテナ500との結合の仕方について示す図である。FIG. 4 is a diagram showing how the coil antenna 101 and the communication partner antenna 500 shown in FIG. 図5は、コイルアンテナ101と通信相手アンテナとの結合状態を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a coupling state between the coil antenna 101 and the communication partner antenna. 図6(A)は比較例である1共振のコイルアンテナ100Aの平面図であり、図6(B)は別の比較例であるコイルアンテナ100Bの平面図である。6A is a plan view of a one-resonant coil antenna 100A as a comparative example, and FIG. 6B is a plan view of a coil antenna 100B as another comparative example. 図7は、共振周波数fと係数αとの関係を示す図である。Figure 7 is a graph showing the relationship between the resonance frequency f R and the coefficient alpha. 図8は、第1インピーダンスZ1および第2インピーダンスZ2と周波数との関係を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the first impedance Z1 and the second impedance Z2 and the frequency. 図9(A)は第2の実施形態に係る電子機器402Aの回路図であり、図9(B)は第2の実施形態に係る別の電子機器402Bの回路図である。FIG. 9A is a circuit diagram of an electronic device 402A according to the second embodiment, and FIG. 9B is a circuit diagram of another electronic device 402B according to the second embodiment. 図10は、第2の実施形態に係る別の電子機器402Cの回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of another electronic device 402C according to the second embodiment. 図11は、第3の実施形態に係るコイルアンテナ103の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of the coil antenna 103 according to the third embodiment. 図12(A)は第4の実施形態に係るアンテナ装置304Aの平面図であり、図12(B)は図12(A)に示したアンテナ装置304Aと通信相手アンテナ500との位置関係を示す斜視図である。FIG. 12A is a plan view of an antenna device 304A according to the fourth embodiment, and FIG. 12B shows the positional relationship between the antenna device 304A shown in FIG. It is a perspective view. 図13(A)は第4の実施形態に係る別のアンテナ装置304Bの平面図であり、図13(B)は図13(A)に示したアンテナ装置304Bと通信相手アンテナ500との位置関係を示す斜視図である。13A is a plan view of another antenna device 304B according to the fourth embodiment, and FIG. 13B is a positional relationship between the antenna device 304B and the communication partner antenna 500 shown in FIG. FIG. 図14(A)は第4の実施形態に係る別のアンテナ装置304Cの平面図であり、図14(B)は図14(A)に示したアンテナ装置304Cと通信相手アンテナ500との位置関係を示す斜視図である。14A is a plan view of another antenna device 304C according to the fourth embodiment, and FIG. 14B is a positional relationship between the antenna device 304C and the communication partner antenna 500 shown in FIG. FIG. 図15(A)は、コイルアンテナ100と測定コイル600との位置関係を示す斜視図であり、図15(B)はコイルアンテナ100と測定コイル600との位置関係を示す正面図である。FIG. 15A is a perspective view showing the positional relationship between the coil antenna 100 and the measurement coil 600, and FIG. 15B is a front view showing the positional relationship between the coil antenna 100 and the measurement coil 600. 図16は、コイルアンテナ100の平面図である。FIG. 16 is a plan view of the coil antenna 100. 図17は、コイルアンテナ100と測定コイル600との結合係数k13 EQを示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a coupling coefficient k 13 EQ between the coil antenna 100 and the measurement coil 600. 図18(A)は第5の実施形態に係る電子機器405の筐体内部の構造を示す平面図であり、図18(B)は図18(A)におけるB−B断面図である。FIG. 18A is a plan view showing the structure inside the housing of the electronic device 405 according to the fifth embodiment, and FIG. 18B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 図19は、第6の実施形態に係る電子機器406の筐体内部の構造を示す断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating the structure inside the housing of the electronic device 406 according to the sixth embodiment.

以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第2の実施形態以降では第1の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。   Hereinafter, several specific examples will be given with reference to the drawings to show a plurality of modes for carrying out the present invention. In each figure, the same reference numerals are assigned to the same portions. In consideration of ease of explanation or understanding of the main points, the embodiments are shown separately for convenience, but the components shown in different embodiments can be partially replaced or combined. In the second and subsequent embodiments, description of matters common to the first embodiment is omitted, and only different points will be described. In particular, the same operation effect by the same configuration will not be sequentially described for each embodiment.

各実施形態に示す「アンテナ装置」は、信号(または電力)の送信側(送電側)、受信側(受電側)のいずれにも適用できる。この「アンテナ装置」を、磁束を放射するアンテナとして説明する場合でも、そのアンテナ装置が磁束の発生源であることに限るものではない。伝送相手側アンテナ装置が発生した磁束を受ける(鎖交する)場合にも、すなわち送受の関係が逆であっても、同様の作用効果を奏する。   The “antenna device” shown in each embodiment can be applied to either a signal (or power) transmission side (power transmission side) or a reception side (power reception side). Even when this “antenna device” is described as an antenna that radiates magnetic flux, the antenna device is not limited to being a magnetic flux generation source. Even when the transmission counterpart antenna device receives (links) the generated magnetic flux, that is, even if the transmission / reception relationship is reversed, the same effect is obtained.

各実施形態に示す「アンテナ装置」は、通信相手側アンテナ装置と電磁界結合(磁界結合および電界結合)を用いた近傍界通信のために用いられるアンテナ装置、または電力伝送相手側アンテナと電磁界結合を用いた近傍界での電力伝送のために用いられるアンテナ装置である。通信の場合には、例えばNFC(Near field communication)等の通信システムに適用される。電力伝送の場合には、例えば電磁誘導方式や磁界共鳴方式等の電磁界結合を利用した電力伝送システムに適用される。   The “antenna device” shown in each embodiment is an antenna device used for near-field communication using electromagnetic field coupling (magnetic field coupling and electric field coupling) with a communication counterpart antenna device, or a power transmission counterpart antenna and an electromagnetic field. It is an antenna device used for power transmission in the near field using coupling. In the case of communication, it is applied to a communication system such as NFC (Near Field Communication). In the case of power transmission, for example, the present invention is applied to a power transmission system using electromagnetic coupling such as an electromagnetic induction method or a magnetic resonance method.

各実施形態に示す「アンテナ装置」は、例えばHF帯、特に13.56MHz、6.78MHzまたはそれらの近傍の周波数帯で利用される。アンテナ装置の大きさは使用する周波数における波長λに比べて十分に小さく、使用周波数帯においては電磁波の放射効率は低い。アンテナ装置の大きさはλ/10以下である。より具体的には、アンテナ装置の電流経路の長さがλ/10以下である。なお、ここでいう波長とは、導体が形成される基材の誘電性や透磁性による波長短縮効果を考慮した実効的な波長である。   The “antenna device” shown in each embodiment is used in, for example, the HF band, particularly 13.56 MHz, 6.78 MHz, or a frequency band in the vicinity thereof. The size of the antenna device is sufficiently smaller than the wavelength λ at the used frequency, and the radiation efficiency of electromagnetic waves is low in the used frequency band. The size of the antenna device is λ / 10 or less. More specifically, the length of the current path of the antenna device is λ / 10 or less. In addition, the wavelength here is an effective wavelength in consideration of the wavelength shortening effect due to the dielectric property and permeability of the base material on which the conductor is formed.

各実施形態において、「電子機器」とは、スマートフォンやフィーチャーフォン等の携帯電話端末、スマートウォッチやスマートグラス等のウェアラブル端末、ノートPCやタブレットPC等の携帯PC、カメラ、ゲーム機、玩具等の情報機器、ICタグ、SDカード、SIMカード、ICカード等の情報媒体等、様々な電子機器を指す。   In each embodiment, the “electronic device” refers to a mobile phone terminal such as a smartphone or a feature phone, a wearable terminal such as a smart watch or a smart glass, a portable PC such as a notebook PC or a tablet PC, a camera, a game machine, a toy, etc. It refers to various electronic devices such as information devices, IC tags, SD cards, SIM cards, and information media such as IC cards.

《第1の実施形態》
図1(A)は第1の実施形態に係るコイルアンテナ101の平面図であり、図1(B)は図1(A)におけるA−A断面図である。図2は、第1の実施形態にアンテナ装置301を備える電子機器401の回路図である。図1(A)では、構造を分かりやすくするため、第2コイルL2を破線で表している。このコイルアンテナ101は、例えばNFCで通信を行うRFIDシステムにおけるリーダーライターまたはタグに用いられる。
<< First Embodiment >>
FIG. 1A is a plan view of the coil antenna 101 according to the first embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 2 is a circuit diagram of an electronic device 401 including the antenna device 301 in the first embodiment. In FIG. 1A, the second coil L2 is indicated by a broken line for easy understanding of the structure. The coil antenna 101 is used for a reader / writer or a tag in an RFID system that performs communication using NFC, for example.

コイルアンテナ101は、絶縁基材10、第1コイルL1および第2コイルL2を備える。   The coil antenna 101 includes an insulating base material 10, a first coil L1, and a second coil L2.

絶縁基材10は、絶縁性材料からなる矩形の平板である。絶縁基材10は、互いに対向する第1主面VS1(表面)および第2主面VS2(裏面)を有する。絶縁基材10は、例えばポリイミド(PI)や液晶ポリマー(LCP)等の熱可塑性樹脂のシートである。   The insulating substrate 10 is a rectangular flat plate made of an insulating material. The insulating base 10 has a first main surface VS1 (front surface) and a second main surface VS2 (back surface) that face each other. The insulating substrate 10 is a sheet of thermoplastic resin such as polyimide (PI) or liquid crystal polymer (LCP).

第1コイルL1は、絶縁基材10の第1主面VS1に形成される約2ターン(2回巻き)の矩形スパイラル状の導体パターンであり、第1端E11および第2端E12を有する。後に詳述するように、第1コイルL1は第1共振回路の一部を構成する。第1コイルL1は、例えばCu箔等の導体パターンである。   The first coil L1 is a rectangular spiral conductor pattern of about 2 turns (two turns) formed on the first main surface VS1 of the insulating base 10, and has a first end E11 and a second end E12. As will be described in detail later, the first coil L1 constitutes a part of the first resonance circuit. The first coil L1 is a conductor pattern such as a Cu foil, for example.

第2コイルL2は、絶縁基材10の第1主面VS1に形成される約2ターン(2回巻き)の矩形スパイラル状の導体パターンであり、第1端E21および第2端E22を有する。後に詳述するように、第2コイルL2は、第2共振回路の一部を構成する。第2コイルL2は、例えばCu箔等の導体パターンである。   The second coil L2 is a rectangular spiral conductor pattern of about two turns (two turns) formed on the first main surface VS1 of the insulating base 10, and has a first end E21 and a second end E22. As will be described in detail later, the second coil L2 constitutes a part of the second resonance circuit. The second coil L2 is a conductor pattern such as a Cu foil, for example.

第1コイルL1の巻回軸AX1と第2コイルL2の巻回軸AX2とは一致している。但し、巻回軸AX1と巻回軸AX2とは必ずしも一致している必要はなく、平行であればよい。なお、本明細書中で「巻回軸AX1と巻回軸AX2とが平行である」とは、厳密に平行であることのみを意味するものではなく、例えば巻回軸AX1と巻回軸AX2とが0°から±30°未満の範囲である場合をいう。   The winding axis AX1 of the first coil L1 and the winding axis AX2 of the second coil L2 are the same. However, the winding axis AX1 and the winding axis AX2 do not necessarily need to coincide with each other and may be in parallel. In this specification, “the winding axis AX1 and the winding axis AX2 are parallel” does not mean that the winding axis AX1 and the winding axis AX2 are strictly parallel. Is a range of 0 ° to less than ± 30 °.

図1(A)および図1(B)に示すように、第1コイルL1および第2コイルL2の少なくとも一部は、Z軸方向(第1コイルL1の巻回軸AX1方向)から視て、互いに並走しており、第1コイルL1の径方向に交互に配置されている。なお、本実施形態では、第1コイルL1および第2コイルL2の略全体が、Z軸方向から視て、互いに並走している。   As shown in FIGS. 1A and 1B, at least a part of the first coil L1 and the second coil L2 is viewed from the Z-axis direction (the direction of the winding axis AX1 of the first coil L1), They are parallel to each other and are alternately arranged in the radial direction of the first coil L1. In the present embodiment, substantially the whole of the first coil L1 and the second coil L2 are parallel to each other when viewed from the Z-axis direction.

なお、本明細書中で「第1コイルL1および第2コイルL2が第1コイルの径方向に交互に配置される」とは、第1コイルL1の径方向において第1コイルL1が第2コイルL2を挟み、且つ、第1コイルL1の径方向において第2コイルL2が第1コイルL1を挟んでいる関係を言う。すなわち、第1コイルL1および第2コイルが、巻回軸AX1を中心にして、第1コイルL1、第2コイルL2、第1コイルL1、第2コイルL2の順(または、第2コイルL2、第1コイルL1、第2コイルL2、第1コイルの順)に巻回されることを言う。   In this specification, “the first coil L1 and the second coil L2 are alternately arranged in the radial direction of the first coil” means that the first coil L1 is the second coil in the radial direction of the first coil L1. A relationship in which the second coil L2 sandwiches the first coil L1 in the radial direction of the first coil L1 with the L2 sandwiched therebetween. That is, the first coil L1 and the second coil are arranged in the order of the first coil L1, the second coil L2, the first coil L1, and the second coil L2 (or the second coil L2, around the winding axis AX1). The first coil L1, the second coil L2, and the first coil are wound in this order.

なお、第1コイルL1および第2コイルL2の一部のみが、第1コイルL1の径方向に交互に配置されていてもよい。例えば、第1コイルL1および第2コイルL2がそれぞれ3ターンの場合、巻回軸AX1を中心にして第1コイルL1の径方向に、第1コイルL1、第1コイルL1、第2コイルL2、第1コイルL1、第2コイルL2、第2コイルL2の順に巻回されていてもよい。但し、第1コイルL1および第2コイルL2の全体が、第1コイルL1の径方向に交互に配置されることが好ましい。例えば、第1コイルL1および第2コイルL2がそれぞれ3ターンの場合、巻回軸AX1を中心にして第1コイルL1の径方向に、第1コイルL1、第2コイルL2、第1コイルL1、第2コイルL2、第1コイルL1、第2コイルL2の順(または、第2コイルL2、第1コイルL1、第2コイルL2、第1コイルL1、第2コイルL2、第1コイルL1の順)に巻回され、いずれの部分でも、第1コイルL1の径方向に第1コイルL1同士あるいは第2コイルL2同士が隣り合わないことが好ましい。   Only a part of the first coil L1 and the second coil L2 may be alternately arranged in the radial direction of the first coil L1. For example, when each of the first coil L1 and the second coil L2 has three turns, the first coil L1, the first coil L1, the second coil L2, in the radial direction of the first coil L1 around the winding axis AX1, The first coil L1, the second coil L2, and the second coil L2 may be wound in this order. However, it is preferable that the entire first coil L1 and second coil L2 are alternately arranged in the radial direction of the first coil L1. For example, when each of the first coil L1 and the second coil L2 has three turns, the first coil L1, the second coil L2, the first coil L1, in the radial direction of the first coil L1 around the winding axis AX1, Order of second coil L2, first coil L1, second coil L2 (or order of second coil L2, first coil L1, second coil L2, first coil L1, second coil L2, first coil L1) In any part, it is preferable that the first coils L1 or the second coils L2 are not adjacent to each other in the radial direction of the first coil L1.

図2は、第1の実施形態に係るアンテナ装置301を備える電子機器401の回路図である。   FIG. 2 is a circuit diagram of an electronic apparatus 401 including the antenna device 301 according to the first embodiment.

図2に示すように、電子機器401は、アンテナ装置301およびRFIC9等を備える。なお、電子機器401にはこれら以外の部品も搭載されている。アンテナ装置301は、コイルアンテナ101、第1インダクタL10a,L10b、第1キャパシタC10a,C10b,C11a,C11b,C12a,C12bおよび第2キャパシタC20を有する。第1インダクタL10a,L10bは、例えばチップインダクタである。第1キャパシタC10a,C10b,C11a,C11b,C12a,C12bおよび第2キャパシタC20は、例えばチップキャパシタである。なお、第1キャパシタおよび第2キャパシタは、コイルの線間容量であってもよい。   As shown in FIG. 2, the electronic device 401 includes an antenna device 301, an RFIC 9, and the like. Note that other components are also mounted on the electronic device 401. The antenna device 301 includes a coil antenna 101, first inductors L10a and L10b, first capacitors C10a, C10b, C11a, C11b, C12a, C12b, and a second capacitor C20. The first inductors L10a and L10b are, for example, chip inductors. The first capacitors C10a, C10b, C11a, C11b, C12a, C12b and the second capacitor C20 are, for example, chip capacitors. The first capacitor and the second capacitor may be a line capacitance of the coil.

本実施形態では、RFIC9が本発明における「給電回路」の一例である。   In the present embodiment, the RFIC 9 is an example of the “feed circuit” in the present invention.

第1コイルL1の第1端E11および第2端E12は、整合回路MC(後に詳述する)を介してRFIC9に接続されている。RFIC9は入出力がバランス型である。図2に示すように、直列に接続された第1キャパシタC10a,C10bは、第1コイルL1の第1端E11および第2端E12に並列に接続されている。第1キャパシタC10a,10bの接続点は、グランドに接続されている。第2コイルL2の第1端E21および第2端E22は、第2キャパシタC20に接続されている。第1コイルL1および第2コイルL2は電磁界結合する。   The first end E11 and the second end E12 of the first coil L1 are connected to the RFIC 9 via a matching circuit MC (described in detail later). The RFIC 9 has a balanced input / output. As shown in FIG. 2, the first capacitors C10a and C10b connected in series are connected in parallel to the first end E11 and the second end E12 of the first coil L1. The connection point of the first capacitors C10a and 10b is connected to the ground. The first end E21 and the second end E22 of the second coil L2 are connected to the second capacitor C20. The first coil L1 and the second coil L2 are electromagnetically coupled.

図2に示すように、少なくとも第1コイルL1および第1キャパシタC10a,C10bを含んで、第1共振回路RC1が構成される。また、少なくとも第2コイルL2および第2キャパシタC20を含んで、第2共振回路RC2が構成される。   As shown in FIG. 2, the first resonance circuit RC1 is configured including at least the first coil L1 and the first capacitors C10a and C10b. The second resonance circuit RC2 is configured including at least the second coil L2 and the second capacitor C20.

なお、本実施形態では、第1コイルL1と第1キャパシタC10a,C10bとで第1共振回路RC1が構成されているが、第1共振回路RC1は、これ以外の回路構成要素を含んでいてもよい。また、本実施形態では、第2コイルL2と第2キャパシタC20とで第2共振回路RC2が構成されているが、第2共振回路RC2は、これ以外の回路構成要素を含んでいてもよい。   In the present embodiment, the first resonance circuit RC1 is configured by the first coil L1 and the first capacitors C10a and C10b. However, the first resonance circuit RC1 may include other circuit components. Good. In the present embodiment, the second resonance circuit RC2 is configured by the second coil L2 and the second capacitor C20. However, the second resonance circuit RC2 may include other circuit components.

図2に示すように、整合回路MCは、コイルアンテナ101とRFIC9との間に接続されている。整合回路MCは、第1インダクタL10a,L10bおよび第1キャパシタC10a,C10b,C11a,C11b,C12a,C12bによって構成される。特に、第1インダクタL10a,L10bはEMC(Electro−Magnetic Compatibility:電磁両立性)対応用のフィルタとしても作用する。   As shown in FIG. 2, the matching circuit MC is connected between the coil antenna 101 and the RFIC 9. The matching circuit MC includes first inductors L10a and L10b and first capacitors C10a, C10b, C11a, C11b, C12a, and C12b. In particular, the first inductors L10a and L10b also function as a filter for EMC (Electro-Magnetic Compatibility).

図3は、コイルアンテナ101と通信相手アンテナ500との位置関係を示す斜視図である。図4は、図3に示したコイルアンテナ101と通信相手アンテナ500との結合の仕方について示す図である。図5は、コイルアンテナ101と通信相手アンテナとの結合状態を示す回路図である。図5では、図3等に示す通信相手アンテナ500をインダクタL3で表している。図4において第1コイルL1と第2コイルL2とは、結合係数k12で結合し、第2コイルL2と通信相手アンテナ500とは結合係数k23で結合する。さらに、第1コイルL1と通信相手アンテナ500とは結合係数k13で結合する。通信相手アンテナ500(図5に示すインダクタL3)は、通信相手側のIC(またはICを含む通信回路。図5に示すIC8)に接続される。   FIG. 3 is a perspective view showing the positional relationship between the coil antenna 101 and the communication partner antenna 500. FIG. 4 is a diagram showing how the coil antenna 101 and the communication partner antenna 500 shown in FIG. FIG. 5 is a circuit diagram showing a coupling state between the coil antenna 101 and the communication partner antenna. In FIG. 5, the communication partner antenna 500 shown in FIG. 3 and the like is represented by an inductor L3. In FIG. 4, the first coil L1 and the second coil L2 are coupled with a coupling coefficient k12, and the second coil L2 and the communication partner antenna 500 are coupled with a coupling coefficient k23. Furthermore, the first coil L1 and the communication partner antenna 500 are coupled with a coupling coefficient k13. Communication partner antenna 500 (inductor L3 shown in FIG. 5) is connected to the communication partner side IC (or a communication circuit including the IC; IC 8 shown in FIG. 5).

第1共振回路RC1は第1周波数(第1共振回路RC1の共振周波数)で共振し、第1共振回路RC1の一部である第1コイルL1には共振電流が流れる。また、第2共振回路RC2は第2周波数(第2共振回路RC2の共振周波数)で共振し、第2共振回路RC2の一部である第2コイルL2には共振電流が流れる。このとき、第1共振回路RC1の一部である第1コイルL1に流れる電流の周回方向は、第2共振回路RC2の一部である第2コイルL2に流れる電流の周回方向と同じである(例えば、図1(A)中の矢印参照)。すなわち、第1コイルL1および第2コイルL2は、それぞれ流れる電流の周回方向が同方向になるように、互いに電磁界結合する。言い換えれば、第1コイルL1および第2コイルL2は、それぞれ流れる電流により生じる磁束が同相になるように、互いに磁界結合する。   The first resonance circuit RC1 resonates at a first frequency (the resonance frequency of the first resonance circuit RC1), and a resonance current flows through the first coil L1 that is a part of the first resonance circuit RC1. The second resonance circuit RC2 resonates at a second frequency (the resonance frequency of the second resonance circuit RC2), and a resonance current flows through the second coil L2 that is a part of the second resonance circuit RC2. At this time, the circulation direction of the current flowing through the first coil L1 that is a part of the first resonance circuit RC1 is the same as the circulation direction of the current flowing through the second coil L2 that is a part of the second resonance circuit RC2. For example, see the arrow in FIG. That is, the first coil L1 and the second coil L2 are electromagnetically coupled to each other so that the circulation directions of the flowing currents are the same. In other words, the first coil L1 and the second coil L2 are magnetically coupled to each other so that the magnetic fluxes generated by the flowing currents are in phase.

本実施形態に係るアンテナ装置301(コイルアンテナ101)によれば、次のような作用効果を奏する。   The antenna device 301 (coil antenna 101) according to this embodiment has the following operational effects.

(a)本実施形態では、第1コイルL1および第2コイルL2がいずれも絶縁基材10に形成される。この構成によれば、第1コイルL1および第2コイルL2がそれぞれ異なる部材に形成される場合と比較して、第1コイルL1と第2コイルL2との位置関係のばらつきは生じ難い。すなわち、第1コイルL1と第2コイルL2との相対的な位置ずれ要因が少なくなるため、コイル同士の位置関係のばらつきに起因する結合度の変動が抑制され、安定した通信特性を有したアンテナ装置が得られる。 (A) In the present embodiment, both the first coil L1 and the second coil L2 are formed on the insulating base material 10. According to this configuration, the positional relationship between the first coil L1 and the second coil L2 is less likely to vary than when the first coil L1 and the second coil L2 are formed on different members. That is, since the relative positional shift factor between the first coil L1 and the second coil L2 is reduced, the variation in the coupling degree due to the variation in the positional relationship between the coils is suppressed, and the antenna has stable communication characteristics. A device is obtained.

(b)本実施形態では、第1コイルL1および第2コイルL2の少なくとも一部が互いに並走し、第1コイルL1の径方向に交互に配置されている。この構成によれば、第1コイルL1および第2コイルL2がそれぞれ異なる部材に形成される場合と比較して、第1コイルL1と第2コイルL2との間の距離を短くできる。そのため、コイル同士の結合を高めることができ、アンテナ装置の通信特性を高めることができる。 (B) In the present embodiment, at least a part of the first coil L1 and the second coil L2 run in parallel with each other and are alternately arranged in the radial direction of the first coil L1. According to this structure, the distance between the 1st coil L1 and the 2nd coil L2 can be shortened compared with the case where the 1st coil L1 and the 2nd coil L2 are formed in a respectively different member. Therefore, the coupling between the coils can be enhanced, and the communication characteristics of the antenna device can be enhanced.

なお、第1コイルL1および第2コイルL2がそれぞれ異なる部材に形成される場合、第1コイルL1と第2コイルL2との位置関係によっては、コイル同士が十分に結合しない虞がある。また、コイル同士を十分に結合させようとすると、第1コイルL1と第2コイルL2との位置関係が制限されてしまう虞もある。一方、上記構成によれば、コイル同士の位置関係の制限を受けることなく、第1コイルL1と第2コイルL2との結合を高めることができる。   In addition, when the 1st coil L1 and the 2nd coil L2 are formed in a respectively different member, there exists a possibility that coils may not fully couple | bond depending on the positional relationship of the 1st coil L1 and the 2nd coil L2. In addition, if the coils are to be sufficiently coupled together, the positional relationship between the first coil L1 and the second coil L2 may be limited. On the other hand, according to the said structure, the coupling | bonding of the 1st coil L1 and the 2nd coil L2 can be improved, without receiving the restriction | limiting of the positional relationship between coils.

(c)また、本実施形態では、第1コイルL1および第2コイルL2の略全体が互いに並走している。第1コイルL1と第2コイルL2との結合係数は、第1コイルL1と第2コイルL2とが互いに近接している部分の距離が長いほど高まる。そのため、第1コイルL1と第2コイルL2の結合係数を高める点で、第1コイルL1の巻回数と第2コイルL2の巻回数とが略同じであることが好ましい。 (C) Moreover, in this embodiment, the substantially whole of the 1st coil L1 and the 2nd coil L2 are mutually running in parallel. The coupling coefficient between the first coil L1 and the second coil L2 increases as the distance between the portions where the first coil L1 and the second coil L2 are close to each other is longer. Therefore, it is preferable that the number of turns of the first coil L1 and the number of turns of the second coil L2 are substantially the same in terms of increasing the coupling coefficient between the first coil L1 and the second coil L2.

(d)本実施形態では、第1コイルL1の巻回軸AX1と第2コイルL2の巻回軸AX2とが平行である。この構成により、第1コイルL1の巻回軸AX1が例えばY軸方向を向いている場合と比べて、第1コイルL1と第2コイルL2との結合係数k12の高いアンテナ装置301が得られる。 (D) In the present embodiment, the winding axis AX1 of the first coil L1 and the winding axis AX2 of the second coil L2 are parallel. With this configuration, an antenna device 301 having a higher coupling coefficient k12 between the first coil L1 and the second coil L2 can be obtained as compared with the case where the winding axis AX1 of the first coil L1 is oriented in the Y-axis direction, for example.

ここで、本願発明の構成(第1コイルL1および第2コイルが互いに並走し、径方向に交互に配置される構成)による結合係数の向上効果(上記(b)を参照)について示す。   Here, an effect of improving the coupling coefficient by the configuration of the present invention (the configuration in which the first coil L1 and the second coil run in parallel with each other and are alternately arranged in the radial direction) (see (b) above) will be described.

図6(A)は比較例である1共振のコイルアンテナ100Aの平面図であり、図6(B)は別の比較例であるコイルアンテナ100Bの平面図である。コイルアンテナ100Aは、約4ターン(4回巻き)の第1コイルL1aのみ絶縁基材10の表面に形成されている点で、第1の実施形態に係るコイルアンテナ101と異なる。コイルアンテナ100Bは、約2ターン(2回巻き)の第1コイルL1bの内側に、約2ターン(2回巻き)の第2コイルL2bが配置されている点でコイルアンテナ101と異なる。コイルアンテナ100A,100Bの大きさ、その他の構成については、コイルアンテナ101と同じである。   6A is a plan view of a one-resonant coil antenna 100A as a comparative example, and FIG. 6B is a plan view of a coil antenna 100B as another comparative example. The coil antenna 100 </ b> A is different from the coil antenna 101 according to the first embodiment in that only the first coil L <b> 1 a having about four turns (four turns) is formed on the surface of the insulating base material 10. The coil antenna 100B differs from the coil antenna 101 in that a second coil L2b of about 2 turns (2 turns) is disposed inside the first coil L1b of about 2 turns (2 turns). The sizes and other configurations of the coil antennas 100A and 100B are the same as those of the coil antenna 101.

上記比較例のコイルアンテナ100A,100Bと本実施形態に係るコイルアンテナ101の各結合係数の値は次のとおりである。   The values of the coupling coefficients of the coil antennas 100A and 100B of the comparative example and the coil antenna 101 according to the present embodiment are as follows.

Figure 2019192951
Figure 2019192951

表1中に示される各結合係数は次のとおりである。   Each coupling coefficient shown in Table 1 is as follows.

k12:第1コイルと第2コイルとの結合係数
k13:第1コイルと通信相手アンテナとの結合係数
k23:第2コイルと通信相手アンテナとの結合係数
k13 EQ:第2共振回路を含んだ第1コイルと通信相手アンテナとの等価的な結合係数
k13 EQは、以下の式で求められる。
k 12 : Coupling coefficient between the first coil and the second coil
k 13 : Coupling coefficient between first coil and communication partner antenna
k 23: coupling coefficient between communication partner antenna and the second coil
k 13 EQ : Equivalent coupling coefficient between the first coil including the second resonance circuit and the communication partner antenna
k 13 EQ is obtained by the following equation.

Figure 2019192951
Figure 2019192951

なお、係数αは、共振周波数f(第1周波数または第2周波数のいずれか一方)と、第3周波数f(使用するキャリア周波数)とで求められる係数である。 The coefficient α is a coefficient obtained from the resonance frequency f R (either the first frequency or the second frequency) and the third frequency f (the carrier frequency to be used).

係数αは、以下の式で求められる。   The coefficient α is obtained by the following formula.

Figure 2019192951
Figure 2019192951

図7は、共振周波数fと係数αとの関係を示す図である。なお、図7では第3周波数fを13.56MHzとしている。図7に示すように、共振周波数fが第3周波数fよりも高い場合には係数αが負の値となる。そのため、式(1)の右辺の分子の第2項が正の値となってk13 EQが大きくなる。すなわち、複共振の相乗効果によって通信特性を向上させることができる。一方、図7に示すように、共振周波数fが第3周波数fよりも低い場合には係数αが正の値となるため、式(1)の右辺の分子の第2項が負の値となってk13 EQが正の値かつ小さくなる、もしくはk13 EQが負の値となる。すなわち、複共振により通信特性を向上させる効果は得られなくなる。以上のことから、係数αが負の値となるように、共振周波数fが第3周波数fよりも高くなるように設定することが好ましい。 Figure 7 is a graph showing the relationship between the resonance frequency f R and the coefficient alpha. In FIG. 7, the third frequency f is 13.56 MHz. As shown in FIG. 7, when the resonance frequency f R is higher than the third frequency f, the coefficient α is a negative value. Therefore, the second term of the numerator on the right side of Equation (1) becomes a positive value and k 13 EQ increases. That is, communication characteristics can be improved by the synergistic effect of multiple resonances. On the other hand, as shown in FIG. 7, when the resonance frequency f R is lower than the third frequency f, the coefficient α is a positive value, and therefore the second term of the numerator on the right side of the equation (1) is a negative value. K 13 EQ becomes positive and small, or k 13 EQ becomes negative. That is, the effect of improving the communication characteristics due to the double resonance cannot be obtained. From the above, it is preferable to set the resonance frequency f R to be higher than the third frequency f so that the coefficient α becomes a negative value.

このように、第1コイルL1および第2コイルが互いに並走し、第1コイルL1の径方向に交互に配置されることにより、第1コイルL1と第2コイルL2との結合係数k12が向上し、結合係数k13 EQが向上する。 Thus, the first coil L1 and the second coil and extending parallel to each other, by being arranged alternately in the radial direction of the first coil L1, the coupling coefficient k 12 of the first coil L1 and the second coil L2 And the coupling coefficient k 13 EQ is improved.

また、共振周波数f(第1周波数fまたは第2周波数fのいずれか一方)は、第3周波数fよりも高いことが好ましい。これにより、結合係数k13 EQが向上する。 Further, the resonance frequency f R (either the first frequency f 1 or the second frequency f 2 ) is preferably higher than the third frequency f. This improves the coupling coefficient k 13 EQ .

また、通信相手アンテナとの通信性能を高めるためには、次の条件を満たすことが好ましい。図8は、第1インピーダンスZ1および第2インピーダンスZ2と、周波数との関係を示した図である。   Moreover, in order to improve the communication performance with the communication partner antenna, it is preferable to satisfy the following conditions. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the first impedance Z1 and the second impedance Z2 and the frequency.

例えば、第1周波数fおよび第2周波数fは、第3周波数fの0.5倍以上、且つ、第3周波数fの2倍以下であることが好ましい(0.5f≦f≦2f)(0.5f≦f≦2f)。また、例えば第2インピーダンスZ2(第2周波数f2における第2共振回路のインピーダンス)は、第1インピーダンスZ1(第1周波数fにおける第1共振回路のインピーダンス)の0.5倍以上、且つ、第1インピーダンスZ1の2倍以下であることが好ましい(0.5Z1≦Z2≦2Z1)。 For example, the first frequency f 1 and the second frequency f 2 are preferably not less than 0.5 times the third frequency f and not more than twice the third frequency f (0.5f ≦ f 1 ≦ 2f). ) (0.5f ≦ f 2 ≦ 2f). Further, for example, (the impedance of the second resonance circuit in the second frequency f2) second impedance Z2, the first impedance Z1 (impedance of the first resonant circuit at the first frequency f 1) of 0.5 times or more, and, the It is preferable that the impedance is not more than twice the impedance Z1 (0.5Z1 ≦ Z2 ≦ 2Z1).

これにより、第1共振回路の一部である第1コイルと、第2共振回路の一部である第2コイルとが強く結合し、結果的に通信相手アンテナとの通信特性が高まる。   Accordingly, the first coil that is a part of the first resonance circuit and the second coil that is a part of the second resonance circuit are strongly coupled, and as a result, the communication characteristics with the communication partner antenna are enhanced.

《第2の実施形態》
第2の実施形態では、第1の実施形態に係る電子機器401とは回路構成が異なる電子機器を示す。
<< Second Embodiment >>
In the second embodiment, an electronic device having a circuit configuration different from that of the electronic device 401 according to the first embodiment is illustrated.

図9(A)は第2の実施形態に係る電子機器402Aの回路図であり、図9(B)は第2の実施形態に係る別の電子機器402Bの回路図である。図10は、第2の実施形態に係る別の電子機器402Cの回路図である。   FIG. 9A is a circuit diagram of an electronic device 402A according to the second embodiment, and FIG. 9B is a circuit diagram of another electronic device 402B according to the second embodiment. FIG. 10 is a circuit diagram of another electronic device 402C according to the second embodiment.

電子機器402A,402B,402Cは、アンテナ装置の回路構成が、第1の実施形態に係る電子機器401と異なる。また、本実施形態では、RFIC9がシングルエンド型である。電子機器402A,402B,402Cの他の構成については、電子機器401と実質的に同じである。   The electronic devices 402A, 402B, and 402C are different from the electronic device 401 according to the first embodiment in the circuit configuration of the antenna device. In this embodiment, the RFIC 9 is a single end type. Other configurations of the electronic devices 402A, 402B, and 402C are substantially the same as those of the electronic device 401.

以下、第1の実施形態に係る電子機器401と異なる部分について説明する。   Hereinafter, parts different from the electronic device 401 according to the first embodiment will be described.

図9(A)に示すように、電子機器402Aは、アンテナ装置302AおよびRFIC9を備える。アンテナ装置302Aは、コイルアンテナ101、第1インダクタL10、第1キャパシタC10,C11,C12および第2キャパシタC20を有する。第1インダクタL10および第1キャパシタC11は、第1コイルL1とRFIC9との間に直列に接続される。第1キャパシタC10は、第1コイルL1の第1端E11および第2端E12に並列に接続される。第1キャパシタC12は、RFIC9の入出力(または、第1コイルL1の第1端E11および第2端E12)に対して並列に接続される。   As shown in FIG. 9A, the electronic device 402A includes an antenna device 302A and an RFIC 9. The antenna device 302A includes a coil antenna 101, a first inductor L10, first capacitors C10, C11, C12, and a second capacitor C20. The first inductor L10 and the first capacitor C11 are connected in series between the first coil L1 and the RFIC9. The first capacitor C10 is connected in parallel to the first end E11 and the second end E12 of the first coil L1. The first capacitor C12 is connected in parallel to the input / output of the RFIC 9 (or the first end E11 and the second end E12 of the first coil L1).

電子機器402Aでは、第1コイルL1および第1キャパシタC10,C11を含んで、第1共振回路RC1が構成されている。   In the electronic device 402A, the first resonance circuit RC1 is configured including the first coil L1 and the first capacitors C10 and C11.

図9(B)に示すように、電子機器402Bは、アンテナ装置302BおよびRFIC9を備える。アンテナ装置302Bは、コイルアンテナ101、第1インダクタL10、第1キャパシタC11,C12および第2キャパシタC20を有する。第1インダクタL10および第1キャパシタC11は、第1コイルL1とRFIC9との間に直列に接続される。第1キャパシタC12は、RFIC9の入出力(または、第1コイルL1の第1端E11および第2端E12)に対して並列に接続される。   As shown in FIG. 9B, the electronic device 402B includes an antenna device 302B and an RFIC 9. The antenna device 302B includes a coil antenna 101, a first inductor L10, first capacitors C11 and C12, and a second capacitor C20. The first inductor L10 and the first capacitor C11 are connected in series between the first coil L1 and the RFIC9. The first capacitor C12 is connected in parallel to the input / output of the RFIC 9 (or the first end E11 and the second end E12 of the first coil L1).

電子機器402Bでは、第1コイルL1および第1キャパシタC11、C12を含んで、第1共振回路RC1が構成されている。   In the electronic device 402B, the first resonance circuit RC1 is configured including the first coil L1 and the first capacitors C11 and C12.

図10に示すように、電子機器402Cは、アンテナ装置302CおよびRFIC9を備える。アンテナ装置302Cは、第1インダクタL10、第1キャパシタC11a,C11b,C12および第2キャパシタC20を有する。第1インダクタL10および第1キャパシタC11a,C11bは、第1コイルL1とRFIC9との間に直列に接続される。第1キャパシタC12は、RFIC9の入出力(または、第1コイルL1の第1端E11および第2端E12)に対して並列に接続される。   As illustrated in FIG. 10, the electronic device 402C includes an antenna device 302C and an RFIC 9. The antenna device 302C includes a first inductor L10, first capacitors C11a, C11b, C12, and a second capacitor C20. The first inductor L10 and the first capacitors C11a and C11b are connected in series between the first coil L1 and the RFIC9. The first capacitor C12 is connected in parallel to the input / output of the RFIC 9 (or the first end E11 and the second end E12 of the first coil L1).

電子機器402Cでは、第1コイルL1および第1キャパシタC11a,C11b,C12を含んで、第1共振回路RC1が構成されている。   In the electronic device 402C, the first resonance circuit RC1 is configured including the first coil L1 and the first capacitors C11a, C11b, and C12.

このように、本願発明は、入出力がシングルエンド型の通信回路にも適用できる。   Thus, the present invention can also be applied to a single-ended type communication circuit.

《第3の実施形態》
第3の実施形態では、アンテナ装置(コイルアンテナ)が磁性体を有する例を示す。
<< Third Embodiment >>
In 3rd Embodiment, the antenna apparatus (coil antenna) shows the example which has a magnetic body.

図11は、第3の実施形態に係るコイルアンテナ103の断面図である。   FIG. 11 is a cross-sectional view of the coil antenna 103 according to the third embodiment.

コイルアンテナ103は、磁性体5をさらに備える点で、第1の実施形態に係るコイルアンテナ101と異なる。コイルアンテナ103の他の構成については、コイルアンテナ101と同じである。   The coil antenna 103 is different from the coil antenna 101 according to the first embodiment in that it further includes a magnetic body 5. Other configurations of the coil antenna 103 are the same as those of the coil antenna 101.

以下、第1の実施形態に係るコイルアンテナ101と異なる部分について説明する。   Hereinafter, a different part from the coil antenna 101 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated.

図11に示すように、絶縁基材10の第2主面VS2には磁性体5が貼付されている。磁性体5は、例えば磁性体フェライトの平板である。   As shown in FIG. 11, the magnetic body 5 is attached to the second main surface VS <b> 2 of the insulating base material 10. The magnetic body 5 is, for example, a magnetic ferrite plate.

本実施形態に係るコイルアンテナ103によれば、第1の実施形態で述べた効果以外に、次のような効果を奏する。   The coil antenna 103 according to the present embodiment has the following effects in addition to the effects described in the first embodiment.

(e)本実施形態に係るコイルアンテナ103は、磁性体5を備える。この構成により、コイルアンテナ103を大型化することなく所定のインダクタンスのコイルアンテナを得ることができる。また、磁性体5の集磁効果によって、第1コイルL1と第2コイルL2との磁界結合、第1コイルL1と通信相手アンテナとの磁界結合が高まる。 (E) The coil antenna 103 according to the present embodiment includes the magnetic body 5. With this configuration, a coil antenna having a predetermined inductance can be obtained without increasing the size of the coil antenna 103. Further, the magnetic flux collection effect of the magnetic body 5 increases the magnetic field coupling between the first coil L1 and the second coil L2, and the magnetic field coupling between the first coil L1 and the communication partner antenna.

(f)本実施形態に係るコイルアンテナ103は、磁性体5が絶縁基材10の第2主面VS2側に配置されている。この構成によれば、磁性体5の磁気シールド効果により、コイルアンテナ103からの磁界が第2主面VS2側に放射されることを抑制できる。そのため、絶縁基材10の第2主面VS2側に他の導体が近接する場合でも、上記他の導体とコイルアンテナとの不要結合は抑制される。 (F) In the coil antenna 103 according to the present embodiment, the magnetic body 5 is disposed on the second main surface VS2 side of the insulating base 10. According to this configuration, the magnetic shield effect of the magnetic body 5 can suppress the magnetic field from the coil antenna 103 from being radiated to the second main surface VS2 side. Therefore, even when another conductor is close to the second main surface VS2 side of the insulating base material 10, unnecessary coupling between the other conductor and the coil antenna is suppressed.

《第4の実施形態》
第4の実施形態では、導電体板をさらに備えるアンテナ装置の例を示す。
<< Fourth Embodiment >>
In the fourth embodiment, an example of an antenna device further including a conductor plate is shown.

図12(A)は第4の実施形態に係るアンテナ装置304Aの平面図であり、図12(B)は図12(A)に示したアンテナ装置304Aと通信相手アンテナ500との位置関係を示す斜視図である。アンテナ装置304Aは、コイルアンテナ101および導電体板2を備える。なお、アンテナ装置304Aには、コイルアンテナ101および導電体板2以外の構成が含まれるが、図12(A)および図12(B)では図示省略している。   FIG. 12A is a plan view of an antenna device 304A according to the fourth embodiment, and FIG. 12B shows the positional relationship between the antenna device 304A shown in FIG. It is a perspective view. The antenna device 304 </ b> A includes the coil antenna 101 and the conductor plate 2. The antenna device 304A includes a configuration other than the coil antenna 101 and the conductor plate 2, but is not illustrated in FIGS. 12A and 12B.

アンテナ装置304Aは、コイルアンテナ101に近接する導電体板2をさらに備える点で、第1の実施形態に係るアンテナ装置301と異なる。コイルアンテナ101は、第1の実施形態で説明したものと同じである。アンテナ装置304Aの他の構成については、アンテナ装置301と同じである。以下、第1の実施形態と異なる部分について説明する。   The antenna device 304A is different from the antenna device 301 according to the first embodiment in that the antenna device 304A further includes a conductor plate 2 close to the coil antenna 101. The coil antenna 101 is the same as that described in the first embodiment. The other configuration of the antenna device 304A is the same as that of the antenna device 301. Hereinafter, a different part from 1st Embodiment is demonstrated.

導電体板2は矩形の平板である。導電体板2は、例えば金属やグラファイト等で構成される電子機器の筐体の一部、または、回路基板に形成されるグランド導体である。なお、後述するように、導電体板2は、例えば電子機器の筐体内部に収納されるバッテリーパックの金属部分(導体部分)でもよい。また、導電体板2は、例えば、電子機器の筐体内部に収納されるシールド板等の金属を含む部材でもよい。また、導電体板2は、必ずしも矩形である必要はなく、例えば円形等の形状でもよい。   The conductor plate 2 is a rectangular flat plate. The conductor plate 2 is a ground conductor formed on a part of a housing of an electronic device made of, for example, metal or graphite, or on a circuit board. As will be described later, the conductor plate 2 may be, for example, a metal portion (conductor portion) of a battery pack housed inside the casing of the electronic device. Moreover, the conductor plate 2 may be a member including a metal such as a shield plate housed inside the housing of the electronic device. Moreover, the conductor plate 2 does not necessarily need to be rectangular, and may be, for example, a circular shape.

図12(A)に示すように、アンテナ装置304Aの導電体板2は、Z軸方向(第1コイルL1の巻回軸AX1方向)から視て、第1コイルL1および第2コイルL2に重なる部分と、第1コイルL1および第2コイルL2に重ならない部分と、を有する。導電体板2は、第1コイルL1および第2コイルL2(絶縁基材10)よりも−Z方向に位置している。   As shown in FIG. 12A, the conductor plate 2 of the antenna device 304A overlaps the first coil L1 and the second coil L2 when viewed from the Z-axis direction (direction of the winding axis AX1 of the first coil L1). And a portion that does not overlap the first coil L1 and the second coil L2. The conductor plate 2 is located in the −Z direction with respect to the first coil L1 and the second coil L2 (insulating base material 10).

図13(A)は第4の実施形態に係る別のアンテナ装置304Bの平面図であり、図13(B)は図13(A)に示したアンテナ装置304Bと通信相手アンテナ500との位置関係を示す斜視図である。アンテナ装置304Bは、コイルアンテナ101および導電体板2を備える。なお、アンテナ装置304Bには、コイルアンテナ101および導電体板2以外の構成が含まれるが、図13(A)および図13(B)では図示省略している。   13A is a plan view of another antenna device 304B according to the fourth embodiment, and FIG. 13B is a positional relationship between the antenna device 304B and the communication partner antenna 500 shown in FIG. FIG. The antenna device 304B includes the coil antenna 101 and the conductor plate 2. The antenna device 304B includes a configuration other than the coil antenna 101 and the conductor plate 2, but is not shown in FIGS. 13A and 13B.

アンテナ装置304Bは、導電体板2の位置が、上述したアンテナ装置304Aと異なる。以下、アンテナ装置304Aと異なる部分について説明する。   In the antenna device 304B, the position of the conductor plate 2 is different from the antenna device 304A described above. Hereinafter, parts different from the antenna device 304A will be described.

図13(A)に示すように、アンテナ装置304Bの導電体板2は、第1コイルL1および第2コイルL2(絶縁基材10)よりも+Z方向に位置している。言い換えると、導電体板2は、Z軸方向において第1コイルL1および第2コイルL2と通信相手アンテナとの間に配置されている。   As shown in FIG. 13A, the conductor plate 2 of the antenna device 304B is located in the + Z direction with respect to the first coil L1 and the second coil L2 (insulating base material 10). In other words, the conductor plate 2 is disposed between the first coil L1 and the second coil L2 and the communication partner antenna in the Z-axis direction.

図14(A)は第4の実施形態に係る別のアンテナ装置304Cの平面図であり、図14(B)は図14(A)に示したアンテナ装置304Cと通信相手アンテナ500との位置関係を示す斜視図である。アンテナ装置304Cは、コイルアンテナ101および導電体板2を備える。なお、アンテナ装置304Bには、コイルアンテナ101および導電体板2以外の構成が含まれるが、図14(A)および図14(B)では図示省略している。   14A is a plan view of another antenna device 304C according to the fourth embodiment, and FIG. 14B is a positional relationship between the antenna device 304C and the communication partner antenna 500 shown in FIG. FIG. The antenna device 304 </ b> C includes the coil antenna 101 and the conductor plate 2. The antenna device 304B includes a configuration other than the coil antenna 101 and the conductor plate 2, but is not illustrated in FIGS. 14A and 14B.

アンテナ装置304Cは、導電体板2の位置が、上述したアンテナ装置304A,304Bと異なる。以下、アンテナ装置304A,304Bと異なる部分について説明する。   In the antenna device 304C, the position of the conductor plate 2 is different from the antenna devices 304A and 304B described above. Hereinafter, parts different from the antenna devices 304A and 304B will be described.

図14(A)に示すように、アンテナ装置304Cの導電体板2は、Z軸方向から視て、第1コイルL1および第2コイルL2(絶縁基材10)に重なっていない。導電体板2は、第1コイルL1および第2コイルL2に近接して配置されている。   As shown in FIG. 14A, the conductor plate 2 of the antenna device 304C does not overlap the first coil L1 and the second coil L2 (insulating base material 10) when viewed from the Z-axis direction. The conductor plate 2 is disposed in the vicinity of the first coil L1 and the second coil L2.

本実施形態によれば、導電体板2が第1コイルL1および第2コイルL2と結合し、導電体板2が第1コイルL1および第2コイルL2に対するブースターアンテナとして機能するため、通信特性が高まる。   According to the present embodiment, the conductor plate 2 is coupled to the first coil L1 and the second coil L2, and the conductor plate 2 functions as a booster antenna for the first coil L1 and the second coil L2. Rise.

次に、導電体板が、通信相手アンテナとの結合係数に与える影響について説明する。図15(A)は、コイルアンテナ100と測定コイル600との位置関係を示す斜視図であり、図15(B)はコイルアンテナ100と測定コイル600との位置関係を示す正面図である。図16は、コイルアンテナ100の平面図である。   Next, the influence of the conductor plate on the coupling coefficient with the communication partner antenna will be described. FIG. 15A is a perspective view showing the positional relationship between the coil antenna 100 and the measurement coil 600, and FIG. 15B is a front view showing the positional relationship between the coil antenna 100 and the measurement coil 600. FIG. 16 is a plan view of the coil antenna 100.

コイルアンテナ100は、第1コイルL1、第2コイルL2および絶縁基材10Aを備える。第1コイルL1および第2コイルL2は、絶縁基材10Aの第1主面VS1に形成されている。絶縁基材10Aは、長手方向がY軸方向に一致する矩形の平板である。導電体板2は、絶縁基材10Aの第1主面VS1側に設けられている。図16に示すように、第1コイルL1および第2コイルL2の外縁は、絶縁基材10Aの外縁の一部に一致している。   The coil antenna 100 includes a first coil L1, a second coil L2, and an insulating substrate 10A. The first coil L1 and the second coil L2 are formed on the first main surface VS1 of the insulating base 10A. The insulating base 10A is a rectangular flat plate whose longitudinal direction matches the Y-axis direction. The conductor plate 2 is provided on the first main surface VS1 side of the insulating base 10A. As shown in FIG. 16, the outer edges of the first coil L1 and the second coil L2 coincide with a part of the outer edge of the insulating base 10A.

図15(B)および図16において、各部の寸法は次のとおりである。   In FIG. 15 (B) and FIG. 16, the dimension of each part is as follows.

X1(第1コイルL1および第2コイルL2のX軸方向の長さ):45mm
X2(導電体板2のX軸方向の長さ):70mm
Y1(導電体板2のY軸方向の長さ):130mm
Y2(絶縁基材10Aの外縁から導電体板2の外縁までのY軸方向の距離):15mm
D1(測定コイル600の直径):φ70mm
D2(第1コイルL1および第2コイルL2のY軸方向の長さ):9〜30mm
H1(第1コイルL1および第2コイルL2と測定コイル600との間の距離):25mm
図17は、コイルアンテナ100と測定コイルとの結合係数k13 EQを示す図である。図17は、D2(第1コイルL1および第2コイルL2のY軸方向の長さ)を9mm〜30mmまで変化させたときの(図16における矢印を参照)、コイルアンテナ100と測定コイルとの結合係数を示している。なお、図17では、比較のため、導電体板2を備えていないコイルアンテナと測定コイルとの結合係数も図示している。
X1 (length in the X-axis direction of the first coil L1 and the second coil L2): 45 mm
X2 (the length of the conductor plate 2 in the X-axis direction): 70 mm
Y1 (the length of the conductor plate 2 in the Y-axis direction): 130 mm
Y2 (distance in the Y-axis direction from the outer edge of the insulating base 10A to the outer edge of the conductor plate 2): 15 mm
D1 (diameter of measuring coil 600): φ70 mm
D2 (the length of the first coil L1 and the second coil L2 in the Y-axis direction): 9 to 30 mm
H1 (distance between the first coil L1 and the second coil L2 and the measuring coil 600): 25 mm
FIG. 17 is a diagram illustrating a coupling coefficient k 13 EQ between the coil antenna 100 and the measurement coil. FIG. 17 shows the relationship between the coil antenna 100 and the measurement coil when D2 (the length of the first coil L1 and the second coil L2 in the Y-axis direction) is changed from 9 mm to 30 mm (see the arrow in FIG. 16). The coupling coefficient is shown. In FIG. 17, for comparison, the coupling coefficient between the coil antenna that does not include the conductor plate 2 and the measurement coil is also illustrated.

図17に示すように、導電体板2を備えるコイルアンテナ100の方が、導電体板2を備えていないコイルアンテナよりも、測定コイル(600)との結合係数k13 EQが全体的に高い。このことから、コイルアンテナに近接する導電体板2の存在が、結合係数k13 EQの向上に寄与することがわかる。 As shown in FIG. 17, the coil antenna 100 including the conductor plate 2 generally has a higher coupling coefficient k 13 EQ with the measurement coil (600) than the coil antenna not including the conductor plate 2. . From this, it can be seen that the presence of the conductor plate 2 adjacent to the coil antenna contributes to the improvement of the coupling coefficient k 13 EQ .

なお、Y2=15mmであるため、D2が15mmを超えると、第1コイルL1および第2コイルL2が導電体板2に重なる。そして、D=15mmを超えても、コイルアンテナ100と測定コイル(600)との結合係数k13 EQは向上している。このことから、第1コイルL1および第2コイルL2の一部が導電体板2に重なっている方が、第1コイルL1および第2コイルL2が導電体板2に重ならない場合と比べて、測定コイル(600)との結合係数k13 EQが高いことがわかる。 Since Y2 = 15 mm, when D2 exceeds 15 mm, the first coil L1 and the second coil L2 overlap the conductor plate 2. Even when D exceeds 15 mm, the coupling coefficient k 13 EQ between the coil antenna 100 and the measurement coil (600) is improved. From this, the direction in which the first coil L1 and the second coil L2 partially overlap the conductor plate 2 is compared with the case where the first coil L1 and the second coil L2 do not overlap the conductor plate 2. It can be seen that the coupling coefficient k 13 EQ with the measuring coil (600) is high.

そのため、本実施形態に係るコイルアンテナ104A,104Bのように、導電体板2が、Z軸方向から視て、第1コイルL1および第2コイルL2に重なる部分と、第1コイルL1および第2コイルL2に重ならない部分と、を有することが好ましい。   Therefore, as in the coil antennas 104A and 104B according to the present embodiment, the conductor plate 2 overlaps the first coil L1 and the second coil L2 as viewed from the Z-axis direction, and the first coil L1 and the second coil L2. And a portion that does not overlap the coil L2.

また、本実施形態の導電体板2には、スリットや開口等が形成されていないが、導電体板2にスリットや開口が形成されていてもよい。これにより、導電体板2のブースターアンテナとしての機能をより高めることができる。   In addition, the conductor plate 2 of the present embodiment is not formed with slits or openings, but the conductor plate 2 may be formed with slits or openings. Thereby, the function as a booster antenna of the conductor board 2 can be improved more.

《第5の実施形態》
第5の実施形態では、本発明のアンテナ装置を備える電子機器の例を示す。
<< Fifth Embodiment >>
In the fifth embodiment, an example of an electronic apparatus including the antenna device of the present invention is shown.

図18(A)は第5の実施形態に係る電子機器405の筐体内部の構造を示す平面図であり、図18(B)は図18(A)におけるB−B断面図である。   FIG. 18A is a plan view showing the structure inside the housing of the electronic device 405 according to the fifth embodiment, and FIG. 18B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

電子機器405は、筐体50、アンテナ装置(コイルアンテナ101)、回路基板60、デバイス61、バッテリーパック62、ディスプレイ63および給電回路(図示省略)等を備える。アンテナ装置にはコイルアンテナ101以外の構成が含まれるが、図18(A)および図18(B)では図示省略している。   The electronic device 405 includes a housing 50, an antenna device (coil antenna 101), a circuit board 60, a device 61, a battery pack 62, a display 63, a power feeding circuit (not shown), and the like. Although the antenna device includes a configuration other than the coil antenna 101, it is not shown in FIGS. 18A and 18B.

コイルアンテナ101、回路基板60、デバイス61、バッテリーパック62、ディスプレイ63等は、筐体50の内部に納められている。コイルアンテナ101は、筐体50の内面に貼付され、給電回路(図示省略)に接続されている。回路基板60上には、デバイス61等が実装されている。デバイス61は、例えばカメラモジュールやフラッシュ、スピーカー、イヤホンジャック、カードスロット、USBなどの端子、ボタン、センサなどのデバイスである。   The coil antenna 101, the circuit board 60, the device 61, the battery pack 62, the display 63 and the like are housed in the housing 50. The coil antenna 101 is attached to the inner surface of the housing 50 and connected to a power feeding circuit (not shown). A device 61 or the like is mounted on the circuit board 60. The device 61 is a device such as a camera module, a flash, a speaker, an earphone jack, a card slot, a terminal such as a USB, a button, or a sensor.

図示省略するが、バッテリーパック62には導体部分(例えば、外装等の金属部分)が含まれている。図18(A)に示すように、第1コイルL1および第2コイルL2は、Z軸方向(第1コイルL1の巻回軸AX1方向)から視て、バッテリーパック62に重なる部分と、バッテリーパック62に重ならない部分と、を有する。   Although not shown, the battery pack 62 includes a conductor portion (for example, a metal portion such as an exterior). As shown in FIG. 18A, the first coil L1 and the second coil L2 include a portion overlapping the battery pack 62 as viewed from the Z-axis direction (the direction of the winding axis AX1 of the first coil L1), and the battery pack. And a portion that does not overlap with 62.

本実施形態では、このバッテリーパック62に含まれる導体部分(金属部分)が本発明における「導電体板」に相当する。   In the present embodiment, the conductor portion (metal portion) included in the battery pack 62 corresponds to the “conductor plate” in the present invention.

このように、本発明における「導電体板」として、電子機器に設けられた部品の導体部分を利用してもよい。この構成によれば、導電体板を別途設ける必要がないため、アンテナ装置の製造が容易となり、低コスト化を図れる。   Thus, as the “conductor plate” in the present invention, a conductor portion of a component provided in an electronic device may be used. According to this configuration, it is not necessary to separately provide a conductor plate, so that the antenna device can be easily manufactured and the cost can be reduced.

なお、本実施形態では、バッテリーパック62の導体部分を「導電体板」として利用したが、これに限定されるものではない。例えば、ディスプレイの背面に設けられた導体を「導電体板」として利用してもよい。また、例えば、回路基板に形成される導体パターンを「導電体板」として利用してもよい。   In the present embodiment, the conductor portion of the battery pack 62 is used as the “conductor plate”, but the present invention is not limited to this. For example, a conductor provided on the back surface of the display may be used as the “conductor plate”. Further, for example, a conductor pattern formed on a circuit board may be used as a “conductor plate”.

《第6の実施形態》
第6の実施形態では、筐体の一部を導電体板に利用した電子機器の例を示す。
<< Sixth Embodiment >>
In the sixth embodiment, an example of an electronic device using a part of a housing as a conductor plate is shown.

図19は、第6の実施形態に係る電子機器406の筐体内部の構造を示す断面図である。   FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating the structure inside the housing of the electronic device 406 according to the sixth embodiment.

電子機器406は、筐体50Aを備える点で、第5の実施形態に係る電子機器405と異なる。電子機器406のその他の構成については、電子機器405と同じである。以下、電子機器405と異なる部分について説明する。   The electronic device 406 is different from the electronic device 405 according to the fifth embodiment in that the electronic device 406 includes a housing 50A. Other configurations of the electronic device 406 are the same as those of the electronic device 405. Hereinafter, parts different from the electronic device 405 will be described.

筐体50Aは、樹脂筐体部51および導電体板52を有する。図19に示すように、導電体板52は、Z軸方向(第1コイルL1の巻回軸AX1方向)から視て、第1コイルL1および第2コイルL2に重なる部分と、第1コイルL1および第2コイルL2に重ならない部分と、を有する。   The casing 50 </ b> A includes a resin casing 51 and a conductor plate 52. As shown in FIG. 19, the conductor plate 52 includes a portion that overlaps the first coil L1 and the second coil L2 and the first coil L1 when viewed from the Z-axis direction (the direction of the winding axis AX1 of the first coil L1). And a portion that does not overlap the second coil L2.

このような構成でも、第5の実施形態に係る電子機器405と同様の作用効果を奏する。   Even with such a configuration, the same operational effects as those of the electronic apparatus 405 according to the fifth embodiment can be obtained.

《その他の実施形態》
以上に示した各実施形態では、絶縁基材が矩形の平板である例を示した、この構成に限定されるものではない。絶縁基材の形状は、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能であり、例えば平面形状が多角形、円形、楕円形、L字形、クランク形、T字形、Y字形等でもよい。また、絶縁基材は平板に限定されず、例えば直方体、立方体、多角柱、円柱、楕円柱等でもよい。さらに、絶縁基材は、複数の絶縁層を積層して形成される積層体であってもよい。なお、絶縁基材の表面にソルダーレジスト膜やカバーレイフィルム等の保護膜が形成されていてもよい。
<< Other Embodiments >>
In each embodiment shown above, it is not limited to this structure which showed the example whose insulating base material is a rectangular flat plate. The shape of the insulating substrate can be changed as appropriate within the scope of the effects and effects of the present invention. For example, the planar shape may be polygonal, circular, elliptical, L-shaped, crank-shaped, T-shaped, Y-shaped, or the like. The insulating substrate is not limited to a flat plate, and may be a rectangular parallelepiped, a cube, a polygonal column, a cylinder, an elliptical column, or the like. Furthermore, the insulating base material may be a laminated body formed by laminating a plurality of insulating layers. A protective film such as a solder resist film or a coverlay film may be formed on the surface of the insulating substrate.

以上に示した各実施形態では、絶縁基材が熱可塑性樹脂のシートである例を示したが、この構成に限定されるものではない。絶縁基材は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂のシートでもよい。また、絶縁基材は、例えば低温同時焼成セラミックス(LTCC)の誘電体セラミックであってもよい。   In each of the embodiments described above, an example in which the insulating base material is a thermoplastic resin sheet has been described. However, the present invention is not limited to this configuration. The insulating substrate may be a sheet of a thermosetting resin such as an epoxy resin. Further, the insulating base material may be a dielectric ceramic of, for example, a low temperature co-fired ceramic (LTCC).

また、本発明における第1コイルL1および第2コイルL2の形状・巻回数は、以上に示した各実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。第1コイルL1および第2コイルL2の形状は矩形スパイラル状に限定されず、例えば円形スパイラル状あるいは楕円形スパイラル状であってもよい。また、第1コイルL1および第2コイルL2の巻回数は、2ターンより多くてもよい。なお、以上に示した各実施形態では、第1コイルL1の巻回数と第2コイルL2の巻回数とが略同じ例を示したが、この構成に限定されるものではない。第1コイルL1の巻回数と第2コイルL2とが異なっていてもよい。但し、第1コイルL1と第2コイルL2との結合係数を高めるため、第1コイルL1の巻回数(n)と第2コイルL2の巻回数(m)との差は±1以内であることが好ましい(n−1≦m≦n+1)。   In addition, the shape and the number of turns of the first coil L1 and the second coil L2 in the present invention are not limited to the configurations of the embodiments described above, and are appropriately changed within the scope of the operation and effect of the present invention. Is possible. The shape of the first coil L1 and the second coil L2 is not limited to a rectangular spiral shape, and may be, for example, a circular spiral shape or an elliptical spiral shape. Further, the number of turns of the first coil L1 and the second coil L2 may be more than two turns. In each of the embodiments described above, the example in which the number of turns of the first coil L1 and the number of turns of the second coil L2 are substantially the same is shown, but the present invention is not limited to this configuration. The number of turns of the first coil L1 and the second coil L2 may be different. However, in order to increase the coupling coefficient between the first coil L1 and the second coil L2, the difference between the number of turns (n) of the first coil L1 and the number of turns (m) of the second coil L2 must be within ± 1. Is preferable (n-1 ≦ m ≦ n + 1).

以上に示した各実施形態では、第1コイルL1および第2コイルL2が絶縁基材10の第1主面VS1に形成される例を示したが、この構成に限定されるものではない。すなわち、第1コイルL1と第2コイルL2とが同一平面状に形成されているものに限定されず、例えば、第1コイルL1が絶縁基材10の第1主面VS1に形成され、第2コイルL2が第2主面VS2に形成されていてもよい。   In each embodiment shown above, although the example in which the 1st coil L1 and the 2nd coil L2 were formed in the 1st main surface VS1 of the insulating base material 10 was shown, it is not limited to this structure. That is, the first coil L1 and the second coil L2 are not limited to those formed in the same plane. For example, the first coil L1 is formed on the first main surface VS1 of the insulating base 10, and the second The coil L2 may be formed on the second main surface VS2.

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。   Finally, the description of the above embodiment is illustrative in all respects and not restrictive. Modifications and changes can be made as appropriate by those skilled in the art. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention includes modifications from the embodiments within the scope equivalent to the claims.

AX1…第1コイルの巻回軸
AX2…第2コイルの巻回軸
C10,C10a,C10b,C11,C11a,C11b,C12,C12a,C12b…第1キャパシタ
C20…第2キャパシタ
E11…第1コイルの第1端
E12…第1コイルの第2端
E21…第2コイルの第1端
E22…第2コイルの第2端
…第1周波数
…第2周波数
f…第3周波数
…共振周波数(第1周波数または第2周波数のいずれか一方)
k12,k13,k23…結合係数
k13 EQ…結合係数
L1,L1a,L1b…第1コイル
L2,L2b…第2コイル
L10,L10a,L10b…第1インダクタ
L3…インダクタ
MC…整合回路
RC1…第1共振回路
RC2…第2共振回路
VS1…絶縁基材の第1主面
VS2…絶縁基材の第2主面
Z1…第1インピーダンス
Z2…第2インピーダンス
2…導電体板
5…磁性体
8…IC
9…RFIC
10,10A…絶縁基材
50,50A…筐体
51…樹脂筐体部
52…導電体板
60…回路基板
61…デバイス
62…バッテリーパック
63…ディスプレイ
100,100A,100B,101,103,104A,104B…コイルアンテナ
301,302A,302B,304A,304B,304C…アンテナ装置
401,402A,402B,402C,405,406…電子機器
500…通信相手アンテナ
600…測定コイル
AX1 ... winding axis AX2 of first coil ... winding axis C10, C10a, C10b, C11, C11a, C11b, C12, C12a, C12b ... first capacitor C20 ... second capacitor E11 ... first coil of the second coil the second end E21 ... first end E22 ... second end f 1 ... the first frequency f 2 ... second frequency f ... third frequency f R of the second coil of the second coil of the first end E12 ... first coil ... Resonant frequency (either the first frequency or the second frequency)
k 12 , k 13 , k 23 ... coupling coefficient
k 13 EQ ... coupling coefficients L1, L1a, L1b ... first coils L2, L2b ... second coils L10, L10a, L10b ... first inductor L3 ... inductor MC ... matching circuit RC1 ... first resonance circuit RC2 ... second resonance circuit VS1 ... first main surface VS2 of insulating base material ... second main surface Z1 of insulating base material ... first impedance Z2 ... second impedance 2 ... conductor plate 5 ... magnetic material 8 ... IC
9 ... RFIC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A ... Insulation base material 50, 50A ... Case 51 ... Resin case 52 ... Conductor board 60 ... Circuit board 61 ... Device 62 ... Battery pack 63 ... Display 100, 100A, 100B, 101, 103, 104A, 104B ... Coil antennas 301, 302A, 302B, 304A, 304B, 304C ... Antenna devices 401, 402A, 402B, 402C, 405, 406 ... Electronic equipment 500 ... Communication partner antenna 600 ... Measurement coil

Claims (10)

絶縁基材と、
給電回路に接続され、第1共振回路の一部を構成し、前記絶縁基材に形成され、複数巻回される第1コイルと、
第2共振回路の一部を構成し、前記絶縁基材に形成され、複数巻回される第2コイルと、
を備え、
前記第1コイルの巻回軸と前記第2コイルの巻回軸とは、平行であり、
前記第1コイルおよび前記第2コイルの少なくとも一部は、前記第1コイルの巻回軸方向から視て、互いに並走し、前記第1コイルの径方向において前記第1コイルが前記第2コイルを挟み、且つ、前記第2コイルが前記第1コイルを挟むように交互に配置され、
前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記第1コイルおよび前記第2コイルに流れる電流の周回方向が同方向になり、互いに電磁界結合する、
ことを特徴とする、アンテナ装置。
An insulating substrate;
A first coil connected to the power supply circuit, constituting a part of the first resonance circuit, formed on the insulating substrate, and wound in a plurality
A second coil that forms part of the second resonant circuit, is formed on the insulating substrate, and is wound a plurality of times;
With
The winding axis of the first coil and the winding axis of the second coil are parallel,
At least a part of the first coil and the second coil are parallel to each other when viewed from the winding axis direction of the first coil, and the first coil is the second coil in the radial direction of the first coil. And the second coils are alternately arranged so as to sandwich the first coil,
In the first coil and the second coil, the circulation directions of the currents flowing in the first coil and the second coil are the same direction, and are electromagnetically coupled to each other.
An antenna device characterized by the above.
前記第1コイルに接続され、前記第1共振回路の一部を構成する第1キャパシタをさらに備える、請求項1に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, further comprising a first capacitor connected to the first coil and constituting a part of the first resonance circuit. 前記第2コイルに接続され、前記第2共振回路の一部を構成する第2キャパシタをさらに備える、請求項1または2に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, further comprising a second capacitor connected to the second coil and constituting a part of the second resonance circuit. 磁性体をさらに備える、請求項1から3のいずれかに記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, further comprising a magnetic body. 前記第1共振回路の共振周波数を第1周波数、前記第1周波数における前記第1共振回路のインピーダンスを第1インピーダンスとし、
前記第2共振回路の共振周波数を第2周波数、前記第2周波数における前記第2共振回路のインピーダンスを第2インピーダンスとし、
使用するキャリア周波数を第3周波数としたときに、
前記第1周波数および前記第2周波数は、前記第3周波数の0.5倍以上かつ2倍以下であり、
前記第2インピーダンスは、前記第1インピーダンスの0.5倍以上かつ2倍以下である、請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ装置。
The resonance frequency of the first resonance circuit is a first frequency, the impedance of the first resonance circuit at the first frequency is a first impedance,
The resonance frequency of the second resonance circuit is the second frequency, the impedance of the second resonance circuit at the second frequency is the second impedance,
When the carrier frequency to be used is the third frequency,
The first frequency and the second frequency are not less than 0.5 times and not more than twice the third frequency,
5. The antenna device according to claim 1, wherein the second impedance is not less than 0.5 times and not more than twice the first impedance. 6.
導電体板をさらに備え、
前記導電体板は、前記第1コイルの前記巻回軸方向から視て、前記第1コイルおよび前記第2コイルに重なる部分と、前記第1コイルおよび前記第2コイルに重ならない部分と、を有する、請求項1から5のいずれかに記載のアンテナ装置。
A conductor plate;
The conductor plate includes a portion that overlaps the first coil and the second coil and a portion that does not overlap the first coil and the second coil when viewed from the winding axis direction of the first coil. The antenna device according to claim 1, comprising:
筐体と、アンテナ装置と、給電回路と、を備え、
前記アンテナ装置は、
絶縁基材と、
第1共振回路の一部を構成し、前記絶縁基材に形成され、複数巻回される第1コイルと、
第2共振回路の一部を構成し、前記絶縁基材に形成され、複数巻回される第2コイルと、
を有し、
前記第1コイルの巻回軸と前記第2コイルの巻回軸とは、平行であり、
前記第1コイルおよび前記第2コイルの少なくとも一部は、前記第1コイルの巻回軸方向から視て、互いに並走し、前記第1コイルの径方向において前記第1コイルが前記第2コイルを挟み、且つ、前記第2コイルが前記第1コイルを挟むように交互に配置され、
前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記第1コイルおよび前記第2コイルに流れる電流の周回方向が同方向になり、互いに電磁界結合し、
前記第1コイルは、前記給電回路に接続される、
ことを特徴とする、電子機器。
A housing, an antenna device, and a feeding circuit;
The antenna device is
An insulating substrate;
Constituting a part of the first resonance circuit, formed on the insulating base material, and a first coil that is wound a plurality of times;
A second coil that forms part of the second resonant circuit, is formed on the insulating substrate, and is wound a plurality of times;
Have
The winding axis of the first coil and the winding axis of the second coil are parallel,
At least a part of the first coil and the second coil are parallel to each other when viewed from the winding axis direction of the first coil, and the first coil is the second coil in the radial direction of the first coil. And the second coils are alternately arranged so as to sandwich the first coil,
In the first coil and the second coil, the circulation directions of the currents flowing in the first coil and the second coil are the same direction, and are electromagnetically coupled to each other.
The first coil is connected to the power feeding circuit.
An electronic device characterized by that.
導電体板をさらに備え、
前記導電体板は、前記第1コイルの前記巻回軸方向から視て、前記第1コイルおよび前記第2コイルに重なる部分と、前記第1コイルおよび前記第2コイルに重ならない部分と、を有する、請求項7に記載の電子機器。
A conductor plate;
The conductor plate includes a portion that overlaps the first coil and the second coil and a portion that does not overlap the first coil and the second coil when viewed from the winding axis direction of the first coil. The electronic device according to claim 7.
前記導電体板は、前記筐体の一部である、請求項8に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 8, wherein the conductor plate is a part of the housing. 前記導電体板は、前記電子機器に収納されるバッテリーパックの金属部分である、請求項8に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 8, wherein the conductor plate is a metal portion of a battery pack housed in the electronic device.
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