JP4883136B2 - コイルアンテナ - Google Patents
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Description
図1は特許文献1に記載されるアンテナコイルの構造を示す上面図である。図1に示されるアンテナコイル30は、フィルム32a上の平面内で導体31(31a,31b,31e,31d)を渦巻き状に巻回して構成された空芯コイル32と、その空芯コイル32の平面とほぼ平行となるように空芯コイル32に挿入された平板状の磁芯部材33とを備えている。空芯コイル32には孔32dが設けられ、この孔32dに磁芯部材33が挿入されている。第1ターミナル31aと連結導体31eとはスルーホール32bで連結され、第2ターミナル31bと連結導体31eとはスルーホール32cで連結されている。そして、この磁性体アンテナが導電板34上に配置されている。
(1)磁性体コアと、この磁性体コアの周囲に巻回されるコイル導体とを備え、
前記コイル導体は、複数ターンのコイル導体パターンで構成されるとともに、前記コイル導体パターンのうち、一つの基準とする軸に平行な導体パターンである軸平行部と、前記軸平行部に対し直交する導体パターンである軸直交部とを有し、
前記磁性体コアは、平面視で少なくとも前記軸直交部の一部と重なるように配置され、
前記軸平行部の導体パターンの配置間隔は前記軸直交部の導体パターンの配置間隔より狭くされ、
前記軸の向きは、前記コイル導体に電流が流れることにより前記磁性体コアに生じる主たる磁束の向きであることを特徴とする。
(A)導体板に近接配置しても作用し、通信できる。
図2は第1の実施形態に係るコイルアンテナの構成を示す図である。
図2(A)は、コイルアンテナの構成要素に一つであるフレキシブル基板101の上面図である。フレキシブル基板101は基材10とコイル導体11とで構成されている。コイル導体11は基材10の上面に形成されている。
図2(A)に示すように、フレキシブル基板101の基材10には前記コイル導体開口部CWに対応する位置に穴(スリット)Sが形成されている。
フレキシブル基板101の穴Sには矩形板状のフェライトシートによる磁性体コア1が挿通されている。このことによってコイルアンテナ201が構成されている。このコイルアンテナ201が平面導体2に近接配置されることによってアンテナ装置が構成される。平面導体2は、コイルアンテナ201を実装する回路基板などである。コイルアンテナ201は、図3(A)に示した端子電極12,13の形成面が平面導体(回路基板)2に対向するように配置される。
(1)第1の従来構造のコイルアンテナ
磁心の長さに平行なコイルを重ねず、コイル導体の線幅を広く、磁心を細くしたコイルアンテナ
磁性体コアのサイズ 14×15×0.2mm
コイル導体の線幅 0.1mm
(2)第2の従来構造のコイルアンテナ
磁心の長さに平行なコイルを重ねず、コイル導体の線幅を細く、磁心を太くしたコイルアンテナ
磁性体コアのサイズ 17×15×0.2mm
コイル導体の線幅 0.1mm
(3)本発明のコイルアンテナ
磁性体コアの長さに平行なコイルを重ね、コイル導体の線幅を広く、磁心を太くしたコイルアンテナ
磁性体コアのサイズ 17×15×0.2mm
コイル導体の線幅 0.3mm
〈共通項目〉
通信相手のコイルアンテナのサイズ 100×100mm
通信相手のコイルアンテナとの距離 30mm
各コイルアンテナのコイル導体のサイズ 20×15mm
各コイルアンテナのコイル導体のターン数 6
コイルの損失を表す抵抗値と、通信性能の良さを表す結合係数との関係は次のとおりである。
コイルアンテナ 抵抗[Ω] 結合係数
――――――――――――――――――――――――――――――
(1) 1.59 2.11%
(2) 2.00 2.29%
(3) 1.62 2.33%
――――――――――――――――――――――――――――――
このように、相手側アンテナとの結合係数が高く、且つ低抵抗のコイルアンテナが構成できる。
このように、磁性体コア1の軸方向の長さMに対するコイルの長さLの比が25%を超えると、結合係数は最大値に達する。したがって、最良の通信性能を得ることができる。
図5(A)は第2の実施形態に係るコイルアンテナ202の上面図、図5(B)は、コイルアンテナ202を備えるアンテナ装置全体の正面図である。
フレキシブル基板102は基材10とコイル導体11とで構成されている。コイル導体11は基材10の上面に形成されている。
磁性体コア1はコイル導体11の二つの軸平行部PAうち一方の部分を覆う。
図6(A)は第3の実施形態に係るコイルアンテナ203の上面図、図6(B)はコイルアンテナ203の下面図、図6(C)は、コイルアンテナ203を備えるアンテナ装置全体の正面図である。
フレキシブル基板103はコイル導体11のコイル導体開口部CWを通るラインで折り曲げられて、磁性体コア1を包むように配置されている。
CW…コイル導体開口部
PA…軸平行部
S…穴
1…磁性体コア
2…平面導体
10…基材
11…コイル導体
11S…上層コイル導体部
11U…下層コイル導体部
12,13…端子電極
101〜103…フレキシブル基板
201〜203…コイルアンテナ
Claims (5)
- 磁性体コアと、この磁性体コアの周囲に巻回されるコイル導体とを備えたコイルアンテナにおいて、
前記コイル導体は、複数ターンのコイル導体パターンで構成されるとともに、前記コイル導体パターンのうち、一つの基準とする軸に平行な導体パターンである軸平行部と、前記軸平行部に対し直交する導体パターンである軸直交部とを有し、
前記磁性体コアは、平面視で少なくとも前記軸直交部の一部と重なるように配置され、
前記軸平行部の導体パターンの配置間隔は前記軸直交部の導体パターンの配置間隔より狭くされ、
前記軸の向きは、前記コイル導体に電流が流れることにより前記磁性体コアに生じる主たる磁束の向きであることを特徴とするコイルアンテナ。 - 前記コイル導体は複数の層に構成され、各層のコイル導体のうち前記軸平行部は、互いに重なる位置に配置された、請求項1に記載のコイルアンテナ。
- 前記コイル導体はフレキシブル基板に形成され、前記コイル導体パターンはコイル導体開口部の周囲に巻回された渦巻き状であり、前記フレキシブル基板は前記コイル導体開口部に対応する位置に穴を備え、前記磁性体コアは前記穴に挿通された、請求項1または2に記載のコイルアンテナ。
- 前記コイル導体パターンは互いに平行な二つの前記軸直交部を備える矩形の渦巻き状であり、前記磁性体コアは前記二つの軸直交部のうちの一方を覆う、請求項1または2に記載のコイルアンテナ。
- 前記コイル導体はフレキシブル基板に形成され、前記コイル導体パターンはコイル導体開口部の周囲に巻回された渦巻き状であり、前記フレキシブル基板は前記コイル導体開口部で折り曲げられて、前記磁性体コアを包むように配置された、請求項1または2に記載のコイルアンテナ。
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