JP5505505B2 - 共振回路及びアンテナ装置 - Google Patents
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Description
本発明は、共振回路及びアンテナ装置、特に、特に、RFID(Radio Frequency Identification)システムに用いられる無線ICデバイス用の共振回路及び該共振回路を備えたアンテナ装置に関する。
従来、物品の管理システムとして、電磁波を発生するリーダライタと物品や容器などに付された所定の情報を記憶した無線IC(ICタグ、無線ICデバイスなどと称する)とを非接触方式で通信し、情報を伝達するRFIDシステムが開発されている。無線ICはアンテナ(放射板)と結合されることによりリーダライタとの通信が可能になる。
この種のアンテナは、通信信号の周波数に基づいて共振周波数が設定されており、基本的には、平面上に巻回されたコイル状導体と、該コイル状導体のインダクタンスとともに共振周波数を設定するためのキャパシタンスを発生させる構造を有している。
例えば、特許文献1には、フィルムの両面に線幅が太くて長さの短いコイルを形成し、各コイルを容量結合させる共振回路が記載されている。この共振回路はアンテナとして機能し、共振周波数を低くするには、L値の大きなコイル又は各コイル間のC値を大きくする必要があるため、コイルのサイズが大きくなる。しかし、これでは、アンテナのサイズが大きくなり、また、コイルの開口部が小さくなるので、通信特性が劣化するという問題点を有している。
そこで、本発明の目的は、コイルのサイズを大きくすることなく低い共振周波数を得ることができ、かつ、通信性能の向上を図ることのできる共振回路及びアンテナ装置を提供することにある。
以上の目的を達成するため、本発明の第1の形態である共振回路は、
互いに対向し容量を介して結合された二つのコイル状導体を備え、
前記二つのコイル状導体は、その最外周及び/又は最内周の少なくとも一部における対向面積が、それ以外における対向面積に比べて大きくなるように、かつ、それぞれに流れる電流の向きが一方向からの平面視で同方向になるように巻回されていること、
を特徴とする。
互いに対向し容量を介して結合された二つのコイル状導体を備え、
前記二つのコイル状導体は、その最外周及び/又は最内周の少なくとも一部における対向面積が、それ以外における対向面積に比べて大きくなるように、かつ、それぞれに流れる電流の向きが一方向からの平面視で同方向になるように巻回されていること、
を特徴とする。
本発明の第2の形態であるアンテナ装置は、
前記共振回路と、該共振回路と磁気的に結合する給電回路とを備えたこと、を特徴とする。
前記共振回路と、該共振回路と磁気的に結合する給電回路とを備えたこと、を特徴とする。
前記共振回路において、二つのコイル状導体のインダクタンスと、コイル状導体が互いに対向することで両者の間に形成される容量とで、所定の共振周波数に設定される。容量はコイル状導体の最外周及び/又は最内周での対向部分で大きくなり、中間部分では小さくなる。一方、コイル状導体のインダクタンスが大きくなる。それゆえ、コイル状導体のサイズを大きくすることなく、共振周波数を低下させることができる。換言すると、所定の共振周波数を得るために必要なコイル状導体のサイズ(面積)を小さくすることができ、アンテナ装置の小型化につながる。また、コイル状導体の開口面積が大きくなり、開口部に磁束がより多く通過するので、通信特性が向上する。
本発明によれば、コイルのサイズを大きくすることなく低い共振周波数を得ることができ、かつ、通信性能の向上を図ることができる。
以下、本発明に係る共振回路及びアンテナ装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図面において、同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
(第1実施例、図1、図2及び図5参照)
第1実施例である共振回路1Aは、図1(A),(B)に示すように、誘電体シート10の表裏面に互いに対向して配置された直方体形状をなす表面側のコイル状導体11と裏面側のコイル状導体15とを備えている。コイル状導体11,15は、それぞれの一端部11a,15aから他端部11b,15bまでそれぞれ4ターン巻回されており、互いに対向して容量を介して結合されている。コイル状導体11,15において、対向する部分での導体幅は等しく、かつ、最外周及び最内周はライン状をなすとともに、それぞれ2辺の導体幅が他の部分の導体幅よりも太く形成されている。
第1実施例である共振回路1Aは、図1(A),(B)に示すように、誘電体シート10の表裏面に互いに対向して配置された直方体形状をなす表面側のコイル状導体11と裏面側のコイル状導体15とを備えている。コイル状導体11,15は、それぞれの一端部11a,15aから他端部11b,15bまでそれぞれ4ターン巻回されており、互いに対向して容量を介して結合されている。コイル状導体11,15において、対向する部分での導体幅は等しく、かつ、最外周及び最内周はライン状をなすとともに、それぞれ2辺の導体幅が他の部分の導体幅よりも太く形成されている。
コイル状導体11,15はそれぞれの端部11a,15bに図示しない給電回路が電気的に接続されており、表面側のコイル状導体11は給電部11aを起点として矢印A方向に電流が流れ、裏面側のコイル状導体15は給電部15bを起点として矢印A方向に電流が流れる。即ち、二つのコイル状導体11,15は流れる電流の向きが一方向から平面視で同方向になるように複数ターン巻回されている。
誘電体シート10は種々の樹脂材を用いることができ、特に、平面方向に配向した液晶分子を有する液晶ポリマーシートを用いることが好ましい。このような液晶ポリマーシートは、温度サイクルに対する、かつ、吸水に対する厚み方向の寸法変化がきわめて小さいため、それぞれの線間に形成される容量値の変化が小さくなる。それゆえ、周波数特性が安定する。コイル状導体11,15は銅箔やアルミ箔をシート10上に貼着したり、導電性ペーストをシート10上に印刷することにより容易に形成することができる。フォトリソ法などの薄膜形成方法であってもよい。また、誘電体シート10は紙製であってもよい。
第1実施例である共振回路1Aは、等価回路では図2に示すように、二つのコイル状導体11,15のインダクタンスL1,L2と、コイル状導体11,15が互いに対向することで両者の間に形成される容量C1,C2とで、所定の共振周波数に設定される。従って、給電部11a,15bから入力された所定周波数の高周波信号がコイル状導体11,15から放射され、コイル状導体11,15で受信された所定周波数の高周波信号が給電部11a,15bから給電回路に供給される。
そして、容量はコイル状導体11,15の最外周及び最内周での対向部分で大きくなり(容量C1,C2)、中間部分では小さくなる。一方、コイル状導体11,15のインダクタンスL1,L2が大きくなる。それゆえ、コイル状導体11,15のサイズを大きくすることなく、共振周波数を低下させることができる。換言すると、所定の共振周波数を得るために必要な導体サイズ(面積)を小さくすることができ、アンテナ装置の小型化につながる。また、コイル状導体11,15の開口面積が大きくなり、開口部に磁束がより多く通過するので、通信特性が向上する。
ここで、比較例である共振回路1A’を図3(A),(B)に示す。この共振回路は、誘電体シート10’の表裏面に互いに対向して配置された直方体形状をなす表面側のコイル状導体11’と裏面側のコイル状導体15’とを備え、コイル状導体11’,15’の導体幅は全周にわたって等しく、他の構成は第1実施例と同様である。比較例における等価回路は図4に示すとおりであり、二つのコイル状導体11’、15’のインダクタンスL1,L2と、コイル状導体11’,15’が互いに対向することで形成される容量C3,C4,C5とで所定の共振周波数に設定される。比較例では、インダクタンスL1,L2の中間部にも容量C4が形成される。
第1実施例の等価回路(図2参照)と比較例の等価回路(図4参照)とを対比すると明らかなように、インダクタL1,L2を直列接続と見た場合のインダクタンス、キャパシタC1,C2、C3〜C5を並列接続と見た場合のキャパシタンスは二つの共振回路1A,1A’で同じである。しかし、第1実施例では中間部分の容量がほとんど存在することなく、比較例では中間部分に容量C4が存在する。従って、同じサイズのコイル状導体あっても、比較例での共振周波数は比較的高くなり、第1実施例での共振周波数は比較的低くなる。なお、図2及び図4においては、インダクタL1と磁気的に結合するインダクタL5を備えた給電回路を併記している。
第1実施例及び比較例での寸法とそのときのインダクタンス値、容量値を以下に示す。第1実施例では、表面側のコイル状導体11の面積は639.68mm2、裏面側のコイル状導体15の面積は636.48mm2、開口部の面積は1214mm2である。比較例では、表面側のコイル状導体11’の面積は639.8mm2、裏面側のコイル状導体15’の面積は636.6mm2、開口部の面積は1214mm2である。それぞれのインダクタやキャパシタの値は図2及び図4に示すとおりであり、第1実施例での共振周波数は11.95MHzであり、比較例での共振周波数は14.59MHzである。
また、第1実施例及び比較例でのそれぞれの反射特性は図5に示すとおりである。第1実施例では11.95MHzにおいて−6.52dBの反射特性を有し、比較例では14.59MHzにおいて−12.91dBの反射特性を有している。
第1実施例においては、コイル状導体11,15のサイズをそれほど大きくすることなく低い共振周波数を得ることができ、かつ、同じ共振周波数であれば、コイルの開口部の面積が大きくなり、通信性能の向上を図ることができる。また、表裏面のコイル状導体11,15において、電流が流れる方向が同じであるため、磁界の向きが一致し、コイル状導体11,15の結合度が向上する。また、コイル状導体11,15において給電部11a,15bを略対角線上に配置しているため、コイル状導体11,15のターン数のバランスをとることができる。
なお、誘電体シート10の表裏面に配置した二つのコイル状導体11,15において、最外周の導体幅のみを他の部分の導体幅よりも太くしてもよく、あるいは、最内周の導体幅のみを他の部分の導体幅よりも太くしてもよい。また、各コイル状導体11,15の中間部分は必ずしも対向している必要はない。これらの点は以下に説明する各実施例においても同様である。
さらに、第1実施例では、コイル状導体11,15の最外周及び最内周は、端部11a,11b,15a,15bをそれぞれ起点として2辺のみを均一に太くしたが、いずれの辺を太くするかは任意である。つまり、最外周及び/又は最内周は、ライン状をなすとともに、一部があるいは全長にわたって、その導体幅が他の部分の導体幅よりも太ければよい。また、太さは厳密に均一であってもよく、あるいは、幅方向に凹凸があってもよく、実質的に均一であることが好ましい。
(第2実施例、図6参照)
第2実施例である共振回路1Bは、図6(A),(B)に示すように、誘電体シート10の表裏面にそれぞれ対向して配置したコイル状導体11,15の形状を四角形としたものであり、最外周の4辺と最内周の4辺の導体幅が他の部分の導体幅よりも太く形成されている。他の構成は前記第1実施例と同様であり、その作用効果も同様である。
第2実施例である共振回路1Bは、図6(A),(B)に示すように、誘電体シート10の表裏面にそれぞれ対向して配置したコイル状導体11,15の形状を四角形としたものであり、最外周の4辺と最内周の4辺の導体幅が他の部分の導体幅よりも太く形成されている。他の構成は前記第1実施例と同様であり、その作用効果も同様である。
(第3実施例、図7参照)
第3実施例である共振回路1Cは、図7(A),(B)に示すように、誘電体シート10の表裏面にそれぞれ対向して配置したコイル状導体11,15の形状を四角形としたものである。他の構成は前記第1実施例と同様であり、その作用効果も同様である。なお、前記第2実施例と本第3実施例とを比較すると、第3実施例では給電部11a,15bが対角線上に設けられているのに対して、第2実施例では一つの隅部に設けられている。
第3実施例である共振回路1Cは、図7(A),(B)に示すように、誘電体シート10の表裏面にそれぞれ対向して配置したコイル状導体11,15の形状を四角形としたものである。他の構成は前記第1実施例と同様であり、その作用効果も同様である。なお、前記第2実施例と本第3実施例とを比較すると、第3実施例では給電部11a,15bが対角線上に設けられているのに対して、第2実施例では一つの隅部に設けられている。
(第4実施例、図8参照)
第4実施例である共振回路1Dは、図8(A),(B)に示すように、誘電体シート10の表裏面にそれぞれ対向して配置したコイル状導体11,15の形状を円形としたものであり、最外周及び最内周の導体幅が他の部分の導体幅よりも太く形成されている。他の構成は前記第1実施例と同様であり、その作用効果も同様である。
第4実施例である共振回路1Dは、図8(A),(B)に示すように、誘電体シート10の表裏面にそれぞれ対向して配置したコイル状導体11,15の形状を円形としたものであり、最外周及び最内周の導体幅が他の部分の導体幅よりも太く形成されている。他の構成は前記第1実施例と同様であり、その作用効果も同様である。
(第5実施例、図9参照)
第5実施例である共振回路1Eは、図9に示すように、誘電体シート10の表裏面にそれぞれ対向して配置したコイル状導体11,15のうち、裏面側のコイル状導体15(点線で示している)は、表面側のコイル状導体11に対して、導体幅及び導体間ピッチが同じで、かつ、外形が小さく形成されている。他の構成は前記第3実施例と同様である。
第5実施例である共振回路1Eは、図9に示すように、誘電体シート10の表裏面にそれぞれ対向して配置したコイル状導体11,15のうち、裏面側のコイル状導体15(点線で示している)は、表面側のコイル状導体11に対して、導体幅及び導体間ピッチが同じで、かつ、外形が小さく形成されている。他の構成は前記第3実施例と同様である。
本第5実施例の作用効果は基本的には前記第1実施例と同様であり、特に、一方のコイル状導体15を他方のコイル状導体11に対して僅かに小形とすることで、コイル状導体11,15が誘電体シート10の表裏面において互いにずれて配置された場合であっても、全体的な容量値が大きく変化することはなく、共振周波数のずれを抑制することができる。例えば、裏面側のコイル状導体15が矢印X方向に若干ずれた場合、X1部分の容量値は大きくなるが、X2部分の容量値は小さくなる。矢印Y方向にずれた場合も同様に全体的な容量値が大きく変化することはない。
(第6実施例、図10参照)
第6実施例である共振回路1Fは、図10に示すように、例えば、図1に示した共振回路1Aの裏面側のコイル状導体15に対向して磁性体シート20を配置したものである。磁性体シート20を配置することにより、インダクタンス値が大きくなり、共振周波数が低くなる。これにて、同じ共振周波数であれば、コイル状導体11,15の開口部の面積を大きくでき、通信特性が向上する。また、共振回路1Fの近傍に金属材が存在する場合は通信特性が劣化するが、磁性体シート20を設けることでこのような劣化を抑制できる。
第6実施例である共振回路1Fは、図10に示すように、例えば、図1に示した共振回路1Aの裏面側のコイル状導体15に対向して磁性体シート20を配置したものである。磁性体シート20を配置することにより、インダクタンス値が大きくなり、共振周波数が低くなる。これにて、同じ共振周波数であれば、コイル状導体11,15の開口部の面積を大きくでき、通信特性が向上する。また、共振回路1Fの近傍に金属材が存在する場合は通信特性が劣化するが、磁性体シート20を設けることでこのような劣化を抑制できる。
(第7実施例、図11参照)
第7実施例である共振回路1Gは、図11に示すように、誘電体シート10の表面側に設けたコイル状導体11と裏面側に設けたコイル状導体15を、ともに同じ導体幅とし、最外層及び最内層の2辺(図11において斜線を付した部分)の対向面積が他の部分の対向面積よりも大きくしたものである。つまり、斜線を付した2辺は平面視で重なりあい、他の部分は平面視でずれた状態で重なりあっている。他の構成は前記第1実施例と同様であり、その作用効果も同様である。
第7実施例である共振回路1Gは、図11に示すように、誘電体シート10の表面側に設けたコイル状導体11と裏面側に設けたコイル状導体15を、ともに同じ導体幅とし、最外層及び最内層の2辺(図11において斜線を付した部分)の対向面積が他の部分の対向面積よりも大きくしたものである。つまり、斜線を付した2辺は平面視で重なりあい、他の部分は平面視でずれた状態で重なりあっている。他の構成は前記第1実施例と同様であり、その作用効果も同様である。
(アンテナ装置の第1例、図12及び図13参照)
前記第3実施例である共振回路1Cを備えたアンテナ装置の第1例を図12及び図13に示す。このアンテナ装置は携帯端末機器のアンテナとして使用されるものであり、共振回路1Cをコイル状のベースアンテナ31から輻射された磁界を増幅するブーストアンテナとして利用したものである。ベースアンテナ31は、フレキシブルな樹脂シート32の表面に形成されたコイル導体からなり、樹脂シート32の裏面には磁性体シート33が配置されており、該磁性体シート33を介して回路基板34上に実装されている。一方、共振回路1Cは携帯端末機器の筺体35の内側に配置されている。
前記第3実施例である共振回路1Cを備えたアンテナ装置の第1例を図12及び図13に示す。このアンテナ装置は携帯端末機器のアンテナとして使用されるものであり、共振回路1Cをコイル状のベースアンテナ31から輻射された磁界を増幅するブーストアンテナとして利用したものである。ベースアンテナ31は、フレキシブルな樹脂シート32の表面に形成されたコイル導体からなり、樹脂シート32の裏面には磁性体シート33が配置されており、該磁性体シート33を介して回路基板34上に実装されている。一方、共振回路1Cは携帯端末機器の筺体35の内側に配置されている。
ベースアンテナ31は、コイル導体がインダクタとして機能し、図2の等価回路に示したインダクタL5として共振回路1Cのコイル状導体11と近接して磁気的に結合し、図示しない給電回路に接続されている。
以上の構成からなるアンテナ装置において、共振回路1Cとベースアンテナ31との共振周波数を一致させることで、共振回路1Cがベースアンテナ31から輻射される高周波信号を増幅して外部に放射する。これにて、ベースアンテナ31が単独の場合よりも長い距離、広い領域での通信が可能になり、外的な影響が受けにくくなるアンテナ装置を得ることができる。
(アンテナ装置の第2例、図14参照)
アンテナ装置の第2例を図14に示す。このアンテナ装置は携帯端末機器のアンテナとして使用されるものであり、携帯端末機器の筺体41,42の内部に配置されたプリント配線板43には磁性体コア46にコイル導体47を内蔵した給電コイル45が搭載されている。給電コイル45は図示しない無線通信素子(RFICチップ)に接続されている。プリント配線板43に内蔵されたグランド導体44はこのプリント配線板43に搭載されている図示しない電源回路や液晶駆動装置などの各種電子回路のグランドとして機能している。
アンテナ装置の第2例を図14に示す。このアンテナ装置は携帯端末機器のアンテナとして使用されるものであり、携帯端末機器の筺体41,42の内部に配置されたプリント配線板43には磁性体コア46にコイル導体47を内蔵した給電コイル45が搭載されている。給電コイル45は図示しない無線通信素子(RFICチップ)に接続されている。プリント配線板43に内蔵されたグランド導体44はこのプリント配線板43に搭載されている図示しない電源回路や液晶駆動装置などの各種電子回路のグランドとして機能している。
共振回路1Hは誘電体シート10の表裏面に互いに対向して容量を介して結合されるように配置されたコイル状導体11,15を備え、該コイル状導体11,15の最内周の導体幅が他の部分の導体幅より太く形成されている。共振回路1Hは筺体42の内側に接着剤48にて貼着され、コイル状導体11,15と給電コイル45とが磁界を介して結合している。
給電コイル45は、内蔵したコイル導体47の巻回軸がコイル状導体11,15の巻回軸とほぼ同方向となるように配置されており、かつ、図14(A)に示すように平面視したとき、コイル状導体11,15のコイル開口内にコイル状導体11,15の最内周と重なるように配置されている。給電コイル45がベースアンテナとして機能し、該給電コイル45と磁界結合するコイル状導体11,15がブーストアンテナとして機能する。給電コイル45はコイル状導体11,15とは導体幅の大きな最内周で磁界結合しているため、給電コイル45とコイル状導体11,15を周回する磁界ループが大きくなるので両者の結合度が高くなり、損失が小さくなるとともに通信距離が大きくなる。
(アンテナ装置の第3例、図15参照)
アンテナ装置の第3例を図15に示す。このアンテナ装置は携帯端末機器のアンテナとして使用されるものであり、携帯端末機器の筺体41,42の内部に配置されたプリント配線板43には磁性体コア46にコイル導体47を内蔵した給電コイル45が搭載されている。給電コイル45は図示しない無線通信素子(RFICチップ)に接続されている。プリント配線板43に内蔵されたグランド導体44はこのプリント配線板43に搭載されている図示しない電源回路や液晶駆動装置などの各種電子回路のグランドとして機能している。
アンテナ装置の第3例を図15に示す。このアンテナ装置は携帯端末機器のアンテナとして使用されるものであり、携帯端末機器の筺体41,42の内部に配置されたプリント配線板43には磁性体コア46にコイル導体47を内蔵した給電コイル45が搭載されている。給電コイル45は図示しない無線通信素子(RFICチップ)に接続されている。プリント配線板43に内蔵されたグランド導体44はこのプリント配線板43に搭載されている図示しない電源回路や液晶駆動装置などの各種電子回路のグランドとして機能している。
共振回路1Iは誘電体シート10の表裏面に互いに対向して容量を介して結合されるように配置されたコイル状導体11,15を備え、該コイル状導体11,15の最内周及び最外周の導体幅が他の部分の導体幅より太く形成されている。共振回路1Iは筺体42の内側に接着剤48にて貼着され、コイル状導体11,15と給電コイル45とが磁界を介して結合している。
給電コイル45は、内蔵したコイル導体47の巻回軸がコイル状導体11,15の巻回軸とほぼ直交する方向となるように配置されており、かつ、図15(A)に示すように平面視したとき、コイル導体47の一端がコイル状導体11,15の最外周と重なり、他端が最内周と重なるように配置されている。給電コイル45がベースアンテナとして機能し、該給電コイル45と磁界結合するコイル状導体11,15がブーストアンテナとして機能する。給電コイル45はコイル状導体11,15とは導体幅の大きな最外周及び最内周で磁界結合しているため、給電コイル45とコイル状導体11,15を周回する磁界ループが大きくなるので両者の結合度が高くなり、損失が小さくなるとともに通信距離が大きくなる。
(他の実施例)
なお、本発明に係る共振回路及びアンテナ装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
なお、本発明に係る共振回路及びアンテナ装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
以上のように、本発明は、共振回路及びアンテナ装置に有用であり、特に、コイルのサイズを大きくすることなく低い共振周波数を得ることができ、かつ、通信性能が向上する点で優れている。
1A〜1I…共振回路
10…誘電体シート
11…表面側コイル状導体
11a…給電部
15…裏面側コイル状導体
15b…給電部
20…磁性体シート
10…誘電体シート
11…表面側コイル状導体
11a…給電部
15…裏面側コイル状導体
15b…給電部
20…磁性体シート
Claims (16)
- 互いに対向して容量を介して結合された二つのコイル状導体を備え、
前記二つのコイル状導体は、その最外周及び/又は最内周の少なくとも一部における対向面積が、それ以外における対向面積に比べて大きくなるように、かつ、それぞれに流れる電流の向きが一方向からの平面視で同方向になるように巻回されていること、
を特徴とする共振回路。 - 前記二つのコイル状導体の最外周及び/又は最内周は、ライン状をなすとともに、その導体幅が他の部分の導体幅よりも太いこと、を特徴とする請求項1に記載の共振回路。
- 前記二つのコイル状導体は複数ターン巻回されており、
最外周及び/又は最内周のターンの導体幅が他のターンの導体幅よりも太いこと、
を特徴とする請求項1に記載の共振回路。 - 前記二つのコイル状導体の最外周及び/又は最内周の全長にわたる導体幅が他の部分の導体幅よりも太いこと、を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の共振回路。
- 前記二つのコイル状導体の最外周及び/又は最内周の一部の導体幅が他の部分の導体幅よりも太いこと、を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の共振回路。
- 前記二つのコイル状導体の最外周及び/又は最内周で導体幅が他の部分の導体幅よりも太い部分は、太さが実質的に均一であること、を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の共振回路。
- 前記二つのコイル状導体の対向する導体幅は略等しいこと、を特徴とする請求項1に記載の共振回路。
- 前記二つのコイル状導体は同じ導体幅を有し、最外周及び/又は最内周の少なくとも一部分の対向面積が他の部分の対向面積よりも大きいこと、を特徴とする請求項7に記載の共振回路。
- 前記二つのコイル状導体の最外周及び/又は最内周の少なくとも一部分は平面視で重なりあり、他の部分は平面視でずれた状態で重なりあっていること、を特徴とする請求項7又は請求項8に記載の共振回路。
- 前記二つのコイル状導体のそれぞれの端部が対角線上に配置されていること、を特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の共振回路。
- 前記二つのコイル状導体のうち一方のコイル状導体は、他方のコイル状導体に対して、導体幅及び導体間ピッチが同じで、かつ、外形が小さいこと、を特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の共振回路。
- 前記二つのコイル状導体のいずれかに対向して磁性体が配置されていること、を特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の共振回路。
- 前記二つのコイル状導体は誘電体シートを介して対向していること、を特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれかに記載の共振回路。
- 共振回路と、該共振回路と磁気的に結合する給電回路とを備えたアンテナ装置であって、
前記共振回路は、
互いに対向して容量を介して結合された二つのコイル状導体を備え、
前記二つのコイル状導体は、その最外周及び/又は最内周の少なくとも一部における対向面積が、それ以外における対向面積に比べて大きくなるように、かつ、それぞれに流れる電流の向きが一方向からの平面視で同方向になるように巻回されていること、
を特徴とするアンテナ装置。 - 前記二つのコイル状導体の最外周及び/又は最内周は、ライン状をなすとともに、その導体幅が他の部分の導体幅よりも太いこと、を特徴とする請求項14に記載のアンテナ装置。
- 前記二つのコイル状導体は同じ導体幅を有し、最外周及び/又は最内周の少なくとも一部分の対向面積が他の部分の対向面積よりも大きいこと、を特徴とする請求項14に記載のアンテナ装置。
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EP2833297A4 (en) * | 2012-06-13 | 2015-11-25 | Toppan Printing Co Ltd | CONTACTLESS IC LABEL AND IDENTIFICATION TAG |
US20140038516A1 (en) * | 2012-08-01 | 2014-02-06 | Cambridge Silicon Radio Limited | Antenna structures for near field communications |
EP2962358B1 (en) | 2013-02-22 | 2019-12-25 | Nokia Technologies Oy | Apparatus and method for wireless coupling |
CN103208675B (zh) * | 2013-03-28 | 2015-07-08 | 华东师范大学 | 一种基于近场耦合的小型化圆形多层平面式螺旋天线系统 |
JP5831487B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2015-12-09 | ソニー株式会社 | 非接触通信アンテナ、通信装置及び非接触通信アンテナの製造方法 |
CN104752817B (zh) * | 2013-12-27 | 2018-07-06 | 无锡村田电子有限公司 | 天线装置及天线装置的设计方法 |
FR3032050B1 (fr) * | 2015-01-27 | 2018-02-16 | Starchip | Puce microelectronique avec multiples plots |
JP6435999B2 (ja) * | 2015-06-18 | 2018-12-12 | 凸版印刷株式会社 | 非接触型情報媒体 |
JP6481517B2 (ja) * | 2015-06-02 | 2019-03-13 | 凸版印刷株式会社 | 非接触型情報媒体 |
ES2844849T3 (es) * | 2015-06-02 | 2021-07-22 | Toppan Printing Co Ltd | Medio de información de tipo sin contacto |
CN106329096B (zh) * | 2015-06-30 | 2020-03-31 | 比亚迪股份有限公司 | Nfc天线 |
KR101926594B1 (ko) * | 2015-08-20 | 2018-12-10 | 주식회사 아모텍 | 무선충전형 안테나유닛 및 이를 포함하는 무선전력 충전모듈 |
US10090592B2 (en) * | 2015-10-29 | 2018-10-02 | Sonitus Technologies Inc. | Communication device |
KR102649484B1 (ko) | 2017-01-18 | 2024-03-20 | 주식회사 위츠 | 이중 루프 안테나 |
CN110165377B (zh) * | 2019-06-03 | 2021-04-27 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种天线组件及电子设备 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004048233A (ja) * | 2002-07-10 | 2004-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | アンテナ装置およびアンテナ素子の形成方法 |
JP2008278447A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-11-13 | Asahi Glass Co Ltd | 自動車用高周波ガラスアンテナ及び自動車用の窓ガラス板 |
JP2009105774A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Sony Chemical & Information Device Corp | アンテナ回路及びその抵抗低減方法、並びにトランスポンダ |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4369557A (en) * | 1980-08-06 | 1983-01-25 | Jan Vandebult | Process for fabricating resonant tag circuit constructions |
DE3221500A1 (de) * | 1982-06-07 | 1983-12-08 | Max-E. Dipl.-Ing. 7320 Göppingen Reeb | Identifizierungsanordnung in form eines an einem gegenstand anbringbaren gebildes und verfahren zur herstellung |
US4666735A (en) * | 1983-04-15 | 1987-05-19 | Polyonics Corporation | Process for producing product having patterned metal layer |
DK163151C (da) * | 1983-11-16 | 1992-06-22 | Minnesota Mining & Mfg | Maerkeplade med lc resonanskredsloeb til anvendelse i elektronisk genstandsovervaagningssystem, fremgangsmaade til fremstilling af maerkeplader, samt elektronisk genstandsovervaagningssystem hvori maerkepladen anvendes. |
US4583099A (en) * | 1983-12-27 | 1986-04-15 | Polyonics Corporation | Resonant tag circuits useful in electronic security systems |
US4658264A (en) * | 1984-11-09 | 1987-04-14 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Folded RF marker for electronic article surveillance systems |
CA1294117C (en) * | 1986-09-29 | 1992-01-14 | S. Eugene Benge | Method of making deactivatable tags |
NL8700388A (nl) * | 1987-02-17 | 1988-09-16 | Nedap Nv | Flexibele identificatielabel. |
JP2001084463A (ja) | 1999-09-14 | 2001-03-30 | Miyake:Kk | 共振回路 |
JP2001034468A (ja) * | 1999-07-22 | 2001-02-09 | Sensor Technos Kk | セキュリティキーシステム |
JP4562892B2 (ja) | 2000-10-02 | 2010-10-13 | 大日本印刷株式会社 | 非接触式データキャリア装置とブースターアンテナ部用配線部材 |
WO2007012109A1 (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Tagsys Sas | Rfid tag containing two tuned circuits |
NL1030077C2 (nl) * | 2005-09-30 | 2007-04-02 | Nedap Nv | Verbeterd resonantielabel met verdeelde capaciteit. |
JP4422712B2 (ja) * | 2006-11-21 | 2010-02-24 | 株式会社スマート | 共振器付フィールド改善システム |
US7663563B2 (en) | 2007-04-04 | 2010-02-16 | Asahi Glass Company, Limited | High frequency wave glass antenna for an automobile and window glass sheet for an automobile with the same |
CN101447603A (zh) * | 2008-12-19 | 2009-06-03 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 一种rfid芯片上的具有渐进式结构的天线 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004048233A (ja) * | 2002-07-10 | 2004-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | アンテナ装置およびアンテナ素子の形成方法 |
JP2008278447A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-11-13 | Asahi Glass Co Ltd | 自動車用高周波ガラスアンテナ及び自動車用の窓ガラス板 |
JP2009105774A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Sony Chemical & Information Device Corp | アンテナ回路及びその抵抗低減方法、並びにトランスポンダ |
Also Published As
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---|---|
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