JP5532191B1

JP5532191B1 - アンテナ装置および通信端末装置

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Publication number: JP5532191B1
Application number: JP2013552788A
Authority: JP
Inventors: 信一中野; 邦明用水; 登加藤
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: US20150318602A1; EP2942835A1; JPWO2014003163A1; US20180108976A1; US9882267B2; US20140203981A1; CN103650241A; WO2014003163A1; EP2733787A1; EP2733787A4; JP2014140253A; EP2942835B1; JP5773021B2; CN103650241B; CN104751098A; EP2733787B1; US10116042B2; US9748634B2; CN104751098B

Abstract

アンテナ装置（１０１）は、互いに対向する第１導体面（１１）および第２導体面（１２）を備えている。第１導体面（１１）と第２導体面（１２）とは第１接続導体（２１）、第２接続導体（２２）およびチップコンデンサ（５）を介して接続されている。第１導体面（１１）と第２導体面（１２）との間には給電コイル（３０）が配置されている。給電コイル（３０）は、磁性体コア（３０ｂ）とコイル導体（３０ａ）とで構成されていて、コイル導体（３０ａ）は磁性体コア（３０ｂ）の周囲を巻回するようなパターンに形成されている。この給電コイル（３０）は第１接続導体（２１）寄りの位置に配置されて、第１接続導体（２１）と磁界結合する。

Description

本発明はＨＦ帯やＵＨＦ帯の通信システムに用いられるアンテナ装置および通信端末装置に関する。

携帯電話端末に実装されている近距離無線通信（NFC：Near Field Communication）などの１３．５６ＭＨｚ帯ＲＦＩＤにおいて、一般的に、ＲＦＩＤ用ＩＣチップや整合素子は主にプリント配線板に実装され、アンテナは端末筺体の内側に貼り付けられ、そしてＲＦＩＤ用ＩＣチップとアンテナとはスプリングピンなどを介して電気的に（直流的に）接続される。

一方、最近の携帯電話端末などの無線通信端末は薄型化が進められており、薄型化による強度不足を補うために端末筐体にマグネシウムメッキ加工を施すなど「金属化」する場合が増えてきている。

しかし端末筐体を「金属化」した場合、端末に内蔵するアンテナ周囲の電磁界が金属によって遮蔽されるため、相手側アンテナとの通信ができなくなる、という問題が生じる。

そこで、特許文献１に示されているように、アンテナコイルよりも広い面積の金属板をアンテナコイルに近接（磁界結合）させて、金属板を放射体として利用する構造のアンテナ装置が提案されている。

特開２０１１−９７６５７号公報

特許文献１に示されているアンテナ構造を採ることによって、アンテナが金属で覆われているにもかかわらず相手側アンテナとの通信が可能となる。ところが、金属板にスリットや開口部を設けることに伴い、機械的強度の低下を考慮する必要があり、製造上の工数が増加する。また、特に金属筐体にスリットや開口を設ける場合、筐体の意匠に制約が生じる。さらには、スリットや開口部付近を回路のグランドに接続することができないので、金属板が部分的に電位変動することもあり、そのことで金属板による電界遮蔽効果が低下するという問題が生じたり、第１導体面および第２導体面が他の高周波回路と干渉するといった懸念も生じたりする。

本発明の目的は、金属板にスリットや開口を設けることなく、金属板（導体面）を放射素子として利用できるようにすることにより、機械的強度の低下の問題、意匠上の制約の問題、電界遮蔽効果の低下の問題を回避し、さらには必要に応じて他の高周波回路との干渉の問題等を抑制できるようにしたアンテナ装置およびそれを備えた通信端末装置を提供することにある。

（１）本発明のアンテナ装置は、
複数の導電性部材を備える電子機器に組み込まれるアンテナ装置であって、
前記複数の導電性部材を接続する接続導体と、前記複数の導電性部材および前記接続導体とともにループ状の電流経路を構成し、且つ前記複数の導電性部材および前記接続導体によるインダクタンスとともに共振回路を構成するキャパシタと、
前記接続導体に対して電磁界結合する給電コイルと、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、給電コイルは接続導体に結合して、導電性部材と導電性部材との間が開口として作用するので、導体面にスリットや開口を設けることなく、導電性部材を放射素子として利用できる。また、共振動作により、導電性部材による放射素子と給電コイルとの電力伝送効率が高まる。

（２）前記共振回路の共振周波数は通信信号のキャリア周波数帯内またはキャリア周波数帯近傍であることが好ましい。この構成により、導電性部材による放射素子の放射効率が高まる。

（３）前記複数の導電性部材のうち少なくとも１つは、前記電子機器の筐体の導体部であることが好ましい。この構成により、筺体の導体部を放射素子の一部として兼用できる。

（４）前記複数の導電性部材のうち少なくとも１つは、回路基板に形成されたグランド導体であることが好ましい。この構成により、回路基板のグランド導体を放射素子の一部として兼用できる。

（５）前記複数の導電性部材は、面方向に配置されていることが好ましい。この構成により、ループ状の電流経路を大きく確保でき、放射効率が向上する。

（６）前記複数の導電性部材のうち少なくとも１つは、前記電子機器の筐体内に配置された金属部材（電池パック、液晶パネル等）であることが好ましい。この構成により、放射素子専用の金属部材を設けることなく、アンテナ装置を構成できる。

（７）前記複数の導電性部材は、回路基板に形成されたグランド導体と前記電子機器の筐体の導体部とを含み、前記接続導体は、前記グランド導体と前記筐体の導体部とを接続するグランド接続ピンであることが好ましい。この構成により、グランド接続ピンを接続導体として兼用できる。

（８）前記複数の導電性部材は互いに対向する第１導体面および第２導体面であり、前記接続導体は、前記第１導体面と前記第２導体面とを直接接続する第１接続導体と、前記第１導体面と前記第２導体面とを前記キャパシタを介して接続する第２接続導体とを備えることが好ましい。

（９）前記面方向に配置された複数の導電性部材それぞれは回路基板であり、前記接続導体は、前記回路基板と回路基板とを接続するケーブルであることが好ましい。

（１０）前記キャパシタは回路基板に実装されたチップコンデンサであり、且つ前記チップコンデンサは、前記接続導体を兼ねることが好ましい。

（１１）前記給電コイルは回路基板に実装されていることが好ましい。これにより、給電コイルの配置が容易となる。

（１２）前記給電コイルは、インダクタを形成する導体が形成された複数の絶縁体層と、前記キャパシタを形成する導体が形成された複数の絶縁体層とが積層された積層構造体でであってもよい。この構成では、容量素子を必要としないため、アンテナサイズを大きくすることなく容量を内蔵することができ、回路基板上の省スペース化が可能である。

（１３）前記給電コイルと前記接続導体の少なくとも一部とは単一の部品として一体化されていてもよい。この構成では、導電性部材との位置関係を考慮せずに給電コイルを配置できるため、設計自由度が向上する。

（１４）前記接続導体は前記給電コイルと磁界結合するコイル状に形成されていることが好ましい。

（１５）前記単一の部品にさらに前記キャパシタが一体化されていることが好ましい。

（１６）前記単一の部品に、前記給電コイルに接続されるＲＦＩＣが一体化されていることが好ましい。

（１７）通信信号のキャリア周波数はＨＦ帯の周波数であり、前記キャパシタはＵＨＦ帯以上の周波数で誘導性を有する素子であることが好ましい。このことにより、ＵＨＦ帯のアンテナが同じ筐体内に配置されているときに、そのＵＨＦ帯のアンテナによる基板電流が給電コイルに影響を受け難くなって、所定のアンテナ特性が得られる。

（１８）本発明の通信端末装置は、アンテナ装置と、このアンテナ装置に接続された給電回路とを備え、
複数の導電性部材と、これら複数の導電性部材を接続する接続導体とを備え、
前記アンテナ装置は、前記複数の導電性部材および前記接続導体とともにループ状の電流経路を構成し、且つ前記複数の導電性部材および前記接続導体によるインダクタンスとともに共振回路を構成するキャパシタと、前記接続導体に対して磁界結合する給電コイルと、を備えて構成されたことを特徴とする。

本発明によれば、導電性部材の導体面にスリットや開口を設けることなく、導電性部材を放射素子として利用できるので、機械的強度の低下の問題、意匠上の制約の問題、電界遮蔽効果の低下の問題を回避できる。

図１（Ａ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置１０１の斜視図、図１（Ｂ）はアンテナ装置１０１の側面図である。図２は給電回路を含めて表したアンテナ装置１０１の等価回路図である。図３は第２の実施形態に係るアンテナ装置１０２の斜視図である。図４（Ａ）は第３の実施形態に係るアンテナ装置１０３の斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図５（Ａ）は第４の実施形態に係るアンテナ装置１０４Ａの斜視図、図５（Ｂ）は第４の実施形態に係る別のアンテナ装置１０４Ｂの斜視図である。図６は第５の実施形態に係るアンテナ装置１０５の斜視図である。図７（Ａ）は第６の実施形態に係るアンテナ装置１０６の斜視図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）におけるＡ部分の拡大斜視図である。図８は第６の実施形態に係る、給電コイル接続導体一体化モジュール４０の分解斜視図である。図９は給電コイル接続導体一体化モジュール４０の分解断面図である。図１０は、給電コイル接続導体一体化モジュール４０を実装する回路基板の一部を示す図である。図１１は、第７の実施形態に係る給電コイル接続導体一体化モジュール４１の分解斜視図である。図１２は、第９の実施形態に係る給電コイルのイメージ図である。図１３はモジュール４１の分解断面図である。図１４は、第８の実施形態に係る接続導体一体化モジュール４２の分解斜視図である。図１５は、モジュール４２の分解断面図である。図１６（Ａ）はモジュール４２が実装されたアンテナ装置１０８の斜視図、図１６（Ｂ）はモジュール４２の実装部の平面図である。図１７（Ａ）は第９の実施形態に係るアンテナ装置の、第１接続導体２１に対する結合部の構成を示す図である。図１７（Ｂ）は給電コイル３１の分解斜視図である。図１８は第９の実施形態に係るアンテナ装置１０９の斜視図である。図１９（Ａ）は第１０の実施形態に係るアンテナ装置の第１接続導体および給電コイル部の構成を示す図である。図１９（Ｂ）は給電コイル接続導体一体化モジュール４３の分解斜視図である。図２０は第１０の実施形態に係るアンテナ装置１１０の斜視図である。図２１は、第１１の実施形態に係るアンテナ装置１１１の斜視図である。図２２は、第１２の実施形態の別の例に係るアンテナ装置１１２の斜視図である。図２３は、第１３の実施形態に係るアンテナ装置に用いる給電コイル・キャパシタ一体化モジュールの分解斜視図である。図２４（Ａ）は本実施形態に係るアンテナ装置１１３の斜視図、図２４（Ｂ）はその給電部の斜視図である。図２５はモジュール５０の実装部の平面図である。図２６は、モジュール５０とそれに接続される回路の構成を示す図である。図２７は、第１４の実施形態に係るアンテナ装置に用いられる、給電コイル・キャパシタ・接続導体一体化モジュール５４の分解斜視図である。図２８は第１５の実施形態に係る通信端末装置の筐体内部の構造を示す平面図である。図２９は第１６の実施形態に係る通信端末装置の筐体内部の構造を示す平面図である。図３０（Ａ）は、図２９に示したねじ８８およびピン８９を通る部分の（上部筐体９１の短辺方向における）断面図である。図３０（Ｂ）は、図２９に示した上部筐体９１の長辺方向における断面図である。図３１は、２つの筐体９１，９２を組み合わせた状態での断面図である。図３２は、本実施形態に係る通信端末装置に構成されるアンテナ装置の、給電回路を含めて表した等価回路図である。図３３は第１７の実施形態に係る通信端末装置の筐体内部の構造を示す平面図である。図３４は第１８の実施形態に係る通信端末装置の筐体内部の構造を示す平面図である。

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。各実施形態は例示であり、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ことは言うまでもない。

以降に示す各実施形態のアンテナ装置は、スマートフォンやタブレット端末に代表される通信端末に設けられたＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ帯等）高周波信号を送受するためのアンテナ装置である。

《第１の実施形態》
図１（Ａ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置１０１の斜視図、図１（Ｂ）はアンテナ装置１０１の側面図である。このアンテナ装置１０１は例えば１３．５６ＭＨｚ等のＨＦ帯で用い、通信相手のアンテナと近接型または近傍型で磁界結合するアンテナである。

アンテナ装置１０１は、互いに対向する第１導体面１１および第２導体面１２を備えている。これら互いに対向する第１導体面１１および第２導体面１２は通信端末が本来持っている導電性部材であって、ＨＦ帯通信システム用のアンテナとして用意されたものでは無い。また、アンテナ装置１０１は、第１接続導体２１および第２接続導体２２を備えている。第１導体面１１と第２導体面１２との間には給電コイル３０が配置されている。この給電コイル３０は第１接続導体２１寄りの位置に配置されている。給電コイル３０は、磁性体コア３０ｂとコイル導体３０ａとで構成されていて、コイル導体３０ａは磁性体コア３０ｂの周囲を巻回するようなパターンに形成されている。

第１導体面１１は例えば回路基板のグランド導体パターンであり、例えば銅にて構成されている。第２導体面１２は例えば筐体の金属部分であり、例えばアルミニウムやマグネシウム、カーボン等にて構成されている。このように、本発明に係る「複数の導電性部材」は通信端末が本来持っている導電性部材である。第１接続導体２１はピン端子であり、第１導体面１１と第２導体面１２を電気的に直接接続する。第２接続導体２２はランド２２Ｌに実装されていて、第２導体面１２とランド２２Ｌとは第２接続導体２２で接続される。ピン端子は、銅等をコア材とし、これに金メッキ等を施したものである。ランド２２Ｌと第１導体面１１との間にはチップコンデンサ５が実装されている。この構造により、第１導体面１１と第２導体面１２はチップコンデンサ５を介して接続される。つまり２つの導電性部材、２つの接続導体、およびチップコンデンサでループ状の電流経路が構成される。この電流経路が、本発明に係る「ループ状の電流経路」に相当する。

図１（Ａ）において、上記ループ状の電極経路のうち、第２接続導体２２付近は開放端になるので電圧最大、第１接続導体１１は逆に電流最大になる。すなわち、１／２波長のアンテナとして作用する。図１（Ａ）において電流ｉは、開放端の一方から開放端の他方まで、第１導体面１１および第２導体面１２を流れる電流を表している。図１（Ａ）において磁束φ１は給電コイル３０を通って第１接続導体２１と鎖交する磁束を示す。このように給電コイル３０と第１接続導体２１とが磁界結合することにより、第１接続導体２１に電流が誘導される。上記ループ状の電極経路のうち、電流最大となる第１接続導体２１付近に給電コイル３０を近接させることによって効率的に誘導電流が流れる。そのため、給電コイル３０は第１接続導体２１付近に配置することが好ましい。

第２接続導体２２に接続されるチップコンデンサ５によるキャパシタンスと第１導体面１１、第１接続導体２１、第２接続導体２２、および第２導体面１２のインダクタンス成分とでＬＣ共振回路が構成されている。このＬＣ共振回路の共振周波数は通信信号のキャリア周波数に相当する。つまり、通信信号のキャリア周波数帯内またはキャリア周波数帯近傍で共振するように、第２接続導体２２が接続されるチップコンデンサ５のキャパシタンスが定められている。

図１（Ｂ）に表れているように、第１導体面１１および第２導体面１２に電流が流れることにより、第１導体面１１と第２導体面１２との開口部に磁束φ２が出入りする。第１導体面１１および第２導体面１２に流れる電流の経路は第２接続導体２２の位置によって固定されるため、第１導体面１１および第２導体面１２の特に端縁付近に集中する電流を流すことができ、これにより強い磁界を発生させることができる。

このように、第１導体面１１および第２導体面１２の特に端縁付近に電流が流れることにより、第１導体面１１と第２導体面１２との開口部が放射部として作用する。したがって、アンテナ装置１０１は図１（Ａ）中の矢印Ａ方向に指向する。

図２は給電回路を含めて表したアンテナ装置１０１の等価回路図である。図２においてインダクタＬ１は給電コイル３０に相当し、キャパシタＣ１は給電コイル３０およびＲＦＩＣ６０により生じる容量に相当する。このＬ１およびＣ１で給電コイル側の共振回路が構成されている。インダクタＬ２は第１導体面１１、第１接続導体２１および第２導体面１２のインダクタンスに相当し、キャパシタＣ２は第２接続導体２２に接続される容量に相当する。このＬ２およびＣ２で放射素子側の共振回路が構成されている。この２つの共振回路の共振周波数を通信周波数（キャリア周波数）の周波数帯域に合わせることにより、給電側共振回路と放射素子側共振回路との結合度を高め、且つ放射効率を高めることができる。

また、金属筺体にスリットや開口部を設けるとともに、その付近のグランド接続を避ける、といった必要はないので、金属筺体（導電性部材の導体面）に部分的な電位変動が生じることがなく、そのことで導電性部材による電界遮蔽効果が低下するという問題が生じない。

このようにして、給電コイル３０の上下面が金属で覆われていても良好な通信特性を得ることができる。

第２接続導体２２の容量値はＨＦ帯では所定容量のキャパシタとして作用する。この容量値としては特に限定するものではないが、所定値以上の容量を有する場合には、例えばＵＨＦ帯等、このアンテナ装置１０１の使用周波数より高域で誘導性を示す。そのため、例えばＵＨＦ帯において第２接続導体２２の接続部は第１接続導体２１と同程度の低インピーダンスとなる。このことによって、ＵＨＦ帯のアンテナが近傍に配置されている場合でも、そのＵＨＦ帯のアンテナから見ると、第１接続導体２１および第２接続導体２２がそれぞれショートピン（グランド接続ピン）として作用し、第１導体面１１と第２導体面１２とが、第１接続導体２１と第２接続導体２２とで接続された状態となる。そのため、ＵＨＦ帯のアンテナにとって、第１導体面１１および第２導体面１２の全体が電位の安定したグランドとして作用する。すなわち、第２接続導体２２が直流的に分離されていることからＵＨＦ帯アンテナ特性に対して悪影響を与えることは無い。

なお、図１（Ａ）に示した例では、ピン端子を第１接続導体２１として用いたが、幅の狭い金属板などを用い、第１導体面１１と第２導体面１２とをある程度線状に広がった部分で短絡するようにしてもよい
また、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示した例では、第１導体面１１と第２導体面１２との間に生じる浮遊容量を利用してもよい。

《第２の実施形態》
図３は第２の実施形態に係るアンテナ装置１０２の斜視図である。第１の実施形態で図１に示したアンテナ装置１０１と異なるのは、第１接続導体２１に対する給電コイル３０の位置関係である。図１に示した例では、第２導体面１２の一辺と第１導体面１１との間に構成される開口面に対してコイル巻回軸が垂直になるように給電コイル３０を配置したが、図３のアンテナ装置１０２では、第２導体面１２の一辺と第１導体面１１との間に構成される開口面に対してコイル巻回軸が平行になるように給電コイル３０を配置している。但し、給電コイル３０が第１接続導体２１に対して磁界結合する点は第１の実施形態の場合と同じである。図３において磁束φ１は給電コイル３０を通って第１接続導体２１と鎖交する磁束を示す。このような配置によっても、給電コイル３０と第１接続導体２１とを磁界結合させることができる。その他の作用については第１の実施形態と同様である。

このように、給電コイル３０は第１接続導体２１と結合するように配置されていればよく、給電コイル３０のコイル巻回軸の向きは図１（Ａ）や図３にも限らない。

《第３の実施形態》
図４（Ａ）は第３の実施形態に係るアンテナ装置１０３の斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。アンテナ装置１０３は、互いに対向する第１導体面１１および第２導体面１２を備えている。第１導体面１１と第２導体面１２とは第１接続導体２１で接続されている。第１導体面１１と第２導体面１２との間には給電コイル３０が配置されている。第１導体面１１は例えば回路基板のグランド導体パターンである。第２導体面１２は例えば筐体の金属部分である。第２導体面１２は例えば筐体の平面部から両側面部に広がった範囲に形成された金属部である。この例では、第２導体面１２の端辺と第２導体面１２との間に構成される開口面より少し奥まった位置に第１接続導体２１が配置されている。第２導体面１２の両側面部と第１導体面１１との間には浮遊容量２２Ｃｓが生じる。

図４に示した構造でも、給電コイル３０は第１接続導体２１と結合し、第１導体面１１および第２導体面１２に電流ｉが誘導される。そして、第２導体面１２の端辺と第１導体面１１との間に構成される開口面が放射面として作用し、アンテナ装置１０３は矢印Ａ方向を指向する。

このように第１導体面１１および第２導体面１２は単純な平面である必要はなく、互いに対向する面を備えていればよい。

《第４の実施形態》
図５（Ａ）は第４の実施形態に係るアンテナ装置１０４Ａの斜視図、図５（Ｂ）は第４の実施形態に係る別のアンテナ装置１０４Ｂの斜視図である。

図５（Ａ）において、第１接続導体２１は第２導体面１２の角部から第１導体面１１の長手方向にずれた位置に配置されている。給電コイル３０は第１接続導体２１の近傍に配置されている。その他の構成は図１（Ａ）に示したものと同様である。

アンテナ装置１０４Ａは、第１接続導体２１および第２接続導体２２を対向する２辺、第１導体面１１および第２導体面１２の一部を残る２辺とする等価的な矩形の開口を構成する。この開口に沿って電流ｉが流れる。したがって、このアンテナ装置１０４Ａは、上記開口が放射面として作用し、矢印Ａ方向を指向する。

同様に第２接続導体２２の位置を変えることによっても上記等価的な開口を変えることができる。このように第１接続導体２１および第２接続導体２２の位置によって指向性を定めることができる。

図５（Ｂ）において、第１接続導体２１は第２導体面１２の角部から第１導体面１１の短手方向にずれた位置に配置されている。給電コイル３０は第１接続導体２１の近傍に配置されている。第２導体面１２の角はピン端子２３で第１導体面１１に接続されている。その他の構成は図１（Ａ）に示したものと同様である。

このように第１接続導体２１および第２接続導体２２で挟まれる（第１接続導体２１および第２接続導体２２を２辺とする）開口部が第１導体面１１および第２導体面１２の対向領域の角寄りに配置されることで、この角方向へ傾く矢印Ａ方向を指向する。なお、図５（Ｂ）の構成を用いることによって、給電コイル３０は必ずしも第１導体部の端部付近に実装する必要がないため、給電コイルを実装する位置の自由度が向上する。

《第５の実施形態》
図６は第５の実施形態に係るアンテナ装置１０５の斜視図である。この例では、給電コイル３０が、コイル巻回軸が第１導体面１１に対し直交するように配置されている点で、図１に示したアンテナ装置１０１と異なる。図６において磁束φ１は給電コイル３０を通って第１接続導体２１と鎖交する磁束を示す。このように給電コイル３０と第１接続導体２１とが磁界結合することにより、第１接続導体２１に電流が誘導され、第１導体面１１および第２導体面１２に電流ｉが流れる。その他の作用については第１の実施形態と同様である。

図６に示す例では、第１導体面１１の端部近傍に切欠き１１Ｃを設けて、給電コイル３０のコイル開口部の少なくとも一部が、その切欠き１１Ｃと重なるように給電コイル３０が配置されているので、磁束φ１が切欠き１１Ｃを通るため（第１導体面１１に妨げられ難くなるため）、第１接続導体２１とより鎖交しやすい。

なお、本実施形態において、第１導体面１１側から見たとき、給電コイル３０のコイル開口部の少なくとも一部が第１導体面１１の縁から飛び出た位置に給電コイル３０を配置してもよい。この構造でも、磁束φ１が第１導体面１１に妨げられ難くなるため、第１接続導体２１とより鎖交しやすくなる。

また、給電コイル３０をより第１接続導体２１に近接させてもよい。給電コイル３０を第１接続導体２１に近づけるほど、磁界結合を強くすることができる。また、給電コイル３０の下部付近には、コイルを巻回しないコイル非巻回部を設けた構造としてもよい。この場合、磁束φ１はコイル非巻回部を通るため、第１導体面１１に妨げられることなく、第１接続導体２１とより鎖交しやすくなる。また、コイル非巻回部を設けることで、上述した第１導体面１１に切欠きを設けるなどといった、給電コイル３０の実装の制約を軽減させることが出来る。特にコイル非巻回部を磁性体層で形成した場合、磁束は通りやすくなるため、非巻回部を小さくすることができる。

《第６の実施形態》
第６の実施形態では、給電コイル内に、第１接続導体２１と磁界結合する結合部を備えている。これにより、第１接続導体２１に対する位置を考慮することなく給電コイルの配置が可能となる。

図７（Ａ）は第６の実施形態に係るアンテナ装置１０６の斜視図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）におけるＡ部分の拡大斜視図である。

図８は第６の実施形態に係る、給電コイル接続導体一体化モジュール４０の分解斜視図である。モジュール４０は、複数の磁性体層の積層体で構成されている。図８では、モジュール４０が有する複数の磁性体層の一部を図示している。磁性体層３１１，３１２，３１３，３１４，３１５には、コイルパターンの一部であるコイル用導体パターン３１１ａ，３１２ａ，３１３ａ，３１４ａ，３１５ａがそれぞれ形成されている。

コイル用導体パターン３１１ａ，３１２ａ，３１３ａ，３１４ａ，３１５ａは、それぞれループ状であって、ビア導体により導通されて、一つのコイルを形成している。また、磁性体層３１３には、直線状の結合用導体パターン３１３ｂが形成されている。結合用導体パターン３１３ｂは、コイル用導体パターン３１３ａの近傍に形成されている。

磁性体層３１１の下方には、入出力端子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄが形成された非磁性体層３１０が積層されている。入出力端子３１０ａ，３１０ｂにはビア導体を介して結合用導体パターン３１３ｂが接続されている。入出力端子３１０ｃには、コイル用導体パターン３１１ａの一端が接続され、入出力端子３１０ｄには、コイル用導体パターン３１５ａの一端が接続されている。すなわち、入出力端子３１０ｃ，３１０ｄは、コイル用導体パターン３１１ａ〜３１５ａにより形成されるコイルの入出力端子である。なお磁性体層３１１，３１２，３１３，３１４，３１５は必ずしも磁性体である必要はなく、誘電体層であってもよいし、磁性体層と誘電体層とが交互に積層されるような形であってもよい。必要に応じて適宜設計すればよい（以下の実施形態でも同様である）。

図９は給電コイル接続導体一体化モジュール４０の分解断面図である。図９に示す磁束φ３は、コイル用導体パターン３１１ａ〜３１５ａにより形成されたコイルに電流が流れることで発生する磁束を示す。この磁束φ３により、結合用導体パターン３１３ｂに電流が誘導される。これにより、モジュール４０内で、コイルと結合用導体パターン３１３ｂとが磁界結合する。上述のように、結合用導体パターン３１３ｂは第１接続導体２１と導通しているため、結果として、モジュール４０内の給電コイルと第１接続導体２１とが磁界結合する。

図１０は、給電コイル接続導体一体化モジュール４０を実装する回路基板の一部を示す図である。回路基板には、例えばグランド導体パターンである第１導体面１１が形成されている。また、回路基板には、第１導体面１１とは非導通なランド２１Ｌ１，２１Ｌ２，２１Ｌ３が形成されている。モジュール４０は、入出力端子３１０ａがランド２１Ｌ１に接続され、入出力端子３１０ｂが第１導体面１１に接続され、入出力端子３１０ｃがランド２１Ｌ３に接続され、入出力端子３１０ｄがランド２１Ｌ２に接続されるよう実装される。

ランド２１Ｌ１には、第１接続導体２１が接続される。ランド２１Ｌ２，２１Ｌ３には、ＲＦＩＣ６０が接続される。

このように給電コイル接続導体一体化モジュール４０を回路基板に実装することで、モジュール４０の結合用導体パターン３１３ｂ（図８参照）はランド２１Ｌ１を通じて第１接続導体２１と導通する。換言すれば、第１接続導体２１は、一方が第２導体面１２と直接導通し、他方がランド２１Ｌ１および結合用導体パターン３１３ｂを介して、第１導体面１１と導通する。

このように、給電コイルの磁束φ１が第１接続導体２１と鎖交するように給電コイルを配置する必要がある上述の実施形態と比べて、本実施形態では、給電コイル接続導体一体化モジュール４０の配置の自由度が向上する。また、給電コイルと結合用導体パターンとをモジュール化しているため、モジュール４０内の給電コイルと第１接続導体２１とをより確実に磁界結合させることができ、アンテナ特性を安定させることができる。

《第７の実施形態》
第７の実施形態では、第６の実施形態とは別の給電コイル接続導体一体化モジュール４１の構成について示す。

図１１は、第７の実施形態に係る給電コイル接続導体一体化モジュール４１の分解斜視図である。図１２は、第９の実施形態に係る給電コイルのイメージ図である。モジュール４１は、コイル用導体パターン３２１ａが形成された磁性体層３２１と、結合用導体パターン３２２ａが形成された磁性体層３２２とが交互に積層された積層構造体である。

各磁性体層３２１に形成されたコイル用導体パターン３２１ａはビア導体により導通し、一つのコイルＬ３を構成している。また、各磁性体層３２２に形成された結合用導体パターン３２２ａも同様に、一つのコイルＬ４を構成している。このコイルＬ３，Ｌ４は、図１２に示すように、同軸上に巻回された構成となる。

モジュール４１の最下層には、入出力端子３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃ，３３１ｄが形成された非磁性体層３３１が積層されている。入出力端子３３１ａ，３３１ｂには、コイルＬ４の各端子が接続される。入出力端子３３１ｃ，３３１ｄには、コイルＬ３の各端子が接続される。すなわち、入出力端子３３１ａ，３３１ｂはコイルＬ４の入出力端子、入出力端子３３１ｃ，３３１ｄはコイルＬ３の入出力端子である。

図１３はモジュール４１の分解断面図である。図１３に示す磁束φ４は、コイルＬ３に電流が流れることで発生する磁束を示す。この磁束φ４により、コイルＬ４に電流が誘導される。これにより、モジュール４１内で、コイルＬ３とコイルＬ４とが磁界結合する。

図１０に示した回路基板に対し、モジュール４１を実装した際、モジュール４１は、入出力端子３３１ａがランド２１Ｌ１に接続され、入出力端子３３１ｂが第１導体面１１に接続され、入出力端子３３１ｃがランド２１Ｌ３に接続され、入出力端子３３１ｄがランド２１Ｌ２に接続されるよう実装される。これにより、モジュール４１のコイルＬ４と第１接続導体２１との直列回路が、第１導体面１１および第２導体面１２の間に接続された構成となる。

なお、図１１の例では、給電コイル用導体パターンと結合用導体パターンは交互に配置されているが、必ずしも交互に配置される必要はない。また、層の材料についても上記構造に限定されない。両導体パターンの結合量やその他の要因に応じて適宜設計すればよい。

《第８の実施形態》
第８の実施形態では、第６および第７の実施形態に係る接続導体一体化モジュールの別の例を示す。第６および第７の実施形態では、給電コイルのコイル巻回軸が積層方向となっているのに対し、第８の実施形態では、コイル巻回軸が積層方向に直交する点で相違する。

図１４は、第８の実施形態に係る接続導体一体化モジュールの分解斜視図である。接続導体一体化モジュール４２は、コイルパターンの一部であるコイル用導体パターン３４１ａが形成された非磁性体層３４１と、複数の磁性体層３４３と、コイルパターンの一部であるコイル用導体パターン３４２ａが形成された磁性体層３４２とを有し、複数の磁性体層３４３が非磁性体層３４１と磁性体層３４２に挟まれた積層構造となっている。複数の磁性体層３４３の側面には、図示しないが、非磁性体層３４１、磁性体層３４２のコイル用導体パターン３４１ａ，３４２ａを接続する側面ビア導体が形成されている。

コイル用導体パターン３４１ａ，３４２ａは、コイル巻回軸が積層方向に直交する方向となるよう、非磁性体層３４１、磁性体層３４２に形成されている。

非磁性体層３４１の下面には、結合用電極パターン３４４ａが形成された非磁性体層３４４が積層されている。結合用電極パターン３４４ａは、矩形状であって、その長手方向が、コイル用導体パターン３４１ａ，３４２ａにより形成されるコイルのコイル巻回軸と直交している。

非磁性体層３４４の下面には、入出力端子３４５ａ，３４５ｂ，３４５ｃ，３４５ｄが形成された非磁性体層３４５がさらに積層されている。入出力端子３４５ａ，３４５ｄには、コイル用導体パターン３４１ａ，３４２ａにより形成されるコイルの各端子が接続される。すなわち、入出力端子３４５ａ，３４５ｄはコイルの入出力端子である。

図１５は、モジュール４２の分解断面図である。図１５に示す磁束φ５は、コイル用導体パターン３４１ａ，３４２ａにより形成されるコイルに電流が流れることで発生する磁束を示す。この磁束φ５により、結合用電極パターン３４４ａに電流が誘導される。これにより、モジュール４２内で、コイル用導体パターン３４１ａ，３４２ａにより形成されるコイルと結合用電極パターン３４４ａとが磁界結合する。そして、第６および第７の実施形態で説明したように、結合用電極パターン３４４ａが第１接続導体２１と導通するようモジュール４２を実装すると、モジュール４２と第１接続導体２１とが磁界結合する。

図１６（Ａ）は上記モジュール４２が実装されたアンテナ装置１０８の斜視図、図１６（Ｂ）はモジュール４２の実装部の平面図である。モジュール４２の入出力端子３４５ａ，３４５ｄは、ＲＦＩＣ６０およびキャパシタＣ１が接続されているランドに接続される。入出力端子３４５ｂは第１導体面１１に接続され、入出力端子３４５ｃは第１接続導体２１が実装されるランドに接続される。

なお、図１４においては、複数の磁性体層３４３として２つの磁性体層が配置されている。この２つの磁性体層のうち上側の磁性体層（コイル用導体パターン３４１ａの直上に配置される磁性体層以外の磁性体層）は、非磁性体層によって置換されてもよい。

また、非磁性体層３４４が磁性体層によって置換されてもよい。この場合には、給電コイル３０と結合用電極パターン３４４ａとを、より強く磁界結合させることができる。また、非磁性体層３４４を磁性体層によって置換することにより、インダクタンス値を大きくすることができる。

さらに、非磁性体層３４１，３４４が磁性体層によって置換されてもよいし、磁性体層３４２，３４３が非磁性体層によって置換されてもよい。これらの層の磁性・非磁性は、目的に応じて適宜選択される。

《第９の実施形態》
図１７（Ａ）は第９の実施形態に係るアンテナ装置の、第１接続導体２１に対する結合部の構成を示す図である。図１７（Ｂ）は給電コイル３１の分解斜視図である。

本実施形態では、給電コイル３１は、第１導体面１１と第２導体面１２とを接続する第１接続導体２１の周囲に巻回されたコイルを有している。このコイルに電流が流れることで磁束が生じ、それにより、第１接続導体２１に電流が誘導される。これにより、給電コイル３１と第１接続導体２１とは磁界結合する。

図１７（Ｂ）に表れているように、給電コイル３１は、複数の磁性体層３４０〜３４５にコイル用導体パターン３４０ａ〜３４５ａが形成されている。層間はビア導体により接続されている。磁性体層３４０の下面には入出力端子が形成されている（図１７（Ｂ）においては分離して表している。）。

図１８は第９の実施形態に係るアンテナ装置１０９の斜視図である。上記給電コイル３１は、第１接続導体２１が給電コイル３１に挿通されるように配置されている。第２接続導体２２部分の構成は第１の実施形態で示したものと同じである。

《第１０の実施形態》
図１９（Ａ）は第１０の実施形態に係るアンテナ装置の第１接続導体および給電コイル部の構成を示す図である。図１９（Ｂ）は給電コイル接続導体一体化モジュール４３の分解斜視図である。

本実施形態では、給電コイル接続導体一体化モジュール４３は、コイルＬ６と結合用電極３４５ｂとが一体化されている。モジュール４３の上部に、ピン端子である第１接続導体２１が配置される。その状態で、結合用電極３４５ｂは第１接続導体２１と接続される。

図１９（Ｂ）に表れているように、モジュール４３は、複数の磁性体層３４０〜３４５にコイル用導体パターン３４０ａ〜３４４ａおよびピン端子実装電極３４５ｍが形成されている。層間はビア導体により接続されている。磁性体層３４０の下面には入出力端子が形成されている（図１９（Ｂ）においては分離して表している。）。ピン端子２１は電極３４５ｍに接続される。

図２０は第１０の実施形態に係るアンテナ装置１１０の斜視図である。上記モジュール４３は、第１接続導体２１と結合用電極３４５ｂとの直列回路が第１導体面１１と第２導体面１２との間に接続されるように配置されている。第２接続導体２２部分の構成は第１の実施形態で示したものと同じである。

なお、図１９（Ｂ）のコイル用導体パターン３４４ａとピン端子実装電極３４５ｍとの間を磁気シールドするために磁性体層３４４と３４５との間にさらに磁性体層を介在させてもよい。このことで、コイル用導体パターン３４０ａ〜３４４ａによる磁束を遮蔽して、ピン端子実装電極３４５ｍに渦電流が誘導されるのを抑制できる。

《第１１の実施形態》
図２１は、第１１の実施形態に係るアンテナ装置１１１の斜視図である。この例では、第１導体面１１は一部に切欠きパターンを有し、その部分に、第１導体面１１とは非導通のランド２１Ｌが設けられている。第１接続導体２１は、第１端が第２導体面１２に接続し、第２端がランド２１Ｌに接続している。第１導体面１１とランド１１２１Ｌとは、チップコンデンサ５により接続されている。すなわち、第１導体面１１と第２導体面１２とは、第１接続導体２１、ランド２１Ｌおよびチップコンデンサ５を介して導通している。

図２１のアンテナ装置１１１では、第２導体面１２の一辺と第１導体面１１との間に構成される開口面に対してコイル巻回軸が平行になるように給電コイル３０を配置している。

また、第２導体面１２は、３箇所で第３接続導体２４により第１導体面１１にそれぞれ接地されている。第３接続導体２４は、第１接続導体２１が設けられた角部を除く、第２導体面１２の各角部近傍に接続されている。

図１に示した例では、第１接続導体２１および第２導体面１２のインダクタンス成分と、第２接続導体２２のキャパシタとでＬＣ共振回路が構成されている。これに対し、第１１の実施形態では、第１接続導体２１側にチップコンデンサ５を設けて、ＬＣ共振回路が構成されている。このように、チップコンデンサ５および給電コイル３０などの部品を一か所に集めることで、部品が散在することを防止でき、省スペース化を実現できる。

《第１２の実施形態》
図２２は、第１２の実施形態の別の例に係るアンテナ装置１１２の斜視図である。この例では、第３接続導体２４にチップインダクタ６を付加している。すなわち、第１導体面１１と第２導体面１２とは、第３接続導体２４、ランド２４Ｌおよびチップインダクタ６を介して導通している。このチップインダクタ６のインダクタンスは、ＬＣ共振回路が通信信号のキャリア周波数帯内またはキャリア周波数帯近傍で共振するように定められる。これにより、共振周波数の調整が可能となる。

《第１３の実施形態》
図２３は、第１３の実施形態に係るアンテナ装置に用いる給電コイル・キャパシタ一体化モジュールの分解斜視図である。第１３の実施形態に係る給電コイル・キャパシタ一体化モジュール５０は、給電コイルとキャパシタとを有している。具体的には、図２３に示すように、モジュール５０は、コイルパターンの一部であるコイル用導体パターン３４１ａが形成された非磁性体層３４１と、複数の磁性体層３４３と、コイルパターンの一部であるコイル用導体パターン３４２ａが形成された磁性体層３４２とを有し、複数の磁性体層３４３が非磁性体層３４１と磁性体層３４２とに挟まれた積層構造となっている。

また、複数の磁性体層３４３のうち、コイル巻回中心部に位置する二つには、積層方向に対向してキャパシタを構成するための平面導体パターン３４３ａ，３４３ｂが形成されている。コイルパターンから発生する磁界は、コイル用導体パターン３４１ａ，３４２ａ付近が最も強く、巻回中心部に向かうに従って強度は弱くなる。このため、巻回中心部付近にキャパシタを形成しても、アンテナ特性にあまり影響を与えることはない。

非磁性体層３４１の下側には入出力端子３４６ａ，３４６ｂ，３４６ｃ，３４６ｄが形成された非磁性体層３４６が積層されている。入出力端子３４６ａ，３４６ｃには、コイルパターンの端部それぞれが接続されている。すなわち、入出力端子３４６ａ，３４６はコイルの入出力端子となる。また、入出力端子３４６ｂには、平面導体パターン３４３ｂが接続され、入出力端子３４６ｄには、平面導体パターン３４３ａが接続されている。すなわち、入出力端子３４６ｂ，３４６ｄは、キャパシタの入出力端子である。

非磁性体層３４１、磁性体層３４２、複数の磁性体層３４３、非磁性体層３４６は、すべて磁性体層であってもよい。その結果、大きなインダクタンス値を得ることができる。但し、複数の磁性体層３４３を非磁性体層にすることにより、コイルパターンに平面導体パターン３４３ａ、３４３ｂの影響が及ぼされにくくすることができる。

図２４（Ａ）は本実施形態に係るアンテナ装置１１３の斜視図、図２４（Ｂ）はその給電部の斜視図である。また、図２５はモジュール５０の実装部の平面図である。さらに、図２６は、モジュール５０とそれに接続される回路の構成を示す図である。

図２６において、インダクタＬ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃ，Ｌ２ｄは第１接続導体２１、第２接続導体２２、第１導体面１１および第２導体面１２によるインダクタンス成分に相当し、キャパシタＣ２はチップコンデンサ５のキャパシタンスに相当する。モジュール５０内のインダクタＬ７は、図２３に示したコイルパターンによるインダクタであり、モジュール５０内のキャパシタＣは、図２３に示したキャパシタである。

図２５に表れているように、回路基板には、グランド導体パターンである第１導体面１１と、ランド２１Ｌ１，２１Ｌ２，２１Ｌ３が形成されている。モジュール５０は、その入出力端子３４６ａがランド２１Ｌ３と、入出力端子３４６ｂが第１導体面１１と、入出力端子３４６ｃがランド２１Ｌ２と、入出力端子３４６ｄがランド２１Ｌ１とそれぞれ導通するように実装される。ランド２１Ｌ２，２１Ｌ３にはＲＦＩＣ６０が接続される。ランド２１Ｌ１には、第１接続導体（ピン）２１が実装される。

このように、給電コイルとキャパシタが一体化されたモジュールを用いることで部品点数が削減され、実装スペースも縮小化できる。

なお、モジュール５０に形成するキャパシタは、積層方向に形成してもよいし、積層方向に直交する方向、すなわち、各層の面に沿った方向に形成してもよい。また、モジュール５０には、キャパシタを複数設けてもよい。

《第１４の実施形態》
図２７は、第１４の実施形態に係るアンテナ装置に用いられる、給電コイル・キャパシタ・接続導体一体化モジュール５４の分解斜視図である。このモジュール５４は、平面導体パターン３４３ａ，３４３ｂが形成された磁性体層３４３が、コイルパターンの一部であるコイル用導体パターン３４１ａ，３４２ａが形成された非磁性体層３４１，磁性体層３４２の下側に積層された構成である。すなわち、モジュール５４のコイルと、実装面側の第１導体面（１１）との間にキャパシタを配置することで、第１導体面（１１）からコイルまでの距離を稼ぐことができるため、第１導体面（１１）による影響を軽減することができる。

また、非磁性体層３４１，磁性体層３４２の間の磁性体層３４３の一つには、ミアンダライン状に形成された電極パターン３４３ｃが形成されている。電極パターン３４３ｃは、図示しない側面ビアを介して、一端が平面導体パターン３４３ｂに導通し、他端が入出力端子３４６ｂに導通している。平面導体パターン３４３ａは、入出力端子３４６ｄに導通している。

これにより、入出力端子３４６ｂ，３４６ｄの間に、平面導体パターン３４３ａ，３４３ｂにより形成されるキャパシタと、電極パターン３４３ｃにより形成されるインダクタとによるＬＣ直列共振回路が接続された構成となる。電極パターン３４３ｃにより形成されるインダクタにより、第１接続導体２１および第２導体面１２のインダクタンス成分を補うことができ、通信信号のキャリア周波数帯内またはキャリア周波数帯近傍で共振するＬＣ共振回路を実現できる。

なお、複数の磁性体層３４３を非磁性体層によって置換してもよいし、非磁性体層３４１、３４６を磁性体層によって置換してもよい。

《第１５の実施形態》
図２８は第１５の実施形態に係る通信端末装置の筐体内部の構造を示す平面図である。上部筐体９１の内部には回路基板７１，７２、バッテリーパック８３等が収められている。回路基板７１には通信回路を備えたＲＦＩＣ６０、給電コイル３０等が実装されている。この回路基板７１にはＵＨＦ帯アンテナ８１、カメラモジュール７６等も搭載されている。また、回路基板７２にはＵＨＦ帯アンテナ８２等が搭載されている。回路基板７１上の回路と回路基板７２上の回路とは同軸ケーブル８４を介して接続されている。

回路基板７１に形成されているグランド導体は第１導体面として作用する。下部筐体９２は樹脂製であるが、その内面に金属膜による第２導体面１２が形成されている。第２導体面１２には開口１２Ａが形成されている。開口１２Ａに対応する筐体の部分にも開口が形成されていて、この部分にカメラモジュール７６のレンズが光学的に露出するように配置されている。

回路基板７１にはピン端子による第１接続導体２１および第２接続導体２２が設けられている。その他にピン端子２３も設けられている。上部筐体９１に下部筐体９２を被せることによって、これらのピン端子が第２導体面１２に当接して電気的に導通する。

給電コイル３０にはＲＦＩＣ６０が接続されている。給電コイル３０は第１接続導体２１の近傍に配置されていて、第１接続導体２１と磁界結合する。

《第１６の実施形態》
図２９は第１６の実施形態に係る通信端末装置の筐体内部の構造を示す平面図である。金属筐体である上部筐体９１の内部には回路基板７１，７２，７３、バッテリーパック８３等が収められている。回路基板７１には通信回路を備えたＲＦＩＣ６０、給電コイル３０等が実装されている。回路基板７２，７３にはＵＨＦ帯アンテナ８２，８１等が搭載されている。通信端末装置の下面側となる下部筐体９２は樹脂製である。下部筐体９２にはカメラモジュールの対向位置に開口１２Ａが形成されている。下部筐体９２の内面に金属膜１４が形成されているが、図２８に示した例とは異なり、金属膜１４はループ状電流経路の一部ではない。

バッテリーパック８３内にはバッテリ本体８３Ｂ、過充電／放電保護回路が備えられている。この過充電／放電保護回路のグランド導体Ｇ２および電極Ｇ３間にチップコンデンサ５が実装されている。

バッテリーパック８３はケーブル８５を介して回路基板７１に接続されている。このケーブルの線路にはグランド接続用の線路を含む。バッテリーパック８３の電極Ｇ３は金属板８７およびねじ８８を介して上部筐体９１に接続されている。また、回路基板７１のグランド導体はピン８９を介して上部筐体９１に接続されている。

図３０（Ａ）は、図２９に示したねじ８８およびピン８９を通る部分の（上部筐体９１の短辺方向における）断面図である。図３０（Ｂ）は、図２９に示した上部筐体９１の長辺方向における断面図である。

図３０（Ａ）に表れているように、回路基板７１のグランド導体Ｇ１、ケーブル８５、バッテリーパック内のグランド導体Ｇ２、チップコンデンサ５、電極Ｇ３、金属板８７、上部筐体９１およびピン８９で、ループ状の電流経路が構成されている。

図２９中の破線の楕円は磁束ループを表している。給電コイル３０とケーブル８５とは近接配置されていて、給電コイル３０はケーブル８５と磁界結合する。そのため、図３０（Ａ）に示したループ状の電流経路に共振電流が流れる。これにより、図３０（Ｂ）に示すように、ループ状電流経路のループ面を磁束φが通ることになる。

図３１は、２つの筐体９１，９２を組み合わせた状態での断面図である。下部筐体９２側が通信端末装置の下面側であり、通信相手側のアンテナＡＮＴと近接させることにより、上記ループ状の電流経路はアンテナＡＮＴと磁界結合する。

図３２は、本実施形態に係る通信端末装置に構成されるアンテナ装置の、給電回路を含めて表した等価回路図である。図３２においてインダクタＬ１は給電コイル３０に相当し、キャパシタＣ１は給電コイル３０およびＲＦＩＣ６０により生じる容量に相当する。このＬ１およびＣ１で給電コイル側の共振回路が構成されている。

インダクタＬ２１はケーブル８５に相当し、インダクタＬ２２はグランド導体Ｇ２、インダクタＬ２３は電極Ｇ３にそれぞれ相当する。インダクタＬ２４は金属板８７、インダクタＬ２５は上部筐体９１、インダクタＬ２６はピン８９にそれぞれ相当する。さらにインダクタＬ２７は電極Ｇ１に相当する。キャパシタＣ２はチップコンデンサ５に相当する。これらインダクタＬ２１〜Ｌ２７およびキャパシタＣ２で共振回路が構成されている。この２つの共振回路の共振周波数を通信周波数の周波数帯域に合わせることにより、給電側共振回路と放射素子側共振回路との結合度を高め、且つ放射効率を高めることができる。

《第１７の実施形態》
図３３は第１７の実施形態に係る通信端末装置の筐体内部の構造を示す平面図である。金属筐体である上部筐体９１の内部には回路基板７１，７２，７３、バッテリーパック８３等が収められている。回路基板７１には通信回路を備えたＲＦＩＣ６０、給電コイル３０等が実装されている。回路基板７２，７３にはＵＨＦ帯アンテナ８２，８１等が搭載されている。通信端末装置の下面側となる下部筐体９２は樹脂製であり、カメラモジュールの対向位置に開口１２Ａが形成されている。下部筐体９２の内面に金属膜１４が形成されているが、金属膜１４はループ状電流経路の一部ではない。

バッテリーパック８３のバッテリ本体８３Ｂと過充電／放電保護回路との間にケーブル８６が接続されている。このケーブル８６は、過充電／放電保護回路側の電極Ｇ３とバッテリーパック８３の電極とを接続する線路を含む。バッテリーパック８３の電極は金属板８７およびねじ８８を介して上部筐体９１に接続されている。また、回路基板７１のグランド導体はピン８９を介して上部筐体９１に接続されている。

図３３において、回路基板７１のグランド導体、ケーブル８５、バッテリーパック内のグランド導体Ｇ２、チップコンデンサ５、電極Ｇ３、バッテリ本体８３Ｂ、金属板８７、上部筐体９１およびピン８９で、ループ状の電流経路が構成されている。

図３３中の破線の楕円は磁束ループを表している。給電コイル３０とケーブル８５とは近接配置されていて、給電コイル３０はケーブル８５と磁界結合する。そのため、上記ループ状電流経路のループ面を磁束が通るアンテナ装置として作用する。

《第１８の実施形態》
図３４は第１８の実施形態に係る通信端末装置の筐体内部の構造を示す平面図である。金属筐体である上部筐体９１の内部には回路基板７１，７２，７３、バッテリーパック８３等が収められている。回路基板７１には通信回路を備えたＲＦＩＣ６０、給電コイル３０等が実装されている。回路基板７２，７３にはＵＨＦ帯アンテナ８２，８１等が搭載されている。通信端末装置の下面側となる下部筐体９２は樹脂製であり、カメラモジュールの対向位置に開口１２Ａが形成されている。下部筐体９２の内面に金属膜１４が形成されているが、金属膜１４はループ状電流経路の一部ではない。

回路基板７１には、グランド導体と電極Ｇ４との間にチップコンデンサ５が実装されている。回路基板７１のグランド導体はねじ９０を介して上部筐体９１に接続されている。

図３４において、回路基板７１のグランド導体、チップコンデンサ５、電極Ｇ４、ねじ８８、上部筐体９１およびねじ９０で、ループ状の電流経路が構成されている。

図３４中の破線の楕円は磁束ループを表している。給電コイル３０とチップコンデンサ５とは近接配置されていて、給電コイル３０はチップコンデンサ５と磁界結合する。そのため、上記ループ状電流経路のループ面を磁束が通るアンテナ装置として作用する。

以上の各実施形態は例示であって、本発明はこれらの実施形態に限るものではない。給電コイル３０とＲＦＩＣ６０とは一体化されてモジュール化されていてもよい。この構成により、ＲＦＩＣと給電コイルとの電気的な導通を回路基板などの基板の配線で行う必要がなく、また、実装スペースの自由度が高まる。

また、以上に示した各実施形態では、矩形ヘリカル状のコイル導体を備えた給電コイルを用いたが、スパイラル状の導体パターンを備えた給電コイルを設けてもよい。

また、本発明に係る第１導体面と第２導体面は、その一方が回路基板に形成されたグランド導体や電池パックであることに限らない。また、一方が筐体の金属部であることに限らない。例えば、シールドケース、シールド板、ＬＣＤパネル等を第１導体面または第２導体面として利用してもよい。

また、図１等には、板状の第２導体面１２を示しているが、第２導体面１２の形状はこれに限らない。第２導体面１２は、第１接続導体２１を介して第２接続導体２２と接続し、第１導体面１１と第２導体面１２との開口部に沿った電流が流れる形状であればよく、例えば、開口部に沿った方向を長手方向とする細長い形状であってもよい。また、例えば、ＭＩＤ（Molded Interconnect Device）などのように、プラスチックケースにメッキで導体を描画したもの、またはワイヤを用いてもよい。

ｉ…電流
ＡＮＴ…アンテナ
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２…キャパシタ
Ｇ１，Ｇ２…グランド導体
Ｇ３，Ｇ４…電極
５…チップコンデンサ
６…チップインダクタ
１１…第１導体面
１１Ｃ…切欠き
１１Ｌ…ランド
１２…第２導体面
１２Ａ…開口
１４…金属膜
２１…第１接続導体
２１Ｌ…ランド
２１Ｌ１，２１Ｌ２，２１Ｌ３…ランド
２２…第２接続導体
２２Ｃｓ…浮遊容量
２２Ｌ…ランド
２３…ピン端子
２４…第３接続導体
２４Ｌ…ランド
３０．３１…給電コイル
３０ａ…コイル導体
３０ｂ…磁性体コア
４０〜４３…給電コイルと接続導体との一体化モジュール
５０…給電コイルとキャパシタとの一体化モジュール
５４…給電コイル、キャパシタおよび接続導体の一体化モジュール
６０…ＲＦＩＣ
７１，７２，７３…回路基板
７６…カメラモジュール
８１，８２…ＵＨＦ帯アンテナ
８３…バッテリーパック
８３Ｂ…バッテリ本体
８４…同軸ケーブル
８５，８６…ケーブル
８７…金属板
８８，９０…ねじ
８９…ピン
９１…上部筐体
９２…下部筐体
１０４Ａ，１０４Ｂ…アンテナ装置
１０１〜１０３，１０５，１０６，１０８〜１１３…アンテナ装置
３１０…非磁性体層
３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ…入出力端子
３１１，３１２，３１３，３１４，３１５…磁性体層
３１１ａ，３１２ａ，３１３ａ，３１４ａ，３１５ａ…コイル用導体パターン
３１３…磁性体層
３１３ｂ…結合用導体パターン
３２１…磁性体層
３２１ａ…コイル用導体パターン
３２２…磁性体層
３２２ａ…結合用導体パターン
３３１…非磁性体層
３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃ，３３１ｄ…入出力端子
３４０…磁性体層
３４０ａ…コイル用導体パターン
３４１…非磁性体層
３４１ａ，３４２ａ…コイル用導体パターン
３４２．３４３…磁性体層
３４３ａ，３４３ｂ…平面導体パターン
３４３ｃ…電極パターン
３４４…非磁性体層
３４４ａ…結合用電極パターン
３４５…非磁性体層
３４５ｍ…ピン端子実装電極
３４５ａ，３４５ｂ，３４５ｃ，３４５ｄ…入出力端子
３４０ｂ…結合用電極
３４６…非磁性体層
３４６ａ，３４６ｂ，３４６ｃ，３４６ｄ…入出力端子

Claims

複数の導電性部材を備える電子機器に組み込まれるアンテナ装置であって、
前記複数の導電性部材を接続する接続導体と、前記複数の導電性部材および前記接続導体とともにループ状の電流経路を構成し、且つ前記複数の導電性部材および前記接続導体によるインダクタンスとともに共振回路を構成するキャパシタと、
前記接続導体に対して磁界結合する給電コイルと、を備えたことを特徴とするアンテナ装置。
前記共振回路の共振周波数は通信信号のキャリア周波数帯内またはキャリア周波数帯近傍である、請求項１に記載のアンテナ装置。
前記複数の導電性部材のうち少なくとも１つは、前記電子機器の筐体の導体部である、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
前記複数の導電性部材のうち少なくとも１つは、回路基板に形成されたグランド導体である、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
前記複数の導電性部材は、面方向に配置されている、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
前記複数の導電性部材のうち少なくとも１つは、前記電子機器の筐体内に配置された金属部材である、請求項１〜５のいずれかに記載のアンテナ装置。
前記複数の導電性部材は、回路基板に形成されたグランド導体と前記電子機器の筐体の導体部とを含み、前記接続導体は、前記グランド導体と前記筐体の導体部とを接続するグランド接続ピンである、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
前記複数の導電性部材は互いに対向する第１導体面および第２導体面であり、前記接続導体は、前記第１導体面と前記第２導体面とを直接接続する第１接続導体と、前記第１導体面と前記第２導体面とを前記キャパシタを介して接続する第２接続導体とを備える、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
前記面方向に配置された複数の導電性部材それぞれは回路基板であり、
前記接続導体は、前記回路基板と回路基板とを接続するケーブルである、請求項５に記載のアンテナ装置。
前記キャパシタは回路基板に実装されたチップコンデンサであり、且つ前記チップコンデンサは、前記接続導体を兼ねる、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
前記給電コイルは回路基板に実装されている、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
前記給電コイルは、インダクタを形成する導体が形成された複数の絶縁体層と、前記キャパシタを形成する導体が形成された複数の絶縁体層とが積層された積層構造体である、請求項１〜１１のいずれかに記載のアンテナ装置。
前記給電コイルと前記接続導体の少なくとも一部とは単一の部品として一体化されている、請求項１１または１２に記載のアンテナ装置。
前記接続導体は前記給電コイルと磁界結合するコイル状に形成されている、請求項１３に記載のアンテナ装置。
前記単一の部品にさらに前記キャパシタが一体化されている、請求項１３または１４に記載のアンテナ装置。
前記単一の部品に、前記給電コイルに接続されるＲＦＩＣが一体化されている、請求項１３〜１５のいずれかに記載のアンテナ装置。
通信信号のキャリア周波数はＨＦ帯の周波数であり、前記キャパシタはＵＨＦ帯以上の周波数で誘導性を有する素子である、請求項２に記載のアンテナ装置。
アンテナ装置と、このアンテナ装置に接続された給電回路とを備えた通信端末装置において、
複数の導電性部材と、これら複数の導電性部材を接続する接続導体とを備え、
前記アンテナ装置は、前記複数の導電性部材および前記接続導体とともにループ状の電流経路を構成し、且つ前記複数の導電性部材および前記接続導体によるインダクタンスとともに共振回路を構成するキャパシタと、前記接続導体に対して磁界結合する給電コイルと、を備えて構成されたことを特徴とする、通信端末装置。