JP6005430B2 - アンテナ装置 - Google Patents
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Description
他のアンテナを配置したアンテナ装置に関する。
図1(A)及び図1(B)に示すように、本発明に係るアンテナ装置10は、導線1を渦巻状に巻回して形成されたスパイラルコイル状のループアンテナ素子2と、ループアンテナ素子2を載置する磁性シート4bと、ループアンテナ素子2の全体を埋設するように形成された磁性樹脂層4aとを有するループアンテナ部3を備える。そして、ループアンテナ部3の内径7にアンテナ部13が配置される。アンテナ部13は、導線11を渦巻状に巻回して形成されたスパイラルコイル状のアンテナ素子12と、アンテナ素子12を載置する磁性シート14bと、アンテナ素子12の全体を埋設するように形成された磁性樹脂層14aとを有する。ループアンテナ部3の磁性シート4bは、内径7が空いた環状に形成されており、ループアンテナ部3の磁性シート4bとアンテナ部13の磁性シート14bとは、物理的に分離される。ループアンテナ部3とアンテナ部13の磁性樹脂層4a,14a同士も物理的に分離される。したがって、ループアンテナ部3とアンテナ部13とは、透磁率の低い(磁気抵抗の高い)空気を介して配置されるので、磁気結合は弱くなる。ループアンテナ部3とアンテナ部13とは、同一平面上に載置されるのが好ましいが、搭載される電子機器の実装箇所に応じて異なる平面上であってもよい。同一平面上に載置する場合には、高磁気抵抗を有する絶縁材料、たとえばエポキシやフェノール等のサブ基板やポリイミド等によるフレキシブル基板等にループアンテナ部3及びアンテナ部13を固定するようにしてもよい。
次にこのアンテナ装置10の作製方法の一例について説明する。まず磁性シート4b、14bを用意するが、ここでは磁性シート4b、14bとしてフェライトを用いた例で説明する。
図2(A)及び図2(B)に示すように、本発明に係るアンテナ装置10は、導線1を渦巻状に巻回して形成されたスパイラルコイル状のループアンテナ素子2と、ループアンテナ素子2を載置する磁性シート4bと、ループアンテナ素子2を磁性シート4b上に固定するための接着剤層41とを有するループアンテナ部3を備える。そして、アンテナ部13は、ループアンテナ部3の内径7に配置される。アンテナ部13は、導線11を渦巻状に巻回して形成されたスパイラルコイル状のアンテナ素子12と、アンテナ素子12を載置する磁性シート14bと、アンテナ素子12の全体を埋設するように形成された磁性樹脂層14aとを有する。ループアンテナ部3の磁性シート4bとアンテナ部13の磁性シート14bとは、物理的に分離されている。したがって、ループアンテナ部3とアンテナ部13とは、磁気回路的により高い磁気抵抗を有する空気を介して弱い磁気結合をしている。ループアンテナ部3とアンテナ部13とは、同一平面上に載置される。同一平面上に載置するのに、高磁気抵抗を有する絶縁材料、たとえばエポキシやフェノール等のサブ基板に固定するようにしてもよい。
図4(A)及び図4(B)に示すように、本発明に係るアンテナ装置10は、導線1を渦巻状に巻回して形成されたスパイラルコイル状のループアンテナ素子2と、ループアンテナ素子2を載置する磁性シート4bと、ループアンテナ素子2を磁性シート4b上に固定するための接着剤層41とを有するループアンテナ部3を備える。そして、ループアンテナ部3の内径7にアンテナ部13が配置される。アンテナ部13は、導線11を渦巻状に巻回して形成されたスパイラルコイル状のアンテナ素子12と、アンテナ素子12を載置する磁性シート14bと、アンテナ素子12の内径部分を充填するように埋設して形成された磁性樹脂層14aとを有する。ループアンテナ部3の磁性シート4bとアンテナ部13の磁性シート14bとは、物理的に分離されている。したがって、ループアンテナ部3とアンテナ部13とは、磁気回路的により高い磁気抵抗を有する空気を介して弱く磁気結合している。
本発明のアンテナ装置10では、3つのアンテナを複合的に配置することもできる。図7(A)及び図7(B)に示すように、本発明のアンテナ装置10は、ループアンテナ部3と、ループアンテナ部3の内径7に配置された第1のアンテナ部13と、さらに第1のアンテナ部13の内径7に配置された第2のアンテナ部23とを備える。ループアンテナ部3、第1のアンテナ部13及び第2のアンテナ部23(以下、ループアンテナ部3等という。)ともに、導線1,11,21を渦巻状に巻回して形成されたスパイラルコイル状のループアンテナ素子2、第1のアンテナ素子12及び第2のアンテナ素子22(以下、ループアンテナ素子2等という。)と、ループアンテナ素子2等を載置する磁性シート4b,14b,24bと、ループアンテナ素子2等の全体をそれぞれ埋設するように形成された磁性樹脂層4a,14a,24aとを有する。ループアンテナ部3等の磁性シート4b,14b,24bのそれぞれは、物理的に分離されており、磁性樹脂層4a,14a,24aもそれぞれ物理的に分離されている。したがって、ループアンテナ部3等は、磁気回路的には高い磁気抵抗を有する空気で結合されることになるので、アンテナ同士の干渉が低減される。なお、図4及び図5のように、ループアンテナ素子2等の全体を埋設させずに、一部を埋設させるようにしてもよいのは言うまでもない。
シミュレーションプログラムを用いることによって、本発明に係るアンテナ装置10の特性の評価を行った。
実施例1には、アンテナ装置10として、図2の構成を用いた。すなわち、アンテナ装置10は、ループアンテナ部3の内径7側のアンテナ素子12のみが磁性樹脂層14aに埋設されている。
実施例2には、アンテナ装置の構成としては、図1の構造を用いた。すなわち、アンテナ装置は、ループアンテナ素子2及びアンテナ素子12の両方が磁性樹脂層4a,14aに埋設されている。
比較例には、アンテナ装置の構成としては、図9の構造を用いた。すなわち、アンテナ装置10は、磁性樹脂層を用いずに、ループアンテナ素子2及びアンテナ素子12が接着剤層41によって磁性シート4b,14bに貼着されている。
結果を表1に示す。インダクタンス及びQ値についての結果は、比較例を基準に正規化した値で示す。
Claims (7)
- ループアンテナと、
上記ループアンテナの内径に配置された1つ以上の他のアンテナとを備え、
上記ループアンテナは、磁性材料を含む磁気シールド層を有し、
上記他のアンテナは、磁性材料を含む他の磁気シールド層をそれぞれ有し、
上記磁気シールド層又は上記他の磁気シールド層のうちの少なくとも1つは、磁性粒子を含有する樹脂からなる磁性樹脂層を有しており、上記磁気シールド層及び他の磁気シールド層のそれぞれは、物理的に分離されており、かつ、上記磁気シールド層及び上記他の磁気シールド層のそれぞれが同一平面上に配置されており、
上記ループアンテナ又は1つ以上の上記他のアンテナのうちの少なくとも1つは、少なくともその一部が上記磁性樹脂層に埋設されることを特徴とするアンテナ装置。 - 上記ループアンテナ又は1つ以上の上記他のアンテナのうちの少なくとも1つは、その全部が該磁性樹脂層に埋設されることを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。
- 上記ループアンテナの磁気シールド層は、磁性シートを含み、
1つ以上の上記他のアンテナの磁気シールド層は、磁性シートを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のアンテナ装置。 - 上記他のアンテナは、2つ以上のアンテナであることを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。
- 2つ以上の上記アンテナは、上記ループアンテナの内径に、互いに重複することなく配列されることを特徴とする請求項4記載のアンテナ装置。
- 2つ以上の上記アンテナは、いずれもループ状であり、
2つ以上の上記アンテナのうちの1つのアンテナは、残りのアンテナの内径に配置されることを特徴とする請求項4記載のアンテナ装置。 - 2つ以上の上記アンテナは、上記残りのアンテナの内径にそれぞれ同心円状に配置されることを特徴とする請求項6記載のアンテナ装置。
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