JP6070163B2 - Antenna device and communication device - Google Patents

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本発明はRFIDシステムや近距離無線通信システムに用いられるアンテナ装置およびそれを備えた通信装置に関するものである。   The present invention relates to an antenna device used in an RFID system or a short-range wireless communication system and a communication device including the antenna device.

携帯端末に実装されているNFC(Near Field Communication)などの13.56MHz帯のRFIDにおいては、RFID用ICチップや整合素子は主に回路基板に実装され、アンテナは樹脂製の端末筺体の内側に貼り付けられ、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直流的に接続されるのが一般的である。   In an RFID of 13.56 MHz band such as NFC (Near Field Communication) mounted on a portable terminal, an IC chip for RFID and a matching element are mainly mounted on a circuit board, and an antenna is placed inside a resin terminal housing. In general, the RFID IC chip and the antenna are connected to each other in a direct current via a spring pin or the like.

一方、最近の携帯電話端末などの無線通信装置は薄型化が進められ、薄型化による強度不足に対応するために樹脂筐体にマグネシウムメッキ加工を施したり、金属筐体を用いたりして、筐体の「金属化」によって強度を補う場合が増えてきている。   On the other hand, recent wireless communication devices such as mobile phone terminals have been reduced in thickness, and in order to cope with the lack of strength due to the reduction in thickness, the resin casing is subjected to magnesium plating or a metal casing. Increasingly, the “metallization” of the body supplements strength.

しかし筐体を「金属化」した場合、端末に内蔵するアンテナが金属によって遮蔽されるため、相手側装置との通信ができなくなる問題が生じる。   However, when the casing is “metallized”, the antenna built in the terminal is shielded by metal, which causes a problem that communication with the counterpart device cannot be performed.

そこで、特許文献1や特許文献2のようにアンテナコイルに対し、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使用する構造のアンテナ装置が提案されている。   Therefore, as in Patent Document 1 and Patent Document 2, an antenna device having a structure in which a metal plate having a larger area than the antenna coil is brought close to the antenna coil (magnetically coupled) to the antenna coil and the metal plate is used as a radiator. Has been proposed.

特開2011−97657号公報JP 2011-97657 A 特開2011−249935号公報JP 2011-249935 A

しかしながら、特許文献1,2では金属板にスリットを形成しているため、金属板が無線通信装置の筐体の一部となっている場合、スリットが露出することで、意匠上の制約が生じる(美観が損なわれる)といった問題がある。   However, in Patent Documents 1 and 2, since a slit is formed in the metal plate, when the metal plate is a part of the casing of the wireless communication device, the design is restricted by exposing the slit. There is a problem that the aesthetics are impaired.

そこで、本発明の目的は、金属筐体を用いることで強度を保ちつつ、美観を損ねることのないアンテナ装置およびそれを備えた通信装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an antenna device that maintains strength by using a metal housing and does not impair aesthetics, and a communication device including the antenna device.

本発明に係るアンテナ装置は、厚み方向に貫通した切欠き部が外縁部から内側に向かって形成された金属筐体と、前記切欠き部に磁束が通ることで前記金属筐体と磁界結合するコイルアンテナと、を備え、前記金属筐体は、前記切欠き部を挟んで対向した第1の突出部および第2の突出部を有し、前記第1の突出部は、前記厚み方向に沿った一の直線に対し交差する第1の面を有し、前記第2の突出部は、前記一の直線に対し交差し、かつ、第1の面と対向する第2の面を有することを特徴とする。   The antenna device according to the present invention is magnetically coupled to the metal housing by forming a notch portion penetrating in the thickness direction from an outer edge portion toward the inside and a magnetic flux passing through the notch portion. A coil antenna, wherein the metal housing has a first protrusion and a second protrusion opposed to each other with the notch interposed therebetween, and the first protrusion is along the thickness direction. A first surface that intersects with the one straight line, and the second protrusion has a second surface that intersects with the one straight line and faces the first surface. Features.

この構成では、金属筐体をアンテナ装置の放射板として作用させることができ、この金属筐体に形成された切欠き部を厚み方向から視た場合、第1の突出部の第1の面および第2の突出部の第2の面によって、切欠き部を通じて金属筐体の反対側を見えなくすることができる。換言すれば、切欠き部を厚み方向から視た場合、切欠き部には、第1の面(または第2の面)が視えるため、金属筐体における切欠き部の境界を分かり難くすることができ、外観が損なわれるおそれを低減できる。   In this configuration, the metal casing can act as a radiation plate of the antenna device, and when the notch formed in the metal casing is viewed from the thickness direction, the first surface of the first protrusion and Due to the second surface of the second protrusion, the opposite side of the metal housing can be made invisible through the notch. In other words, when the cutout portion is viewed from the thickness direction, the first surface (or the second surface) is visible at the cutout portion, making it difficult to understand the boundary of the cutout portion in the metal housing. This can reduce the risk of the appearance being damaged.

前記第1の面および前記第2の面は、前記一の直線に対して傾斜し、互いに対向している構成でもよい。   The first surface and the second surface may be inclined with respect to the one straight line and face each other.

この構成では切欠き部の形成が容易となる。また、第1の面および第2の面が一の直線に対して平行である場合の切欠き部に形成されるキャパシタよりも大きくできるため、アンテナ装置の共振周波数の上昇を抑えることができる。すなわち、切り欠き部のキャパシタと金属筐体のインダクタンスによる共振周波数が低下し、使用周波数(13.56MHz)に近づく。その結果、相手側アンテナと結合しやすくなるので良好なアンテナ特性を得ることができる(コイルアンテナによる共振と金属筐体による共振がある)。   This configuration facilitates the formation of the notch. Further, since the first surface and the second surface can be made larger than the capacitor formed in the notch when the first surface and the second surface are parallel to one straight line, an increase in the resonance frequency of the antenna device can be suppressed. That is, the resonance frequency due to the inductance of the capacitor in the notch and the inductance of the metal housing decreases, and approaches the operating frequency (13.56 MHz). As a result, the antenna can be easily coupled to the other antenna, so that good antenna characteristics can be obtained (there is resonance by a coil antenna and resonance by a metal housing).

前記第1の面および前記第2の面は、前記一の直線に対して直交し、一部が互いに対向している構成でもよい。   The first surface and the second surface may be configured to be orthogonal to the one straight line and partially opposed to each other.

この構成では、第1の面および第2の面が一の直線に対して平行である場合の切欠き部に形成されるキャパシタよりも大きくできるため、アンテナ装置の共振周波数の上昇を抑えることができる。   In this configuration, since the first surface and the second surface can be made larger than the capacitor formed in the notch when the first surface and the second surface are parallel to one straight line, an increase in the resonance frequency of the antenna device can be suppressed. it can.

前記第1の面および前記第2の面の間に設けられた絶縁体を備えている構成が好ましい。   The structure provided with the insulator provided between the said 1st surface and the said 2nd surface is preferable.

この構成では、切欠き部の空間に絶縁体が充填されるため、切欠き部の形成による強度低下を抑制できる。   In this configuration, since the insulator is filled in the space of the notch, it is possible to suppress the strength reduction due to the formation of the notch.

前記コイルアンテナは、絶縁体層に形成されたコイル導体を有し、前記コイル導体のコイル開口が前記厚み方向から視て前記開口に対し少なくとも一部と重なる位置に配置されている構成でもよい。   The coil antenna may have a coil conductor formed in an insulator layer, and the coil opening of the coil conductor may be arranged at a position overlapping at least a part of the opening when viewed from the thickness direction.

この構成では、アンテナ装置の薄型化を実現できる。   With this configuration, the antenna device can be thinned.

前記切欠き部は、開口と、前記開口および前記外縁部を繋ぐスリットと、を有し、前記第1の面および前記第2の面は前記スリットに沿って対向し、前記コイルアンテナは、前記コイル導体のコイル開口が前記厚み方向から視て前記開口に対し少なくとも一部と重なる位置に配置されている構成でもよい。   The notch has an opening and a slit connecting the opening and the outer edge, the first surface and the second surface are opposed along the slit, and the coil antenna is A configuration in which the coil opening of the coil conductor is disposed at a position overlapping at least part of the opening when viewed from the thickness direction may be employed.

この構成では、例えば、アンテナ装置を携帯電話機などに用いた場合、カメラモジュール部分等の既存の開口を利用することで、携帯電話機の金属筐体を磁界信号の放射板として作用させることができる。   In this configuration, for example, when the antenna device is used in a mobile phone or the like, the metal casing of the mobile phone can act as a radiation plate for a magnetic field signal by using an existing opening such as a camera module portion.

前記コイルアンテナは、コイル導体が形成された複数の絶縁体層が積層された積層構造であり、コイル開口を前記切欠き部に向けて配置されている構成でもよい。   The coil antenna may have a laminated structure in which a plurality of insulator layers each having a coil conductor are laminated, and may have a configuration in which a coil opening is arranged toward the notch.

この構成では、コイルアンテナの巻回軸が金属筐体の平面に対して垂直でなくても、巻回軸の延長方向に切り欠き部を配置することによって、金属筐体を放射板として作用させることができる。   In this configuration, even if the winding axis of the coil antenna is not perpendicular to the plane of the metal housing, the metal housing acts as a radiation plate by arranging the notch in the extending direction of the winding shaft. be able to.

本発明によれば、強度を上げるために筐体を金属化し、その金属筐体に切欠き部を設けてその金属筐体とコイルアンテナとを磁界結合させることによって金属筐体を放射板として作用させることができる。この金属筐体における切欠き部の境界を分かり難くすることができ、外観が損なわれるおそれを低減できる。   According to the present invention, the casing is metallized in order to increase the strength, the notch is provided in the casing, and the metal casing and the coil antenna are magnetically coupled to each other to act as the radiation plate. Can be made. It is possible to make it difficult to understand the boundary of the notch portion in the metal casing, and it is possible to reduce the possibility that the appearance is impaired.

図1は実施形態1に係るアンテナ装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of the antenna device according to the first embodiment. 図2はアンテナ装置の平面図および側面図である。FIG. 2 is a plan view and a side view of the antenna device. 図3は、実施形態1に係るアンテナ装置を適用した無線通信装置の筐体内部の構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a structure inside a housing of the wireless communication device to which the antenna device according to the first embodiment is applied. 図4は実施形態1に係るアンテナ装置の変形例であり、(A)は斜視図、(B)は側面断面図である。4A and 4B are modifications of the antenna device according to the first embodiment. FIG. 4A is a perspective view, and FIG. 4B is a side cross-sectional view. 図5は実施形態2に係るアンテナ装置の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the antenna device according to the second embodiment. 図6はアンテナ装置の平面図および側面図である。FIG. 6 is a plan view and a side view of the antenna device. 図7は実施形態3に係るアンテナ装置の分解斜視図である。FIG. 7 is an exploded perspective view of the antenna device according to the third embodiment. 図8はアンテナ装置の平面図および側面図である。FIG. 8 is a plan view and a side view of the antenna device. 図9は実施形態3に係るアンテナ装置の変形例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a modification of the antenna device according to the third embodiment. 図10(A)は実施形態4に係るアンテナ装置の斜視図、図10(B)はアンテナ装置の側面図である。FIG. 10A is a perspective view of an antenna device according to Embodiment 4, and FIG. 10B is a side view of the antenna device.

(実施形態1)
図1は実施形態1に係るアンテナ装置の斜視図である。図2はアンテナ装置の平面図および側面図である。アンテナ装置1は、HF帯(13.56MHz帯)の高周波信号をキャリア周波数とするアンテナ装置であり、NFCシステムに用いられるリーダライタ用として構成されている。アンテナ装置1は面状導体10とコイルアンテナ20とを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view of the antenna device according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view and a side view of the antenna device. The antenna device 1 is an antenna device that uses a high frequency signal in the HF band (13.56 MHz band) as a carrier frequency, and is configured for a reader / writer used in an NFC system. The antenna device 1 includes a planar conductor 10 and a coil antenna 20.

面状導体10は、例えばアンテナ装置1が搭載される通信装置の金属筐体の一部である。面状導体10には外縁の一部から内部へ延びるスリット(切欠き部)11と、スリット11に接続される開口(切欠き部)12が形成されている。すなわち、開口12はスリット11により外縁と繋がっている。   The planar conductor 10 is a part of a metal casing of a communication device on which the antenna device 1 is mounted, for example. The planar conductor 10 is formed with a slit (notch) 11 extending from a part of the outer edge to the inside and an opening (notch) 12 connected to the slit 11. That is, the opening 12 is connected to the outer edge by the slit 11.

スリット11は面状導体10の厚み方向に貫通した直線状の切欠きである。外縁の一部から開口12までのスリット11に沿った面状導体10の部分は、本発明の第1の突出部および第2の突出部に相当する。この第1の突出部は第1の面111を有し、第2の突出部は第2の面112を有している。   The slit 11 is a linear notch penetrating in the thickness direction of the planar conductor 10. The portion of the planar conductor 10 along the slit 11 from a part of the outer edge to the opening 12 corresponds to the first protrusion and the second protrusion of the present invention. The first protrusion has a first surface 111, and the second protrusion has a second surface 112.

第1の面111および第2の面112は、面状導体10の厚み方向に沿った一の直線に対して傾斜し、かつ、互いに対向している。より詳しくは、図2に示すように、平面視した場合に、スリット11全体に亘って第1の面111が視えるように、第1の面111および第2の面112は傾斜している。この構成により、平面視した場合にスリット11と面状導体10との境界が視認し難くなる。   The first surface 111 and the second surface 112 are inclined with respect to one straight line along the thickness direction of the planar conductor 10 and are opposed to each other. More specifically, as shown in FIG. 2, the first surface 111 and the second surface 112 are inclined so that the first surface 111 can be seen over the entire slit 11 when viewed in plan. . This configuration makes it difficult to visually recognize the boundary between the slit 11 and the planar conductor 10 when viewed in plan.

コイルアンテナ20は、不図示の絶縁体基材の一面に矩形渦巻状にコイルパターンが形成されている。コイルアンテナ20は、開口12よりも大きいコイル開口を有し、コイル開口が開口12と重なるように面状導体10に近接配置されている。このコイルアンテナ20には、HF帯の信号を給電する給電回路としてのRFIC(不図示)が接続されている。なお、コイルアンテナ20は、コイル開口内に開口12が収まるように配置されてもよいし、コイル開口の一部が開口12と重なるように配置されていてもよい。また、図4に示すように、コイルアンテナ20の背面に、開口15Aを形成したフェライト磁性体15を配置することで、アンテナコイルのQ特性を向上させてもよい。図4は実施形態1に係るアンテナ装置の変形例であり、(A)は斜視図、(B)は側面断面図である。開口15Aは、コイルアンテナ12のコイル開口および面状導体の開口12とほぼ同じ形状および大きさである。絶縁体基材の一面に矩形渦巻状にコイルパターンが形成したコイルアンテナ20を面状導体10に近接配置することで、アンテナ装置1の薄型化が可能となる。   The coil antenna 20 has a coil pattern formed in a rectangular spiral shape on one surface of an insulator base (not shown). The coil antenna 20 has a coil opening larger than the opening 12, and is disposed close to the planar conductor 10 so that the coil opening overlaps the opening 12. The coil antenna 20 is connected to an RFIC (not shown) as a power feeding circuit that feeds an HF band signal. The coil antenna 20 may be disposed so that the opening 12 is accommodated in the coil opening, or may be disposed so that a part of the coil opening overlaps the opening 12. Also, as shown in FIG. 4, the Q characteristic of the antenna coil may be improved by arranging a ferrite magnetic body 15 having an opening 15A on the back surface of the coil antenna 20. 4A and 4B are modifications of the antenna device according to the first embodiment. FIG. 4A is a perspective view, and FIG. 4B is a side cross-sectional view. The opening 15A has substantially the same shape and size as the coil opening of the coil antenna 12 and the opening 12 of the planar conductor. The antenna device 1 can be thinned by arranging the coil antenna 20 having a rectangular spiral coil pattern formed on one surface of the insulator base material close to the planar conductor 10.

以上の構成のアンテナ装置1において、図2に示す破線矢印方向にコイルアンテナ20に電流が流れると、図1に示す磁束φ1が生じる。この磁束φ1が開口12を通り、コイルアンテナ20と面状導体10とが磁界結合する。この結果、面状導体10には電流が誘導され、図1および図2の実線矢印方向に示すように、縁端効果によって面状導体10の主に端縁に沿って流れ、面状導体10からは磁束φ2が生じる。これにより、面状導体10がアンテナ装置1の放射板として作用する。   In the antenna device 1 having the above configuration, when a current flows through the coil antenna 20 in the direction of the broken line arrow shown in FIG. 2, a magnetic flux φ1 shown in FIG. 1 is generated. The magnetic flux φ1 passes through the opening 12, and the coil antenna 20 and the planar conductor 10 are magnetically coupled. As a result, a current is induced in the planar conductor 10 and flows mainly along the edge of the planar conductor 10 due to the edge effect, as indicated by the solid arrow direction in FIG. 1 and FIG. Produces a magnetic flux φ2. Thereby, the planar conductor 10 acts as a radiation plate of the antenna device 1.

このアンテナ装置1では、面状導体10のインダクタンスと、スリット11のキャパシタンス、具体的には第1の面111および第2の面112との間に形成されるキャパシタンスとで、LC共振回路が構成される。アンテナ装置1のインダクタンスは、スリット11の長さや幅によって変わる。例えば第1の面111と第2の面112との対向面積を大きくすることで、スリット11におけるキャパシタンスが大きくなる。第1の面111と第2の面112とは厚み方向に対し傾斜している。したがって、第1の面111と第2の面112との間に形成されるキャパシタンスC1は、仮に第1の面111および第2の面112が厚み方向に平行である場合の第1の面111および第2の面112の間に形成されるキャパシタンスC2と比べて大きい(C1>C2)。この結果、LC共振回路による共振周波数を低くすることができるため、HF帯に必要なキャパシタンスを確保することができる。この共振周波数を携帯電話のセルラー周波数(例えば800MHz)より低くすることで、スリット11が高周波でショートして見えるので、また、コイルアンテナ20の背面にフェライト磁性体を配置した場合には、コイルアンテナ20の背面につけたフェライトコイルには高周波電流が流れなくなる。これにより、セルラーアンテナ等の通信品質の劣化を防ぐことができる。   In this antenna device 1, an LC resonance circuit is configured by the inductance of the planar conductor 10 and the capacitance of the slit 11, specifically, the capacitance formed between the first surface 111 and the second surface 112. Is done. The inductance of the antenna device 1 varies depending on the length and width of the slit 11. For example, the capacitance in the slit 11 is increased by increasing the facing area between the first surface 111 and the second surface 112. The first surface 111 and the second surface 112 are inclined with respect to the thickness direction. Therefore, the capacitance C1 formed between the first surface 111 and the second surface 112 is the first surface 111 when the first surface 111 and the second surface 112 are parallel to the thickness direction. And larger than the capacitance C2 formed between the second surfaces 112 (C1> C2). As a result, since the resonance frequency by the LC resonance circuit can be lowered, the capacitance necessary for the HF band can be ensured. By making this resonance frequency lower than the cellular phone's cellular frequency (for example, 800 MHz), the slit 11 appears to be short-circuited at a high frequency, and when a ferrite magnetic material is disposed on the back surface of the coil antenna 20, the coil antenna The high frequency current does not flow in the ferrite coil attached to the back surface of 20. Thereby, deterioration of communication quality, such as a cellular antenna, can be prevented.

図3は、実施形態1に係るアンテナ装置1を適用した無線通信装置の筐体内部の構造を示す図である。図3では、無線通信装置100の上部筐体91と下部筐体92とを分離して内部を露出させた状態での平面図である。この例では、下部筐体92は樹脂製であり、強度の強化のため一部を面状導体10としてあるが、UHF帯アンテナの放射を妨げない箇所において全部が金属化されていてもよい。   FIG. 3 is a diagram illustrating a structure inside the housing of the wireless communication device to which the antenna device 1 according to the first embodiment is applied. FIG. 3 is a plan view of the wireless communication device 100 with the upper housing 91 and the lower housing 92 separated and the inside exposed. In this example, the lower housing 92 is made of resin, and a part of the lower housing 92 is used as the planar conductor 10 for strengthening the strength.

筐体91の内部には回路基板71,81、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RFIC3等が実装されている。この回路基板71にはUHF帯アンテナ72、カメラモジュール76等も搭載されている。また、回路基板81にはUHF帯アンテナ82等が搭載されている。回路基板71と回路基板81とは同軸ケーブル84を介して接続されている。   Circuit boards 71 and 81, a battery pack 83, and the like are housed inside the housing 91. On the circuit board 71, an RFIC 3 provided with a communication circuit is mounted. A UHF band antenna 72, a camera module 76, and the like are also mounted on the circuit board 71. In addition, a UHF band antenna 82 and the like are mounted on the circuit board 81. The circuit board 71 and the circuit board 81 are connected via a coaxial cable 84.

下部筐体92の面状導体10にはスリット11および開口12が形成されている。なお、図3では開口12は円形状としてある。開口12には、接続ピン31を介してRFIC3が接続されたコイルアンテナ20が近接配置されている。また、開口12には、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。   A slit 11 and an opening 12 are formed in the planar conductor 10 of the lower housing 92. In FIG. 3, the opening 12 has a circular shape. In the opening 12, the coil antenna 20 to which the RFIC 3 is connected via the connection pin 31 is disposed in the vicinity. Further, the lens of the camera module 76 is disposed in the opening 12 so as to be optically exposed.

このように、筐体の一部である面状導体10をアンテナ装置1の放射板として機能させることができる。さらに、放射板として機能させるために形成したスリット11は、第1の面111および第2の面112により、面状導体10の他の部分との境界が分かり難いため、無線通信装置100の外観を損ねることがない。   In this way, the planar conductor 10 that is a part of the housing can function as a radiation plate of the antenna device 1. Further, the slit 11 formed to function as a radiation plate is difficult to understand the boundary with the other part of the planar conductor 10 due to the first surface 111 and the second surface 112. Will not be damaged.

また、開口12は、無線通信装置100のカメラモジュール76に用いるためのものであり、その開口12を利用することで、面状導体10に別途開口を形成する必要がない。すなわち、既存の構造を利用することで、無線通信装置100の金属筐体を放射板として作用させることができる。   Further, the opening 12 is for use in the camera module 76 of the wireless communication apparatus 100. By using the opening 12, it is not necessary to separately form an opening in the planar conductor 10. In other words, by using the existing structure, the metal casing of the wireless communication device 100 can act as a radiation plate.

(実施形態2)
図5は実施形態2に係るアンテナ装置の斜視図である。図6はアンテナ装置の平面図および側面図である。以下の説明では、実施形態1と部材については同じ符号を付して説明は省略し、実施形態1との相違点についてのみ説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a perspective view of the antenna device according to the second embodiment. FIG. 6 is a plan view and a side view of the antenna device. In the following description, the same reference numerals are given to the members of the first embodiment and the description thereof is omitted, and only differences from the first embodiment will be described.

アンテナ装置1Aは面状導体10Aおよびコイルアンテナ20を備えている。面状導体10Aにはスリット11が形成されている。面状導体10Aは、厚み方向に沿った一の直線に対して傾斜し、互いに対向する第1の面111および第2の面112を有し、第1の面111および第2の面112の間にスリット11が形成されている。スリット11は、実施形態1と同様、第1の面111により、面状導体10Aとの境界が視認し難く、外観を損なうことを抑制できる。なお、スリット11の長さや幅は、アンテナ装置1Aの共振周波数に合わせて適宜変更される。   The antenna device 1 </ b> A includes a planar conductor 10 </ b> A and a coil antenna 20. A slit 11 is formed in the planar conductor 10A. The planar conductor 10A has a first surface 111 and a second surface 112 that are inclined with respect to one straight line along the thickness direction and are opposed to each other. A slit 11 is formed between them. As in the first embodiment, the slit 11 is less likely to visually recognize the boundary with the planar conductor 10 </ b> A by the first surface 111, and can prevent the appearance from being impaired. Note that the length and width of the slit 11 are appropriately changed in accordance with the resonance frequency of the antenna device 1A.

コイルアンテナ20は、コイル開口がスリット11と重なる位置に配置されている。第1の面111および第2の面112は、所定距離を隔ててスリット11を挟んで対向している。すなわち、実施形態1では面状導体に開口が形成されているが、実施形態2では開口が形成されていない。したがって、放射板として機能させる面状導体10Aの製造が簡易となり、また、強度の低下を抑制できる。このアンテナ装置1Aを無線通信装置に用いることで、外観を損なうことなく、金属筐体により強度を向上させることができる。   The coil antenna 20 is disposed at a position where the coil opening overlaps the slit 11. The first surface 111 and the second surface 112 are opposed to each other with a predetermined distance therebetween with the slit 11 interposed therebetween. That is, the opening is formed in the planar conductor in the first embodiment, but the opening is not formed in the second embodiment. Therefore, the manufacture of the planar conductor 10A that functions as a radiation plate is simplified, and a decrease in strength can be suppressed. By using this antenna device 1A for a wireless communication device, the strength can be improved by a metal casing without impairing the appearance.

なお、放射板として機能する面状導体10Aの誘導電流、磁束などについては、実施形態と同じであるため説明は省略する。   The induced current, magnetic flux, and the like of the planar conductor 10A that functions as a radiation plate are the same as those in the embodiment, and a description thereof will be omitted.

実施形態2では、実施形態1と異なり開口12を形成する必要がないため、面状導体10Aの製造が簡易となる。また、開口を形成しないため、面状導体10Aの強度低下をより抑制することができる。   In the second embodiment, unlike the first embodiment, it is not necessary to form the opening 12, and thus the planar conductor 10A can be easily manufactured. Moreover, since no opening is formed, the strength reduction of the planar conductor 10A can be further suppressed.

(実施形態3)
図7は実施形態3に係るアンテナ装置の分解斜視図である。図8はアンテナ装置の平面図および側面図である。アンテナ装置1Bは面状導体10Bおよびコイルアンテナ20を備えている。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is an exploded perspective view of the antenna device according to the third embodiment. FIG. 8 is a plan view and a side view of the antenna device. The antenna device 1B includes a planar conductor 10B and a coil antenna 20.

面状導体10Bは、複数の金属板10B1,10B2,10B3が積層されている。金属板10B1には、矩形状の開口121、および、開口121と外縁とを接続するスリット131が形成されている。金属板10B2には矩形状の切欠き132が形成されている。金属板10B3には、矩形状の開口122、および、開口122と外縁とを接続するスリット133が形成されている。   The planar conductor 10B is formed by laminating a plurality of metal plates 10B1, 10B2, and 10B3. In the metal plate 10B1, a rectangular opening 121 and a slit 131 that connects the opening 121 and the outer edge are formed. A rectangular notch 132 is formed in the metal plate 10B2. The metal plate 10B3 is formed with a rectangular opening 122 and a slit 133 that connects the opening 122 and the outer edge.

開口121と、切欠き132と、開口122とはそれぞれ同じ幅を有していて、金属板10B1,10B2,10B3が積層されることで、一つの開口12を形成している。コイルアンテナ20は、コイル導体が開口12と重なるように面状導体10Bに近接している。   The opening 121, the notch 132, and the opening 122 have the same width, and the metal plates 10B1, 10B2, and 10B3 are stacked to form one opening 12. The coil antenna 20 is close to the planar conductor 10B so that the coil conductor overlaps the opening 12.

また、スリット131とスリット133とは、図8の側面図に示すように、互いに反対側に位置している。そして、スリット131およびスリット133は切欠き132により連通している。これにより、スリット13は、面状導体10Bの厚み方向の経路と、厚み方向に水平な経路とを有している。この構成により、平面視において、スリット13からは金属板10B3が視認されるため、スリット13は、実施形態1,2と同様、面状導体10Bとの境界が視認し難く、外観を損なうことを抑制できる。なお、金属板10B1,10B2における切欠き132に接する面が、本発明に係る第1の面および第2の面に相当する。   Further, the slit 131 and the slit 133 are located on opposite sides as shown in the side view of FIG. The slit 131 and the slit 133 communicate with each other through a notch 132. Thereby, the slit 13 has a path in the thickness direction of the planar conductor 10B and a path horizontal in the thickness direction. With this configuration, since the metal plate 10B3 is visually recognized from the slit 13 in plan view, the slit 13 is difficult to visually recognize the boundary with the planar conductor 10B, and the appearance is impaired. Can be suppressed. In addition, the surface in contact with the notch 132 in the metal plates 10B1 and 10B2 corresponds to the first surface and the second surface according to the present invention.

このアンテナ装置1Bを無線通信装置に用いることで、外観を損なうことなく、金属筐体により強度を向上させることができる。また、面状導体10Bの厚み方向におけるスリット13の長さが長いため、スリット13に形成されるキャパシタンスが大きくなり、HF帯に必要なキャパシタンスを確保することができる。   By using this antenna device 1B for a wireless communication device, the strength can be improved by a metal casing without impairing the appearance. Moreover, since the length of the slit 13 in the thickness direction of the planar conductor 10B is long, the capacitance formed in the slit 13 is increased, and the capacitance necessary for the HF band can be ensured.

図9は実施形態3に係るアンテナ装置の変形例を示す図である。図9に示すように、金属板10B1,10B3で挟まれる切欠き132の位置に絶縁体14を配置して、スリットの形状を安定化させ、かつ、面状導体10Bの強度を高めるようにしてもよい。この絶縁体14はゴム、樹脂等である。絶縁体14をスリット13に設けることで、スリット13におけるキャパシタンスを高くすることができ、HF帯に必要なキャパシタンスを確保することができる。   FIG. 9 is a diagram illustrating a modification of the antenna device according to the third embodiment. As shown in FIG. 9, the insulator 14 is disposed at the position of the notch 132 sandwiched between the metal plates 10B1 and 10B3 so that the shape of the slit is stabilized and the strength of the planar conductor 10B is increased. Also good. The insulator 14 is rubber, resin or the like. By providing the insulator 14 in the slit 13, the capacitance in the slit 13 can be increased, and the capacitance necessary for the HF band can be ensured.

なお、絶縁体14に代えて、スリット13全体に金属酸化膜微粒子、例えば酸化アルミニウムを充填してもよい。面状導体10Bがアルミニウムである場合、絶縁体14を酸化アルミニウムとすることで、平面視した場合のスリット13をより分かり難くすることができる。また、絶縁体としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの透明樹脂を用いてもよい。   Instead of the insulator 14, the entire slit 13 may be filled with metal oxide film fine particles, for example, aluminum oxide. When the planar conductor 10B is aluminum, the slits 13 in a plan view can be made more difficult to understand by making the insulator 14 aluminum oxide. Further, as the insulator, a transparent resin such as an acrylic resin or an epoxy resin may be used.

(実施形態4)
図10(A)は実施形態4に係るアンテナ装置の斜視図、図10(B)はアンテナ装置の側面図である。アンテナ装置1Cは面状導体10Cおよびコイルアンテナ30を備えている。実施形態4に係るコイルアンテナ30は、磁性体コアとコイル導体とで構成されていて、コイル導体は磁性体コアの周囲を巻回するようなパターンに形成されている。コイル導体は磁性体コアに巻回された導線であってもよいし、磁性体層を含む積層体に導体パターンで形成されていてもよい。コイルアンテナ30には給電回路であるRFICが接続される。
(Embodiment 4)
FIG. 10A is a perspective view of an antenna device according to Embodiment 4, and FIG. 10B is a side view of the antenna device. The antenna device 1 </ b> C includes a planar conductor 10 </ b> C and a coil antenna 30. The coil antenna 30 according to the fourth embodiment includes a magnetic core and a coil conductor, and the coil conductor is formed in a pattern that winds around the magnetic core. The coil conductor may be a conducting wire wound around a magnetic core, or may be formed as a conductor pattern on a laminate including a magnetic layer. The coil antenna 30 is connected to an RFIC that is a power feeding circuit.

面状導体10Cは、図5で説明した面状導体10Aと同様の構成であって、スリット11の幅、すなわち、第1の面111と第2の面112との間の距離は面状導体10Aよりも細い。コイルアンテナ30は、面状導体10Cの下面に配置されている。このとき、コイルアンテナ30はコイル導体の巻回軸が面状導体10Cに対して平行となるようにスリット11のほうを向いてスリット11に近接配置されている。また、コイルアンテナ30は、コイル開口がスリット11の方を向くように配置されている。   The planar conductor 10C has the same configuration as the planar conductor 10A described in FIG. 5, and the width of the slit 11, that is, the distance between the first surface 111 and the second surface 112 is the same as the planar conductor. Thinner than 10A. The coil antenna 30 is disposed on the lower surface of the planar conductor 10C. At this time, the coil antenna 30 is disposed close to the slit 11 facing the slit 11 so that the winding axis of the coil conductor is parallel to the planar conductor 10C. Further, the coil antenna 30 is arranged so that the coil opening faces the slit 11.

上述のようにコイルアンテナ30を配置することで、図10(B)に示したように、コイルアンテナ30から生じる磁束φ3がスリット11を通り、実施形態1で説明したように、面状導体10Cとコイルアンテナ30とが磁界結合する。このように、コイルアンテナ30がチップ部品であっても、面状導体10Cを放射板として作用させることができる。   By arranging the coil antenna 30 as described above, as shown in FIG. 10B, the magnetic flux φ3 generated from the coil antenna 30 passes through the slit 11 and, as described in the first embodiment, the planar conductor 10C. And the coil antenna 30 are magnetically coupled. Thus, even if the coil antenna 30 is a chip component, the planar conductor 10C can act as a radiation plate.

1,1A,1B,1C−アンテナ装置
10,10A.10B,10C−面状導体(金属筐体)
11,13−スリット
12−開口
14−絶縁体
20,30−コイルアンテナ
111−第1の面
112−第2の面
1, 1A, 1B, 1C-antenna devices 10, 10A. 10B, 10C-Planar conductor (metal casing)
11, 13-slit 12-opening 14-insulator 20, 30-coil antenna 111-first surface 112-second surface

Claims (8)

厚み方向に貫通した切欠き部が外縁部から内側に向かって形成された金属筐体と、
前記切欠き部に磁束が通ることで前記金属筐体と磁界結合するコイルアンテナと、
を備え、
前記金属筐体は、前記切欠き部を挟んで対向した第1の突出部および第2の突出部を有し、
前記第1の突出部は、前記厚み方向に沿った一の直線に対し交差する第1の面を有し、
前記第2の突出部は、前記一の直線に対し交差し、かつ、第1の面と対向する第2の面を有する、
アンテナ装置。
A metal casing in which a notch penetrating in the thickness direction is formed from the outer edge toward the inside;
A coil antenna that magnetically couples to the metal casing by allowing magnetic flux to pass through the notch,
With
The metal housing has a first projecting portion and a second projecting portion facing each other with the notch portion interposed therebetween,
The first protrusion has a first surface that intersects a straight line along the thickness direction,
The second protrusion has a second surface that intersects the one straight line and faces the first surface.
Antenna device.
前記第1の面および前記第2の面は、前記一の直線に対して傾斜し、互いに対向している、請求項1に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, wherein the first surface and the second surface are inclined with respect to the one straight line and face each other. 前記第1の面および前記第2の面は、前記一の直線に対して直交し、一部が互いに対向している、請求項1に記載のアンテナ装置。   2. The antenna device according to claim 1, wherein the first surface and the second surface are orthogonal to the one straight line and partly face each other. 前記第1の面および前記第2の面の間に設けられた絶縁体を備えている、請求項1から3の何れかに記載のアンテナ装置。   4. The antenna device according to claim 1, further comprising an insulator provided between the first surface and the second surface. 5. 前記コイルアンテナは、
絶縁体層に形成されたコイル導体を有し、前記切欠き部は、スリットおよびスリットに接続される開口を有し、前記コイル導体のコイル開口が前記厚み方向から視て前記スリットに接続される開口に対し少なくとも一部と重なる位置に配置されている、
請求項1から4の何れかに記載のアンテナ装置。
The coil antenna is
A coil conductor formed in an insulator layer, wherein the notch has a slit and an opening connected to the slit, and the coil opening of the coil conductor is connected to the slit as viewed from the thickness direction; Arranged at a position overlapping at least part of the opening,
The antenna device according to claim 1.
前記第1の面および前記第2の面は前記スリットに沿って対向し、
前記コイルアンテナは、
前記コイル導体のコイル開口が前記厚み方向から視て前記スリットに接続される開口に対し少なくとも一部と重なる位置に配置されている、
請求項5に記載のアンテナ装置。
The first surface and the second surface is opposed along said slit,
The coil antenna is
The coil opening of the coil conductor is disposed at a position overlapping at least part of the opening connected to the slit as viewed from the thickness direction.
The antenna device according to claim 5.
前記コイルアンテナは、
コイル導体が形成された複数の絶縁体層が積層された積層構造であり、コイル開口を前記切欠き部に向けて配置されている、
請求項1から6の何れかに記載のアンテナ装置。
The coil antenna is
A laminated structure in which a plurality of insulator layers on which coil conductors are formed are laminated, and the coil opening is arranged toward the notch,
The antenna device according to claim 1.
請求項1から7の何れかに記載のアンテナ装置を備え、前記金属筐体を外装としている、
通信端末装置。
The antenna device according to any one of claims 1 to 7, comprising the metal casing as an exterior,
Communication terminal device.
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