JP6081783B2 - Antenna, antenna structure, and electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車、家電製品、携帯電話等に搭載された電子機器に組み込まれて使用されるアンテナに関する。 The present invention relates to an antenna used by being incorporated in an electronic device mounted on an automobile, a home appliance, a mobile phone, or the like.
電子機器に組み込まれて使用されるアンテナは、例えば特許文献1に開示されている。
An antenna used by being incorporated in an electronic device is disclosed in
特許文献1のアンテナは、例えば携帯電話に搭載され、RFID(Radio Frequency Identification)タグに接続されている。図20に示されるように、特許文献1のアンテナは、アンテナコイル(コイル部材)と磁性体コア(磁性体)とを備えている。コイル部材は、中央に開口部を有するようにして形成されている。磁性体は、コイル部材の開口部を貫通している。アンテナは、バッテリーパック(第1導電体)の角部に固定されている。
The antenna of
図21に示されるように、アンテナは、携帯電話の外部に位置する送信コイル(例えば、RFIDタグ用のリーダライタに設けられた送信コイル)と通信を行う。アンテナが送信コイルと通信する際、磁束が第1導電体の表面に沿って流れる(図21の矢印付きの実線参照)。磁束は、アンテナの磁性体に集められて磁性体に沿って流れ、アンテナコイルの開口部を通過する。即ち、アンテナは、第1導電体の表面を流れる磁束と結合するように構成されている。特許文献1によれば、アンテナをこのように構成することにより、携帯電話の内部に配置された様々な導電体の影響を抑えて、充分な通信距離を確保することができる。
As shown in FIG. 21, the antenna communicates with a transmission coil (eg, a transmission coil provided in a reader / writer for an RFID tag) located outside the mobile phone. When the antenna communicates with the transmission coil, magnetic flux flows along the surface of the first conductor (see the solid line with an arrow in FIG. 21). The magnetic flux is collected by the magnetic body of the antenna, flows along the magnetic body, and passes through the opening of the antenna coil. That is, the antenna is configured to be coupled with the magnetic flux flowing on the surface of the first conductor. According to
しかしながら、アンテナが搭載される電子機器には、第1導電体以外の様々な導電体が搭載される。例えば、多くの場合、第1導電体は、金属カバー(第2導電体)によって覆われている(図20及び図21参照)。このようにアンテナが第1導電体と第2導電体とによって挟まれている場合、磁束は第2導電体によって遮られ、アンテナの磁性体に集められない(図21の矢印付きの2点鎖線参照)。即ち、アンテナは、第1導電体の表面を流れる磁束と結合しない。換言すれば、アンテナと送信コイルとの間で良好なアンテナ結合を得ることができない。 However, various electric conductors other than the first electric conductor are mounted on the electronic device on which the antenna is mounted. For example, in many cases, the first conductor is covered with a metal cover (second conductor) (see FIGS. 20 and 21). When the antenna is thus sandwiched between the first conductor and the second conductor, the magnetic flux is blocked by the second conductor and is not collected by the antenna magnetic body (two-dot chain line with an arrow in FIG. 21). reference). That is, the antenna is not coupled with the magnetic flux flowing on the surface of the first conductor. In other words, good antenna coupling cannot be obtained between the antenna and the transmission coil.
そこで、本発明は、第1導電体と第2導電体とによって部分的に挟まれるように配置されるアンテナであって、送信コイルとの間で良好なアンテナ結合を得ることができるアンテナを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an antenna that is arranged so as to be partially sandwiched between a first conductor and a second conductor, and that can obtain good antenna coupling with a transmission coil. The purpose is to do.
本発明によれば、第1のアンテナとして、
所定方向において異なる位置に夫々配置された第1導電面及び第2導電面の間に部分的に配置することにより前記第1導電面及び前記第2導電面と共にアンテナ構造体を構成可能なアンテナであって、コイル部材と磁性体とを備えており、
前記コイル部材は、互いに反対側に位置する前面及び背面を有するようにして延びる第1コイル部と、前記第1コイル部の前記背面と連続する背面を有するようにして延びる第2コイル部とを有しており、前記第1コイル部の少なくとも一部は、第1平面上を延びており、前記第2コイル部の少なくとも一部は、前記第1コイル部の前記背面と前記第2コイル部の前記背面とが斜めに向かい合うようにして、前記第1平面と交差する第2平面上を延びており、
前記コイル部材には、前記第1コイル部及び前記第2コイル部の双方に亘って延びるようにして前記コイル部材の周辺部を巻回するコイル導体が設けられており、
前記磁性体は、第1磁性部を有しており、前記第1磁性部は、前記第1コイル部の前記背面側に少なくとも部分的に位置するようにして、前記第1コイル部に沿って延びている
アンテナが得られる。
According to the present invention, as the first antenna,
An antenna capable of constituting an antenna structure together with the first conductive surface and the second conductive surface by being partially disposed between a first conductive surface and a second conductive surface respectively disposed at different positions in a predetermined direction. A coil member and a magnetic body,
The coil member includes a first coil portion extending so as to have a front surface and a back surface located on opposite sides, and a second coil portion extending so as to have a back surface continuous with the back surface of the first coil portion. And at least a part of the first coil part extends on the first plane, and at least a part of the second coil part includes the back surface of the first coil part and the second coil part. Extending on a second plane intersecting the first plane so that the back surface of the first side faces diagonally,
The coil member is provided with a coil conductor that winds around a peripheral portion of the coil member so as to extend over both the first coil portion and the second coil portion.
The magnetic body has a first magnetic part, and the first magnetic part is located at least partially on the back side of the first coil part, along the first coil part. An extending antenna is obtained.
また、本発明によれば、第2のアンテナとして、第1のアンテナであって、
前記アンテナは、所定の配置位置に配置されることによって前記アンテナ構造体を構成可能であり、
前記アンテナが前記配置位置に配置されたとき、前記第2コイル部の少なくとも一部が前記所定方向において前記第1導電面と前記第2導電面との間に位置し、前記第1コイル部が前記第2導電面から遠ざかるようにして延びている
アンテナが得られる。
Moreover, according to the present invention, the second antenna is a first antenna,
The antenna can constitute the antenna structure by being arranged at a predetermined arrangement position,
When the antenna is arranged at the arrangement position, at least a part of the second coil portion is located between the first conductive surface and the second conductive surface in the predetermined direction, and the first coil portion is An antenna extending away from the second conductive surface is obtained.
また、本発明によれば、第3のアンテナとして、第1又は第2のアンテナであって、
前記第1磁性部は、前記コイル導体に囲まれるようにして、前記第2コイル部を貫通している
アンテナが得られる。
According to the present invention, the third antenna is a first or second antenna,
The first magnetic part is surrounded by the coil conductor to obtain an antenna penetrating the second coil part.
また、本発明によれば、第4のアンテナとして、第1乃至第3のアンテナのいずれかであって、
前記磁性体は、第2磁性部を有しており、前記第2磁性部は、前記第2コイル部の前記背面側に少なくとも部分的に位置するようにして、前記第2コイル部に沿って延びている
アンテナが得られる。
According to the present invention, as the fourth antenna, any one of the first to third antennas,
The magnetic body has a second magnetic part, and the second magnetic part is located at least partially on the back side of the second coil part, along the second coil part. An extending antenna is obtained.
また、本発明によれば、第5のアンテナとして、第1乃至第4のアンテナのいずれかであって、
前記第1コイル部と前記第2コイル部とは、直角に繋がっている
アンテナが得られる。
According to the present invention, the fifth antenna is any one of the first to fourth antennas,
An antenna in which the first coil portion and the second coil portion are connected at a right angle is obtained.
また、本発明によれば、第6のアンテナとして、第1乃至第4のアンテナのいずれかであって、
前記第1コイル部と前記第2コイル部とは、曲面が形成されるようにして繋がっている
アンテナが得られる。
According to the present invention, the sixth antenna is any one of the first to fourth antennas,
An antenna is obtained in which the first coil portion and the second coil portion are connected so as to form a curved surface.
また、本発明によれば、第7のアンテナとして、第1乃至第6のアンテナのいずれかであって、
前記コイル部材は、第3コイル部を有しており、
前記第1コイル部は、前記第2コイル部と前記第3コイル部との間に位置しており、
前記第3コイル部は、前記第2コイル部から離れるようにして、前記第1コイル部から連続して延びており、前記第3コイル部の少なくとも一部は、前記第1平面と交差する第3平面上を延びており、
前記コイル導体は、前記第1コイル部,前記第2コイル部及び前記第3コイル部の全てに亘って延びるようにして前記コイル部材の前記周辺部を巻回している
アンテナが得られる。
According to the present invention, the seventh antenna is any one of the first to sixth antennas,
The coil member has a third coil part,
The first coil part is located between the second coil part and the third coil part,
The third coil portion extends continuously from the first coil portion so as to be separated from the second coil portion, and at least a part of the third coil portion intersects the first plane. Extending on three planes,
The antenna in which the coil conductor is wound around the peripheral portion of the coil member so as to extend over all of the first coil portion, the second coil portion, and the third coil portion is obtained.
また、本発明によれば、第8のアンテナとして、第7のアンテナであって、
前記第3コイル部は、前記第1コイル部の前記背面と連続する背面を有しており、
前記磁性体は、第3磁性部を有しており、前記第3磁性部は、前記第3コイル部の前記背面側に少なくとも部分的に位置するようにして、前記第3コイル部に沿って延びている
アンテナが得られる。
According to the present invention, the eighth antenna is a seventh antenna,
The third coil portion has a back surface continuous with the back surface of the first coil portion,
The magnetic body has a third magnetic part, and the third magnetic part is located at least partially on the back side of the third coil part, along the third coil part. An extending antenna is obtained.
また、本発明によれば、第9のアンテナとして、第1乃至第8のアンテナのいずれかであって、
前記磁性体は、前記コイル部材に固定されている
アンテナが得られる。
According to the present invention, the ninth antenna is any one of the first to eighth antennas,
The magnetic body can be an antenna fixed to the coil member.
また、本発明によれば、第1のアンテナ構造体として、第1乃至第9のアンテナのいずれかと、所定方向における異なる位置に夫々配置された第1導電面及び第2導電面とを備えるアンテナ構造体であって、
前記アンテナは、所定の配置位置に配置されており、これにより前記第2コイル部の少なくとも一部が前記所定方向において前記第1導電面と前記第2導電面との間に位置し、前記第1コイル部が前記第2導電面から遠ざかるようにして延びている
アンテナ構造体が得られる。
According to the invention, as the first antenna structure, an antenna including any one of the first to ninth antennas and a first conductive surface and a second conductive surface arranged at different positions in a predetermined direction, respectively. A structure,
The antenna is arranged at a predetermined arrangement position, whereby at least a part of the second coil portion is located between the first conductive surface and the second conductive surface in the predetermined direction, An antenna structure in which one coil portion extends so as to be away from the second conductive surface is obtained.
また、本発明によれば、第2のアンテナ構造体として、第1のアンテナ構造体であって、
前記第2導電面は部分的に切欠かれており、これにより前記第2導電面には凹部が形成されており、
前記アンテナの前記第2コイル部の一部は、前記所定方向において、前記第1導電面及び前記第2導電面の凹部の間に位置している
アンテナ構造体が得られる。
Moreover, according to the present invention, the second antenna structure is a first antenna structure,
The second conductive surface is partially cut away, whereby a recess is formed in the second conductive surface;
Part of the second coil portion of the antenna is obtained in the predetermined direction between the first conductive surface and the concave portion of the second conductive surface.
また、本発明によれば、第3のアンテナ構造体として、第1又は第2のアンテナ構造体であって、
前記第1導電面は、互いに別体に形成された複数の導電面から構成されている
アンテナ構造体が得られる。
Further, according to the present invention, as the third antenna structure, the first or second antenna structure,
As the first conductive surface, an antenna structure including a plurality of conductive surfaces formed separately from each other is obtained.
また、本発明によれば、第4のアンテナ構造体として、第1乃至第3のアンテナ構造体のいずれかであって、
前記第2導電面は、互いに別体に形成された複数の導電面から構成されている
アンテナ構造体が得られる。
According to the present invention, the fourth antenna structure is any one of the first to third antenna structures,
As the second conductive surface, an antenna structure including a plurality of conductive surfaces formed separately from each other is obtained.
また、本発明によれば、第5のアンテナ構造体として、第1乃至第4のアンテナ構造体のいずれかであって、第3導電面を更に備えており、
前記第3導電面は、前記所定方向と直交する所定平面において前記第1導電面と距離を置くようにして配置されており、
前記アンテナは、前記第1コイル部が前記所定平面において前記第1導電面と前記第3導電面との間を通過するように配置されている
アンテナ構造体が得られる。
According to the present invention, as the fifth antenna structure, any one of the first to fourth antenna structures, further comprising a third conductive surface,
The third conductive surface is disposed so as to be spaced from the first conductive surface in a predetermined plane orthogonal to the predetermined direction,
The antenna has an antenna structure in which the first coil portion is arranged so as to pass between the first conductive surface and the third conductive surface in the predetermined plane.
また、本発明によれば、第6のアンテナ構造体として、第1乃至第5のアンテナ構造体のいずれかであって、
前記アンテナは、前記第1導電面に固定されている
アンテナ構造体が得られる。
According to the present invention, the sixth antenna structure is any one of the first to fifth antenna structures,
The antenna has an antenna structure fixed to the first conductive surface.
また、本発明によれば、第1乃至第6のアンテナ構造体のいずれかを備える電子機器が得られる。 According to the present invention, an electronic device including any one of the first to sixth antenna structures can be obtained.
本発明によるアンテナのコイル部材は、互いに交差する平面上を背面同士が斜めに向かい合うようにして延びる第1コイル部及び第2コイル部を有している。またアンテナの磁性体の少なくとも一部は、第1コイル部の背面側に少なくとも部分的に位置するようにして、第1コイル部に沿って延びている。このように構成されたアンテナは、所定方向における異なる位置に夫々配置された第1導電面及び第2導電面の間に第2コイル部が位置し、且つ第1コイル部が第2導電面から離れるように延びるように配置することができる。アンテナを上述のように配置することで、良好なアンテナ結合を得ることができる。 The coil member of the antenna according to the present invention has a first coil portion and a second coil portion that extend so that the back surfaces face each other diagonally on a plane intersecting each other. Further, at least a part of the magnetic body of the antenna extends along the first coil portion so as to be at least partially located on the back side of the first coil portion. In the antenna configured as described above, the second coil portion is located between the first conductive surface and the second conductive surface, which are arranged at different positions in the predetermined direction, and the first coil portion is separated from the second conductive surface. It can be arranged to extend away. By arranging the antenna as described above, good antenna coupling can be obtained.
以降の説明において、「上」「下」等の位置を示す用語は、絶対的な位置を示すものではなく、図面における相対的な位置を示すに過ぎない。 In the following description, terms indicating positions such as “upper” and “lower” do not indicate absolute positions, but merely indicate relative positions in the drawings.
(第1の実施の形態)
図1に示されるように、本発明の第1の実施の形態による電子機器(携帯電話)80は、アンテナ20と、バッテリーパック(第1導電体)100と、カバー(第2導電体)200と、回路基板(第3導電体)300とを備えている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, an electronic device (mobile phone) 80 according to the first embodiment of the present invention includes an
図1、図5及び図6から理解されるように、本実施の形態によるアンテナ20は、携帯電話80の電話用アンテナ(図示せず)とは別に設けられている。アンテナ20は、NFC(Near Field Communication)アンテナ等の通信用アンテナや非接触充電用アンテナとして使用することができる。例えば、アンテナ20は、RFIDタグ(図示せず)と接続されており、携帯電話80の外部に位置する送信コイル90と通信する。送信コイル90は、例えば、RFID用のリーダライタ(図示せず)に設けられている。アンテナ20は、上述の用途に限らず、任意の動作周波数や電力において使用可能である。アンテナ20は、携帯電話80に限らず、自動車、家電製品、スマートフォン等の金属フレームを備えた電子機器のアンテナとして特に適している。
As can be understood from FIGS. 1, 5, and 6, the
図1及び図2から理解されるように、本実施の形態による第1導電体100は、携帯電話80に搭載されたバッテリーパック100である。第1導電体100は、導電性材料からなる上面(第1導電面)110と導電性材料からなる側面120とを有している。本実施の形態によれば、第1導電面110は、所定方向(上下方向)と直交する平面であり、側面120は、第1導電面110と直交する平面である。但し、第1導電面110及び側面120は、これと異なるように形成されていてもよい。例えば、第1導電面110は、緩やかな曲面であってもよい。また側面120は、第1導電面110と斜交する平面であってもよい。
As can be understood from FIGS. 1 and 2, the
本実施の形態による第2導電体200は、携帯電話80の背面を構成する部材に設けられた金属製のカバー200である(図1参照)。第2導電体200は、所定方向において第1導電体100の上方に位置している。第2導電体200は、金属の表面である上面(第2導電面)210を有している。本実施の形態によれば、第2導電面210は、所定方向と直交する平面である。但し、第2導電面210は、これと異なるように形成されていてもよい。例えば、第2導電面210は、緩やかな曲面であってもよい。
The
本実施の形態による第3導電体300は、携帯電話80の内部に設けられた回路基板300である。第3導電体300は、所定方向と直交する所定平面において、第1導電体100の近傍に位置している。第3導電体300は、導電パターンが形成された上面(第3導電面)310と、例えば回路基板300に搭載された導電性部品の外面からなる側面320とを有している。本実施の形態によれば、第3導電面310は、所定方向と直交する平面であり、側面320は、第3導電面310と直交する平面である。但し、第3導電面310及び側面320は、これと異なるように形成されていてもよい。例えば、第3導電面310は、緩やかな曲面であってもよい。また側面320は、第3導電面310と斜交する平面であってもよい。
The
第1導電体100、第2導電体200及び第3導電体300の夫々は、導電性の面を有している限り、上述した部品以外の様々な部品から構成することができる。例えば、第1導電体100は、電磁波をシールドするためのシールド板であってもよい。
Each of the
図6から理解されるように、アンテナ20、第1導電面110、第2導電面210及び第3導電面310は、送信コイル90からの信号を受信可能なアンテナ構造体10を構成している。換言すれば、本実施の形態によるアンテナ構造体10は、アンテナ20と、第1導電面110、第2導電面210及び第3導電面310とを備えている。また、本実施の形態による携帯電話80(図1参照)は、アンテナ構造体10を備えている。但し、アンテナ構造体10は、第3導電面310を備えていなくてもよい。換言すれば、携帯電話80は、アンテナ20、第1導電面110、及び第2導電面210のみから構成されたアンテナ構造体10′(図5参照)を備えていてもよい。
As can be understood from FIG. 6, the
図2乃至図4に示されるように、本実施の形態によるアンテナ20は、コイル部材30と、磁性体60とを備えている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
コイル部材30は、矩形の板形状を有する第1コイル部32と、矩形の板形状を有する第2コイル部34とを有している。第1コイル部32は、互いに反対側に位置する前面32F及び背面32Bを有するようにして延びている。第2コイル部34は、第1コイル部32の前面32F及び背面32Bと夫々連続する前面34F及び背面34Bを有するようにして延びている。本実施の形態による第2コイル部34は、第1コイル部32と直交するようにして延びている。換言すれば、第1コイル部32と第2コイル部34とは、直角に繋がっている。但し、第1コイル部32と第2コイル部34とは、直角以外の角度をなして繋がっていてもよい。更に、第1コイル部32と第2コイル部34とは、曲面が形成されるようにして繋がっていてもよい。
The
図3から理解されるように、本実施の形態によれば、第1コイル部32は、第1平面70上を延びており、第2コイル部34は、背面32Bと背面34Bとが斜めに向かい合うようにして、第1平面70と直交する第2平面72上を延びている。但し、第2平面72は、第1平面70と交差していればよい。また、例えば第1コイル部32と第2コイル部34との接続部分に曲面が形成される場合、第1コイル部32の少なくとも一部が、第1平面70上を延びており、第2コイル部34の少なくとも一部が、第2平面72上を延びていればよい。
As understood from FIG. 3, according to the present embodiment, the
より具体的には、本実施の形態によるコイル部材30は、絶縁性材料からなる基板40と導電性材料からなるコイル導体50とから構成されている。コイル導体50は、基板40の表面に形成されている。即ち、コイル導体50を含む基板40の一部が第1コイル部32であり、コイル導体50を含む基板40の他の一部が第2コイル部34である。このように構成された基板40及びコイル導体50は、例えばFPC(Flexible Printed Circuits)やFR−4(Flame Retardant Type 4)基板から形成することができる。
More specifically, the
図3に示されるように、基板40は、周辺部42とアンテナ開口部44とを有している。周辺部42にはコイル導体50が形成されており、アンテナ開口部44にはコイル導体50が形成されていない。換言すれば、コイル部材30には、第1コイル部32及び第2コイル部34の双方に亘って延びるようにしてコイル部材30の周辺部42を巻回するコイル導体50が設けられている。従って、アンテナ開口部44は、コイル導体50によって囲まれている。
As shown in FIG. 3, the
コイル導体50は、第1端部52及び第2端部54を有している。第1端部52及び第2端部54は、例えばRFIDタグと接続されている(図示せず)。
The
本実施の形態による磁性体60は、軟磁性体から作製されている。例えば、磁性体60は、磁性シート、フェライトシート又はフェライトコアから形成されている。
The
図3及び図4に示されるように、本実施の形態による磁性体60は、第1磁性部62及び第2磁性部64を有している。本実施の形態によれば、第1磁性部62は、第1コイル部32に沿って延びるようにして、第1コイル部32の背面32Bに固定されており、第2磁性部64は、第2コイル部34に沿って延びるようにして、第2コイル部34の背面34Bに固定されている。より具体的には、本実施の形態による磁性体60は、例えば両面テープによってコイル部材30に固定されている。但し、磁性体60は、コイル部材30に固定されていなくてもよい。例えば、コイル部材30と磁性体60とを、夫々別の部材(図示せず)によって、携帯電話80の所定位置(図1参照)に配置することも可能である。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図2及び図5に示されるように、第1導電面110及び第2導電面210は、所定方向において異なる位置に夫々配置されている。アンテナ20は、所定方向において第1導電面110及び第2導電面210の間に部分的に配置されており、これによって第1導電面110及び第2導電面210と共に、送信コイル90からの信号を受信可能なアンテナ構造体10′を構成している。
As shown in FIGS. 2 and 5, the first
アンテナ20は、所定の配置位置に配置されている。アンテナ20が配置位置にあるとき、第2コイル部34の少なくとも一部が所定方向において第1導電面110と第2導電面210との間に位置し、且つ、第1コイル部32が第2導電面210から遠ざかるようにして延びている。換言すれば、本実施の形態によるアンテナ20は、配置位置に配置されることによってアンテナ構造体10′を構成する。例えば、アンテナ20の第2磁性部64の下面を、絶縁体を挟みつつ第1導電面110に貼り付けることにより、アンテナ20を第1導電面110に固定し、且つ、配置位置に配置することができる。
The
図5に示されるように、アンテナ20が、所定方向(上下方向)においてアンテナ構造体10′の上方に位置する送信コイル90から信号を受信する際(即ち、通信する際)、第2導電体200の第2導電面210に沿った磁束MFが生じる。磁束MFは、第2導電面210の端部を曲がり、第1導電体100の側面120に沿うようにして下方に向かう。磁束MFが第2導電面210の端部を曲がるときに磁束MFの密度が高くなり、これにより磁場強度が強まる(図5の破線Bで囲まれた部分参照)。
As shown in FIG. 5, when the
本実施の形態によれば、第2導電面210の端部を曲がった磁束MFは、アンテナ20の磁性体60の第1磁性部62に引き寄せられる。このため、密度が高められた磁束MFがアンテナ20と交差し、これによりアンテナ20と送信コイル90との間のアンテナ結合が向上する。アンテナ20と交差した磁束MFの一部は、第1導電面110及び第2磁性部64に沿って延び、アンテナ20の側部に抜ける。磁束MFの大部分は、第1磁性部62に沿って延び、アンテナ20の下方に抜ける。
According to the present embodiment, the magnetic flux MF bent at the end of the second
図5から理解されるように、例えばアンテナ20を設ける代わりに平面アンテナを第2導電面210の近傍に設けることによっても、磁束MFを捉えることができる(図5の2点鎖線参照)。しかしながら、平面アンテナをこのように構成する場合、平面アンテナは大きなサイズを有する必要がある。また、アンテナ20が磁性体60を備えていない場合、磁束MFの大部分は、アンテナ20と交差することなく下方に向かう。従って、本実施の形態のように、アンテナ20を構成することが好ましい。
As can be understood from FIG. 5, the magnetic flux MF can also be captured by providing a planar antenna in the vicinity of the second
以上の説明から理解されるように、本実施の形態によれば、アンテナ20を、第1導電面110が磁束MFの流れにできるだけ影響しないような位置(即ち、所定の配置位置)に配置することで、第1導電面110の影響を軽減し、これによりアンテナ20と送信コイル90との間のアンテナ結合を向上させることができる。換言すれば、主として、適切に配置された第2導電面210及び第1磁性部62により、アンテナ結合を向上させることができる。また、第2磁性部64により、アンテナ20の上方に生じた磁束MF(図5及び図8(A)参照)だけでなく、アンテナ20の側部に生じた磁束MF″(図8(A)参照)を補足することができ、これによりアンテナ結合を多少向上させることができる。本実施の形態によれば、アンテナ20が金属カバーや金属ケースに覆われている場合でも、アンテナ結合を向上させることができる。また、図5から理解されるように、本実施の形態によるアンテナ20は、所定方向と直交する方向に位置する送信コイル90とも通信可能である。
As understood from the above description, according to the present embodiment, the
図2及び図6に示されるように、アンテナ構造体10は、アンテナ構造体10′と同様に配置されたアンテナ20、第1導電面110及び第2導電面210に加えて、第3導電体300の第3導電面310を備えている。第3導電面310は、所定方向と直交する所定平面において第1導電面110と距離を置くようにして配置されている。アンテナ20は所定位置に配置されており、これにより第1コイル部32は、所定方向と直交する所定平面において第1導電面110と第3導電面310との間を通過している。
As shown in FIGS. 2 and 6, the
図6に示されるように、アンテナ20が、所定方向(上下方向)においてアンテナ構造体10の上方に位置する送信コイル90と通信する際、アンテナ構造体10′(図5参照)と同様に、第2導電体200の第2導電面210に沿った磁束MFが生じる。磁束MFは、アンテナ構造体10′と同様に、第2導電面210の端部を曲がり、アンテナ20の磁性体60の第1磁性部62に引き寄せられる。特に、アンテナ構造体10′は第3導電面310を備えているため、磁束MFを、より効果的に第1磁性部62に引き寄せることができる。従って、アンテナ構造体10′と比べて、アンテナ20と送信コイル90との間のアンテナ結合を更に向上させることができる。
As shown in FIG. 6, when the
図6から理解されるように、アンテナ20は、上方から第2導電面210によって完全に覆われていてもよい(図6の2点鎖線参照)。換言すれば、第2導電面210は、所定方向におけるアンテナ20と送信コイル90との間全体に亘って位置していてもよい。この場合でも、磁束MFは、第2導電面210の端部を曲がって第1磁性部62に引き寄せられる。更に、アンテナ構造体10は第3導電面310を備えているため、この場合でも、端部を曲がった磁束MFを、より確実に捉えることができる。
As understood from FIG. 6, the
図5及び図6から理解されるように、アンテナ結合を向上させるためには、アンテナ20の第2コイル部34は、第1導電面110の近傍に位置していることが好ましく、第1導電面110に接近していることが更に好ましい。より具体的には、第2磁性部64の背面が絶縁体を挟んで第1導電面110に密着していることが好ましい。また、アンテナ結合を向上させるためには、アンテナ20の第2コイル部34は、第2導電面210の近傍に位置していることが好ましく、第2導電面210に接近していることが更に好ましい。より具体的には、第2コイル部34の前面32Fが絶縁体を挟んで第2導電体200に密着していることが好ましい。
As can be understood from FIGS. 5 and 6, in order to improve the antenna coupling, it is preferable that the
一方、アンテナ20の第1コイル部32は、第1導電体100及び第2導電体200のいずれからも離れていてもよい。また、第1コイル部32は、第1導電体100から徐々に離れるようにして下方に延びていてもよい。
On the other hand, the
第2磁性部64の背面が第1導電面110に密着し、且つ第2コイル部34の前面32Fが第2導電体200に密着している場合、第1導電面110及び第2導電面210は、所定方向において最も接近する。このとき、アンテナ20の第2コイル部34を通過する磁束MFは減少し、第1コイル部32を通過する磁束MFは増加する。本実施形態によるアンテナ20は、磁束MFを第1コイル部32で捉えるように構成されているため、アンテナ結合が向上する。
When the back surface of the second
図7(A)から理解されるように、アンテナ20(図3参照)は、アンテナ形成体22を折り曲げることで作製することができる。本実施の形態によるアンテナ形成体22は、矩形形状の基板40と、基板40に形成したコイル導体50とから構成されている。アンテナ形成体22は、前面22Fと背面22Bとを有している。背面22Bには、磁性体60が貼付されている。このように構成されたアンテナ形成体22を、背面22Bが向かい合うようにして折れ線BL1に沿って折り曲げることにより、アンテナ20(図3参照)を作製することができる。
As understood from FIG. 7A, the antenna 20 (see FIG. 3) can be manufactured by bending the
図7(B)から理解されるように、基板40は、矩形形状でなく中央部分が切欠かれた矩形の枠形状を有していてもよい。更に、アンテナ形成体22は、基板40を備えておらず、巻き線によって形成されたコイル導体50のみから形成されていてもよい。このような場合も、背面22Bに磁性体60が貼付されたアンテナ形成体22を折れ線BL1に沿って折り曲げることにより、アンテナ20(図3参照)を作製することができる。このようにしてアンテナ20を作製した場合、アンテナ開口部44(図3参照)はアンテナ20を貫通する孔である。
As can be understood from FIG. 7B, the
図7(C)に示されるように、磁性体60は、コイル導体50の外側にはみ出すようにして設けられていてもよいし、図7(D)に示されるように、磁性体60は、部分的にコイル導体50の内側を延びていてもよい。更に、磁性体60は、少なくとも部分的にアンテナ形成体22の背面22B側に位置している限り、コイル導体50の内側のみに位置していてもよい。但し、アンテナ20と送信コイル90(図5参照)との間のアンテナ結合を向上させるためには、磁性体60の少なくとも一部がコイル導体50の背面22B側に位置していることが好ましい。更に、磁性体60全体が、アンテナ形成体22の背面22B側に位置していることが好ましい。
As shown in FIG. 7C, the
以上の説明から理解されるように、本実施の形態によるアンテナ20は、アンテナ形成体22の背面22Bに磁性体60を貼って折り曲げるだけで作製することができる。即ち、本実施の形態によるアンテナ20は、容易に作製することができる。
As can be understood from the above description, the
図8(A)に示されるように、本実施の形態による第2導電面210は、切欠きのない矩形形状を有している。但し、図8(B)及び図8(C)に示されるように、第2導電面210は、部分的に切欠かれていてもよい。換言すれば、第2導電面210には凹部212が形成されていてもよい。凹部212が形成されている場合、所定位置にあるアンテナ20の第2コイル部34の一部は、所定方向において、第1導電面110及び第2導電面210の凹部212の間に位置している(図5参照)。
As shown in FIG. 8A, the second
第2導電面210に凹部212が形成されている場合、アンテナ開口部44と送信コイル90(図5参照)との間に位置する第2導電面210の面積を小さくすることができる。このため、磁束MF(図5参照)の一部が、第2コイル部34のアンテナ開口部44に流れ込み、これによりアンテナ20と送信コイル90との間のアンテナ結合が向上する。但し、第2導電面210の少なくとも一部は、所定方向においてコイル導体50と送信コイル90(図5参照)との間に位置していることが好ましい。
When the recessed
図9(A)に示されるように、第1導電面110は、互いに別体に形成された複数の導電性部品130の導電面132から構成されていてもよい。例えば、第1導電面110は、回路基板の導電パターン及び金属部品を含む集合体と、バッテリーパック(電池)の上面とから構成されていてもよい。この場合、アンテナ20は、複数の導電面132をまたぐようにして配置されていてもよい。
As shown in FIG. 9A, the first
同様に、図9(B)に示されるように、第2導電面210は、互いに別体に形成された複数の導電性部品230の導電面232から構成されていてもよい。例えば、第2導電面210は、複数の金属板を貼り合わせて形成した1枚のケースカバーにおける金属板の集合体であってもよい。
Similarly, as shown in FIG. 9B, the second
図6を参照すると、第1導電体100(即ち、第1導電面110)、第2導電体200(即ち、第2導電面210)及び第3導電体300(即ち、第3導電面310)は、電気的に接続されていても良い。例えば、第1導電面110、第2導電面210及び第3導電面310は、共通にグランドされていてもよい。
Referring to FIG. 6, the first conductor 100 (ie, the first conductive surface 110), the second conductor 200 (ie, the second conductive surface 210), and the third conductor 300 (ie, the third conductive surface 310). May be electrically connected. For example, the first
但し、図10に示されるように、例えば第1導電面110と第3導電面310とが2箇所以上の部位で接続されている場合、短絡ループ(図10の実線の矢印参照)が形成される可能性がある。短絡ループの開口314とアンテナ開口部44とが重なると、磁束MF(図6参照)が相殺され、これによりアンテナ20と送信コイル90との間のアンテナ結合が著しく低下するおそれがある。従って、開口314とアンテナ開口部44とが重ならないようにする必要がある。
However, as shown in FIG. 10, for example, when the first
(第2の実施の形態)
図11及び図12から理解されるように、本発明の第2の実施の形態によるアンテナ構造体10Xは、第1の実施の形態によるアンテナ構造体10,10′と同様に、携帯電話80(図1参照)に設けることができる。アンテナ構造体10Xは、第1の実施の形態と少し異なるアンテナ20Xと、第1の実施の形態と同様に構成された第1導電体100、第2導電体200及び第3導電体300とを備えている。
(Second Embodiment)
As understood from FIGS. 11 and 12, the
図11に示されるように、本実施の形態によるアンテナ20Xは、コイル部材30Xと、磁性体60Xとを備えている。
As shown in FIG. 11, the
コイル部材30Xは、第1の実施の形態と同様に構成された第1コイル部32及び第2コイル部34に加えて、第3コイル部36を有している。第1コイル部32は、第2コイル部34と第3コイル部36との間に位置している。第3コイル部36は、第2コイル部34から離れるようにして、第1コイル部32から連続して延びている。詳しくは、第3コイル部36は、第1コイル部32の前面32F及び背面32Bと夫々連続する前面36F及び背面36Bを有するようにして延びている。換言すれば、第3コイル部36は、第1コイル部32の前面32F及び背面32Bと夫々連続する前面36F及び背面36Bを有している。
The
本実施の形態による第3コイル部36は、第1コイル部32と直交するようにして延びている。但し、第1コイル部32と第3コイル部36とは、直角以外の角度をなして繋がっていてもよい。更に、第3コイル部36とは、曲面が形成されるようにして繋がっていてもよい。
The
図11から理解されるように、第3コイル部36は、前面32Fと前面36Fとが斜めに向かい合うようにして、第1平面70と直交する第3平面74上を延びている。但し、第3平面74は、第1平面70と交差していればよい。また、例えば第1コイル部32と第3コイル部36との接続部分に曲面が形成される場合、第3コイル部36の少なくとも一部が、第3平面74上を延びていればよい。
As can be understood from FIG. 11, the
より具体的には、本実施の形態によるコイル部材30Xは、絶縁性材料からなり第1の実施の形態による基板40と異なる形状を有する基板40Xと、第1の実施の形態と同様なコイル導体50とから構成されている。より具体的には、基板40Xは、周辺部42を残して切欠かれており、これにより貫通孔であるアンテナ開口部44Xが形成されている。第1コイル部32、第2コイル部34及び第3コイル部36は、コイル導体50を含む基板40の一部から構成されている。
More specifically, the
本実施の形態によるコイル導体50は、第1コイル部32、第2コイル部34及び第3コイル部36の全てに亘って延びるようにしてコイル部材30Xの周辺部42を巻回している。従って、アンテナ開口部44Xは、コイル導体50によって囲まれている。
The
以上の説明から理解されるように、本実施の形態による前面32F,34F及び36Fは、コイル導体50の表面を含む仮想的な平面である。同様に、本実施の形態による背面32B,34B及び36Bは、基板40Xの周辺部42の背面を含む仮想的な平面である。
As understood from the above description, the
本実施の形態による磁性体60Xは、第1磁性部62のみを有している。本実施の形態による第1磁性部62は、第1コイル部32のコイル導体50の背面(即ち、第1コイル部32の背面32B)に固定されており、第1コイル部32に沿って延びている。但し、第1磁性部62は、部分的にアンテナ開口部44Xに嵌め込まれていてもよい。更に、第1磁性部62は、アンテナ開口部44Xを斜めに貫通するようにして設けられていてもよい。換言すれば、第1磁性部62は、第1コイル部32の背面32B側に少なくとも部分的に位置するようにして、第1コイル部32に沿って延びていればよい。
The
本実施の形態によるアンテナ20Xは、第1の実施の形態によるアンテナ20,20′と同様に、配置位置に配置されている。
The
図12に示されるように、本実施の形態によれば、第1の実施の形態(図6参照)と同様に、アンテナ20Xが、リーダライタ(図示せず)の送信コイル90と通信する際に生じる磁束MFを磁性体60Xの第1磁性部62に引き寄せることができる。このため、アンテナ20Xと送信コイル90との間のアンテナ結合が向上する。更に、本実施の形態によれば、第1磁性部62に引き寄せられなかった磁束MF′は、第3コイル部36のアンテナ開口部44を通過して、アンテナ20Xの下方に抜ける。このため、アンテナ結合が更に向上する。
As shown in FIG. 12, according to the present embodiment, when the
図12から理解されるように、磁性体60Xは、第2磁性部64及び第3磁性部66を有していてもよい。この場合、第2磁性部64は、第2コイル部34の背面34B側に少なくとも部分的に位置するようにして、第2コイル部34に沿って延びていればよい。同様に、第3磁性部66は、第3コイル部36の背面36B側に少なくとも部分的に位置するようにして、第3コイル部36に沿って延びていればよい。第2磁性部64及び第3磁性部66を設けることにより、アンテナ20Xと送信コイル90との間のアンテナ結合が更に向上する。
As understood from FIG. 12, the
図11に示されるように(2点鎖線参照)、第1磁性部62は、第2コイル部34から突き出していてもよい。より具体的には、第1磁性部62は、コイル導体50に囲まれるようにして、第2コイル部34を貫通していてもよい。
As shown in FIG. 11 (see the two-dot chain line), the first
本実施の形態によれば、磁性体60X全体がコイル導体50の背面に位置していない場合であっても(例えば、磁性体60Xがアンテナ開口部44Xに嵌め込まれている場合であっても)、磁性体60Xに誘導された磁束MFは、アンテナ20Xのアンテナ開口部44Xを通過する。このため、磁性体60Xの一部のみが第1コイル部32の背面32Bに位置している場合でも、比較的大きなアンテナ結合を得ることができる。
According to the present embodiment, even when the entire
(第3の実施の形態)
図13及び図14から理解されるように、本発明の第3の実施の形態によるアンテナ構造体10Yは、第1及び第2の実施の形態と同様に、携帯電話80(図1参照)に設けることができる。アンテナ構造体10Yは、第1及び第2の実施の形態と少し異なるアンテナ20Yと、第1の実施の形態と同様に構成された第1導電体100及び第2導電体200とを備えている。
(Third embodiment)
As can be understood from FIGS. 13 and 14, the
図13に示されるように、本実施の形態によるアンテナ20Yは、コイル部材30Yと、磁性体60Yとを備えている。
As shown in FIG. 13, the
コイル部材30Xは、第2の実施の形態と同様に構成された第1コイル部32及び第2コイル部34を有している。
The
より具体的には、本実施の形態によるコイル部材30Xは、第2の実施の形態と同様に構成された基板40Xと、第1の実施の形態と同様なコイル導体50とから構成されている。
More specifically, the
本実施の形態による磁性体60Yは、第1磁性部62のみを有している。本実施の形態による第1磁性部62は、第1コイル部32の背面32Bに固定されており、第1コイル部32に沿って延びている。第1磁性部62は、第2コイル部34の上端よりも下に位置している。但し、第1磁性部62は、第2コイル部34から突き出していてもよい(図13の2点鎖線参照)。
The
本実施の形態によるアンテナ20Yは、第1の実施の形態によるアンテナ20,20′と同様に、配置位置に配置されている。
The
図14に示されるように、本実施の形態によれば、第1の実施の形態(図5参照)と同様に、アンテナ20Yが、リーダライタ(図示せず)の送信コイル90と通信する際に生じる磁束MFを磁性体60Yの第1磁性部62に引き寄せることができる。このため、アンテナ20Yと送信コイル90との間のアンテナ結合が向上する。
As shown in FIG. 14, according to the present embodiment, when the
本実施の形態による第1磁性部62は、全体的に第1コイル部32の背面32Bに位置している。但し、第1磁性部62は、第1コイル部32のアンテナ開口部44X(図13参照)に嵌め込まれて固定されていてもよい(図14の2点鎖線参照)。このように構成することで、アンテナ20Yの厚さは、磁性体60Yの厚さと等しくなる。従って、磁性体60Yをコイル部材30Yの背面に固定する場合と比べて、アンテナ20Yを薄くすることができる。但し、第1磁性部62をアンテナ開口部44Xに嵌め込んだ場合、第1コイル部32の前面32Fに沿うようにして下方に通過する磁束MF′が生じる。このため、磁性体60Yをコイル部材30Yの背面に固定する場合と比べて、アンテナ結合は低下する。アンテナ結合を向上させることが重要である場合は、磁性体60Yをコイル部材30Yの背面に固定した方がよい。
The first
上述した実施の形態は、様々に変形することができる。例えば、アンテナは、第1導電体と一体に形成されていてもよい。例えば、バッテリーパックである第1導電体の角にアンテナを貼り付けてバッテリーユニットとしてもよい。また、アンテナは、電子機器の筐体の中央部分に配置されていてもよいし、端部に配置されていてもよい。 The embodiment described above can be variously modified. For example, the antenna may be formed integrally with the first conductor. For example, an antenna may be attached to the corner of the first conductor that is a battery pack to form a battery unit. Moreover, the antenna may be arrange | positioned at the center part of the housing | casing of an electronic device, and may be arrange | positioned at the edge part.
以下、本発明に係るアンテナ及びアンテナ構造体について、具体的な例によって更に詳細に説明する。 Hereinafter, the antenna and antenna structure according to the present invention will be described in more detail with specific examples.
(比較例のアンテナの作製)
図15に示されるように、比較例のアンテナとして、従来のアンテナ(図20及び図21参照)を作製した。コイル部材は、矩形の枠形状を有するFPCを使用して作製した。詳しくは、25mm×5mmのサイズを有するFPCの周辺部に、0.3mmの幅を有する銅箔パターンによってコイル導体を形成した。コイル導体は、0.2mmのパターン間隔を有するようにして、FPCの周辺部を3ターン巻回しており、これによりFPCには22.4mm×2.4mmのサイズを有するアンテナ開口部が形成されていた。磁性体は、20mm×12mmの面と0.2mmの厚さとを有する磁性シートを使用して作製した。磁性体を、20mmの辺と平行な折り曲げ線に沿って折り曲げた。詳しくは、折り曲げ線は、20mmの辺の一方と5mm離れるようにして、20mmの辺と平行に延びていた。従って、折り曲げた後の磁性体は、20mm×5mmの面及び20mm×7mmの面の合計2つの面を有していた。磁性体の20mm×5mmの面がコイル部材のアンテナ開口部を貫くように構成し、これにより比較例のアンテナを作製した。
(Production of antenna of comparative example)
As shown in FIG. 15, a conventional antenna (see FIGS. 20 and 21) was manufactured as an antenna of the comparative example. The coil member was manufactured using FPC having a rectangular frame shape. Specifically, a coil conductor was formed by a copper foil pattern having a width of 0.3 mm on the periphery of an FPC having a size of 25 mm × 5 mm. The coil conductor has a pattern spacing of 0.2 mm, and the FPC peripheral part is wound three turns, thereby forming an antenna opening having a size of 22.4 mm × 2.4 mm in the FPC. It was. The magnetic body was produced using a magnetic sheet having a surface of 20 mm × 12 mm and a thickness of 0.2 mm. The magnetic body was bent along a fold line parallel to the side of 20 mm. Specifically, the fold line extends parallel to the 20 mm side so as to be 5 mm away from one of the 20 mm sides. Therefore, the magnetic body after bending had a total of two surfaces of a 20 mm × 5 mm surface and a 20 mm × 7 mm surface. A 20 mm × 5 mm surface of the magnetic material was configured to penetrate the antenna opening of the coil member, thereby producing a comparative antenna.
(比較例のアンテナ構造体の作製)
図15に示されるように、作製した比較例のアンテナを使用して、従来のアンテナ構造体(即ち、比較例のアンテナ構造体)を作製した。第1導電体として、100mm×50mm×7mmのサイズを有するアルミケースを使用した。第2導電体として、100mm×50mmの面と0.2mmの厚さとを有するアルミ板を使用した。比較例のアンテナを、磁性体の20mm×7mmの面が第1導電体の50mm×7mmの面の中央に位置するようにして、第1導電体に貼り付けた。第2導電体を、第1導電体との間の間隔が1mmとなるように配置した。このとき、第2導電体の100mm×50mmの面が、アンテナの25mm×5mmの面を挟んで第1導電体の100mm×50mmの面と対向するように配置した。
(Production of antenna structure of comparative example)
As shown in FIG. 15, a conventional antenna structure (that is, an antenna structure of a comparative example) was produced using the produced antenna of the comparative example. An aluminum case having a size of 100 mm × 50 mm × 7 mm was used as the first conductor. As the second conductor, an aluminum plate having a surface of 100 mm × 50 mm and a thickness of 0.2 mm was used. The antenna of the comparative example was affixed to the first conductor such that the 20 mm × 7 mm surface of the magnetic material was located at the center of the 50 mm × 7 mm surface of the first conductor. The 2nd conductor was arrange | positioned so that the space | interval between 1st conductors might be set to 1 mm. At this time, the 100 mm × 50 mm surface of the second conductor was disposed so as to face the 100 mm × 50 mm surface of the first conductor across the 25 mm × 5 mm surface of the antenna.
(実施例1のアンテナの作製)
図16に示されるように、実施例1のアンテナを作製した。コイル部材は、矩形の枠形状を有するFPCを使用して作製した。詳しくは、25mm×12mmのサイズを有するFPCの周辺部に、0.3mmの幅を有する銅箔パターンによってコイル導体を形成した。コイル導体は、0.2mmのパターン間隔を有するようにして、FPCの周辺部を3ターン巻回しており、これによりFPCには22.4mm×9.4mmのサイズを有するアンテナ開口部が形成されていた。磁性体は、20mm×12mmの面と0.2mmの厚さとを有する磁性シートを使用して作製した。コイル部材と磁性体とを、10μmの厚さを有する両面テープで貼り合わせ、これによりアンテナ形成体を作製した。このとき、磁性体の20mmの辺は、コイル部材の25mmの中間部分に位置していた。アンテナ形成体を25mmの辺と平行な折り曲げ線に沿って磁性体と共に折り曲げ、これにより実施例1のアンテナを作製した。詳しくは、折り曲げ線は、25mmの辺の一方と5mm離れるようにして、25mmの辺と平行に延びていた。従って、作製した実施例1のアンテナは、25mm×5mmの面及び25mm×7mmの面の合計2つの面を有していた。
(Production of antenna of Example 1)
As shown in FIG. 16, the antenna of Example 1 was manufactured. The coil member was manufactured using FPC having a rectangular frame shape. Specifically, a coil conductor was formed by a copper foil pattern having a width of 0.3 mm on the periphery of an FPC having a size of 25 mm × 12 mm. The coil conductor has a pattern interval of 0.2 mm, and the periphery of the FPC is wound three turns, thereby forming an antenna opening having a size of 22.4 mm × 9.4 mm in the FPC. It was. The magnetic body was produced using a magnetic sheet having a surface of 20 mm × 12 mm and a thickness of 0.2 mm. The coil member and the magnetic body were bonded with a double-sided tape having a thickness of 10 μm, thereby producing an antenna formed body. At this time, the side of 20 mm of the magnetic body was located in the middle part of 25 mm of the coil member. The antenna formed body was bent together with the magnetic body along a fold line parallel to the side of 25 mm, thereby producing the antenna of Example 1. Specifically, the fold line extends parallel to the 25 mm side so as to be 5 mm away from one of the 25 mm sides. Therefore, the produced antenna of Example 1 had a total of two surfaces of 25 mm × 5 mm and 25 mm × 7 mm.
(実施例1のアンテナ構造体の作製)
図16に示されるように、作製した実施例1のアンテナを使用して、実施例1のアンテナ構造体を作製した。第1導電体として、100mm×50mm×7mmのサイズを有するアルミケースを使用した。第2導電体として、100mm×50mmの面と0.2mmの厚さとを有するアルミ板を使用した。実施例1のアンテナを、アンテナの25mm×7mmの面が第1導電体の50mm×7mmの面の中央に位置し、且つアンテナの磁性体が第1導電体を向くようにして、第1導電体に貼り付けた。このとき、アンテナのコイル導体が第1導電体の100mm×50mmの面からはみ出さないようにして、アンテナを貼り付けた。第2導電体を、第1導電体との間の間隔が1mmとなるように配置した。このとき、第2導電体の100mm×50mmの面が、アンテナの25mm×5mmの面を挟んで第1導電体の100mm×50mmの面と対向するように配置した。
(Production of antenna structure of Example 1)
As shown in FIG. 16, the antenna structure of Example 1 was manufactured using the manufactured antenna of Example 1. An aluminum case having a size of 100 mm × 50 mm × 7 mm was used as the first conductor. As the second conductor, an aluminum plate having a surface of 100 mm × 50 mm and a thickness of 0.2 mm was used. In the antenna of Example 1, the first conductive layer is formed so that the 25 mm × 7 mm surface of the antenna is located at the center of the 50 mm × 7 mm surface of the first conductor and the magnetic body of the antenna faces the first conductor. Pasted on the body. At this time, the antenna was attached such that the coil conductor of the antenna did not protrude from the 100 mm × 50 mm surface of the first conductor. The 2nd conductor was arrange | positioned so that the space | interval between 1st conductors might be set to 1 mm. At this time, the 100 mm × 50 mm surface of the second conductor was disposed so as to face the 100 mm × 50 mm surface of the first conductor across the 25 mm × 5 mm surface of the antenna.
(実施例2のアンテナの作製)
図17に示されるように、実施例1のアンテナと同様にして実施例2のアンテナを作製した。
(Production of antenna of Example 2)
As shown in FIG. 17, the antenna of Example 2 was produced in the same manner as the antenna of Example 1.
(実施例2のアンテナ構造体の作製)
図17に示されるように、作製した実施例2のアンテナを使用して、実施例2のアンテナ構造体を作製した。実施例1と同様に、第1導電体として、100mm×50mm×7mmのサイズを有するアルミケースを使用した。また、第2導電体として、100mm×50mmの面と0.2mmの厚さとを有するアルミ板を使用した。更に、第3導電体として、10mm×50mm×7mmのサイズを有するアルミケースを使用した。実施例2のアンテナを、実施例1のアンテナと同様に、第1導電体に貼り付けた。第2導電体を、実施例1の第2導電体と同様に配置した。第3導電体を、第1導電体との間の間隔が1mmとなるように配置した。このとき、第3導電体の50mm×7mmの面が、アンテナの25mm×7mmの面を挟んで第1導電体の50mm×7mmの面と対向するように配置した。
(Production of antenna structure of Example 2)
As shown in FIG. 17, the antenna structure of Example 2 was manufactured using the manufactured antenna of Example 2. As in Example 1, an aluminum case having a size of 100 mm × 50 mm × 7 mm was used as the first conductor. In addition, an aluminum plate having a surface of 100 mm × 50 mm and a thickness of 0.2 mm was used as the second conductor. Furthermore, an aluminum case having a size of 10 mm × 50 mm × 7 mm was used as the third conductor. The antenna of Example 2 was attached to the first conductor in the same manner as the antenna of Example 1. The second conductor was disposed in the same manner as the second conductor of Example 1. The 3rd conductor was arrange | positioned so that the space | interval between 1st conductors might be set to 1 mm. At this time, the 50 mm × 7 mm surface of the third conductor was disposed so as to face the 50 mm × 7 mm surface of the first conductor across the 25 mm × 7 mm surface of the antenna.
(実施例3のアンテナの作製)
図18に示されるように、実施例3のアンテナを作製した。コイル部材は、矩形の枠形状を有するFPCを使用して作製した。詳しくは、25mm×15mmのサイズを有するFPCの周辺部に、0.3mmの幅を有する銅箔パターンによってコイル導体を形成した。コイル導体は、0.2mmのパターン間隔を有するようにして、FPCの周辺部を3ターン巻回しており、これによりFPCには22.4mm×12.4mmのサイズを有するアンテナ開口部が形成されていた。コイル部材を25mmの辺と平行な2本の折り曲げ線に沿って夫々折り曲げた。詳しくは、折り曲げ線は、25mmの辺の一方と5mm及び12mm離れるようにして、25mmの辺と平行に延びていた。従って、折り曲げた後のコイル部材は、25mm×5mmの面、25mm×7mmの面及び25mm×3mmの面の合計3つの面を有していた。磁性体は、20mm×7mmの面と0.2mmの厚さとを有する磁性シートを使用して作製した。コイル部材の25mm×7mmの面(即ち、アンテナ開口部)に磁性体を嵌め込み(図13参照)、これにより実施例3のアンテナを作製した。
(Production of antenna of Example 3)
As shown in FIG. 18, the antenna of Example 3 was produced. The coil member was manufactured using FPC having a rectangular frame shape. Specifically, a coil conductor was formed by a copper foil pattern having a width of 0.3 mm on the periphery of an FPC having a size of 25 mm × 15 mm. The coil conductor has a pattern spacing of 0.2 mm, and the FPC peripheral portion is wound three turns, thereby forming an antenna opening having a size of 22.4 mm × 12.4 mm in the FPC. It was. The coil member was bent along two fold lines parallel to the side of 25 mm. Specifically, the fold line extended parallel to the 25 mm side so as to be 5 mm and 12 mm away from one of the 25 mm sides. Therefore, the coil member after bending had a total of three surfaces: a 25 mm × 5 mm surface, a 25 mm × 7 mm surface, and a 25 mm × 3 mm surface. The magnetic body was produced using a magnetic sheet having a surface of 20 mm × 7 mm and a thickness of 0.2 mm. A magnetic body was fitted into a 25 mm × 7 mm surface (that is, an antenna opening) of the coil member (see FIG. 13), thereby producing the antenna of Example 3.
(実施例3のアンテナ構造体の作製)
図18に示されるように、作製した実施例3のアンテナを使用して実施例3のアンテナ構造体を作製した。実施例2と同様に、第1導電体として、100mm×50mm×7mmのサイズを有するアルミケースを使用した。また、第2導電体として、100mm×50mmの面と0.2mmの厚さとを有するアルミ板を使用した。また、第3導電体として、10mm×50mm×7mmのサイズを有するアルミケースを使用した。実施例3のアンテナを、実施例1のアンテナと同様に、第1導電体に貼り付けた。第2導電体及び第3導電体を、実施例2の第2導電体及び第3導電体と同様に配置した。
(Production of antenna structure of Example 3)
As shown in FIG. 18, the antenna structure of Example 3 was manufactured using the manufactured antenna of Example 3. As in Example 2, an aluminum case having a size of 100 mm × 50 mm × 7 mm was used as the first conductor. In addition, an aluminum plate having a surface of 100 mm × 50 mm and a thickness of 0.2 mm was used as the second conductor. In addition, an aluminum case having a size of 10 mm × 50 mm × 7 mm was used as the third conductor. The antenna of Example 3 was attached to the first conductor in the same manner as the antenna of Example 1. The second conductor and the third conductor were arranged in the same manner as the second conductor and the third conductor of Example 2.
FR−4基板を使用して、70mmの直径を有する送信コイルを作成した。FR−4基板には、0.7mmの幅と35μmの厚さとを有する銅箔パターンによってコイル導体が形成されていた。コイル導体は、0.3mmのパターン間隔を有するようにして、FR−4基板の周辺部を2ターン巻回していた。 A transmitter coil having a diameter of 70 mm was prepared using an FR-4 substrate. On the FR-4 substrate, a coil conductor was formed by a copper foil pattern having a width of 0.7 mm and a thickness of 35 μm. The coil conductor had a pattern interval of 0.3 mm and was wound around the periphery of the FR-4 substrate by two turns.
比較例、実施例1〜3の夫々のアンテナ構造体について、送信コイルとアンテナとの間の結合係数を測定した。より具体的には、送信コイルを第2導電体と対向するように配置して、送信コイルとアンテナとの間の距離を変えた場合の結合係数を測定した。 About each antenna structure of a comparative example and Examples 1-3, the coupling coefficient between a transmission coil and an antenna was measured. More specifically, the coupling coefficient was measured when the transmission coil was arranged to face the second conductor and the distance between the transmission coil and the antenna was changed.
図19に示されるように、比較例のアンテナ構造体の結合係数は、第2導電体の影響により著しく低下した。例えば、アンテナ間距離が30mmであるときの比較例のアンテナ構造体の結合係数は、0.001だった。一方、実施例1のアンテナ構造体は、第2導電体が設けられていても大きな結合係数を有している。例えば、アンテナ間距離が30mmであるときの実施例1のアンテナ構造体の結合係数は、0.013だった。また、実施例2及び実施例3のアンテナ構造体は、実施例1のアンテナ構造体よりも大きな結合係数を有していた。 As shown in FIG. 19, the coupling coefficient of the antenna structure of the comparative example was significantly lowered due to the influence of the second conductor. For example, the coupling coefficient of the antenna structure of the comparative example when the distance between the antennas is 30 mm was 0.001. On the other hand, the antenna structure of Example 1 has a large coupling coefficient even when the second conductor is provided. For example, the coupling coefficient of the antenna structure of Example 1 when the distance between the antennas was 30 mm was 0.013. In addition, the antenna structures of Example 2 and Example 3 had a coupling coefficient larger than that of the antenna structure of Example 1.
10,10′,10X,10Y アンテナ構造体
20,20X,20Y アンテナ
22 アンテナ形成体
22F 前面
22B 背面
30,30X,30Y コイル部材
32 第1コイル部
32F 前面
32B 背面
34 第2コイル部
34F 前面
34B 背面
36 第3コイル部
36F 前面
36B 背面
40,40X 基板
42 周辺部
44,44X アンテナ開口部
50 コイル導体
52 第1端部
54 第2端部
60,60X,60Y 磁性体
62 第1磁性部
64 第2磁性部
66 第3磁性部
70 第1平面
72 第2平面
74 第3平面
100 バッテリーパック(第1導電体)
110 上面(第1導電面)
120 側面
130 導電性部品
132 導電面
200 カバー(第2導電体)
210 上面(第2導電面)
212 凹部
230 導電性部品
232 導電面
300 回路基板(第3導電体)
310 上面(第3導電面)
314 開口
320 側面
80 電子機器(携帯電話)
90 送信コイル
10, 10 ', 10X,
110 Upper surface (first conductive surface)
120
210 Upper surface (second conductive surface)
212
310 Upper surface (third conductive surface)
314
90 Transmitting coil
Claims (15)
前記コイル部材は、互いに反対側に位置する前面及び背面を有するようにして延びる第1コイル部と、前記第1コイル部の前記背面と連続する背面を有するようにして延びる第2コイル部とを有しており、前記第1コイル部の少なくとも一部は、第1平面上を延びており、前記第2コイル部の少なくとも一部は、前記第1コイル部の前記背面と前記第2コイル部の前記背面とが斜めに向かい合うようにして、前記第1平面と交差する第2平面上を延びており、
前記コイル部材には、前記第1コイル部及び前記第2コイル部の双方に亘って延びるようにして前記コイル部材の周辺部を巻回するコイル導体が設けられており、
前記磁性体は、第1磁性部と、第2磁性部とを有しており、前記第1磁性部は、前記第1コイル部の前記背面側に少なくとも部分的に位置するようにして、前記第1コイル部に沿って延びており、前記第2磁性部は、前記第2コイル部の前記背面側に少なくとも部分的に位置するようにして、前記第2コイル部に沿って延びており、
前記アンテナは、所定の配置位置に配置されることによって前記アンテナ構造体を構成可能であり、
前記アンテナが前記配置位置に配置されたとき、前記第2コイル部の少なくとも一部が前記所定方向において前記第1導電面と前記第2導電面との間に位置し、前記第1コイル部が前記第2導電面から遠ざかるようにして延びている
アンテナ。 An antenna capable of constituting an antenna structure together with the first conductive surface and the second conductive surface by being partially disposed between a first conductive surface and a second conductive surface respectively disposed at different positions in a predetermined direction. A coil member and a magnetic body,
The coil member includes a first coil portion extending so as to have a front surface and a back surface located on opposite sides, and a second coil portion extending so as to have a back surface continuous with the back surface of the first coil portion. And at least a part of the first coil part extends on the first plane, and at least a part of the second coil part includes the back surface of the first coil part and the second coil part. Extending on a second plane intersecting the first plane so that the back surface of the first side faces diagonally,
The coil member is provided with a coil conductor that winds around a peripheral portion of the coil member so as to extend over both the first coil portion and the second coil portion.
The magnetic body has a first magnetic part and a second magnetic part, and the first magnetic part is located at least partially on the back side of the first coil part, Extending along the first coil part, and the second magnetic part extends along the second coil part so as to be located at least partially on the back side of the second coil part,
The antenna can constitute the antenna structure by being arranged at a predetermined arrangement position,
When the antenna is arranged at the arrangement position, at least a part of the second coil portion is located between the first conductive surface and the second conductive surface in the predetermined direction, and the first coil portion is An antenna extending away from the second conductive surface.
前記第1磁性部は、前記コイル導体に囲まれるようにして、前記第2コイル部を貫通している
アンテナ。 The antenna of claim 1,
The first magnetic part is an antenna penetrating the second coil part so as to be surrounded by the coil conductor.
前記第1コイル部と前記第2コイル部とは、直角に繋がっている
アンテナ。 The antenna according to claim 1 or 2 , wherein
The first coil part and the second coil part are antennas connected at a right angle.
前記第1コイル部と前記第2コイル部とは、曲面が形成されるようにして繋がっている
アンテナ。 The antenna according to claim 1 or 2 , wherein
The first coil portion and the second coil portion are antennas connected so that a curved surface is formed.
前記コイル部材は、第3コイル部を有しており、
前記第1コイル部は、前記第2コイル部と前記第3コイル部との間に位置しており、
前記第3コイル部は、前記第2コイル部から離れるようにして、前記第1コイル部から連続して延びており、前記第3コイル部の少なくとも一部は、前記第1平面と交差する第3平面上を延びており、
前記コイル導体は、前記第1コイル部,前記第2コイル部及び前記第3コイル部の全てに亘って延びるようにして前記コイル部材の前記周辺部を巻回している
アンテナ。 An antenna according to any one of claims 1 to 4 ,
The coil member has a third coil part,
The first coil part is located between the second coil part and the third coil part,
The third coil portion extends continuously from the first coil portion so as to be separated from the second coil portion, and at least a part of the third coil portion intersects the first plane. Extending on three planes,
The antenna in which the coil conductor is wound around the peripheral portion of the coil member so as to extend over all of the first coil portion, the second coil portion, and the third coil portion.
前記コイル部材は、互いに反対側に位置する前面及び背面を有するようにして延びる第1コイル部と、前記第1コイル部の前記背面と連続する背面を有するようにして延びる第2コイル部と、第3コイル部とを有しており、前記第1コイル部の少なくとも一部は、第1平面上を延びており、前記第2コイル部の少なくとも一部は、前記第1コイル部の前記背面と前記第2コイル部の前記背面とが斜めに向かい合うようにして、前記第1平面と交差する第2平面上を延びており、
前記第1コイル部は、前記第2コイル部と前記第3コイル部との間に位置しており、
前記第3コイル部は、前記第2コイル部から離れるようにして、前記第1コイル部から連続して延びており、前記第3コイル部の少なくとも一部は、前記第1平面と交差する第3平面上を延びており、
前記コイル部材には、前記第1コイル部及び前記第2コイル部の双方に亘って延びるようにして前記コイル部材の周辺部を巻回するコイル導体が設けられており、
前記コイル導体は、前記第1コイル部,前記第2コイル部及び前記第3コイル部の全てに亘って延びるようにして前記コイル部材の前記周辺部を巻回しており、
前記磁性体は、第1磁性部を有しており、前記第1磁性部は、前記第1コイル部の前記背面側に少なくとも部分的に位置するようにして、前記第1コイル部に沿って延びており、
前記アンテナは、所定の配置位置に配置されることによって前記アンテナ構造体を構成可能であり、
前記アンテナが前記配置位置に配置されたとき、前記第2コイル部の少なくとも一部が前記所定方向において前記第1導電面と前記第2導電面との間に位置し、前記第1コイル部が前記第2導電面から遠ざかるようにして延びている
アンテナ。 An antenna capable of constituting an antenna structure together with the first conductive surface and the second conductive surface by being partially disposed between a first conductive surface and a second conductive surface respectively disposed at different positions in a predetermined direction. A coil member and a magnetic body,
The coil member includes a first coil portion extending so as to have a front surface and a back surface located on opposite sides, and a second coil portion extending so as to have a back surface continuous with the back surface of the first coil portion , A third coil portion , at least a portion of the first coil portion extends on the first plane, and at least a portion of the second coil portion is the back surface of the first coil portion. Extending on a second plane intersecting the first plane so that the back surface of the second coil portion and the back surface of the second coil portion face each other diagonally.
The first coil part is located between the second coil part and the third coil part,
The third coil portion extends continuously from the first coil portion so as to be separated from the second coil portion, and at least a part of the third coil portion intersects the first plane. Extending on three planes,
The coil member is provided with a coil conductor that winds around a peripheral portion of the coil member so as to extend over both the first coil portion and the second coil portion.
The coil conductor is wound around the peripheral part of the coil member so as to extend over all of the first coil part, the second coil part and the third coil part,
The magnetic body has a first magnetic part, and the first magnetic part is located at least partially on the back side of the first coil part, along the first coil part. Extended,
The antenna can constitute the antenna structure by being arranged at a predetermined arrangement position,
When the antenna is arranged at the arrangement position, at least a part of the second coil portion is located between the first conductive surface and the second conductive surface in the predetermined direction, and the first coil portion is An antenna extending away from the second conductive surface.
前記第3コイル部は、前記第1コイル部の前記背面と連続する背面を有しており、
前記磁性体は、第3磁性部を有しており、前記第3磁性部は、前記第3コイル部の前記背面側に少なくとも部分的に位置するようにして、前記第3コイル部に沿って延びている
アンテナ。 An antenna according to claim 5 or claim 6,
The third coil portion has a back surface continuous with the back surface of the first coil portion,
The magnetic body has a third magnetic part, and the third magnetic part is located at least partially on the back side of the third coil part, along the third coil part. Extending antenna.
前記磁性体は、前記コイル部材に固定されている
アンテナ。 An antenna according to any one of claims 1 to 7,
The magnetic body is an antenna fixed to the coil member.
前記アンテナは、コイル部材と、磁性体とを備えており、
前記コイル部材は、互いに反対側に位置する前面及び背面を有するようにして延びる第1コイル部と、前記第1コイル部の前記背面と連続する背面を有するようにして延びる第2コイル部とを有しており、前記第1コイル部の少なくとも一部は、第1平面上を延びており、前記第2コイル部の少なくとも一部は、前記第1コイル部の前記背面と前記第2コイル部の前記背面とが斜めに向かい合うようにして、前記第1平面と交差する第2平面上を延びており、
前記コイル部材には、前記第1コイル部及び前記第2コイル部の双方に亘って延びるようにして前記コイル部材の周辺部を巻回するコイル導体が設けられており、
前記磁性体は、第1磁性部と、第2磁性部とを有しており、前記第1磁性部は、前記第1コイル部の前記背面側に少なくとも部分的に位置するようにして、前記第1コイル部に沿って延びており、前記第2磁性部は、前記第2コイル部の前記背面側に少なくとも部分的に位置するようにして、前記第2コイル部に沿って延びており、
前記アンテナは、所定の配置位置に配置されており、これにより前記第2コイル部の少なくとも一部が前記所定方向において前記第1導電面と前記第2導電面との間に位置し、前記第1コイル部が前記第2導電面から遠ざかるようにして延びている
アンテナ構造体。 An antenna structure comprising an antenna and a first conductive surface and a second conductive surface respectively disposed at different positions in a predetermined direction,
The antenna includes a coil member and a magnetic body,
The coil member includes a first coil portion extending so as to have a front surface and a back surface located on opposite sides, and a second coil portion extending so as to have a back surface continuous with the back surface of the first coil portion. And at least a part of the first coil part extends on the first plane, and at least a part of the second coil part includes the back surface of the first coil part and the second coil part. Extending on a second plane intersecting the first plane so that the back surface of the first side faces diagonally,
The coil member is provided with a coil conductor that winds around a peripheral portion of the coil member so as to extend over both the first coil portion and the second coil portion.
The magnetic body has a first magnetic part and a second magnetic part, and the first magnetic part is located at least partially on the back side of the first coil part, Extending along the first coil part, and the second magnetic part extends along the second coil part so as to be located at least partially on the back side of the second coil part,
The antenna is arranged at a predetermined arrangement position, whereby at least a part of the second coil portion is located between the first conductive surface and the second conductive surface in the predetermined direction, An antenna structure in which one coil portion extends away from the second conductive surface.
前記第2導電面は部分的に切欠かれており、これにより前記第2導電面には凹部が形成されており、
前記アンテナの前記第2コイル部の一部は、前記所定方向において、前記第1導電面及び前記第2導電面の凹部の間に位置している
アンテナ構造体。 An antenna structure according to claim 9, wherein
The second conductive surface is partially cut away, whereby a recess is formed in the second conductive surface;
A part of the second coil portion of the antenna is an antenna structure located between the first conductive surface and the concave portion of the second conductive surface in the predetermined direction.
前記第1導電面は、互いに別体に形成された複数の導電面から構成されている
アンテナ構造体。 An antenna structure according to claim 9 or claim 10,
The first conductive surface is an antenna structure including a plurality of conductive surfaces formed separately from each other.
前記第2導電面は、互いに別体に形成された複数の導電面から構成されている
アンテナ構造体。 An antenna structure according to any one of claims 9 to 11,
The second conductive surface is an antenna structure including a plurality of conductive surfaces formed separately from each other.
前記第3導電面は、前記所定方向と直交する所定平面において前記第1導電面と距離を置くようにして配置されており、
前記アンテナは、前記第1コイル部が前記所定平面において前記第1導電面と前記第3導電面との間を通過するように配置されている
アンテナ構造体。 The antenna structure according to any one of claims 9 to 12, further comprising a third conductive surface,
The third conductive surface is disposed so as to be spaced from the first conductive surface in a predetermined plane orthogonal to the predetermined direction,
The antenna is an antenna structure in which the first coil portion is disposed so as to pass between the first conductive surface and the third conductive surface in the predetermined plane.
前記アンテナは、前記第1導電面に固定されている
アンテナ構造体。 An antenna structure according to any one of claims 9 to 13,
The antenna is an antenna structure fixed to the first conductive surface.
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