JP6428990B1 - アンテナ装置および電子機器 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
-
- H04B5/48—
Abstract
Description
面状導体と、通信回路に接続され、前記面状導体に近接し、かつ前記面状導体に接続されるアンテナコイルと、面状導体に接続される第1キャパシタと、アンテナコイルに接続される第2キャパシタと、を備える。
前記アンテナ装置は、面状導体と、通信回路に接続され、面状導体に近接するアンテナコイルと、アンテナコイルおよび面状導体に接続される第1キャパシタと、面状導体に接続される第2キャパシタと、を備える。
図1(A)は第1の実施形態に係るアンテナ装置301の斜視図である。また、図1(B)はアンテナ装置301からアンテナコイル3を除いた状態での斜視図である。このアンテナ装置301は例えばNFCで通信を行うRFIDシステムにおけるリーダーライターまたはタグに用いられる。また、このアンテナ装置301はNFC通信機能を有する電子機器に備えられる。
k12 k23 k13
―――――――――――――――――――――――――――
比較例 0.489 0.040 0.021
実施形態 0.557 0.041 0.024
向上率 13.9% 2.5% 14.3%
―――――――――――――――――――――――――――
このように、第1共振回路RC1と第2共振回路RC2とが面状導体111の一部を共有していることにより、アンテナコイル3と面状導体111との結合係数k12が向上し、アンテナコイル3と通信相手アンテナ500との結合係数k13も向上する。
第2の実施形態では、第1の実施形態とは別のアンテナコイルの構造例を示す。第2の実施形態で示すアンテナ装置の構成や作用効果は、第1の実施形態で示したアンテナ装置の構成や作用効果と基本的に共通しており、ここでは共通する部分の説明は割愛し、異なる部分を中心に説明する。
第3の実施形態では、アンテナ装置が備える第2共振回路RC2の幾つかの構成例を示す。第3の実施形態で示すアンテナ装置の構成や作用効果は、これまでの各実施形態で示したアンテナ装置の構成や作用効果と基本的に共通しており、ここでは共通する部分の説明は割愛し、異なる部分を中心に説明する。
第4の実施形態では、通信回路との接続部に整合回路およびフィルタ回路を備えるアンテナ装置の例を示す。第4の実施形態で示すアンテナ装置の構成や作用効果は、これまでの各実施形態で示したアンテナ装置の構成や作用効果と基本的に共通しており、ここでは共通する部分の説明は割愛し、異なる部分を中心に説明する。
第5の実施形態では、回路基板に対するキャパシタの実装位置が第1の実施形態で示した例とは異なるアンテナ装置について示す。第5の実施形態で示すアンテナ装置の構成や作用効果は、これまでの各実施形態で示したアンテナ装置の構成や作用効果と基本的に共通しており、ここでは共通する部分の説明は割愛し、異なる部分を中心に説明する。
第6の実施形態では、第5の実施形態で示したものとは異なる構造でアンテナコイルにキャパシタを接続したアンテナ装置の例を示す。第6の実施形態で示すアンテナ装置の構成や作用効果は、これまでの各実施形態で示したアンテナ装置の構成や作用効果と基本的に共通しており、ここでは共通する部分の説明は割愛し、異なる部分を中心に説明する。
第7の実施形態では、アンテナコイル近傍の構造が第1の実施形態とは異なるアンテナ装置について示す。第7の実施形態で示すアンテナ装置の構成や作用効果は、これまでの各実施形態で示したアンテナ装置の構成や作用効果と基本的に共通しており、ここでは共通する部分の説明は割愛し、異なる部分を中心に説明する。
第8の実施形態では、複数のアンテナコイルを備えるアンテナ装置の例を示す。第8の実施形態で示すアンテナ装置の構成や作用効果は、これまでの各実施形態で示したアンテナ装置の構成や作用効果と基本的に共通しており、ここでは共通する部分の説明は割愛し、異なる部分を中心に説明する。
図1(A)(B)、図4等では、第1キャパシタC10を回路基板110に実装した例を示したが、第1キャパシタC10は、面状導体111が形成された回路基板110以外の基板に設け、ピン端子等の接続手段で回路基板110に接続されるように構成してもよい。
C10…第1キャパシタ
C20,C21…第2キャパシタ
C20a,C20b,C21a,C21b…第2キャパシタ
C22a,C22b…キャパシタ
L1…コイル導体
L10…第1インダクタンス形成部のインダクタ
L111,L111U,L111L…インダクタ
L12…アンテナコイル
L1a〜L1g…導体パターン
L2…補助導体
L20…第2インダクタンス形成部のインダクタ
L21a,L21b…インダクタ
L500…インダクタ
MC…整合回路
OP…導体開口
P1〜P6…パッド
RC1…第1共振回路
RC2…第2共振回路
S1〜S10…基材層
SL…スリット
T1…第1端子
T2…第2端子
T3…第3端子
T4…第4端子
T5,T6…端子
V1,V2…層間接続導体
3…アンテナコイル
4…磁性体シート
5…導電体
6…アンテナコイル
9…RFIC(通信回路)
110…回路基板
111,111U,111L…面状導体
301,304〜308…アンテナ装置
500…通信相手アンテナ
Claims (10)
- 面状導体と、
通信回路に接続され、かつ前記面状導体に接続されるアンテナコイルと、
前記面状導体に接続される第1キャパシタと、
前記アンテナコイルに接続される第2キャパシタと、
を備え、
少なくとも前記第1キャパシタおよび前記面状導体の第1インダクタンス形成部を含んで第1共振回路が構成され、
少なくとも前記第2キャパシタ、前記アンテナコイルおよび前記面状導体の第2インダクタンス形成部を含んで第2共振回路が構成され、
前記第1インダクタンス形成部と前記第2インダクタンス形成部とは少なくとも一部を共有し、
前記第1共振回路と前記第2共振回路とが結合して構成される結合共振回路により生じる2つの共振周波数の少なくとも一方は通信周波数帯にある、
ことを特徴とするアンテナ装置。 - 前記アンテナコイルは前記面状導体と磁界結合する、
請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記面状導体は、導体開口と、当該導体開口から前記面状導体の外縁にまで連接するスリットとを有し、
前記アンテナコイルのコイル開口の少なくとも一部は、前記面状導体の平面視で、前記面状導体の前記導体開口に重なり、
前記第1キャパシタは前記スリットを跨ぐように接続される、
請求項1または2に記載のアンテナ装置。 - 前記面状導体の前記導体開口の縁に沿って流れる電流と、前記アンテナコイルに流れる電流とは、前記面状導体の平面視で、周回方向が同じである、請求項3に記載のアンテナ装置。
- 前記アンテナコイルは、第1端子および第2端子に接続されるコイル導体と、第3端子および第4端子に接続され、前記コイル導体と磁界結合する補助導体とを有し、
前記第1端子および前記第4端子は前記通信回路に接続される電極であり、
前記第2端子および前記第3端子が前記第2インダクタンス形成部に接続された、
請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ装置。 - 前記アンテナコイルは、実装面に前記第1端子、前記第2端子、前記第3端子および前記第4端子を備えるチップ部品であり、
前記アンテナコイルは回路基板に実装されている、
請求項5に記載のアンテナ装置。 - 前記面状導体は前記回路基板に形成された導体パターンである、
請求項6に記載のアンテナ装置。 - 前記コイル導体および前記補助導体は複数の基材層の積層体に形成され、前記コイル導体と前記補助導体とが積層配置されている、
請求項5から7のいずれかに記載のアンテナ装置。 - 前記複数の基材層は、前記コイル導体および前記補助導体を含む磁気回路の磁路を構成する磁性体層を含む、
請求項8に記載のアンテナ装置。 - アンテナ装置、および当該アンテナ装置に接続される通信回路を備える電子機器であって、
前記アンテナ装置は、
面状導体と、
通信回路に接続され、かつ前記面状導体に接続されるアンテナコイルと、
前記面状導体に接続される第1キャパシタと、
前記アンテナコイルに接続される第2キャパシタと、を備え、
少なくとも前記第1キャパシタおよび前記面状導体の第1インダクタンス形成部を含んで第1共振回路が構成され、
少なくとも前記第2キャパシタ、前記アンテナコイルおよび前記面状導体の第2インダクタンス形成部を含んで第2共振回路が構成され、
前記第1インダクタンス形成部と前記第2インダクタンス形成部とは少なくとも一部を共有し、
前記第1共振回路と前記第2共振回路とが結合して構成される結合共振回路により生じる2つの共振周波数の少なくとも一方は通信周波数帯にある、
ことを特徴とする電子機器。
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