JP6729148B2 - Antenna device, antenna module, and electronic device - Google Patents
Antenna device, antenna module, and electronic device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6729148B2 JP6729148B2 JP2016153429A JP2016153429A JP6729148B2 JP 6729148 B2 JP6729148 B2 JP 6729148B2 JP 2016153429 A JP2016153429 A JP 2016153429A JP 2016153429 A JP2016153429 A JP 2016153429A JP 6729148 B2 JP6729148 B2 JP 6729148B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil antenna
- antenna
- coil
- inductor
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、アンテナ装置に関し、特に例えば複数のコイルアンテナを備えるアンテナ装置、およびそれを備えるアンテナモジュール、電子機器に関する。 The present invention relates to an antenna device, and particularly to an antenna device including, for example, a plurality of coil antennas, an antenna module including the antenna device, and an electronic device.
従来、近距離無線通信(NFC:Near Field Communication)システム用のアンテナコイルと、非接触電力伝送システム用のアンテナコイルとを備えるアンテナ装置または電子機器が知られている(特許文献1)。 Conventionally, an antenna device or an electronic device including an antenna coil for a near field communication (NFC: Near Field Communication) system and an antenna coil for a non-contact power transmission system is known (Patent Document 1).
しかし、特許文献1に示されるアンテナ装置では、NFC用のコイルアンテナと電力伝送用のコイルアンテナとが不要結合するため、通信効率および電力伝送効率はともに低い。例えば、NFC用のコイルアンテナに生じる磁気エネルギーが電力伝送用コイルアンテナに吸収されて、通信効率が下がるといった問題が生じる。なお、このような課題は、NFC用のコイルアンテナと電力伝送用のコイルアンテナとを備えたアンテナ装置に限らず、複数のシステムでそれぞれ使用される複数のコイルアンテナを備える場合に生じる。
However, in the antenna device disclosed in
本発明の目的は、複数のシステムでそれぞれ使用される複数のコイルアンテナを備えるアンテナ装置において、コイルアンテナ間の不要結合が抑制され、複数のコイルアンテナの相互作用(干渉)が抑制されたアンテナ装置を提供することにある。また、そのアンテナ装置を備えるアンテナモジュールおよび電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an antenna device including a plurality of coil antennas used in a plurality of systems, in which unnecessary coupling between the coil antennas is suppressed and interaction (interference) between the plurality of coil antennas is suppressed. To provide. Another object of the present invention is to provide an antenna module and an electronic device including the antenna device.
(1)本発明のアンテナ装置は、
第1端および第2端を有する第1コイルアンテナと、
第3端および第4端を有する第2コイルアンテナと、
第5端および第6端を有するインダクタと、を備え、
前記第1コイルアンテナの前記第2端、前記第2コイルアンテナの前記第4端、および前記インダクタの前記第5端が互いに接続され、
前記第1端と前記第6端による端子対と、前記第3端と前記第6端による端子対と、による二端子対回路のインピーダンス行列の2行2列の要素をZ11,Z12,Z21,Z22で表し、前記第1コイルアンテナと前記第2コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタをM12で表すとき、
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2),(2,1)、または
|Zij|<|M12| (i,j)=(1,2),(2,1)の少なくとも一方が成り立つことを特徴とする。
(1) The antenna device of the present invention is
A first coil antenna having a first end and a second end;
A second coil antenna having a third end and a fourth end;
An inductor having a fifth end and a sixth end,
The second end of the first coil antenna, the fourth end of the second coil antenna, and the fifth end of the inductor are connected to each other,
The elements in the second row and second column of the impedance matrix of the two-terminal pair circuit formed by the terminal pair formed by the first end and the sixth end and the terminal pair formed by the third end and the sixth end are Z11, Z12, Z21, When represented by Z22 and the mutual inductor by the magnetic field coupling between the first coil antenna and the second coil antenna is represented by M12,
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2), (2,1), or |Zij|<|M12| (i,j)=(1,2),(2,1) At least one of the above is established.
この構成により、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの不要結合が抑制される。したがって、2つのシステムでそれぞれ使用される第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとを備えるアンテナ装置において、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの相互作用(干渉)が抑制されたアンテナ装置を実現できる。 With this configuration, unnecessary coupling between the first coil antenna and the second coil antenna is suppressed. Therefore, in an antenna device including a first coil antenna and a second coil antenna used in two systems, respectively, an antenna device in which interaction (interference) between the first coil antenna and the second coil antenna is suppressed is realized. it can.
(2)上記(1)において、前記第1コイルアンテナと前記第2コイルアンテナとは和動接続されていてもよい。 (2) In the above (1), the first coil antenna and the second coil antenna may be harmoniously connected.
(3)上記(2)において、例えば、前記第1コイルアンテナおよび前記第2コイルアンテナは軸周りに巻回され、前記第1コイルアンテナのコイル開口は、前記第1コイルアンテナの軸方向から視て、少なくとも一部が前記第2コイルアンテナのコイル開口に重なり、前記第1コイルアンテナの前記第1端から前記第2端までの巻回方向と、前記第2コイルアンテナの前記第4端から前記第3端までの巻回方向は同じである。 (3) In the above (2), for example, the first coil antenna and the second coil antenna are wound around an axis, and the coil opening of the first coil antenna is viewed from the axial direction of the first coil antenna. At least partly overlaps the coil opening of the second coil antenna, and the winding direction from the first end to the second end of the first coil antenna, and from the fourth end of the second coil antenna. The winding direction up to the third end is the same.
(4)上記(2)において、例えば、前記第1コイルアンテナおよび前記第2コイルアンテナは軸周りに巻回され、前記第1コイルアンテナのコイル開口は、前記第1コイルアンテナの軸方向から視て、少なくとも一部が前記第2コイルアンテナのコイル開口に重ならず、前記第1コイルアンテナの前記第1端から前記第2端までの巻回方向と、前記第2コイルアンテナの前記第4端から前記第3端までの巻回方向は逆である。 (4) In the above (2), for example, the first coil antenna and the second coil antenna are wound around an axis, and the coil opening of the first coil antenna is viewed from the axial direction of the first coil antenna. And at least a part thereof does not overlap with the coil opening of the second coil antenna, the winding direction from the first end to the second end of the first coil antenna, and the fourth direction of the second coil antenna. The winding direction from the end to the third end is opposite.
(5)上記(1)から(4)のいずれかにおいて、前記インダクタと前記第1コイルアンテナとは和動接続されていることが好ましい。この構成により、第1コイルアンテナとインダクタとが互いにインダクタンスを強め合うような結合となり、インダクタもアンテナとして機能するため、アンテナ特性は向上する。 (5) In any one of the above (1) to (4), it is preferable that the inductor and the first coil antenna are harmoniously connected. With this configuration, the first coil antenna and the inductor are coupled so as to reinforce each other, and the inductor also functions as an antenna, so that the antenna characteristics are improved.
(6)上記(1)から(5)のいずれかにおいて、前記インダクタと前記第2コイルアンテナとは和動接続されていることが好ましい。この構成により、第2コイルアンテナとインダクタとが互いにインダクタンスを強め合うような結合となり、インダクタもアンテナとして機能するため、アンテナ特性は向上する。 (6) In any one of the above (1) to (5), it is preferable that the inductor and the second coil antenna are harmoniously connected. With this configuration, the second coil antenna and the inductor are coupled so as to reinforce each other, and the inductor also functions as an antenna, so that the antenna characteristics are improved.
(7)上記(1)から(4)のいずれかにおいて、前記インダクタと前記第1コイルアンテナとの結合係数、および前記インダクタと前記第2コイルアンテナとの結合係数は、前記第1コイルアンテナと前記第2コイルアンテナとの結合係数よりも小さいことが好ましい。この構成では、インダクタが、第1コイルアンテナおよび第2コイルアンテナのいずれにも結合しない。したがって、インダクタとコイルアンテナ(第1コイルアンテナ、第2コイルアンテナ)とが結合する場合に比べて、回路が複雑化することなく、回路の構成が容易となる。 (7) In any one of (1) to (4) above, the coupling coefficient between the inductor and the first coil antenna and the coupling coefficient between the inductor and the second coil antenna are the same as those of the first coil antenna. It is preferably smaller than the coupling coefficient with the second coil antenna. In this configuration, the inductor is not coupled to either the first coil antenna or the second coil antenna. Therefore, as compared with the case where the inductor and the coil antenna (first coil antenna, second coil antenna) are coupled, the circuit is not complicated and the circuit configuration is easy.
(8)上記(7)において、前記インダクタの自己インダクタンスは前記相互インダクタンスM12に等しいことが好ましい。この構成により、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタンス(不要結合)の影響がなくなり、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの相互作用(干渉)が無くなる。したがって、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとを完全に独立して使用可能なアンテナ装置を実現できる。 (8) In (7) above, it is preferable that the self-inductance of the inductor is equal to the mutual inductance M12. With this configuration, the influence of mutual inductance (unnecessary coupling) due to the magnetic field coupling between the first coil antenna and the second coil antenna is eliminated, and the interaction (interference) between the first coil antenna and the second coil antenna is eliminated. Therefore, it is possible to realize an antenna device in which the first coil antenna and the second coil antenna can be used completely independently.
(9)本発明のアンテナ装置は、
第1端および第2端を有する第1コイルアンテナと、
第3端および第4端を有する第2コイルアンテナと、
第7端および第8端を有する第3コイルアンテナと、
第9端および第10端を有する第4コイルアンテナと、
第5端および第6端を有するインダクタと、を備え、
前記第1コイルアンテナの前記第2端、前記第2コイルアンテナの前記第4端、および前記インダクタの前記第5端が互いに接続され、
前記第3コイルアンテナの前記第8端、前記第4コイルアンテナの前記第10端、および前記インダクタの前記第6端が互いに接続され、
前記第1端と前記第7端による端子対と、前記第3端と前記第9端による端子対と、による二端子対回路のインピーダンス行列の2行2列の要素をZ11,Z12,Z21,Z22で表し、前記第1コイルアンテナと前記第2コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタをM12で表し、第3コイルアンテナと前記第4コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタをM34で表すとき、
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2),(2,1)、または
|Zij|<|M12+M34| (i,j)=(1,2),(2,1)の少なくとも一方が成り立つことを特徴とする。
(9) The antenna device of the present invention is
A first coil antenna having a first end and a second end;
A second coil antenna having a third end and a fourth end;
A third coil antenna having a seventh end and an eighth end;
A fourth coil antenna having a ninth end and a tenth end;
An inductor having a fifth end and a sixth end,
The second end of the first coil antenna, the fourth end of the second coil antenna, and the fifth end of the inductor are connected to each other,
The eighth end of the third coil antenna, the tenth end of the fourth coil antenna, and the sixth end of the inductor are connected to each other,
The elements in the second row and second column of the impedance matrix of the two-terminal pair circuit formed by the terminal pair formed by the first end and the seventh end and the terminal pair formed by the third end and the ninth end are Z11, Z12, Z21, Z22 represents a mutual inductor by magnetic field coupling between the first coil antenna and the second coil antenna by M12, and a mutual inductor by magnetic field coupling between the third coil antenna and the fourth coil antenna by M34.
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2), (2,1), or |Zij|<|M12+M34| (i,j)=(1,2),(2,1) At least one of the above is established.
この構成により、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの不要結合が抑制され、第3コイルアンテナと第4コイルアンテナとの不要結合が抑制される。したがって、2つのシステムでそれぞれ使用される複数のコイルアンテナを備えるアンテナ装置において、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの相互作用(干渉)が抑制され、第3コイルアンテナと第4コイルアンテナとの相互作用(干渉)が抑制されたアンテナ装置を実現できる。 With this configuration, unnecessary coupling between the first coil antenna and the second coil antenna is suppressed, and unnecessary coupling between the third coil antenna and the fourth coil antenna is suppressed. Therefore, in the antenna device including the plurality of coil antennas used in each of the two systems, the interaction (interference) between the first coil antenna and the second coil antenna is suppressed, and the third coil antenna and the fourth coil antenna are It is possible to realize an antenna device in which the interaction (interference) is suppressed.
(10)上記(9)において、前記第1コイルアンテナと前記第2コイルアンテナと前記第3コイルアンテナと前記第4コイルアンテナとは和動接続されていてもよい。 (10) In the above (9), the first coil antenna, the second coil antenna, the third coil antenna, and the fourth coil antenna may be harmoniously connected.
(11)上記(10)において、例えば、前記第1コイルアンテナ、前記第2コイルアンテナ、前記第3コイルアンテナおよび前記第4コイルアンテナは軸周りに巻回され、前記第1コイルアンテナのコイル開口は、前記第1コイルアンテナの軸方向から視て、少なくとも一部が前記第2コイルアンテナのコイル開口に重なり、前記第3コイルアンテナのコイル開口は、前記第3コイルアンテナの軸方向から視て、少なくとも一部が前記第4コイルアンテナのコイル開口に重なり、前記第1コイルアンテナの前記第1端から前記第2端までの巻回方向と、前記第2コイルアンテナの前記第4端から前記第3端までの巻回方向は同じであり、前記第3コイルアンテナの前記第7端から前記第8端までの巻回方向と、前記第4コイルアンテナの前記第10端から前記第9端までの巻回方向は同じである。 (11) In the above (10), for example, the first coil antenna, the second coil antenna, the third coil antenna, and the fourth coil antenna are wound around an axis, and the coil opening of the first coil antenna is provided. Is at least partially overlapped with the coil opening of the second coil antenna when viewed from the axial direction of the first coil antenna, and the coil opening of the third coil antenna is viewed from the axial direction of the third coil antenna. , At least part of which overlaps with the coil opening of the fourth coil antenna, the winding direction from the first end to the second end of the first coil antenna, and the fourth end of the second coil antenna. The winding direction up to the third end is the same, the winding direction from the seventh end to the eighth end of the third coil antenna, and the tenth end to the ninth end of the fourth coil antenna. The winding directions up to are the same.
(12)上記(10)において、例えば、前記第1コイルアンテナ、前記第2コイルアンテナ、前記第3コイルアンテナおよび前記第4コイルアンテナは軸周りに巻回され、前記第1コイルアンテナのコイル開口は、前記第1コイルアンテナの軸方向から視て、少なくとも一部が前記第2コイルアンテナのコイル開口に重ならず、前記第3コイルアンテナのコイル開口は、前記第3コイルアンテナの軸方向から視て、少なくとも一部が前記第4コイルアンテナのコイル開口に重ならず、前記第1コイルアンテナの前記第1端から前記第2端までの巻回方向と、前記第2コイルアンテナの前記第4端から前記第3端までの巻回方向は逆であり、前記第3コイルアンテナの前記第7端から前記第8端までの巻回方向と、前記第4コイルアンテナの前記第10端から前記第9端までの巻回方向は逆である。 (12) In the above (10), for example, the first coil antenna, the second coil antenna, the third coil antenna, and the fourth coil antenna are wound around an axis, and the coil opening of the first coil antenna is provided. When viewed from the axial direction of the first coil antenna, at least a part thereof does not overlap with the coil opening of the second coil antenna, and the coil opening of the third coil antenna is viewed from the axial direction of the third coil antenna. When viewed, at least a part thereof does not overlap the coil opening of the fourth coil antenna, the winding direction from the first end to the second end of the first coil antenna, and the second direction of the second coil antenna. The winding direction from the fourth end to the third end is opposite, and the winding direction from the seventh end to the eighth end of the third coil antenna and the tenth end of the fourth coil antenna The winding direction up to the ninth end is opposite.
(13)上記(9)から(12)のいずれかにおいて、前記インダクタと前記第1コイルアンテナと前記第3コイルアンテナとは、和動接続されていることが好ましい。この構成により、インダクタと第1コイルアンテナと第3コイルアンテナとが互いにインダクタンスを強め合うような結合となり、インダクタもアンテナとして機能するため、アンテナ特性は向上する。 (13) In any one of (9) to (12) above, it is preferable that the inductor, the first coil antenna, and the third coil antenna are harmoniously connected. With this configuration, the inductor, the first coil antenna, and the third coil antenna are coupled so as to reinforce each other, and the inductor also functions as an antenna, so that the antenna characteristics are improved.
(14)上記(9)から(13)のいずれかにおいて、前記インダクタと前記第2コイルアンテナと前記第4コイルアンテナとは、和動接続されていることが好ましい。この構成により、インダクタと第2コイルアンテナと第4コイルアンテナとが互いにインダクタンスを強め合うような結合となり、インダクタもアンテナとして機能するため、アンテナ特性は向上する。 (14) In any one of the above (9) to (13), it is preferable that the inductor, the second coil antenna, and the fourth coil antenna are harmoniously connected. With this configuration, the inductor, the second coil antenna, and the fourth coil antenna are coupled so as to strengthen each other's inductance, and the inductor also functions as an antenna, so that the antenna characteristics are improved.
(15)上記(9)から(12)のいずれかにおいて、前記インダクタと前記第1コイルアンテナとの結合係数、前記インダクタと前記第2コイルアンテナとの結合係数、前記インダクタと前記第3コイルアンテナとの結合係数、および前記インダクタと前記第4コイルアンテナとの結合係数は、前記第1コイルアンテナと前記第2コイルアンテナとの結合係数、および前記第3コイルアンテナと前記第4コイルアンテナとの結合係数よりも小さいことが好ましい。この構成では、インダクタが、第1コイルアンテナ、第2コイルアンテナ、第3コイルアンテナおよび第4コイルアンテナのいずれにも結合しない。したがって、インダクタとコイルアンテナ(第1コイルアンテナ、第2コイルアンテナ、第3コイルアンテナおよび第4コイルアンテナ)とが結合する場合に比べて、回路が複雑化することなく、回路の構成が容易となる。 (15) In any one of (9) to (12) above, a coupling coefficient between the inductor and the first coil antenna, a coupling coefficient between the inductor and the second coil antenna, the inductor and the third coil antenna. And a coupling coefficient between the inductor and the fourth coil antenna, a coupling coefficient between the first coil antenna and the second coil antenna, and a coupling coefficient between the third coil antenna and the fourth coil antenna. It is preferably smaller than the coupling coefficient. In this configuration, the inductor is not coupled to any of the first coil antenna, the second coil antenna, the third coil antenna and the fourth coil antenna. Therefore, as compared with the case where the inductor and the coil antenna (the first coil antenna, the second coil antenna, the third coil antenna, and the fourth coil antenna) are coupled, the circuit is not complicated and the circuit configuration is easy. Become.
(16)上記(15)において、前記インダクタの自己インダクタンスは、前記相互インダクタンスM12と前記相互インダクタンスM34との和に等しいことが好ましい。この構成により、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタンス(不要結合)の影響がなくなり、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの相互作用(干渉)が無くなる。また同時に、この構成により、第3コイルアンテナと第4コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタンス(不要結合)の影響がなくなり、第3コイルアンテナと第4コイルアンテナとの相互作用(干渉)が無くなる。したがって、第1システム(第1コイルアンテナおよび第3コイルアンテナ)と第2システム(第2コイルアンテナおよび第4コイルアンテナ)とを完全に独立して使用可能なアンテナ装置を実現できる。 (16) In the above (15), the self-inductance of the inductor is preferably equal to the sum of the mutual inductance M12 and the mutual inductance M34. With this configuration, the influence of mutual inductance (unnecessary coupling) due to the magnetic field coupling between the first coil antenna and the second coil antenna is eliminated, and the interaction (interference) between the first coil antenna and the second coil antenna is eliminated. At the same time, this configuration eliminates the influence of mutual inductance (unnecessary coupling) due to magnetic field coupling between the third coil antenna and the fourth coil antenna, and eliminates interaction (interference) between the third coil antenna and the fourth coil antenna. .. Therefore, it is possible to realize an antenna device in which the first system (first coil antenna and third coil antenna) and the second system (second coil antenna and fourth coil antenna) can be used completely independently.
(17)本発明のアンテナモジュールは、
上記(1)から(8)のいずれかのアンテナ装置と、
前記第1コイルアンテナの前記第1端と前記インダクタの前記第6端に接続される第1システム用回路と、
前記第2コイルアンテナの前記第3端と前記インダクタの前記第6端に接続される第2システム用回路と、
を備えることを特徴とする。
(17) The antenna module of the present invention is
The antenna device according to any one of (1) to (8) above,
A first system circuit connected to the first end of the first coil antenna and the sixth end of the inductor;
A second system circuit connected to the third end of the second coil antenna and the sixth end of the inductor;
It is characterized by including.
この構成により、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの相互作用(干渉)が抑制されたアンテナ装置を備えるアンテナモジュールを実現できる。 With this configuration, it is possible to realize an antenna module including an antenna device in which the interaction (interference) between the first coil antenna and the second coil antenna is suppressed.
(18)本発明のアンテナモジュールは、
上記(9)から(16)のいずれかのアンテナ装置と、
前記第1コイルアンテナの前記第1端と前記第3コイルアンテナの前記第7端に接続される第1システム用回路と、
前記第2コイルアンテナの前記第3端と前記第4コイルアンテナの前記第9端に接続される第2システム用回路と、
を備えることを特徴とする。
(18) The antenna module of the present invention is
The antenna device according to any one of (9) to (16) above,
A first system circuit connected to the first end of the first coil antenna and the seventh end of the third coil antenna;
A second system circuit connected to the third end of the second coil antenna and the ninth end of the fourth coil antenna;
It is characterized by including.
この構成により、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの相互作用(干渉)を抑制し、第3コイルアンテナと第4コイルアンテナとの相互作用(干渉)が抑制されたアンテナ装置を備えるアンテナモジュールを実現できる。 With this configuration, an antenna module including an antenna device in which the interaction (interference) between the first coil antenna and the second coil antenna is suppressed and the interaction (interference) between the third coil antenna and the fourth coil antenna is suppressed Can be realized.
(19)上記(17)または(18)において、例えば、前記第1システム用回路は、非接触電力伝送用の回路である。 (19) In the above (17) or (18), for example, the first system circuit is a circuit for non-contact power transmission.
(20)上記(17)から(19)のいずれかにおいて、例えば、前記第2システム用回路は、近傍界通信用の回路である。 (20) In any one of the above (17) to (19), for example, the second system circuit is a circuit for near field communication.
(21)上記(17)から(20)のいずれかにおいて、例えば、前記第1システム用回路の使用周波数帯はHF帯である。 (21) In any one of (17) to (20) above, for example, the operating frequency band of the first system circuit is the HF band.
(22)上記(17)から(21)のいずれかにおいて、例えば、前記第2システム用回路の使用周波数帯はHF帯である。 (22) In any one of (17) to (21) above, for example, the frequency band used by the second system circuit is the HF band.
(23)上記(17)から(22)のいずれかにおいて、例えば、前記第1システム用回路の前記使用周波数帯の中心周波数は、前記第2システム用回路の前記使用周波数帯の中心周波数帯と異なっている。 (23) In any one of (17) to (22) above, for example, the center frequency of the used frequency band of the first system circuit is the same as the center frequency band of the used frequency band of the second system circuit. Different.
(24)本発明の電子機器は、
筐体と、
前記筐体に収容されるアンテナ装置と、
前記筐体に収容される第1システム用回路および第2システム用回路と、
を備え、
前記アンテナ装置は、
第1端および第2端を有する第1コイルアンテナと、
第3端および第4端を有する第2コイルアンテナと、
第5端および第6端を有するインダクタと、を有し、
前記第1コイルアンテナの前記第2端、前記第2コイルアンテナの前記第4端、および前記インダクタの前記第5端が互いに接続され、
前記第1端と前記第6端による端子対と、前記第3端と前記第6端による端子対と、による二端子対回路のインピーダンス行列の2行2列の要素をZ11,Z12,Z21,Z22で表し、前記第1コイルアンテナと前記第2コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタをM12で表すとき、
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2),(2,1)、または
|Zij|<|M12| (i,j)=(1,2),(2,1)の少なくとも一方が成り立ち、
前記第1システム用回路は、前記第1コイルアンテナの前記第1端と前記インダクタの前記第6端に接続され、
前記第2システム用回路は、前記第2コイルアンテナの前記第3端と前記インダクタの前記第6端に接続されることを特徴とする。
(24) The electronic device of the present invention is
A housing,
An antenna device housed in the housing;
A first system circuit and a second system circuit housed in the housing;
Equipped with
The antenna device is
A first coil antenna having a first end and a second end;
A second coil antenna having a third end and a fourth end;
An inductor having a fifth end and a sixth end,
The second end of the first coil antenna, the fourth end of the second coil antenna, and the fifth end of the inductor are connected to each other,
The elements in the second row and second column of the impedance matrix of the two-terminal pair circuit formed by the terminal pair formed by the first end and the sixth end and the terminal pair formed by the third end and the sixth end are Z11, Z12, Z21, When represented by Z22 and the mutual inductor by the magnetic field coupling between the first coil antenna and the second coil antenna is represented by M12,
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2), (2,1), or |Zij|<|M12| (i,j)=(1,2),(2,1) At least one of
The first system circuit is connected to the first end of the first coil antenna and the sixth end of the inductor,
The second system circuit is connected to the third end of the second coil antenna and the sixth end of the inductor.
この構成により、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの不要結合が抑制される。したがって、2つのシステムでそれぞれ使用される第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとを備える構成において、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの相互作用(干渉)が抑制されたアンテナ装置を備える電子機器を実現できる。 With this configuration, unnecessary coupling between the first coil antenna and the second coil antenna is suppressed. Therefore, in a configuration including a first coil antenna and a second coil antenna used in two systems respectively, an electronic device including an antenna device in which interaction (interference) between the first coil antenna and the second coil antenna is suppressed. A device can be realized.
(25)本発明の電子機器は、
筐体と、
前記筐体に収容されるアンテナ装置と、
前記筐体に収容される第1システム用回路および第2システム用回路と、
を備え、
前記アンテナ装置は、
第1端および第2端を有する第1コイルアンテナと、
第3端および第4端を有する第2コイルアンテナと、
第7端および第8端を有する第3コイルアンテナと、
第9端および第10端を有する第4コイルアンテナと、
第5端および第6端を有するインダクタと、を有し、
前記第1コイルアンテナの前記第2端、前記第2コイルアンテナの前記第4端、および前記インダクタの前記第5端が互いに接続され、
前記第3コイルアンテナの前記第8端、前記第4コイルアンテナの前記第10端、および前記インダクタの前記第6端が互いに接続され、
前記第1端と前記第7端による端子対と、前記第3端と前記第9端による端子対と、による二端子対回路のインピーダンス行列の2行2列の要素をZ11,Z12,Z21,Z22で表し、前記第1コイルアンテナと前記第2コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタをM12で表し、第3コイルアンテナと前記第4コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタをM34で表すとき、
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2),(2,1)、または
|Zij|<M12+M34| (i,j)=(1,2),(2,1)の少なくとも一方が成り立つ
前記第1システム用回路は、前記第1コイルアンテナの前記第1端と前記第3コイルアンテナの前記第7端に接続され、
前記第2システム用回路は、前記第2コイルアンテナの前記第3端と前記第4コイルアンテナの前記第9端に接続されることを特徴とする。
(25) The electronic device of the present invention is
A housing,
An antenna device housed in the housing;
A first system circuit and a second system circuit housed in the housing;
Equipped with
The antenna device is
A first coil antenna having a first end and a second end;
A second coil antenna having a third end and a fourth end;
A third coil antenna having a seventh end and an eighth end;
A fourth coil antenna having a ninth end and a tenth end;
An inductor having a fifth end and a sixth end,
The second end of the first coil antenna, the fourth end of the second coil antenna, and the fifth end of the inductor are connected to each other,
The eighth end of the third coil antenna, the tenth end of the fourth coil antenna, and the sixth end of the inductor are connected to each other,
The elements in the second row and second column of the impedance matrix of the two-terminal pair circuit formed by the terminal pair formed by the first end and the seventh end and the terminal pair formed by the third end and the ninth end are Z11, Z12, Z21, Z22 represents a mutual inductor by magnetic field coupling between the first coil antenna and the second coil antenna by M12, and a mutual inductor by magnetic field coupling between the third coil antenna and the fourth coil antenna by M34.
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2),(2,1), or |Zij|<M12+M34| (i,j)=(1,2),(2,1) The first system circuit, at least one of which is established, is connected to the first end of the first coil antenna and the seventh end of the third coil antenna,
The second system circuit is connected to the third end of the second coil antenna and the ninth end of the fourth coil antenna.
この構成により、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの不要結合が抑制され、第3コイルアンテナと第4コイルアンテナとの不要結合が抑制される。したがって、2つのシステムでそれぞれ使用される複数のコイルアンテナを備える構成において、第1コイルアンテナと第2コイルアンテナとの相互作用(干渉)、および第3コイルアンテナと第4コイルアンテナとの相互作用(干渉)が抑制されたアンテナ装置を備える電子機器を実現できる。 With this configuration, unnecessary coupling between the first coil antenna and the second coil antenna is suppressed, and unnecessary coupling between the third coil antenna and the fourth coil antenna is suppressed. Therefore, in a configuration including a plurality of coil antennas used respectively in two systems, the interaction (interference) between the first coil antenna and the second coil antenna and the interaction between the third coil antenna and the fourth coil antenna. An electronic device including an antenna device in which (interference) is suppressed can be realized.
本発明によれば、複数のシステムでそれぞれ使用される複数のコイルアンテナを備えるアンテナ装置において、コイルアンテナ間の不要結合が抑制され、複数のコイルアンテナの相互作用(干渉)が抑制されたアンテナ装置を実現できる。また、そのアンテナ装置を備えるアンテナモジュールおよび電子機器が得られる。 According to the present invention, in an antenna device including a plurality of coil antennas used in a plurality of systems, unnecessary coupling between the coil antennas is suppressed, and interaction (interference) between the plurality of coil antennas is suppressed. Can be realized. Moreover, an antenna module and an electronic device including the antenna device can be obtained.
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第2の実施形態以降では第1の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。 Hereinafter, some specific examples will be given with reference to the drawings to show a plurality of modes for carrying out the present invention. In each figure, the same parts are designated by the same reference numerals. Although the embodiments are shown separately for the sake of convenience in explaining the points or easiness of understanding, partial replacement or combination of the configurations shown in the different embodiments is possible. In the second and subsequent embodiments, description of matters common to the first embodiment will be omitted, and only different points will be described. In particular, similar effects obtained by the same configuration will not be sequentially described for each embodiment.
本発明における「アンテナ装置」は、複数のシステムで使用される複数のコイルアンテナを備えるアンテナ装置である。本発明における「アンテナモジュール」は、複数の給電回路等を備えるモジュール部品である。本発明における「電子機器」は、筐体内に上記アンテナ装置および複数の給電回路等が収納される装置であり、例えば携帯電話端末、いわゆるスマートフォン、タブレット端末、ノートPCやPDA、ウェアラブル端末(いわゆるスマートウォッチやスマートグラス等)、カメラ、ゲーム機、玩具等である。 The “antenna device” in the present invention is an antenna device including a plurality of coil antennas used in a plurality of systems. The "antenna module" in the present invention is a module component including a plurality of power feeding circuits and the like. The "electronic device" in the present invention is a device in which the antenna device and a plurality of power supply circuits are housed in a housing, and is, for example, a mobile phone terminal, a so-called smartphone, a tablet terminal, a notebook PC or PDA, a wearable terminal (so-called smart Watches, smart glasses, etc.), cameras, game consoles, toys, etc.
《第1の実施形態》
図1(A)は第1の実施形態に係るアンテナ装置の一部であるアンテナ部51の平面図であり、図1(B)はアンテナ部51が備える第1コイルアンテナ1および第2コイルアンテナ2を示す平面図である。図2は、第1の実施形態に係るアンテナモジュール201の平面図である。図1(B)および図2では、第1コイルアンテナ1の構造を解りやすくするため、第1コイルアンテナ1を破線で図示している。
<<First Embodiment>>
FIG. 1A is a plan view of an
アンテナモジュール201は、アンテナ装置101、第1システム用回路21および第2システム用回路22を備える。また、本発明における「電子機器」は、図示しない筐体、筐体に収容されるアンテナ装置101、筐体に収容される第1システム用回路21、および筐体に収容されて構成された第2システム用回路22を備える。このことは、以降に示す各実施形態でも同じである。
The
第1システム用回路21は、例えば電磁誘導電力伝送システムや磁界共鳴電力伝送システム等の磁界型非接触電力伝送システム用の送電回路、または受電回路である。例えば、磁界共鳴電力伝送システムの使用周波数帯は、HF帯、特に中心周波数6.78MHz付近の周波数帯で用いられる。また、磁界型非接触電力伝送システムは電力伝送相手と磁界結合により電力伝送を行う。この電力伝送システムは、例えば、スマートフォン等の電子機器を充電するために使用される。磁界共鳴電力伝送システムは本発明の「第1システム」の一例である。
The
第2システム用回路22は、例えばNFC等の通信システム用の給電回路であり、平衡入出力型のHF帯IC等である。近距離無線通信システムは、例えば、NFC(Near field Communication、近傍界通信)を用いたシステム等である。例えば、近距離無線通信システムの使用周波数帯は、HF帯、特に中心周波数13.56MHz付近の周波数帯で用いられる。また、近距離無線通信システムは磁界結合により通信相手と通信を行う。NFCを用いた通信システムは本発明の「第2システム」の一例である。
The
アンテナ装置101は、第1コイルアンテナ1、第2コイルアンテナ2およびインダクタ5を備える。
The
第1コイルアンテナ1は、図1(A)に示すように、基材11の表面に形成され、軸周りに巻回される約2ターンの矩形スパイラル状の導体パターンである。第1コイルアンテナ1は、第1端E1および第2端E2を有する。第1コイルアンテナ1の第1端E1は、基材11の裏面に形成された導体パターン等を介して端子電極P1に接続される。また、第2端E2は、基材11の裏面に形成された導体パターン等を介して端子電極P2に接続される。第1コイルアンテナ1は、例えば磁界型非接触電力伝送システムに使用される受電アンテナ、または送電アンテナである。基材11は例えばポリイミド(PI)や液晶ポリマー(LCP)等の樹脂シートである。
As shown in FIG. 1(A), the
第2コイルアンテナ2は、図1(A)に示すように、基材11の表面に形成され、軸周りに巻回される約2ターンの矩形スパイラル状の導体パターンである。第2コイルアンテナ2は、第3端E3および第4端E4を有する。第2コイルアンテナ2の第3端E3は端子電極P3に接続される。第2コイルアンテナ2の第4端E4は、第1コイルアンテナ1の第2端E2に接続される。また、第4端E4は、基材11の裏面に形成された導体パターン等を介して端子電極P2に接続される。第2コイルアンテナ2は、例えばNFC等の通信システムに使用されるアンテナである。
As shown in FIG. 1(A), the
本実施形態では、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2とが和動接続されている。具体的には、図1(B)に示すように、第1コイルアンテナ1のコイル開口が、第1コイルアンテナ1の軸方向(Z軸方向)から視て、第2コイルアンテナ2のコイル開口に重なる。また、第1コイルアンテナ1の第1端E1から第2端E2までの巻回方向(右回り)と、第2コイルアンテナ2の第4端E4から第3端E3までの巻回方向(右回り)とが同じである。
In the present embodiment, the
インダクタ5は第5端E5および第6端E6を有する。インダクタ5の第5端E5は、端子電極P2に接続される。すなわち、第1コイルアンテナ1の第2端E2、第2コイルアンテナ2の第4端E4、およびインダクタ5の第5端E5が互いに接続される。インダクタ5は例えばチップインダクタである。
The
本実施形態に係るインダクタ5は、第1コイルアンテナ1および第2コイルアンテナ2のいずれにも結合しない。例えば、インダクタ5と第1コイルアンテナ1との結合係数k51、およびインダクタ5と第2コイルアンテナ2との結合係数k52は、いずれも第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との結合係数k12よりも小さい(k51<k12)(k52<k12)。
The
図2に示すように、第1システム用回路21は、第1コイルアンテナ1の第1端E1とインダクタ5の第6端E6に接続される。また、第2システム用回路22は、第2コイルアンテナ2の第3端E3とインダクタ5の第6端E6に接続される。
As shown in FIG. 2, the
図3は、第1の実施形態に係るアンテナモジュール201の回路図である。図3において、第1コイルアンテナ1をインダクタL1で表し、第2コイルアンテナ2をインダクタL2で表し、インダクタ5をインダクタL5で表し、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との磁界結合による相互インダクタンスをM12で表している。また、図3において、第1システム用回路21の電源電圧をV1で表し、インダクタL1に流れる電流をI1で表し、第2システム用の電源電圧をV2で表し、インダクタL2に流れる電流をI2で表している。これは、以降に示す回路図においても同様である。
FIG. 3 is a circuit diagram of the
このとき、第1端E1と第6端E6による端子対と、第3端E3と第6端E6による端子対とによる二端子対回路(アンテナ装置101)のインピーダンス行列の2行2列の要素をZ11,Z12,Z21,Z22で表すと、回路方程式は以下のようになる。 At this time, the element in the second row and second column of the impedance matrix of the two-terminal pair circuit (antenna device 101) including the terminal pair including the first end E1 and the sixth end E6 and the terminal pair including the third end E3 and the sixth end E6. Is expressed by Z11, Z12, Z21, Z22, the circuit equation is as follows.
また、要素Z11,Z12,Z21,Z22に具体的な数式を代入すると、上記回路方程式は以下のようになる。 Further, if specific mathematical expressions are substituted for the elements Z11, Z12, Z21, Z22, the above circuit equation becomes as follows.
上記回路方程式において、要素Z11,Z22の値が大きいほど、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との磁界結合による相互インダクタンスM12(不要結合)の影響は小さい。具体的には、次式に示すように、|Z11|>|Z12|および|Z22|>|Z21|が成り立つことが好ましい。
In the above circuit equation, the larger the values of the elements Z11 and Z22, the smaller the influence of the mutual inductance M12 (unnecessary coupling) due to the magnetic field coupling between the
また、上記回路方程式において、要素Z12,Z21の値が小さいほど、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との磁界結合による相互インダクタンスM12(不要結合)の影響は小さい。具体的には、次式に示すように、|Z12|<|M12|、および|Z21|<|M12|が成り立つことが好ましい。
In the above circuit equation, the smaller the values of the elements Z12 and Z21, the smaller the influence of the mutual inductance M12 (unnecessary coupling) due to the magnetic field coupling between the
本実施形態では、上記二式のうち少なくとも一方が成り立つ構造により、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との不要結合が抑制される。したがって、2つのシステムでそれぞれ使用される第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2とを備える構成において、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との相互作用(干渉)が抑制されたアンテナ装置が実現できる。また、そのアンテナ装置を備えるアンテナモジュールおよび電子機器が得られる。
In the present embodiment, the structure in which at least one of the above two formulas is satisfied suppresses unnecessary coupling between the
さらに、インダクタL5(インダクタ5の自己インダクタンス)は、相互インダクタンスM12に等しいことが好ましい。すなわち、次式に示すように、|Z12|=0、および|Z21|=0が成り立つことが好ましい。 Further, the inductor L5 (self-inductance of the inductor 5) is preferably equal to the mutual inductance M12. That is, as shown in the following equation, it is preferable that |Z12|=0 and |Z21|=0 hold.
この構成により、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との磁界結合による相互インダクタンスM12(不要結合)の影響がなくなり、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との相互作用(干渉)が無くなる。したがって、第1システム(第1コイルアンテナ1)と第2システム(第2コイルアンテナ2)とを完全に独立して使用可能なアンテナ装置を実現できる。
With this configuration, the influence of the mutual inductance M12 (unnecessary coupling) due to the magnetic field coupling between the
なお、本実施形態では、インダクタ5が、第1コイルアンテナ1および第2コイルアンテナ2のいずれにも結合しない。したがって、インダクタとコイルアンテナ(第1コイルアンテナ1、第2コイルアンテナ2)とが結合する場合(後に詳述する第4の実施形態に係るアンテナ装置104)に比べて、回路が複雑化することなく、回路の構成が容易となる。
In addition, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、第1コイルアンテナ1のコイル開口が、Z軸方向から視て、第2コイルアンテナ2のコイル開口に重なる。そのため、第1コイルアンテナの軸方向から視た面積を小さくでき、小型のアンテナ装置を構成できる。
Further, in the present embodiment, the coil opening of the
また、本実施形態では、第2コイルアンテナ2のコイル開口全体が、Z軸方向から視て、第1コイルアンテナ1のコイル開口に重なる例について示したが、この構成に限定されるものではない。第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナとが和動接続されるのであれば、Z軸方向から視て、第1コイルアンテナ1のコイル開口の少なくとも一部が、第2コイルアンテナ2のコイル開口に重なる構造であってもよい。
Further, in the present embodiment, an example in which the entire coil opening of the
《第2の実施形態》
第2の実施形態では、第1コイルアンテナおよび第2コイルアンテナの構造が第1の実施形態に係るアンテナ装置101と異なる例について示す。
<<Second Embodiment>>
The second embodiment shows an example in which the structures of the first coil antenna and the second coil antenna are different from those of the
図4(A)は第2の実施形態に係るアンテナ装置の一部であるアンテナ部52の平面図であり、図4(B)はアンテナ部52が備える第1コイルアンテナ1および第2コイルアンテナ2を示す平面図である。図5は、第2の実施形態に係るアンテナモジュール202の平面図である。図4(B)および図5では、第1コイルアンテナ1の構造を解りやすくするため、第1コイルアンテナ1を破線で図示している。
FIG. 4A is a plan view of the
アンテナモジュール202は、アンテナ装置102、第1システム用回路21および第2システム用回路22を備える。
The
アンテナ装置102は、第1コイルアンテナ1および第2コイルアンテナ2の構造が第1の実施形態に係るアンテナ装置101と異なる。その他の構成については、アンテナ装置101と実質的に同じである。以下、アンテナ装置101と異なる部分について説明する。
The
本実施形態では、図4(B)に示すように、第1コイルアンテナ1のコイル開口が、Z軸方向から視て、第2コイルアンテナ2のコイル開口に重なっていない。また、第1コイルアンテナ1の第1端E1から第2端E2までの巻回方向(右回り)と、第2コイルアンテナ2の第4端E4から第3端E3までの巻回方向(左回り)とが逆である。このような構成でも、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナとが和動接続される。
In this embodiment, as shown in FIG. 4B, the coil opening of the
このような構成であっても、アンテナ装置101と同様の作用・効果を奏する。
Even with such a configuration, the same operation and effect as the
《第3の実施形態》
第3の実施形態では、第1コイルアンテナ、第2コイルアンテナ、第3コイルアンテナおよび第4コイルアンテナを備えるアンテナ装置について示す。
<<Third Embodiment>>
The third embodiment shows an antenna device including a first coil antenna, a second coil antenna, a third coil antenna and a fourth coil antenna.
図6(A)は第3の実施形態に係るアンテナ装置の一部であるアンテナ部53の平面図であり、図6(B)はアンテナ部53が備える第1コイルアンテナ1および第2コイルアンテナ2を示す平面図である。図7は、第3の実施形態に係るアンテナモジュール203の平面図である。図6(B)および図7では、第1コイルアンテナ1および第4コイルアンテナ4の構造を解りやすくするため、第1コイルアンテナ1および第4コイルアンテナ4を破線で図示している。
FIG. 6A is a plan view of an
アンテナモジュール203は、アンテナ装置103、第1システム用回路21および第2システム用回路22を備える。
The
アンテナ装置103は、第1コイルアンテナ1、第2コイルアンテナ2、第3コイルアンテナ3、第4コイルアンテナ4およびインダクタ5を備える。第1コイルアンテナ1および第3コイルアンテナ3は、例えば磁界型非接触電力伝送システムに使用される受電アンテナ、または送電アンテナである。第2コイルアンテナ2および第4コイルアンテナ4は、例えばNFC等の通信システムに使用されるアンテナである。
The
第1コイルアンテナ1は、図6(A)に示すように、基材13の表面に形成され、軸周りに巻回される2ターン弱の矩形スパイラル状の導体パターンである。第1コイルアンテナ1は、第1端E1および第2端E2を有する。第1コイルアンテナ1の第1端E1は、基材13の裏面に形成された導体パターン等を介して端子電極P1に接続される。また、第2端E2は、基材13の裏面に形成された導体パターン等を介して端子電極P2に接続される。
As shown in FIG. 6(A), the
第2コイルアンテナ2は、図6(A)に示すように、基材13の表面に形成され、軸周りに巻回される2ターン弱の矩形スパイラル状の導体パターンである。第2コイルアンテナ2は、第3端E3および第4端E4を有する。第2コイルアンテナ2の第3端E3は、基材13の裏面に形成された導体パターン等を介して端子電極P3に接続される。第2コイルアンテナ2の第4端E4は、第1コイルアンテナ1の第2端E2に接続される。また、第4端E4は、基材13の裏面に形成された導体パターン等を介して端子電極P2に接続される。
As shown in FIG. 6(A), the
第3コイルアンテナ3は、図6(A)に示すように、基材13の表面に形成され、軸周りに巻回される約2ターンの矩形スパイラル状の導体パターンである。第3コイルアンテナ3は第7端E7および第8端E8を有する。第3コイルアンテナ3の第7端E7は端子電極P4に接続される。第8端E8は、基材13の裏面に形成された導体パターン等を介して端子電極P5に接続される。
As shown in FIG. 6A, the
第4コイルアンテナ4は、図6(A)に示すように、基材13の表面に形成され、軸周りに巻回される約2ターンの矩形スパイラル状の導体パターンである。第4コイルアンテナ4は、第9端E9および第10端E10を有する。第4コイルアンテナ4の第9端E9は、基材13の裏面に形成された導体パターン等を介して端子電極P6に接続される。第4コイルアンテナ4の第10端E10は、第3コイルアンテナ3の第8端E8に接続される。また、第10端E10は、基材13の裏面に形成された導体パターン等を介して端子電極P5に接続される。
As shown in FIG. 6A, the
本実施形態では、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2が和動接続され、第3コイルアンテナ3と第4コイルアンテナ4が和動接続されている。具体的には、図6(B)に示すように、第1コイルアンテナ1のコイル開口が、Z軸方向から視て、第2コイルアンテナ2のコイル開口に重なる。また、第3コイルアンテナ3のコイル開口は、第3コイルアンテナの軸方向(Z軸方向)から視て、第4コイルアンテナ4のコイル開口に重なる。また、第1コイルアンテナ1の第1端E1から第2端E2までの巻回方向(右回り)と、第2コイルアンテナ2の第4端E4から第3端E3までの巻回方向(右回り)とが同じである。さらに、第3コイルアンテナ3の第7端E7から第8端E8までの巻回方向(左回り)と、第4コイルアンテナ4の第10端E10から第9端E9にまでの巻回方向(左回り)とが同じである。
In the present embodiment, the
インダクタ5は第5端E5および第6端E6を有する。インダクタ5の第5端E5は端子電極P2に接続され、インダクタ5の第6端E6は端子電極P5に接続される。すなわち、第1コイルアンテナ1の第2端E2、第2コイルアンテナ2の第4端E4、およびインダクタ5の第5端E5が接続される。第3コイルアンテナ3の第8端E8、第4コイルアンテナ4の第10端E10、およびインダクタ5の第6端E6が接続される。
The
本実施形態に係るインダクタ5は、第1コイルアンテナ1、第2コイルアンテナ2、第3コイルアンテナ3および第4コイルアンテナ4のいずれにも結合しない。例えば、インダクタ5と第1コイルアンテナ1との結合係数k51、およびインダクタ5と第2コイルアンテナ2との結合係数k52、インダクタ5と第3コイルアンテナ3との結合係数k53、およびインダクタ5と第4コイルアンテナ4との結合係数k54は、いずれも第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との結合係数k12よりも小さい(k51<k12)(k52<k12)(k53<k12)(k54<k12)。
The
図7に示すように、第1システム用回路21は、第1コイルアンテナ1の第1端E1と第3コイルアンテナ3の第7端E7に接続される。また、第2システム用回路22は、第2コイルアンテナ2の第3端E3と第4コイルアンテナ4の第9端E9に接続される。
As shown in FIG. 7, the
図8は、第3の実施形態に係るアンテナモジュール203の回路図である。図8において、第3コイルアンテナ3をインダクタL3で表し、第4コイルアンテナ4をインダクタL4で表し、第3コイルアンテナ3と第4コイルアンテナ4との磁界結合による相互インダクタンスをM34で表している。
FIG. 8 is a circuit diagram of the
このとき、第1端E1と第7端E7による端子対と、第3端E3と第9端E9による端子対とによる二端子対回路(アンテナ装置103)のインピーダンス行列の2行2列の要素をZ11,Z12,Z21,Z22で表すと、回路方程式は以下のようになる。 At this time, the element in the second row and second column of the impedance matrix of the two-terminal pair circuit (antenna device 103) including the terminal pair including the first end E1 and the seventh end E7 and the terminal pair including the third end E3 and the ninth end E9. Is expressed by Z11, Z12, Z21, Z22, the circuit equation is as follows.
上記回路方程式において、要素Z11の値が大きいほど、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との磁界結合による相互インダクタンスM12の影響は小さい。また、上記回路方程式において、要素Z22の値が大きいほど、第3コイルアンテナ3と第4コイルアンテナ4との磁界結合による相互インダクタンスM34の影響は小さい。具体的には、次式に示すように、|Z11|>|Z12|および|Z22|>|Z21|が成り立つことが好ましい。
In the above circuit equation, the larger the value of the element Z11, the smaller the influence of the mutual inductance M12 due to the magnetic field coupling between the
また、上記回路方程式において、要素Z12の値が小さいほど、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との磁界結合による相互インダクタンスM12の影響は小さい。また、上記回路方程式において、要素Z21の値が小さいほど、第3コイルアンテナ3と第4コイルアンテナ4との磁界結合による相互インダクタンスM34の影響は小さい。具体的には、次式に示すように、|Z12|<|M12+M34|、および|Z21|<|M12+M34|が成り立つことが好ましい。
In the above circuit equation, the smaller the value of the element Z12, the smaller the influence of the mutual inductance M12 due to the magnetic field coupling between the
本実施形態では、上記二式のうち少なくとも一方が成り立つ構造により、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との不要結合、および第3コイルアンテナ3と第4コイルアンテナとの不要結合が抑制される。したがって、2つのシステムでそれぞれ使用される複数のコイルアンテナを備える構成において、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との相互作用(干渉)、および第3コイルアンテナ3と第4コイルアンテナ4との相互作用(干渉)が抑制されたアンテナ装置が実現できる。また、そのアンテナ装置を備えるアンテナモジュールおよび電子機器が得られる。
In the present embodiment, the structure in which at least one of the above two formulas is satisfied suppresses unnecessary coupling between the
さらに、インダクタL5(インダクタ5の自己インダクタンス)は、相互インダクタンスM12と相互インダクタンスM34の和に等しいことが好ましい。すなわち、次式に示すように、|Z12|=0、および|Z21|=0が成り立つことが好ましい。 Further, the inductor L5 (self-inductance of the inductor 5) is preferably equal to the sum of the mutual inductance M12 and the mutual inductance M34. That is, as shown in the following equation, it is preferable that |Z12|=0 and |Z21|=0 hold.
この構成により、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との磁界結合による相互インダクタンスM12(不要結合)の影響がなくなり、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との相互作用(干渉)が無くなる。また同時に、この構成により、第3コイルアンテナ3と第4コイルアンテナ4との磁界結合による相互インダクタンスM34(不要結合)の影響がなくなり、第3コイルアンテナ3と第4コイルアンテナ4との相互作用(干渉)が無くなる。したがって、第1システム(第1コイルアンテナ1および第3コイルアンテナ3)と第2システム(第2コイルアンテナ2および第4コイルアンテナ4)とを完全に独立して使用可能なアンテナ装置を実現できる。
With this configuration, the influence of the mutual inductance M12 (unnecessary coupling) due to the magnetic field coupling between the
なお、本実施形態では、インダクタ5が、第1コイルアンテナ1、第2コイルアンテナ2、第3コイルアンテナ3および第4コイルアンテナ4のいずれにも結合しない。したがって、インダクタとコイルアンテナ(第1コイルアンテナ1、第2コイルアンテナ2、第3コイルアンテナ3および第4コイルアンテナ4)とが結合する場合に比べて、回路が複雑化することなく、回路の構成が容易となる。
In addition, in the present embodiment, the
本実施形態では、Z軸方向から視て、第1コイルアンテナ1のコイル開口が、第2コイルアンテナ2のコイル開口に重なり、第3コイルアンテナ3のコイル開口が、第4コイル開口に重なる。そのため、第1コイルアンテナの軸方向から視た面積を小さくでき、小型のアンテナ装置を構成できる。
In the present embodiment, the coil opening of the
なお、本実施形態では、第1コイルアンテナ1のコイル開口、第2コイルアンテナ2のコイル開口、第3コイルアンテナ3のコイル開口、および第4コイルアンテナ4のコイル開口が、Z軸方向から視て、互いに重なっている例を示したが、この構成に限定されるものではない。第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2とが和動接続されるのであれば、Z軸方向から視て、第1コイルアンテナ1のコイル開口の少なくとも一部が、第2コイルアンテナ2のコイル開口に重なる構成でもよい。また、第3コイルアンテナ3と第4コイルアンテナ4とが和動接続されるのであれば、Z軸方向から視て、第3コイルアンテナ3のコイル開口の少なくとも一部が、第4コイルアンテナ4のコイル開口に重なる構成でもよい。
In the present embodiment, the coil opening of the
さらに、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2とが和動接続されるのであれば、第1コイルアンテナ1のコイル開口が、Z軸方向から視て、第2コイルアンテナ2のコイル開口に重なっていなくてもよい。その場合において、第1コイルアンテナ1の第1端E1から第2端E2までの巻回方向(右回り)と、第2コイルアンテナ2の第4端E4から第3端E3までの巻回方向(左回り)が逆となる。同様に、第3コイルアンテナ3と第4コイルアンテナ4とが和動接続されるのであれば、第3コイルアンテナ3のコイル開口は、Z軸方向から視て、第4コイルアンテナ4のコイル開口に重なっていなくてもよい。その場合において、第3コイルアンテナ3の第7端E7から第8端E8までの巻回方向(左回り)と、第4コイルアンテナ4の第10端E10から第9端E9までの巻回方向(右回り)は逆となる。
Furthermore, if the
《第4の実施形態》
第4の実施形態では、インダクタが第1コイルアンテナおよび第2コイルアンテナのいずれにも結合するアンテナ装置について示す。
<<Fourth Embodiment>>
The fourth embodiment shows an antenna device in which the inductor is coupled to both the first coil antenna and the second coil antenna.
図9(A)は第4の実施形態に係るアンテナ装置の一部であるアンテナ部54の平面図であり、図9(B)はアンテナ部54が備える第1コイルアンテナ1、第2コイルアンテナ2および第5コイルアンテナ5Aを示す平面図である。図10は、第4の実施形態に係るアンテナモジュール204の平面図である。図9(B)および図10では、第5コイルアンテナ5Aの構造を解りやすくするため、第5コイルアンテナ5Aを破線で図示している。
FIG. 9A is a plan view of the
アンテナモジュール204は、アンテナ装置104、第1システム用回路21および第2システム用回路22を備える。
The
アンテナ装置104は、第5コイルアンテナ5Aを備える点で第2の実施形態に係るアンテナ装置102と異なる。その他の構成については、アンテナ装置102と実質的に同じである。以下、アンテナ装置102と異なる部分について説明する。
The
第5コイルアンテナ5Aは、図9(A)に示すように、基材14の表面に形成され、軸周りに巻回される約2ターンの矩形スパイラル状の導体パターンである。第5コイルアンテナ5Aは、第5端E5および第6端E6を有する。第5コイルアンテナ5Aの第5端E5は、第1コイルアンテナ1の第2端E2と第2コイルアンテナ2の第4端E4とに接続される。第5コイルアンテナ5Aの第6端E6は、端子電極P2に接続される。
As shown in FIG. 9A, the
本実施形態では、この第5コイルアンテナ5Aが本発明における「インダクタ」に相当する。
In the present embodiment, the
第5コイルアンテナ5Aは、第1コイルアンテナ1および第2コイルアンテナ2のいずれにも結合する。具体的には、図9(B)に示すように、第5コイルアンテナ5Aのコイル開口は、Z軸方向から視て、第1コイルアンテナ1のコイル開口および第2コイルアンテナ2のコイル開口のいずれにも重なる。また、第1コイルアンテナ1の第1端E1から第2端E2までの巻回方向(右回り)と、第5コイルアンテナ5Aの第5端E5から第6端E6までの巻回方向(右回り)とが同じである。このようにして、本実施形態では、第1コイルアンテナ1と第5コイルアンテナ5Aとが和動接続されている。一方、第2コイルアンテナ2の第4端E4から第3端E3までの巻回方向(左回り)と、第5コイルアンテナ5Aの第5端E5から第6端E6までの巻回方向(右回り)とは逆である。そのため、本実施形態では、第2コイルアンテナ2と第5コイルアンテナ5Aとが差動接続されている。
The
また、第2の実施形態で示したように、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2とは和動接続されている。
Further, as shown in the second embodiment, the
図10に示すように、第1システム用回路21は、第1コイルアンテナ1の第1端E1と第5コイルアンテナ5A(インダクタ)の第6端E6に接続される。また、第2システム用回路22は、第2コイルアンテナ2の第3端E3と第5コイルアンテナ5A(インダクタ)の第6端E6に接続されている。
As shown in FIG. 10, the
図11は、第4の実施形態に係るアンテナモジュール204または電子機器304の回路図である。図11において、第5コイルアンテナ5AをインダクタL5で表し、第1コイルアンテナ1と第5コイルアンテナ5Aとの磁界結合による相互インダクタンスをM15で表し、第2コイルアンテナ2と第5コイルアンテナ5Aとの磁界結合による相互インダクタンスをM25で表している。
FIG. 11 is a circuit diagram of the
このとき、第1端E1と第6端E6による端子対と、第3端E3と第6端E6による端子対とによる二端子対回路(アンテナ装置104)のインピーダンス行列の2行2列の要素をZ11,Z12,Z21,Z22で表すと、回路方程式は以下のようになる。 At this time, the element in the second row and the second column of the impedance matrix of the two-terminal pair circuit (antenna device 104) including the terminal pair including the first end E1 and the sixth end E6 and the terminal pair including the third end E3 and the sixth end E6. Is expressed by Z11, Z12, Z21, Z22, the circuit equation is as follows.
上記回路方程式において、要素Z11,Z22の値が大きいほど、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との磁界結合による相互インダクタンスM12の影響は小さい。具体的には、次式に示すように、|Z11|>|Z12|および|Z22|>|Z21|が成り立つことが好ましい。
In the above circuit equation, the larger the values of the elements Z11 and Z22, the smaller the influence of the mutual inductance M12 due to the magnetic field coupling between the
また、上記回路方程式において、要素Z12,M21の値が小さいほど、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との磁界結合による相互インダクタンスM12の影響は小さい。具体的には、次式に示すように、|Z12|<|M12|、および|Z21|<|M12|が成り立つことが好ましい。
In the above circuit equation, the smaller the values of the elements Z12 and M21, the smaller the influence of the mutual inductance M12 due to the magnetic field coupling between the
本実施形態では、上記二式のうち少なくとも一方が成り立つ構造により、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との不要結合が抑制される。したがって、第5コイルアンテナ5A(本発明における「インダクタ」)がコイルアンテナ(第1コイルアンテナ1、第2コイルアンテナ2)に結合する構成でも、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2との相互作用(干渉)が抑制されたアンテナ装置を実現できる。
In the present embodiment, the structure in which at least one of the above two formulas is satisfied suppresses unnecessary coupling between the
さらに、インダクタL5(第5コイルアンテナ5Aの自己インダクタンス)は、相互インダクタンスM15と相互インダクタンスM25の和から相互インダクタンスM12を減じた値に等しいことが好ましい。すなわち、次式に示すように、|Z12|=0、および|Z21|=0が成り立つことが好ましい。
Further, the inductor L5 (self-inductance of the
この構成により、第1システム(第1コイルアンテナ1)と第2システム(第2コイルアンテナ2)とを完全に独立して使用可能なアンテナ装置を実現できる。 With this configuration, it is possible to realize an antenna device in which the first system (first coil antenna 1) and the second system (second coil antenna 2) can be used completely independently.
本実施形態では、第1コイルアンテナ1と第5コイルアンテナ5A(本発明における「インダクタ」)とが和動接続されている。この構成により、第1コイルアンテナ1と第5コイルアンテナ5Aとが互いにインダクタンスを強め合うような結合となり、第5コイルアンテナ5Aも第1システム用のアンテナとして機能するため、第1システム用のアンテナ特性は向上する。なお、第2システム用のアンテナ特性を向上させるため、第2コイルアンテナ2と第5コイルアンテナ5Aとが和動接続してもよい。
In the present embodiment, the
また、第4の実施形態に示すような、第1システム用の第1コイルアンテナおよび第3コイルアンテナ、第2システム用の第2コイルアンテナおよび第4コイルアンテナを備える場合には、第5コイルアンテナ5A(本発明における「インダクタ」)と第1コイルアンテナと第3コイルアンテナとが和動接続されていることが好ましい。この構成により、第5コイルアンテナ5Aと第1コイルアンテナと第3コイルアンテナとが互いにインダクタンスを強め合うような結合となり、第5コイルアンテナ5Aも第1システム用のアンテナとして機能するため、第1システム用のアンテナ特性は向上する。同様に、第5コイルアンテナ5Aと第2コイルアンテナと第4コイルアンテナとが和動接続されていることが好ましい。この構成により、第2システム用のアンテナ特性は向上する。
Further, when the first coil antenna and the third coil antenna for the first system and the second coil antenna and the fourth coil antenna for the second system are provided as shown in the fourth embodiment, the fifth coil is used. It is preferable that the
なお、上記二式|Zii|>|Zij|または|Zij|<|M12|(i,j)=(1,2)(2,1)の少なくとも一方が成り立つのであれば、複数のコイルアンテナ(第1コイルアンテナ1、第2コイルアンテナ2および第5コイルアンテナ5A)同士の結合方法は任意に変更可能である。すなわち、上記二式の少なくとも一方が成り立つのであれば、複数のコイルアンテナのいずれかが和動接続または差動接続していてもよく、複数のコイルアンテナのいずれかが結合しない構成でもよい。但し、上述したように、アンテナ特性を向上させるために、第5コイルアンテナ5Aと第1コイルアンテナ(または第2コイルアンテナ)とが和動接続していることが望ましい(相互インダクタンスM15>0、または相互インダクタンスM25>0)。なお、相互インダクタンスM15>0、相互インダクタンスM25>0の場合には、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2とが和動接続する必要がある(相互インダクタンスM12>0)。
If at least one of the above two equations |Zii|>|Zij| or |Zij|<|M12|(i,j)=(1,2)(2,1) holds, a plurality of coil antennas ( The method of coupling the
《その他の実施形態》
以上に示した各実施形態では、複数のコイルアンテナ(第1コイルアンテナ1、第2コイルアンテナ2、第3コイルアンテナ3、第4コイルアンテナ4および第5コイルアンテナ5A)が、基材の表面に形成された約2ターンの矩形スパイラル状の導体パターンである例について示したが、この構成に限定されるものではない。複数のコイルアンテナの概形は、軸方向(Z軸方向)から視て、円形、楕円形、多角形等、適宜変更可能である。また、複数のコイルアンテナは、ループ状の導体やヘリカル状の導体等であってもよく、ループ状またはスパイラル状の導体が形成された基材を積層したヘリカル状の積層コイルアンテナであってもよい。複数のコイルアンテナの全てが同一平面上に形成される構成に限定されるものではなく、例えば、複数の絶縁層を積層してなる基材(積層体)内に複数のコイルアンテナを設けた場合、第1コイルアンテナ1と第2コイルアンテナ2とが異なる絶縁層に形成されていてもよい。すなわち、複数のコイルアンテナは、基材の表面、裏面または内部のいずれに形成されていてもよい。さらに、複数のコイルアンテナのターン数は、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更が可能である。なお、複数のコイルアンテナは巻線コイルであってもよい。つまり、複数のコイルアンテナにおいて基材は必須ではない。
<<Other Embodiments>>
In each of the embodiments described above, the plurality of coil antennas (the
また、以上に示した各実施形態では、第1システムが電磁誘導電力伝送システムや磁界共鳴電力伝送システム等の電力伝送システムであり、第2システムが近距離無線通信システム等の通信システムである例を示したが、これに限定されるものではない。第1システムおよび第2システムは、通信システムおよび電力伝送システム以外の互いに異なるシステムであってもよい。 In each of the above-described embodiments, the first system is a power transmission system such as an electromagnetic induction power transmission system or a magnetic field resonance power transmission system, and the second system is a communication system such as a short-range wireless communication system. However, the present invention is not limited to this. The first system and the second system may be different systems other than the communication system and the power transmission system.
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。 Finally, the above description of the embodiments is illustrative in all respects and not restrictive. Those skilled in the art can appropriately make modifications and changes. The scope of the invention is indicated by the claims rather than by the embodiments described above. Further, the scope of the present invention includes modifications from the embodiments within the scope equivalent to the claims.
1…第1コイルアンテナ
2…第2コイルアンテナ
3…第3コイルアンテナ
4…第4コイルアンテナ
5…インダクタ
5A…第5コイルアンテナ(インダクタ)
E1…第1コイルアンテナの第1端
E2…第1コイルアンテナの第2端
E3…第2コイルアンテナの第3端
E4…第2コイルアンテナの第4端
E5…インダクタの第5端
E6…インダクタの第6端
E7…第3コイルアンテナの第7端
E8…第3コイルアンテナの第8端
E9…第4コイルアンテナの第9端
E10…第4コイルアンテナの第10端
k12,k51,k52,k53,k54…結合係数
L1,L2,L3,L4,L5…インダクタ
M12,M15,M25,M34…相互インダクタンス
P1,P2,P3,P4,P5,P6…端子電極
11,12,13,14…基材
21…第1システム用回路
22…第2システム用回路
51,52,53,54…アンテナ部
101,102,103,104…アンテナ装置
201,202,203,204…アンテナモジュール
1...
E1... 1st end of 1st coil antenna E2... 2nd end of 1st coil antenna E3... 3rd end of 2nd coil antenna E4... 4th end of 2nd coil antenna E5... 5th end of inductor E6... Inductor End E7 of the third coil antenna... Eighth end E8 of the third coil antenna... Eighth end E9 of the third coil antenna... Ninth end E10 of the fourth coil antenna... Tenth end k12, k51, k52 of the fourth coil antenna, k53, k54... Coupling coefficients L1, L2, L3, L4, L5... Inductors M12, M15, M25, M34... Mutual inductances P1, P2, P3, P4, P5, P6...
Claims (25)
第3端および第4端を有する第2コイルアンテナと、
第5端および第6端を有するインダクタと、を備え、
前記第1コイルアンテナの前記第2端、前記第2コイルアンテナの前記第4端、および前記インダクタの前記第5端が互いに接続され、
前記第1端と前記第6端による端子対と、前記第3端と前記第6端による端子対と、による二端子対回路のインピーダンス行列の2行2列の要素をZ11,Z12,Z21,Z22で表し、前記第1コイルアンテナと前記第2コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタをM12で表すとき、
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2),(2,1)、または
|Zij|<|M12| (i,j)=(1,2),(2,1)の少なくとも一方が成り立つ、アンテナ装置。 A first coil antenna having a first end and a second end;
A second coil antenna having a third end and a fourth end;
An inductor having a fifth end and a sixth end,
The second end of the first coil antenna, the fourth end of the second coil antenna, and the fifth end of the inductor are connected to each other,
The elements in the second row and second column of the impedance matrix of the two-terminal pair circuit formed by the terminal pair formed by the first end and the sixth end and the terminal pair formed by the third end and the sixth end are Z11, Z12, Z21, When represented by Z22 and the mutual inductor by the magnetic field coupling between the first coil antenna and the second coil antenna is represented by M12,
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2), (2,1), or |Zij|<|M12| (i,j)=(1,2),(2,1) An antenna device in which at least one of the above is established.
前記第1コイルアンテナのコイル開口は、前記第1コイルアンテナの軸方向から視て、少なくとも一部が前記第2コイルアンテナのコイル開口に重なり、
前記第1コイルアンテナの前記第1端から前記第2端までの巻回方向と、前記第2コイルアンテナの前記第4端から前記第3端までの巻回方向は同じである、請求項2に記載のアンテナ装置。 The first coil antenna and the second coil antenna are wound around an axis,
When viewed from the axial direction of the first coil antenna, at least a part of the coil opening of the first coil antenna overlaps the coil opening of the second coil antenna,
3. The winding direction from the first end to the second end of the first coil antenna and the winding direction from the fourth end to the third end of the second coil antenna are the same. The antenna device according to.
前記第1コイルアンテナのコイル開口は、前記第1コイルアンテナの軸方向から視て、少なくとも一部が前記第2コイルアンテナのコイル開口に重ならず、
前記第1コイルアンテナの前記第1端から前記第2端までの巻回方向と、前記第2コイルアンテナの前記第4端から前記第3端までの巻回方向は逆である、請求項2に記載のアンテナ装置。 The first coil antenna and the second coil antenna are wound around an axis,
At least a part of the coil opening of the first coil antenna does not overlap with the coil opening of the second coil antenna when viewed from the axial direction of the first coil antenna,
3. The winding direction from the first end to the second end of the first coil antenna is opposite to the winding direction from the fourth end to the third end of the second coil antenna. The antenna device according to.
第3端および第4端を有する第2コイルアンテナと、
第7端および第8端を有する第3コイルアンテナと、
第9端および第10端を有する第4コイルアンテナと、
第5端および第6端を有するインダクタと、を備え、
前記第1コイルアンテナの前記第2端、前記第2コイルアンテナの前記第3端、および前記インダクタの前記第5端が互いに接続され、
前記第3コイルアンテナの前記第8端、前記第4コイルアンテナの前記第10端、および前記インダクタの前記第6端が互いに接続され、
前記第1端と前記第7端による端子対と、前記第3端と前記第9端による端子対と、による二端子対回路のインピーダンス行列の2行2列の要素をZ11,Z12,Z21,Z22で表し、前記第1コイルアンテナと前記第2コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタをM12で表し、第3コイルアンテナと前記第4コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタをM34で表すとき、
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2),(2,1)、または
|Zij|<|M12+M34| (i,j)=(1,2),(2,1)の少なくとも一方が成り立つ、アンテナ装置。 A first coil antenna having a first end and a second end;
A second coil antenna having a third end and a fourth end;
A third coil antenna having a seventh end and an eighth end;
A fourth coil antenna having a ninth end and a tenth end;
An inductor having a fifth end and a sixth end,
The second end of the first coil antenna, the third end of the second coil antenna, and the fifth end of the inductor are connected to each other,
The eighth end of the third coil antenna, the tenth end of the fourth coil antenna, and the sixth end of the inductor are connected to each other,
The elements in the second row and second column of the impedance matrix of the two-terminal pair circuit formed by the terminal pair formed by the first end and the seventh end and the terminal pair formed by the third end and the ninth end are Z11, Z12, Z21, Z22 represents a mutual inductor by magnetic field coupling between the first coil antenna and the second coil antenna by M12, and a mutual inductor by magnetic field coupling between the third coil antenna and the fourth coil antenna by M34.
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2), (2,1), or |Zij|<|M12+M34| (i,j)=(1,2),(2,1) An antenna device in which at least one of the above is established.
前記第1コイルアンテナのコイル開口は、前記第1コイルアンテナの軸方向から視て、少なくとも一部が前記第2コイルアンテナのコイル開口に重なり、
前記第3コイルアンテナのコイル開口は、前記第3コイルアンテナの軸方向から視て、少なくとも一部が前記第4コイルアンテナのコイル開口に重なり、
前記第1コイルアンテナの前記第1端から前記第2端までの巻回方向と、前記第2コイルアンテナの前記第4端から前記第3端までの巻回方向は同じであり、
前記第3コイルアンテナの前記第7端から前記第8端までの巻回方向と、前記第4コイルアンテナの前記第10端から前記第9端までの巻回方向は同じである、請求項10に記載のアンテナ装置。 The first coil antenna, the second coil antenna, the third coil antenna and the fourth coil antenna are wound around an axis,
When viewed from the axial direction of the first coil antenna, at least a part of the coil opening of the first coil antenna overlaps the coil opening of the second coil antenna,
When viewed from the axial direction of the third coil antenna, at least a part of the coil opening of the third coil antenna overlaps with the coil opening of the fourth coil antenna,
The winding direction from the first end to the second end of the first coil antenna and the winding direction from the fourth end to the third end of the second coil antenna are the same,
11. The winding direction from the seventh end to the eighth end of the third coil antenna and the winding direction from the tenth end to the ninth end of the fourth coil antenna are the same. The antenna device according to.
前記第1コイルアンテナのコイル開口は、前記第1コイルアンテナの軸方向から視て、少なくとも一部が前記第2コイルアンテナのコイル開口に重ならず、
前記第3コイルアンテナのコイル開口は、前記第3コイルアンテナの軸方向から視て、少なくとも一部が前記第4コイルアンテナのコイル開口に重ならず、
前記第1コイルアンテナの前記第1端から前記第2端までの巻回方向と、前記第2コイルアンテナの前記第4端から前記第3端までの巻回方向は逆であり、
前記第3コイルアンテナの前記第7端から前記第8端までの巻回方向と、前記第4コイルアンテナの前記第10端から前記第9端までの巻回方向は逆である、請求項10に記載のアンテナ装置。 The first coil antenna, the second coil antenna, the third coil antenna and the fourth coil antenna are wound around an axis,
At least a part of the coil opening of the first coil antenna does not overlap with the coil opening of the second coil antenna when viewed from the axial direction of the first coil antenna,
At least part of the coil opening of the third coil antenna does not overlap with the coil opening of the fourth coil antenna when viewed from the axial direction of the third coil antenna,
The winding direction from the first end to the second end of the first coil antenna is opposite to the winding direction from the fourth end to the third end of the second coil antenna,
11. The winding direction from the seventh end to the eighth end of the third coil antenna and the winding direction from the tenth end to the ninth end of the fourth coil antenna are opposite. The antenna device according to.
前記第1コイルアンテナの前記第1端と前記インダクタの前記第6端に接続される第1システム用回路と、
前記第2コイルアンテナの前記第3端と前記インダクタの前記第6端に接続される第2システム用回路と、
を備える、アンテナモジュール。 An antenna device according to any one of claims 1 to 8,
A first system circuit connected to the first end of the first coil antenna and the sixth end of the inductor;
A second system circuit connected to the third end of the second coil antenna and the sixth end of the inductor;
An antenna module comprising.
前記第1コイルアンテナの前記第1端と前記第3コイルアンテナの前記第7端に接続される第1システム用回路と、
前記第2コイルアンテナの前記第3端と前記第4コイルアンテナの前記第9端に接続される第2システム用回路と、
を備える、アンテナモジュール。 An antenna device according to any one of claims 9 to 16,
A first system circuit connected to the first end of the first coil antenna and the seventh end of the third coil antenna;
A second system circuit connected to the third end of the second coil antenna and the ninth end of the fourth coil antenna;
An antenna module comprising.
前記筐体に収容されるアンテナ装置と、
前記筐体に収容される第1システム用回路および第2システム用回路と、
を備え、
前記アンテナ装置は、
第1端および第2端を有する第1コイルアンテナと、
第3端および第4端を有する第2コイルアンテナと、
第5端および第6端を有するインダクタと、を有し、
前記第1コイルアンテナの前記第2端、前記第2コイルアンテナの前記第4端、および前記インダクタの前記第5端が互いに接続され、
前記第1端と前記第6端による端子対と、前記第3端と前記第6端による端子対と、による二端子対回路のインピーダンス行列の2行2列の要素をZ11,Z12,Z21,Z22で表し、前記第1コイルアンテナと前記第2コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタをM12で表すとき、
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2),(2,1)、または
|Zij|<|M12| (i,j)=(1,2),(2,1)の少なくとも一方が成り立ち、
前記第1システム用回路は、前記第1コイルアンテナの前記第1端と前記インダクタの前記第6端に接続され、
前記第2システム用回路は、前記第2コイルアンテナの前記第3端と前記インダクタの前記第6端に接続される、電子機器。 A housing,
An antenna device housed in the housing;
A first system circuit and a second system circuit housed in the housing;
Equipped with
The antenna device is
A first coil antenna having a first end and a second end;
A second coil antenna having a third end and a fourth end;
An inductor having a fifth end and a sixth end,
The second end of the first coil antenna, the fourth end of the second coil antenna, and the fifth end of the inductor are connected to each other,
The elements in the second row and second column of the impedance matrix of the two-terminal pair circuit formed by the terminal pair formed by the first end and the sixth end and the terminal pair formed by the third end and the sixth end are Z11, Z12, Z21, When represented by Z22 and the mutual inductor by the magnetic field coupling between the first coil antenna and the second coil antenna is represented by M12,
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2), (2,1), or |Zij|<|M12| (i,j)=(1,2),(2,1) At least one of
The first system circuit is connected to the first end of the first coil antenna and the sixth end of the inductor,
The second system circuit is an electronic device connected to the third end of the second coil antenna and the sixth end of the inductor.
前記筐体に収容されるアンテナ装置と、
前記筐体に収容される第1システム用回路および第2システム用回路と、
を備え、
前記アンテナ装置は、
第1端および第2端を有する第1コイルアンテナと、
第3端および第4端を有する第2コイルアンテナと、
第7端および第8端を有する第3コイルアンテナと、
第9端および第10端を有する第4コイルアンテナと、
第5端および第6端を有するインダクタと、を有し、
前記第1コイルアンテナの前記第2端、前記第2コイルアンテナの前記第4端、および前記インダクタの前記第5端が互いに接続され、
前記第3コイルアンテナの前記第8端、前記第4コイルアンテナの前記第10端、および前記インダクタの前記第6端が互いに接続され、
前記第1端と前記第7端による端子対と、前記第3端と前記第9端による端子対と、による二端子対回路のインピーダンス行列の2行2列の要素をZ11,Z12,Z21,Z22で表し、前記第1コイルアンテナと前記第2コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタをM12で表し、第3コイルアンテナと前記第4コイルアンテナとの磁界結合による相互インダクタをM34で表すとき、
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2),(2,1)、または
|Zij|<M12+M34| (i,j)=(1,2),(2,1)の少なくとも一方が成り立つ
前記第1システム用回路は、前記第1コイルアンテナの前記第1端と前記第3コイルアンテナの前記第7端に接続され、
前記第2システム用回路は、前記第2コイルアンテナの前記第3端と前記第4コイルアンテナの前記第9端に接続される、電子機器。 A housing,
An antenna device housed in the housing;
A first system circuit and a second system circuit housed in the housing;
Equipped with
The antenna device is
A first coil antenna having a first end and a second end;
A second coil antenna having a third end and a fourth end;
A third coil antenna having a seventh end and an eighth end;
A fourth coil antenna having a ninth end and a tenth end;
An inductor having a fifth end and a sixth end,
The second end of the first coil antenna, the fourth end of the second coil antenna, and the fifth end of the inductor are connected to each other,
The eighth end of the third coil antenna, the tenth end of the fourth coil antenna, and the sixth end of the inductor are connected to each other,
The elements in the second row and second column of the impedance matrix of the two-terminal pair circuit by the terminal pair formed by the first end and the seventh end and the terminal pair formed by the third end and the ninth end are Z11, Z12, Z21, Z22 represents a mutual inductor by magnetic field coupling between the first coil antenna and the second coil antenna by M12, and a mutual inductor by magnetic field coupling between the third coil antenna and the fourth coil antenna by M34.
|Zii|>|Zij| (i,j)=(1,2),(2,1), or |Zij|<M12+M34| (i,j)=(1,2),(2,1) At least one of the first system circuit is connected to the first end of the first coil antenna and the seventh end of the third coil antenna,
The second system circuit is an electronic device connected to the third end of the second coil antenna and the ninth end of the fourth coil antenna.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016153429A JP6729148B2 (en) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | Antenna device, antenna module, and electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016153429A JP6729148B2 (en) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | Antenna device, antenna module, and electronic device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018023019A JP2018023019A (en) | 2018-02-08 |
JP6729148B2 true JP6729148B2 (en) | 2020-07-22 |
Family
ID=61164714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016153429A Active JP6729148B2 (en) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | Antenna device, antenna module, and electronic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6729148B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102302764B1 (en) * | 2019-12-30 | 2021-09-15 | 경상국립대학교산학협력단 | Antenna for near field wireless Power transfer |
JP2022133597A (en) * | 2021-03-02 | 2022-09-14 | Tdk株式会社 | Antenna device and antennae module provided with the same |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3498716B2 (en) * | 2001-02-09 | 2004-02-16 | オムロン株式会社 | Antenna device |
JP5532866B2 (en) * | 2009-11-30 | 2014-06-25 | 船井電機株式会社 | Multi-antenna device and portable device |
JP5569340B2 (en) * | 2010-07-05 | 2014-08-13 | パナソニック株式会社 | Antenna device |
-
2016
- 2016-08-04 JP JP2016153429A patent/JP6729148B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018023019A (en) | 2018-02-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101609733B1 (en) | Antenna module package, antenna module package circuit, battery pack including the same and mobile device including the same | |
JP6308338B2 (en) | ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP6610752B2 (en) | ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP6311833B2 (en) | Antenna device | |
JP5817950B2 (en) | Communication terminal device and cover for communication terminal device | |
US9153865B2 (en) | Antenna device and communication terminal apparatus | |
JP6635230B1 (en) | Antenna device, communication system, and electronic device | |
JP5776868B1 (en) | ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP6579203B2 (en) | ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP6677361B1 (en) | Antenna device and electronic equipment | |
JP6583599B1 (en) | ANTENNA DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, AND ELECTRONIC DEVICE | |
WO2017119215A1 (en) | Composite antenna and electronic apparatus | |
JP6729148B2 (en) | Antenna device, antenna module, and electronic device | |
KR101675086B1 (en) | Antenna module package and antenna module package circuit | |
JP2013141164A (en) | Antenna device and communication terminal device | |
JP6701948B2 (en) | Antenna device and electronic device | |
WO2012144360A1 (en) | High frequency transformer, high frequency components and communication terminal apparatus | |
JP6981334B2 (en) | Composite antenna device and electronic equipment | |
JP5776297B2 (en) | High frequency transformer, high frequency component and communication terminal device | |
JP6350777B2 (en) | ANTENNA DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE | |
JP6627628B2 (en) | Antenna device and electronic equipment | |
WO2017104245A1 (en) | Antenna device and electronic apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190516 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200313 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200602 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200615 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6729148 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |