JPWO2011036962A1 - アンテナ装置及び携帯端末 - Google Patents

アンテナ装置及び携帯端末 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2011036962A1
JPWO2011036962A1 JP2011506281A JP2011506281A JPWO2011036962A1 JP WO2011036962 A1 JPWO2011036962 A1 JP WO2011036962A1 JP 2011506281 A JP2011506281 A JP 2011506281A JP 2011506281 A JP2011506281 A JP 2011506281A JP WO2011036962 A1 JPWO2011036962 A1 JP WO2011036962A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic core
antenna
coil
conductor
antenna device
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.)
Granted
Application number
JP2011506281A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4894974B2 (ja
Inventor
邦明 用水
邦明 用水
久保　浩行
浩行 久保
宏充 伊藤
宏充 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2011506281A priority Critical patent/JP4894974B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4894974B2 publication Critical patent/JP4894974B2/ja
Publication of JPWO2011036962A1 publication Critical patent/JPWO2011036962A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01Q7/06—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 with core of ferromagnetic material
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07777—Antenna details the antenna being of the inductive type
    • G06K19/07779—Antenna details the antenna being of the inductive type the inductive antenna being a coil
    • G06K19/07783—Antenna details the antenna being of the inductive type the inductive antenna being a coil the coil being planar
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07786—Antenna details the antenna being of the HF type, such as a dipole
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10316—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
    • G06K7/10336—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers the antenna being of the near field type, inductive coil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2216—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in interrogator/reader equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2225—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises

Abstract

フレキシブル基板（１０）に矩形渦巻き状のコイル導体（ＣＷ）が形成されている。コイル導体（ＣＷ）の形成領域の中心部には矩形の開口が設けられていて、その開口に磁性体コア（１）が挿入されている。コイル導体（ＣＷ）は、磁性体コア（１）の第１主面（ＭＳ１）に近接する第１の導体部分（１１）、及び磁性体コア（１）の第２主面（ＭＳ２）に近接する第２の導体部分（１２）を備えている。前記磁性体コア（１）とコイル導体（ＣＷ）とによってアンテナコイル（２１）が構成されている。回路基板（２０）はグランド電極形成領域（ＧＡ）とグランド電極非形成領域（ＮＧＡ）を備えている。アンテナコイル（２１）は、磁性体コア（１）の第１主面（ＭＳ１）が回路基板（２０）に対面する状態で、回路基板（２０）のグランド電極非形成領域（ＮＧＡ）に実装されている。

Description

この発明は、電磁界信号を介して外部機器と通信するＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システム等に用いられるアンテナ装置及びそれを備えた携帯端末に関するものである。
ＲＦＩＤシステムで用いられる携帯電子機器に搭載されるアンテナ装置が特許文献１に開示されている。特許文献１のアンテナ装置は、コイル巻回領域の中心部を挟んで相対向する二つの位置の巻線間隔を異ならせた非対称形状のコイルを備え、巻線間隔の大きな側では、ＩＣカードと対向する主面の反対側に磁性体を配置し、巻線間隔の小さな側では、ＩＣカードと対向する主面に磁性体を配置したものである。
特許第３９７５９１８号公報
ところが、特許文献１に示されているアンテナ装置を備えた電子機器をリーダライタにかざす際に、電子機器のアンテナ装置とリーダライタのアンテナ装置との成す角度によっては通信が不能になるおそれがある。すなわち、ＩＣカードと携帯端末とが平行状態で通信を行う場合には問題が少ない。しかしＩＣカードではなく、備え付けのリーダライタなどと通信を行う場合には、携帯端末とリーダライタの位置（角度）が一定とならず、通信性能が劣化する問題がある。
図１は、特許文献１に示されたアンテナ装置と同様のアンテナ装置とリーダライタのアンテナ装置との成す角度を変えたときの、アンテナ装置のコイルを鎖交する磁束について示す図である。図１中の実線の矢印及び破線の矢印はいずれも磁束を模式的に表している。
磁性体コア１の第１主面は平面導体２に近い側に対面し、コイル導体のうち第１の導体部分１１は磁性体コア１の第１主面に近接し、コイル導体のうち第２の導体部分１２は磁性体コア１の第２主面に近接する。そして、磁性体コア１と前記コイル導体とによるアンテナコイルが平面導体２の端部付近に配置されて、アンテナ装置が構成される。
図１（Ａ）のように、磁性体コア１とリーダライタ側アンテナ装置３０とが平行である場合には、すなわち、両者の成す角度が０°の場合は、磁性体コア１に対して右側から入る磁束（実線）が左側から入る磁束（破線）より大きく、コイルには起電力が発生する。
しかし、その状態から図１（Ｂ）のように、角度をつけた状態にすると、リーダライタから離れた側（右側）から入る磁束が減少し、リーダライタに近い側（左側）から入る磁束が増加するため、ある角度で左右の磁束が完全に等しくなり、起電力が発生しないポイントが発生する。このような状態では通信不能となる。
そこで、この発明の目的は、リーダライタの読み取り面に対して成す角度に依存する通信性能の劣化を抑えたアンテナ装置及びそれを備えた携帯端末を提供することにある。
前記課題を解決するために、この発明のアンテナ装置は、第１主面及び第２主面を有する板状の磁性体コアと、この磁性体コアに巻回されたコイル導体と、を備えたアンテナコイル、及び前記アンテナコイルが近接する平面導体を備え、
前記アンテナコイルは前記平面導体より通信相手のアンテナ側に配置され、
前記コイル導体のうち、前記磁性体コアの第１主面に近接する第１の導体部分と、前記磁性体コアの第２主面に近接する第２の導体部分とは、前記磁性体コアの平面透視で重ならない位置にあり、
前記磁性体コアの第１主面は前記平面導体の面（延長面）に対面し、
前記平面導体及び前記アンテナコイルを平面視した状態で、前記アンテナコイルは前記平面導体に重ならない位置または前記平面導体に一部が重ならない位置に設けられている。
前記平面導体は、例えば回路基板に形成されたグランド電極であり、前記回路基板のグランド電極非形成領域に前記アンテナコイルが配置されてもよい。
また、例えば、前記磁性体コアは、シート状に成型された、磁性体粉と樹脂材との混成体、又は複数に小片化された焼結磁性体である。
また、例えば、前記磁性体コアは、一方端が他の部分より大きく形成されている。
この発明の携帯端末は、前記のいずれかに記載のアンテナ装置を筐体内に備えたものである。
この発明によれば、リーダライタのアンテナに対して前記アンテナ装置の成す角度が０°〜９０°の範囲内で、コイル導体を鎖交する互いに逆方向の磁束が等しくなることがなく、すなわち磁束を互いに打ち消しあうことがなく、０°〜９０°の範囲又はそれ以上の範囲で通信を安定に行うことができる。
また、回路基板のグランド電極非形成領域に前記アンテナコイルを実装することによってアンテナ装置を容易に構成できる。
また、前記磁性体コアを、小片化された焼結磁性体で構成することにより、アンテナコイル全体に柔軟性をもたせることができ、携帯端末等の組み込み先電子機器の筐体内に高い自由度のもとで組み込める。
特許文献１に示されたアンテナ装置と同様のアンテナ装置と、リーダライタのアンテナ装置と、の成す角度を変えたときの、アンテナ装置のコイルを鎖交する磁束について示す図である。 第１の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す図であり、図２（Ａ）はアンテナ装置１０１の平面図、図２（Ｂ）はその正面図、図２（Ｃ）はアンテナコイル２１の平面図である。 アンテナ装置を筐体内に納めた携帯端末２０１をリーダライタ側アンテナ装置３０にかざす角度θについて示す斜視図である。 図３に示した角度θを変化させたときのアンテナコイルを通る磁束の様子を模式的に表した図である。 リーダライタに対する携帯端末のかざす角度θと最大通信距離との関係を示す図である。 図６（Ａ）は第２の実施形態に係るアンテナコイルに備える磁性体コア１の平面図、図６（Ｂ）は第２の実施形態に係るアンテナコイル２２の平面図である。 図７（Ａ）は第３の実施形態に係るアンテナコイルに備える磁性体コア１の平面図、図７（Ｂ）は第３の実施形態に係るアンテナコイル２２の平面図である。 携帯端末内へのアンテナコイルの設置状態を示す図である。 第４の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す図である。 第５の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す図である。 第６の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す図であり、図１１（Ａ）はアンテナ装置１０６の平面図、図１１（Ｂ）はその正面図、図１１（Ｃ）はアンテナコイル２１を通る磁束の様子を示す斜視図である。
《第１の実施形態》
図２は第１の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
図２（Ａ）は、アンテナコイル２１及びそれを実装する矩形板状の回路基板２０を備えるアンテナ装置１０１の平面図である。図２（Ｂ）は、前記アンテナ装置１０１の正面図である。図２（Ｃ）はアンテナコイル２１の平面図である。
磁性体コア１は矩形板形状に成形されたフェライトのコアである。この磁性体コア１には図２に示すようにコイル導体ＣＷが巻回されている。具体的には、フレキシブル基板１０に矩形渦巻き状のコイル導体ＣＷが形成されていて、その渦巻きの中心部に矩形の開口が設けられていて、その開口に磁性体コア１が挿入されている。
コイル導体ＣＷは、磁性体コア１の第１主面ＭＳ１に近接する第１の導体部分１１、及び磁性体コア１の第２主面ＭＳ２に近接する第２の導体部分１２を備えている。前記磁性体コア１とコイル導体ＣＷとによってアンテナコイル２１が構成されている。
回路基板２０はグランド電極形成領域ＧＡとグランド電極非形成領域ＮＧＡを備えている。前記グランド電極形成領域ＧＡのグランド電極が、この発明に係る平面導体である。
アンテナコイル２１は、磁性体コア１の第１主面ＭＳ１が回路基板２０に対面する状態で、回路基板２０のグランド電極非形成領域ＮＧＡに実装されている。したがって、磁性体コア１の第１主面ＭＳ１はグランド電極形成領域ＧＡの面（グランド電極形成領域ＧＡの延長面）に対面している。また、アンテナコイル２１及びグランド電極形成領域ＧＡを平面視した状態で、アンテナコイル２１はグランド電極形成領域ＧＡの端部より外方に配置されている。
また、前記コイル導体のうち、第１の導体部分１１と第２の導体部分１２とは、磁性体コア１を平面透視で（磁性体コア１の第１主面ＭＳ１または第２主面ＭＳ２の法線方向から見て）重ならないように配置されている。
図２（Ｂ）に示されている状態では、リーダライタ側アンテナ装置３０に対してアンテナ装置１０１が平行に配置され（かざされ）ている、この状態でリーダライタの磁束がアンテナコイル２１のコイル導体ＣＷと鎖交し、両者は磁気的に結合する。
なお、アンテナコイル２１のコイル導体ＣＷの両端は回路基板２０上の所定の端子電極に接続される。この接続構造については図示を省略している。
図３は、前記アンテナ装置を筐体内に納めた携帯端末２０１をリーダライタ側アンテナ装置３０にかざす角度θについて示す斜視図である。図２に示した回路基板２０は携帯端末の筐体に沿って配置されているので、リーダライタ側アンテナ装置３０に対して携帯端末２０１を平行に配置した状態で、アンテナ装置１０１はリーダライタ側アンテナ装置３０に対して平行に配置されることになる。このときの角度θは０°である。
図４は、図３に示した角度θを変化させたときのアンテナコイルを通る磁束の様子を模式的に表した図である。
θ＝０°のとき、リーダライタの磁束は、磁性体コア１に対してほぼ垂直方向にコイル導体ＣＷの形成領域の中心部を通過する。
θ＝４５°のとき、リーダライタの磁束は、磁性体コア１に対してほぼ４５°方向にコイル導体ＣＷの形成領域の中心部を通過する。このとき、図１（Ｂ）に示したようなコイル導体ＣＷに対して逆方向に通過する磁束は非常に小さい。
θ＝９０°のとき、リーダライタの磁束は、磁性体コア１の面方向にコイル導体ＣＷの形成領域の中心部を通過する。このときも、コイル導体ＣＷを過ぎる磁束の方向は同じである。
したがって、携帯端末２０１をリーダライタ側アンテナ装置３０にかざす角度θがどのような値であっても、磁性体コアを両方向に通過する磁束同士で互いに磁束を打ち消すような状況が生じない。
図５はリーダライタに対する携帯端末のかざす角度θと最大通信距離との関係を示す図である。図５において、折れ線Ｅは、第１の実施形態に係るアンテナ装置の特性、折れ線Ｐは、図１に示した従来構造のアンテナ装置の特性である。従来構造のアンテナ装置では、角度θが３０°〜４５°付近で最大通信距離が極端に短くなるが、本発明のアンテナ装置によれば、角度θが０°〜９０°（９０°以上）の全ての範囲に亘って最大通信距離を大きく保つことができることが分かる。
《第２の実施形態》
図６（Ａ）は第２の実施形態に係るアンテナコイルに備える磁性体コア１の平面図、図６（Ｂ）は第２の実施形態に係るアンテナコイル２２の平面図である。
図２（Ｃ）に示したアンテナコイル２１と異なるのは、磁性体コア１の一方端が他の部分より太く形成されていることである。
このような形状の磁性体コア１を用いることにより、磁性体コア１を通る磁束が強くなり、通信相手のアンテナとの磁界結合を強めることができ、通信可能最長距離が長くなるなど、通信性能が向上する。図６（Ｂ）においては、磁性体コア１の太い部分を第１の導体部分１１に近接させてアンテナコイル２２を構成したが、磁性体コア１の太い部分を第２の導体部分１２に近接させてアンテナコイルを形成してもよい。磁性体コア１の太くする部分（幅広にする部分）は、第１の導体部分１１に近接する部分、あるいは、第２の導体部分１２に近接する部分のいずれかに限定されるものではない。このように、磁性体コア１の一方端を他の部分より太くすることによって、集磁効果が高まり、通信性能がより向上する。また、グランド導体の端部側となる磁性体コアの端部を太くすることにより、グランド導体の端部付近の磁気抵抗が低くなって集磁効果が高まる。
なお、図６に示したアンテナコイル２２では、磁性体コア１の一方の端部の全体が広く（太く）形成されているが、この部分は外側程広い台形状であってもよい。また、磁性体コア１の中央から両端部にかけて共に幅が広くなる蝶形状であってもよい。
《第３の実施形態》
図７（Ａ）は第３の実施形態に係るアンテナコイルに備える磁性体コア１の平面図、図７（Ｂ）は第３の実施形態に係るアンテナコイル２３の平面図である。このアンテナコイル２３は、矩形板形状の磁性体コア１とコイル導体が形成されたフレキシブル基板１０を備えている。図６（Ｂ）に示されているアンテナコイル２２と異なるのは、磁性体コア１の構造である。
図７（Ａ）に示されている磁性体コア１は、フェライト粉などの磁性体粉と樹脂材との混成体をシート状に成形し、さらにそれを複数に小片化したものを焼結して焼結磁性体を作成し、複数の小片の両面をフィルムでラミネートしたものである。図７中の破線で区切られた部分は、焼結磁性体の小片を表している。このような構成により、磁性体コア１全体は柔軟性をもつことになる。
なお、図７（Ｂ）においては、磁性体コア１の太い部分を第１の導体部分１１に近接させてアンテナコイル２２を構成したが、第２の実施形態で述べたとおり、磁性体コア１の太くする部分（幅広にする部分）は、第１の導体部分１１に近接する部分、あるいは、第２の導体部分１２に近接する部分のいずれかに限定されるものではない。このように、磁性体コア１の一方端を他の部分より太くすることによって、回路基板のグランド電極形成領域ＧＡより離れた位置での集磁効果が高まり、通信性能がより向上する。
図８は、携帯端末内へのアンテナコイルの設置状態を示す図である。この例では、アンテナコイル２３が携帯端末の筐体２００の内面に貼付されている。アンテナコイル２２は柔軟性があるので、筐体内の単一平面に限らずに、筐体の内面に沿って設けることができる。そのため、種々の形状の筐体内に容易に組み込める。
《第４の実施形態》
図９は第４の実施形態に係るアンテナ装置１０４の平面図である。
アンテナ装置１０４はアンテナコイル２１及びそれを実装する矩形板状の回路基板２０を備える。図２（Ａ）に示した例と異なり、グランド電極形成領域ＧＡは、アンテナコイル２１の両側部にまで延設されている。その他の構成は第１の実施形態で示したものと同様である。
このような構成であっても、図４に示したように携帯端末をリーダライタ側アンテナ装置にかざしたとき、磁性体コア１を両方向に通過する磁束同士で互いに磁束を打ち消すような状況が生じにくい。
なお、グランド電極形成領域ＧＡはアンテナコイルの片側側部にのみ延設されていてもよい。
《第５の実施形態》
図１０は第５の実施形態に係るアンテナ装置１０５の平面図である。
アンテナ装置１０５はアンテナコイル２１及びそれを実装する矩形板状の回路基板２０を備える。グランド電極形成領域ＧＡは、アンテナコイル２１を取り囲むように設けられている。その他の構成は第１の実施形態で示したものと同様である。
このような構成であっても、図４に示したように携帯端末をリーダライタ側アンテナ装置にかざしたとき、磁性体コア１を両方向に通過する磁束同士で互いに磁束を打ち消すような状況は生じにくい。
《第６の実施形態》
図１１は第６の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す図である。
図１１（Ａ）は、アンテナコイル２１及びそれを実装する矩形板状の回路基板２０を備えるアンテナ装置１０６の平面図である。図１１（Ｂ）は、前記アンテナ装置１０６の正面図である。図１１（Ｃ）はアンテナコイル２１を通る磁束の様子を示す斜視図である。図１１（Ｃ）ではアンテナコイル２１を簡略化して表している。
回路基板２０はグランド電極形成領域ＧＡとグランド電極非形成領域ＮＧＡを備えている。この例では回路基板２０の内層にグランド電極を形成している。このグランド電極の形成領域がグランド電極形成領域ＧＡである。アンテナコイル２１は、磁性体コア１の第１主面ＭＳ１が回路基板２０に対面する状態で、回路基板２０のグランド電極形成領域ＧＡとグランド電極非形成領域ＮＧＡの両方に重なる位置に実装されている。アンテナコイル２１の構成は第１の実施形態で示したものと同様である。
アンテナ装置１０６を筐体内に収めた携帯端末をリーダライタ側アンテナ装置３０にかざす角度θがほぼ４５°であるとき、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）中に破線の矢印線で示すように磁束φｓが通る。すなわち、磁束φｓは磁性体コア１の第２主面ＭＳ２から磁性体コア１に入り、グランド電極形成領域ＧＡの側方へ向かうように抜ける。このようにθ＝４５°のときコイル導体の巻回中心部を磁束が通過する。
この例のように、平面視したとき、アンテナコイルの一部がグランド電極形成領域ＧＡと重なっていてもよい。このような構成であっても、携帯端末をリーダライタ側アンテナ装置にかざしたとき、磁性体コア１を両方向に通過する磁束同士で互いに磁束を打ち消すような状況が生じにくい。
ただ、携帯端末をリーダライタ側アンテナ装置にかざすときの角度θが０°のときは、グランド電極形成領域ＧＡが磁束の通過を遮るようになるので、通信距離はあまり延びない。角度θが４５°のときは、図１１に示したように磁束φｃ，φｓが通過し、角度θが９０°のときは、図４と同じように通過する。このように、アンテナコイルの一部がグランド電極形成領域ＧＡと重なっていても、特に、コイル導体ＣＷのうち第２の導体部分１２がグランド電極形成領域ＧＡと重なっていても、アンテナコイル２１とリーダライタ側アンテナとのなす角度θが４５〜９０°のときに十分に通信距離を確保できる。
《他の実施形態》
なお、以上に示した各実施形態では、基板のグランド電極を平面導体の例として示したが、液晶表示パネルの背面に配置されるシールド板、筐体の内面に形成されている導体膜や導体箔、さらには電池パックを平面導体として扱い、アンテナ装置を構成することもできる。また、平面導体は矩形状の導体に限らず、様々な平面形状であってもよい。また、平面導体は単層に限らず、複数層で構成されていてもよい。さらに、平面導体はその主要部が平面状であればよく、他の部分に曲げ部分があってもよい。
ＣＷ…コイル導体
ＧＡ…グランド電極形成領域
ＭＳ１…磁性体コアの第１主面
ＭＳ２…磁性体コアの第２主面
ＮＧＡ…グランド電極非形成領域
１…磁性体コア
１０…フレキシブル基板
１１…第１の導体部分
１２…第２の導体部分
２０…回路基板
２１，２２，２３…アンテナコイル
３０…リーダライタ側アンテナ装置
１０１，１０４，１０５，１０６…アンテナ装置
２００…筐体
２０１…携帯端末
前記課題を解決するために、この発明のアンテナ装置は、第１主面及び第２主面を有する板状の磁性体コアと、この磁性体コアに巻回されたコイル導体と、を備えたアンテナコイル、及び前記アンテナコイルが近接する平面導体を備え、
前記コイル導体のうち、前記磁性体コアの第１主面に近接する第１の導体部分と、前記磁性体コアの第２主面に近接する第２の導体部分とは、前記磁性体コアの平面透視で重ならない位置にあり、
前記磁性体コアの第１主面は前記平面導体の面（延長面）に対面し、
前記平面導体及び前記アンテナコイルを平面視した状態で、前記アンテナコイルは前記平面導体に重ならない位置または前記平面導体に一部が重ならない位置に設けられている。

Claims (5)

  1. 第１主面及び第２主面を有する板状の磁性体コアと、この磁性体コアに巻回されたコイル導体と、を備えたアンテナコイル、及び前記アンテナコイルが近接する平面導体を備えたアンテナ装置において、
    前記アンテナコイルは前記平面導体より通信相手のアンテナ側に配置され、
    前記コイル導体のうち、前記磁性体コアの第１主面に近接する第１の導体部分と、前記磁性体コアの第２主面に近接する第２の導体部分とは、前記磁性体コアの平面透視で重ならない位置にあり、
    前記磁性体コアの第１主面は前記平面導体の面に対面し、
    前記平面導体及び前記アンテナコイルを平面視した状態で、前記アンテナコイルは前記平面導体に重ならない位置または前記平面導体に一部が重ならない位置に設けられている、アンテナ装置。
  2. 前記平面導体は、回路基板に形成されたグランド電極であり、前記回路基板のグランド電極非形成領域に前記アンテナコイルが配置された、請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 前記磁性体コアは、シート状に成型された、磁性体粉と樹脂材との混成体、又は複数に小片化された焼結磁性体である、請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
  4. 前記磁性体コアは、一方端が他の部分より太く形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
  5. 請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナ装置を筐体内に備えた、携帯端末。
JP2011506281A 2009-09-25 2010-08-13 アンテナ装置及び携帯端末 Active JP4894974B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011506281A JP4894974B2 (ja) 2009-09-25 2010-08-13 アンテナ装置及び携帯端末

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009221626 2009-09-25
JP2009221626 2009-09-25
JP2011506281A JP4894974B2 (ja) 2009-09-25 2010-08-13 アンテナ装置及び携帯端末
PCT/JP2010/063746 WO2011036962A1 (ja) 2009-09-25 2010-08-13 アンテナ装置及び携帯端末

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011285265A Division JP5510443B2 (ja) 2009-09-25 2011-12-27 アンテナ装置及び携帯端末

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4894974B2 JP4894974B2 (ja) 2012-03-14
JPWO2011036962A1 true JPWO2011036962A1 (ja) 2013-02-14

Family

ID=43795722

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011506265A Active JP4894973B2 (ja) 2009-09-25 2010-08-13 アンテナ装置及び通信端末装置
JP2011506281A Active JP4894974B2 (ja) 2009-09-25 2010-08-13 アンテナ装置及び携帯端末
JP2011285265A Active JP5510443B2 (ja) 2009-09-25 2011-12-27 アンテナ装置及び携帯端末

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011506265A Active JP4894973B2 (ja) 2009-09-25 2010-08-13 アンテナ装置及び通信端末装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011285265A Active JP5510443B2 (ja) 2009-09-25 2011-12-27 アンテナ装置及び携帯端末

Country Status (6)

Country Link
US (4) US9160059B2 (ja)
EP (4) EP3057178A1 (ja)
JP (3) JP4894973B2 (ja)
KR (2) KR101280264B1 (ja)
CN (4) CN102414915B (ja)
WO (2) WO2011036962A1 (ja)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9136600B2 (en) 2010-09-30 2015-09-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna
CN102687338B (zh) * 2009-12-24 2015-05-27 株式会社村田制作所 天线及便携终端
JP4935964B2 (ja) 2009-12-24 2012-05-23 株式会社村田製作所 通信端末
US9190711B2 (en) 2010-07-28 2015-11-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Antenna device and communication apparatus including the same
JP5625813B2 (ja) * 2010-08-12 2014-11-19 株式会社村田製作所 通信端末装置
US8638268B2 (en) * 2010-09-30 2014-01-28 Murata Manufacturing Co., Ltd. Coil antenna and antenna structure
WO2012053412A1 (ja) 2010-10-21 2012-04-26 株式会社村田製作所 通信端末装置
CN103503234B (zh) * 2011-06-13 2017-04-12 株式会社村田制作所 天线装置及通信终端装置
EP2562868A1 (en) * 2011-08-22 2013-02-27 Laird Technologies AB A multiple-turn loop antenna arrangement and a portable radio communication device comprising such an arrangement
JP5641152B2 (ja) * 2011-10-07 2014-12-17 株式会社村田製作所 アンテナ装置および電子機器
CN105356064A (zh) 2011-11-09 2016-02-24 株式会社村田制作所 天线装置以及电子设备
JP5152395B2 (ja) * 2011-11-24 2013-02-27 パナソニック株式会社 アンテナ、アンテナ装置及び通信装置
JP2013115648A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Dexerials Corp アンテナ装置、通信装置
EP2600362A3 (en) 2011-11-30 2013-07-31 Panasonic Corporation Antenna, antenna apparatus, and communication apparatus
JP5152396B1 (ja) * 2011-11-30 2013-02-27 パナソニック株式会社 アンテナ、アンテナ装置及び通信装置
JP5549788B2 (ja) * 2012-02-02 2014-07-16 株式会社村田製作所 アンテナ装置
JP5814854B2 (ja) * 2012-04-18 2015-11-17 株式会社東芝 通信装置
JP5772868B2 (ja) * 2012-05-21 2015-09-02 株式会社村田製作所 アンテナ装置および無線通信装置
EP2865672A4 (en) * 2012-06-22 2015-12-16 Sumitomo Chemical Co FUSED HETEROCYCLIC COMPOUND
JP6143485B2 (ja) * 2012-10-17 2017-06-07 デクセリアルズ株式会社 電子機器及びアンテナ装置
JP6099352B2 (ja) * 2012-10-17 2017-03-22 デクセリアルズ株式会社 電子機器及びコイルモジュール
CN105009366B (zh) * 2013-02-14 2017-11-14 阿莫技术有限公司 无线通信天线模块及由其组成的移动终端
JP6122321B2 (ja) * 2013-03-19 2017-04-26 デクセリアルズ株式会社 アンテナ装置及び電子機器
CN109193135A (zh) * 2013-06-27 2019-01-11 佳邦科技股份有限公司 天线结构
CN104681917B (zh) * 2013-12-03 2018-03-23 佳邦科技股份有限公司 双线圈的天线结构
CN105470640A (zh) * 2014-09-24 2016-04-06 佳邦科技股份有限公司 天线结构
DE102015111038B4 (de) * 2015-07-08 2021-05-06 Infineon Technologies Ag Eine vertikale Ferritantenne mit vorgefertigten Verbindungsbauteilen
CN105048061B (zh) * 2015-07-27 2018-01-12 电子科技大学 一种近场通讯天线装置
JP6597431B2 (ja) * 2016-03-18 2019-10-30 株式会社リコー アンテナ装置及び通信装置
JP2017208790A (ja) * 2016-05-23 2017-11-24 Tdk株式会社 アンテナ装置及びこれを備える携帯無線機器
JP6774701B2 (ja) * 2016-05-30 2020-10-28 デクセリアルズ株式会社 アンテナ装置
US9922761B2 (en) * 2016-07-29 2018-03-20 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Magnetic material and device for transmitting data using the same
KR101968975B1 (ko) * 2016-09-23 2019-04-15 주식회사 아모텍 안테나 모듈
JP6292288B1 (ja) * 2016-12-09 2018-03-14 ダイキン工業株式会社 リモートコントローラ
KR101968632B1 (ko) * 2017-06-30 2019-04-12 주식회사 아모텍 안테나 모듈
KR102021147B1 (ko) * 2017-06-30 2019-09-11 주식회사 아모텍 안테나 모듈
KR20190009936A (ko) * 2017-07-20 2019-01-30 삼성전기주식회사 안테나 모듈 및 이를 구비하는 전자 기기
KR101883109B1 (ko) * 2017-07-20 2018-07-27 삼성전기주식회사 안테나 모듈
JP7322513B2 (ja) * 2019-05-28 2023-08-08 Tdk株式会社 アンテナ装置及びこれを備えるｉｃカード
US11788887B2 (en) 2020-03-27 2023-10-17 Nanohmics, Inc. Tunable notch filter
US11435230B2 (en) 2020-03-27 2022-09-06 Nanohmics, Inc. Methods for spectral mapping

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4628324A (en) * 1982-04-14 1986-12-09 Sensormatic Electronics Corporation Coil assembly for substantially isotropic flux linkage in a given plane
JP3891448B2 (ja) * 1994-04-11 2007-03-14 日立金属株式会社 薄型アンテナおよびそれを用いたカード
JP3286912B2 (ja) * 1997-12-19 2002-05-27 株式会社村田製作所 表面実装型アンテナおよびそれを用いた通信機
JP3956172B2 (ja) * 1998-07-31 2007-08-08 吉川アールエフシステム株式会社 データキャリア及びデータキャリア用アンテナ
WO2000072404A1 (fr) * 1999-05-21 2000-11-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenne de communication mobile et appareil de communication mobile dans lequel elle est utilisee
JP2001028510A (ja) * 1999-07-13 2001-01-30 Yoshikawa Rf System Kk データキャリア用アンテナ及びそれを用いたデータキャリア
JP3607217B2 (ja) * 2001-05-09 2005-01-05 株式会社ハネックス中央研究所 データキャリア構造及びその製造方法
TW531976B (en) 2001-01-11 2003-05-11 Hanex Co Ltd Communication apparatus and installing structure, manufacturing method and communication method
JP2002325013A (ja) * 2001-04-26 2002-11-08 Mitsubishi Materials Corp アンテナコイル
JP2002373319A (ja) * 2001-06-18 2002-12-26 Kyocera Chemical Corp 非接触データキャリアパッケージとそれに用いる非接触データキャリア用アンテナ磁心
WO2003030300A1 (fr) * 2001-09-28 2003-04-10 Mitsubishi Materials Corporation Bobine antenne et etiquette d'utilisation rfid l'utilisant, antenne d'utilisation de transpondeur
JP4196554B2 (ja) * 2001-09-28 2008-12-17 三菱マテリアル株式会社 タグ用アンテナコイル及びそれを用いたｒｆｉｄ用タグ
JP3896965B2 (ja) * 2002-01-17 2007-03-22 三菱マテリアル株式会社 リーダ／ライタ用アンテナ及び該アンテナを備えたリーダ／ライタ
JP3899282B2 (ja) 2002-04-15 2007-03-28 大陽日酸株式会社 ガス分離方法
JP4273734B2 (ja) 2002-09-25 2009-06-03 ソニー株式会社 アンテナ装置
JP3975918B2 (ja) 2002-09-27 2007-09-12 ソニー株式会社 アンテナ装置
JP4232474B2 (ja) 2002-09-27 2009-03-04 ソニー株式会社 通信機能付き電子機器
JP4264534B2 (ja) 2003-01-29 2009-05-20 ソニー株式会社 データ通信装置、非接触データ送受信システム、及びアンテナ装置
EP1460715A1 (en) * 2003-03-20 2004-09-22 Hitachi Metals, Ltd. Surface mount type chip antenna and communication equipment using the same
US7148851B2 (en) * 2003-08-08 2006-12-12 Hitachi Metals, Ltd. Antenna device and communications apparatus comprising same
KR100995265B1 (ko) * 2003-12-25 2010-11-19 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 안테나 장치 및 통신기기
CN1938902B (zh) * 2004-03-31 2012-05-30 Toto株式会社 微型条状天线
JP2006129003A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Tdk Corp Ｒｆｉｄタグの取付方法、取付構造、アンテナ構造体及びｒｆｉｄタグ付き装置
JP2006270681A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Sony Corp 携帯機器
JP4414940B2 (ja) 2005-06-14 2010-02-17 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 アンテナ装置及びアンテナ装置の調整方法
JP4414942B2 (ja) 2005-06-30 2010-02-17 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 アンテナ装置
GB2430556B (en) * 2005-09-22 2009-04-08 Sarantel Ltd A mobile communication device and an antenna assembly for the device
JP4828216B2 (ja) * 2005-11-30 2011-11-30 株式会社リコー Ｒｆｉｄシステム及び画像形成装置
JP3121577U (ja) * 2006-03-02 2006-05-18 株式会社スマート 偏心磁性体コイルシステム
JP3933191B1 (ja) * 2006-03-13 2007-06-20 株式会社村田製作所 携帯電子機器
JP4868128B2 (ja) * 2006-04-10 2012-02-01 日立金属株式会社 アンテナ装置及びそれを用いた無線通信機器
KR20090040407A (ko) * 2006-06-21 2009-04-24 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 자성체 안테나 및 페라이트 소결체
JP4772602B2 (ja) * 2006-06-29 2011-09-14 京セラ株式会社 アンテナ装置および同アンテナ装置を搭載した携帯端末装置
TW200826366A (en) 2006-11-02 2008-06-16 Murata Manufacturing Co Antenna coil and antenna unit
JP5028072B2 (ja) 2006-11-17 2012-09-19 理想科学工業株式会社 インクジェット画像記録装置
US7782261B2 (en) * 2006-12-20 2010-08-24 Nokia Corporation Antenna arrangement
US7764236B2 (en) * 2007-01-04 2010-07-27 Apple Inc. Broadband antenna for handheld devices
US8009101B2 (en) * 2007-04-06 2011-08-30 Murata Manufacturing Co., Ltd. Wireless IC device
KR101335824B1 (ko) * 2007-04-19 2013-12-03 엘지전자 주식회사 이동단말기
WO2009078214A1 (ja) * 2007-12-18 2009-06-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. 磁性体アンテナおよびアンテナ装置
US7825860B2 (en) * 2008-04-16 2010-11-02 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Antenna assembly
JP4883125B2 (ja) * 2009-04-03 2012-02-22 株式会社村田製作所 アンテナ

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120009473A (ko) 2012-02-01
KR20120010246A (ko) 2012-02-02
US9742066B2 (en) 2017-08-22
CN102414915A (zh) 2012-04-11
EP2482382A1 (en) 2012-08-01
KR101280264B1 (ko) 2013-07-08
US9627763B2 (en) 2017-04-18
CN104751095A (zh) 2015-07-01
US9160059B2 (en) 2015-10-13
EP2482381A4 (en) 2013-11-13
US20150380822A1 (en) 2015-12-31
CN102414915B (zh) 2015-07-22
CN105048098B (zh) 2018-09-14
CN105048098A (zh) 2015-11-11
JP5510443B2 (ja) 2014-06-04
EP2482381A1 (en) 2012-08-01
CN104751095B (zh) 2017-12-19
CN102414916A (zh) 2012-04-11
WO2011036963A1 (ja) 2011-03-31
KR101226158B1 (ko) 2013-01-24
JP4894974B2 (ja) 2012-03-14
EP2482382A4 (en) 2015-01-28
US20120098724A1 (en) 2012-04-26
US20150380823A1 (en) 2015-12-31
JP4894973B2 (ja) 2012-03-14
EP3240110A1 (en) 2017-11-01
US9160060B2 (en) 2015-10-13
WO2011036962A1 (ja) 2011-03-31
EP3057178A1 (en) 2016-08-17
EP2482382B1 (en) 2020-05-20
US20120098711A1 (en) 2012-04-26
JPWO2011036963A1 (ja) 2013-02-21
JP2012065368A (ja) 2012-03-29
CN102414916B (zh) 2015-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5510443B2 (ja) アンテナ装置及び携帯端末
JP4798317B2 (ja) アンテナ装置及び携帯端末
JP4978756B2 (ja) 通信端末
JP5375989B2 (ja) 通信端末
JP5625813B2 (ja) 通信端末装置
WO2013035713A1 (ja) アンテナ装置および通信端末装置
JP5510547B2 (ja) アンテナ装置及び通信端末装置
JP5381557B2 (ja) アンテナコイル、アンテナ装置及び携帯端末
JP2014027389A (ja) アンテナ装置
JP5862743B2 (ja) 通信端末装置
JP2009206975A (ja) 磁性体アンテナ及びアンテナ装置
JP2011199344A (ja) アンテナ装置

Legal Events

Date Code Title Description
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: 20111129

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4894974

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106

Year of fee payment: 3