TW201517391A - 天線裝置以及電子機器 - Google Patents

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    • 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

Abstract

本發明是對相對於在XY平面上相向的讀寫器側的天線的X方向上及Y方向上的可通信區域的平衡進行改善，從而可經由自讀寫器側發出的電磁場信號確實地進行通信。本發明的天線裝置組裝於電子機器內，經由電磁場信號與外部機器進行通信，且藉由包括天線線圈11A，而對相對於在XY平面上相向的讀寫器側的天線121的X方向上及Y方向上的可通信區域的平衡進行改善，所述天線線圈11A形成有配置於電子機器的框體表面的外周部分，且具有將與所述外部機器電感耦合的線圈所環繞的長方形的長邊部分彎曲的外形形狀的環形天線21A。

Description

天線裝置以及電子機器
本發明是有關於一種組裝於電子機器內，可經由自發信器發出的電磁場信號進行通信的天線裝置以及電子機器。
先前，在行動電話(mobile phone)、智慧型電話(smart phone)、平板個人電腦(personal computer，PC)等電子機器中，為了搭載近距離非接觸通信的功能，是使用射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)用的天線模組。
所述天線模組利用電感耦合與搭載於讀寫器(reader-writer)等發信器上的天線線圈(antenna coil)進行通信。即，所述天線裝置可藉由天線線圈接收來自讀寫器的磁場，而將其轉換為電力，從而使作為通信處理部而發揮作用的積體電路(integrated circuit，IC)驅動。
天線模組為了確實地進行通信，需要利用天線線圈接收來自讀寫器的某個值以上的磁流(magnetic flux)。因此，在現有例的天線裝置中，是在行動電話的框體上設置環形線圈(loop coil)，利用所述線圈接收來自讀寫器的磁流。
關於組裝於行動電話等電子機器內的天線模組，機器內部的基板及電池組(battery pack)等的金屬因藉由接收來自讀寫器的磁場而產生的渦流(eddy current)，而使來自讀寫器的磁流翻轉。例如，若以行動電話的框體表面來考慮，則來自讀寫器的磁場存在如下傾向：框體表面的外周部分變強，框體表面的正中附近變弱。
在通常的使用環形線圈的天線的情況下，環形線圈的開口部位於不太能接收通過所述框體表面的外周部分的磁場的行動電話的中央部分。因此，在通常的使用環形線圈的天線中，接收磁場的效率變差。
因此，已提出有將環形天線配置於來自讀寫器的磁場強的框體表面的外周部分的天線裝置、以及利用磁片增加磁流而使性能提高的天線裝置。在該些天線裝置中，是將環形天線的形狀設為長方形，且將其長邊沿框體表面的外周端設置(例如，參照專利文獻1至專利文獻4)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利4883125號公報
[專利文獻2]日本專利4894945號公報
[專利文獻3]日本專利5135450號公報
[專利文獻4]日本專利特開2012-217133號公報
但是，在將環形天線配置於框體表面的外周部分而使性能提高的天線裝置中，由於將環形天線的形狀設為長方形，且將其長邊沿框體表面的外周端設置，故而接收來自讀寫器的磁流的天線線圈為長方形，因此針對小型天線的動作區域成為在與天線線圈的長邊正交的方向上較短的長方形的區域，從而存在可通信區域窄的問題。即，如圖11所示，在XY平面上相當於天線線圈的長邊方向的X方向上的可通信區域和相當於與天線線圈的長邊正交的方向的Y方向上的可通信區域不同，Y方向上的可通信區域變窄。
因此，本發明是鑒於如上所述的現有問題而開發的，目的在於提供一種天線裝置，將環形天線配置於框體表面的外周部分而使性能提高，在所述天線裝置中，可擴大與天線線圈的長邊正交的方向上的可通信區域，從而可經由自發信器發出的電磁場信號確實地進行通信。
本發明的其他目的、藉由本發明而獲得的具體益處將藉由以下說明的實施形態的說明來進一步闡明。
在本發明中，藉由使天線裝置中的長方形的環形天線的長邊部分彎曲，而擴大與天線線圈的長邊正交的Y方向上的可通信區域，所述天線裝置是將環形天線配置於框體表面的外周部分而使性能提高。
即，本發明是一種天線裝置，組裝於電子機器內，經由電磁場信號與外部機器進行通信，所述天線裝置的特徵在於：包括環形天線，所述環形天線配置於所述電子機器的框體表面的外周部分，且具有將天線線圈所環繞的長方形的長邊部分彎曲的外形形狀，所述天線線圈與所述外部機器電感耦合。
本發明的天線裝置中，所述環形天線可設為具有將長方形的長邊部分以直線彎曲的外形形狀。
又，本發明的天線裝置中，所述環形天線可設為具有將長方形的長邊部分在多個點上彎曲而成的外形形狀。
又，本發明的天線裝置中，所述環形天線可設為具有將長方形的長邊部分沿所述框體表面的外周端緣彎曲的外形形狀。
又，本發明的天線裝置可設為包括：第1導電體，設置於所述電子機器的框體內部，與所述外部機器相向；以及片狀的第2導電體，設置於所述電子機器的框體內部，與所述第1導電體接近或接觸，並且至少一部分和所述天線線圈的與所述外部機器相向的面的相反側的面相重疊。
此外，本發明的天線裝置可設為更包括將自所述外部機器發出的磁場引入至所述天線線圈的磁片，藉由將所述磁片插入至所述天線線圈的中心部分，而滿足如下兩個配置條件：在與所述外部機器相向的框體面的中心側，所述磁片位於較所述天線線圈更靠所述外部機器側的配置條件，以及在所述框體面的外周側，所述天線線圈位於較所述磁片更靠所述外部機器側的配置條 件，從而所述天線線圈與所述磁片相互重疊。
又，本發明是一種電子機器，組裝有天線裝置，所述天線裝置經由電磁場信號與外部機器進行通信，所述電子機器的特徵在於：所述天線裝置包括：環形天線，配置於所述電子機器的框體表面的外周部分，且具有將與所述外部機器電感耦合的天線線圈所環繞的長方形的長邊部分彎曲的外形形狀；第1導電體，與所述外部機器相向；片狀的第2導電體，與所述第1導電體重疊或接觸，並且至少一部分和所述天線線圈的與所述外部機器相向的面的相反側的面相重疊；以及通信處理部，與所述外部機器之間進行通信。
在本發明中，可提供一種天線裝置，將環形天線配置於框體表面的外周部分而使性能提高，在所述天線裝置中，藉由使長方形的環形天線的長邊部分彎曲，可擴大與天線線圈的長邊正交的方向上的可通信區域，從而可經由自發信器發出的電磁場信號確實地進行通信。
1、1A、1B、1C‧‧‧天線裝置
2‧‧‧天線模組
3‧‧‧金屬板
3a‧‧‧金屬板的端部
4‧‧‧金屬箔
4A、4B‧‧‧突片
11、11A、11B‧‧‧天線線圈
11a‧‧‧一側
11b‧‧‧另一側
12‧‧‧線圈
12a‧‧‧線圈的中心
13‧‧‧通信處理部
14‧‧‧端子部
20、20A、20B‧‧‧磁片
21、21A、21B‧‧‧環形天線
100‧‧‧無線通信系統
120‧‧‧讀寫器
121‧‧‧天線
122‧‧‧控制基板
130‧‧‧智慧型電話
131‧‧‧框體
132‧‧‧金屬覆層
133‧‧‧智慧型電話
134‧‧‧電池組
135‧‧‧金屬框體
136‧‧‧平板PC
137‧‧‧金屬板
141‧‧‧外框體
141a‧‧‧內周壁
142‧‧‧空間
offset(x)‧‧‧X方向上的移動量
offset(y)‧‧‧Y方向上的移動量
X、Y、Z‧‧‧方向
圖1是表示應用本發明的無線通信系統的概略構成的立體圖。
圖2是表示所述無線通信系統中的天線線圈以及金屬板的立體圖。
圖3是表示所述無線通信系統中的電子機器的內部的一例的 立體圖，且表示使用貼附於框體內部的金屬覆層(metal cover)作為第1導電體的情況。
圖4是表示所述無線通信系統中的電子機器的內部的一例的立體圖，且表示使用電池組的金屬框體作為第1導電體的情況。
圖5是表示所述無線通信系統中的電子機器的內部的一例的立體圖，且表示使用設置於液晶模組的背面上的金屬板作為第1導電體的情況。
圖6(A)、圖6(B)是表示組裝於電子機器內的天線裝置的圖，圖6(A)是立體圖，圖6(B)是側視圖。
圖7是表示金屬箔遍及長邊方向的全寬而與天線基板的一側重疊的狀態的立體圖。
圖8(A)、圖8(B)是表示使磁片插入至天線基板的天線模組的構造的圖，圖8(A)是立體圖，圖8(B)是縱剖側視圖。
圖9(A)、圖9(B)是表示應用本發明的天線裝置中的天線線圈的構成例的俯視圖，圖9(A)是表示形成有將天線線圈所環繞的長方形的長邊部分彎折成直角的外形形狀的環形天線的天線線圈的構成例，圖9(B)是表示形成有將天線線圈所環繞的長方形的長邊部分彎折2次而成的外形形狀的環形天線的天線線圈的構成例。
圖10(A)、圖10(B)是示意性地表示應用本發明的天線裝置的重要部分的構成例的圖，圖10(A)是立體圖，圖10(B)是俯視圖。
圖11(A)、圖11(B)是示意性地表示包括使天線線圈的導線呈長方形環繞的基本構造的環形天線的天線裝置的重要部分的構成的圖，圖11(A)是立體圖，圖11(B)是俯視圖。
圖12是示意性地表示應用本發明的天線裝置的設置例的立體圖。
圖13是示意性地表示應用本發明的天線裝置的另一設置例的立體圖。
圖14是表示針對應用本發明的天線裝置及比較例的天線裝置，以模擬方式求出已使在XY平面上相向的讀寫器側的天線沿X方向移動時的耦合係數的結果的圖。
圖15是表示針對應用本發明的天線裝置及比較例的天線裝置，以模擬方式求出已使在XY平面上相向的讀寫器側的天線沿Y方向移動時的耦合係數的結果的圖。
以下，一面參照圖式，一面對用以實施本發明的形態進行詳細說明。再者，本發明當然並不僅限於以下的實施形態，而可在未脫離本發明的主旨的範圍內進行各種變更。又，圖式為示意圖，各尺寸的比率等存在與實物不同的情況。具體的尺寸等應參考以下的說明來判斷。又，當然，在圖式彼此之間亦包含彼此各自的尺寸的關係或比率不同的部分。
應用本發明的天線裝置是組裝於電子機器內，經由電磁場信號與外部機器進行通信的裝置，例如，組裝於如圖1所示的 RFID(Radio Frequency Identification)用的無線通信系統100內而使用。
無線通信系統100包括天線裝置1、以及相對於天線裝置1進行存取(access)的讀寫器120。此處，天線裝置1及讀寫器120設為以彼此相向的方式而配置於三維正交座標系XYZ的XY平面上。
讀寫器120對在XY平面內相互相向的天線裝置1沿Z軸方向發出磁場的發信器而發揮作用，具體而言包括：天線121，向天線裝置1發出磁場：以及控制基板122，經由天線121與經電感耦合的天線裝置1進行通信。
即，讀寫器120配設有與天線121電性連接的控制基板122。在所述控制基板122上，安裝有包含一個或多個積體電路晶片等電子零件的控制電路。所述控制電路根據自天線裝置1接收到的資料，執行各種處理。例如，控制電路在對天線裝置1發送資料時，對資料進行編碼，根據經編碼的資料，對規定頻率(例如，13.56MHz)的載波(carrier wave)進行調製，將經調製的調製信號加以放大，利用經放大的調製信號對天線121進行驅動。又，控制電路在自天線裝置1讀出資料時，將利用天線121所接收到的資料的調製信號加以放大，對經放大的資料的調製信號進行解調，對經解調的資料進行解碼。再者，在控制電路中，是使用在一般的讀寫器中使用的編碼方式以及調製方式，例如，使用曼徹斯特(Manchester)編碼方式或幅移鍵控(Amplitude Shift Keying，ASK)調製方式。
再者，以下，對所述非接觸通信系統100中的天線裝置等進行說明，但是毋庸置言，對於Qi(氣)等的非接觸式充電系統亦可同樣地進行應用。
天線裝置1組裝於以通信時與讀寫器120在XY平面上相向的方式而配置的行動電話等電子機器的框體的內部。天線裝置1包括：天線模組2，組裝於電子機器的框體的內部，與經電感耦合的讀寫器120之間進行通信；金屬板3，成為第1導電體，設置於電子機器的框體內，與讀寫器120相向；以及金屬箔4，成為片狀的第2導電體，設置於電子機器的框體內，與金屬板3重疊或接觸，並且至少一部分和天線模組2的線圈12的與讀寫器120相向的面的相反側的面相重疊。
天線模組2包括：天線線圈11，可與經電感耦合的讀寫器120之間進行通信；以及通信處理部13，藉由流入至天線線圈11的電流來驅動，與讀寫器120之間進行通信。
在天線線圈11上安裝有：線圈12，例如藉由對柔性扁平電纜(flexible flat cable)等可撓性的導線進行圖案化處理等而形成；以及端子部14，將線圈12與通信處理部13加以電性連接。
此處，天線線圈11是設為如圖2所示呈大致矩形狀，且沿外形而環繞有線圈12的1條導線的基本構造的構件，來對天線裝置1的構成進行說明。
天線線圈11是以線圈12所環繞的主面在通信時與讀寫 器120在XY面上相向的方式而配置。又，天線線圈11以線圈12的中心12a為界，包括一側11a及另一側11b，所述一側11a將沿長邊方向的電流的方向為朝向同一方向流動的方向設為線圈12的導線的環繞的方向，所述另一側11b將沿長邊方向的電流的方向為朝向相反方向流動設為線圈12的導線的環繞的方向。並且，天線線圈11是使沿長邊方向的一側緣朝向金屬板3側，即，使一側11a或另一側11b朝向金屬板3側而配置。
天線線圈11在接收到自讀寫器120發出的磁場時，藉由電感耦合而與讀寫器120磁性耦合，接收經調製的電磁波，並經由端子部將接收信號供給至通信處理部13。
通信處理部13藉由流入至天線線圈11的電流來驅動，與讀寫器120之間進行通信。具體而言，通信處理部13對接收到的調製信號進行解調，對經解調的資料進行解碼，將經解碼的資料寫入至所述通信處理部13所具有的內部記憶體。又，通信處理部13自內部記憶體讀出對讀寫器120發送的資料，對所讀出的資料進行編碼，根據所編碼的資料對載波進行調製，並經由藉由電感耦合而磁性耦合的天線線圈11將經調製的電波發送至讀寫器120。
再者，通信處理部13亦可並非藉由流入至天線線圈11的電力來驅動，而是藉由自組裝於電子機器內的電池組或外部電源等電力供給元件供給的電力來驅動。
金屬板3設置於例如行動電話或智慧型電話、或者平板 PC等電子機器的框體內，構成天線模組2的通信時與讀寫器120相向的第1導電體。所述第1導電體例如相當於圖3所示的貼附於智慧型電話130的框體131的內表面的金屬覆層132、或圖4所示的收納於智慧型電話133內的電池組134的金屬框體135、或者圖5所示的設置於平板PC 136的液晶模組的背面的金屬板137等。以下，作為電子機器主要以智慧型電話133為例，將在收納於所述智慧型電話133內的電池組134的金屬框體135內，於通信時與讀寫器120相向的主面設為構成第1導電體的金屬板3來進行說明。
天線模組2的天線線圈11在組裝於智慧型電話133內時，自一面達成所述智慧型電話133的小型化，一面與讀寫器120之間實現良好的通信特性的角度考慮，配置於如圖6(A)所示的三維正交座標系XYZ的XY平面上，例如配置於在智慧型電話133的外框體141內部設置的電池組134與外框體141的內周壁141a之間的空間142內。具體而言，天線線圈11配置於如圖6(B)所示的電池組134的金屬框體135的與讀寫器120相向的金屬板3的端部3a與外框體141的內周壁141a之間。
此處，如圖6(B)的剖面圖中所示，構成配置於智慧型電話133內的電池組134的金屬框體的金屬板3會使電較好地流動，因此當自外部施加交流磁場時會產生渦流，使磁場翻轉。若對如上所述的自外部施加交流磁場時的磁場分佈進行調查，則具有如下特性：與讀寫器120相向的電池組134的金屬板3的端 部3a的磁場強。
為了利用如上所述的智慧型電話130的框體131內部的磁場強度的特性而實現良好的通信特性，例如，如圖2所示，與X軸平行的中心12a通過金屬板3的端部3a與外框體141的內周壁141a之間的空間142，使長邊方向的一側緣朝向金屬板3的端部3a側，即，使一側11a朝向金屬板3的端部3a側而配置。
此時，天線線圈11亦可設置於與金屬板3的端部3a相離的位置，而不與金屬板3的端部3a相接。如上所述，天線裝置1在因電子機器的框體內的布局(layout)上的制約而使金屬板3與天線線圈11相離而配置的情況下，亦可藉由跨及金屬板3及天線線圈11使金屬箔4重疊而獲得良好的通信特性。
再者，天線線圈11亦可與金屬板3相接。此外，天線線圈11亦可與金屬板3重疊。此時，關於天線線圈11，只要下述金屬箔4所重疊的一側11a與金屬板3相重疊即可，至另一側11b為止則以不與金屬板3重疊的方式而設置。若另一側11b與金屬板3重疊，則反而有阻礙另一側11b與讀寫器120的磁流的電感耦合之虞。
在天線線圈11與金屬板3之間設置有金屬箔4，所述金屬箔4成為片狀的第2導電體，與金屬板3(第1導電體)重疊或接觸，並且至少一部分與天線線圈11的與讀寫器120相向的面的相反側的面相重疊。金屬箔4藉由與天線線圈11的一部分重疊，而在所重疊的天線線圈11的一部分上使磁場翻轉，藉此對所重疊 的區域內的電感耦合進行抑制，並且促使磁流集中至未重疊的區域，從而使通信性能提高。
即，通過天線線圈11的來自讀寫器的磁流在線圈的導線沿一個方向環繞的一側11a及線圈的導線沿另一個方向環繞的另一側11b，產生相反方向的電流，其結果使得無法有效率地進行耦合。
因此，天線裝置1藉由使金屬箔4與天線線圈11的與讀寫器120相向的面的相反側的面部分重疊，可使重疊區域內的磁場翻轉而抑制重疊區域內的電感耦合，從而有效率地輸送在未重疊的區域內產生的電流。又，天線裝置1藉由使金屬箔4與天線線圈11的與讀寫器120相向的面的相反側的面部分重疊，可使磁流集中於未重疊的區域，且促使在所述區域內有效率地發電。
又，藉由金屬箔4亦與金屬板3重疊或接觸，天線裝置1可使來自金屬板3的磁流不洩漏地感應至未重疊金屬箔4的天線線圈11的區域，從而可進行有效率的電感耦合。又，藉由金屬箔4亦與金屬板3重疊，天線裝置1可防止藉由來自金屬板3的洩漏磁流而在重疊金屬箔4的一部分因電感耦合而產生電流。
金屬箔4例如較佳使用銅箔等良導體，但亦可未必為良導體。又，金屬箔4是根據天線裝置1與讀寫器120的通信頻率來適當確定厚度，例如在通信頻率為13.56MHz時，可使用20μm~30μm厚的金屬箔。
再者，金屬箔4只要與金屬板3或天線線圈11重疊即 可，則未必需要相接。但是，金屬箔4越接近於金屬板3或天線線圈11，對耦合係數越有利，因此較佳為接近或接觸。
如圖7所示，金屬箔4較佳為自天線線圈11的一側11a的端部重疊至線圈12的中心12a為止。藉此，金屬箔4可抑制天線線圈11的一側11a上的耦合，使與在另一側11b產生的電流為相反的方向上的電流量相對地降低，並且使磁流自天線線圈11的一側11a感應至另一側11b，促進在另一側11b的耦合，從而使通信特性提高。
又，如圖7所示，金屬箔4較佳為具有天線線圈11的一側11a的長邊方向寬度以上的寬度，遍及長邊方向而與天線線圈11的一側11a完全重疊。藉此，金屬箔4亦可抑制天線線圈11的一側11a上的電感耦合，使與在另一側11b產生的電流為相反的方向上的電流量相對地降低，並且使磁流自天線線圈11的一側11a感應至另一側11b，促進在另一側11b的耦合，從而使通信特性提高。
又，例如，如圖8(A)、圖8(B)所示，天線模組2亦可將磁片20插入至天線線圈11。圖8(A)所示的天線線圈11如圖8(B)所示，以在一側11a，線圈12位於較磁片20更靠讀寫器120之側，在另一側11b，磁片20位於較線圈12更靠讀寫器120之側的方式，將磁片20插入至在線圈12的中心12a形成的開口部。
即，所述天線線圈11成為如下構造：遍及長邊方向在 線圈12的中心12a形成有開口部，且在所述開口部插入有磁片20。即，藉由將所述磁片20插入至在印刷基板上形成的所述線圈12的中心部分12a，而滿足如下兩個配置條件：在與所述讀寫器120相向的框體面的中心側，所述磁片20位於較所述線圈12更靠所述讀寫器120側的配置條件，以及在所述框體面的外周側，所述線圈12位於較所述磁片20更靠所述讀寫器120側的配置條件，從而所述線圈12與所述磁片20相互重疊。
在如上所述在線圈12的中心部分12a插入有磁片20的構造的天線線圈11中，可將自所述讀寫器120發出的磁場確實地引入至線圈12。即，可將金屬箔4的端部4a的所集中的磁場更有效率地導入至磁片20，藉由所導入的磁場，在線圈12中會產生大的電動勢(electromotive force)，因此可進一步提高通信特性。
此處，在以上的說明中，在無線通信系統100所包括的天線裝置1中，天線線圈11是設為如圖2所示呈大致矩形狀，且沿外形而環繞有線圈12的導線的基本構造者，來對天線裝置1的構成進行說明，但在應用本發明的天線裝置1中，是使用具有將與外部機器，即，與所述讀寫器120電感耦合的線圈12所環繞的長方形的長邊部分彎曲而成的外形形狀的環形天線。
即，例如，如圖9(A)所示，形成有將線圈12的長方形的長邊部分以直線彎折成直角的外形形狀的環形天線21A。使線圈12配合著將長方形的長邊部分以直線彎折成直角的外形形狀而環繞，從而形成有環形天線21A，且將與所述外形形狀相配合 的形狀的磁片20A插入至線圈12的中心部分。
包括所述天線線圈11的天線裝置1例如，如圖10(A)所示，配置於電子機器的框體表面的外周轉角部分。
在圖10(A)中，金屬箔4是片狀的第2導電體，與所述金屬板3接近或接觸，並且至少一部分與所述天線線圈11的與所述讀寫器120相向的面的相反側的面相重疊，所述金屬板3成為與外部機器即與所述讀寫器120相向的第1導電體。
例如在圖11(A)所示的使線圈12的導線呈長方形環繞的基本構造的環形天線21中，如圖11(B)所示，相對於在XY平面上相向的讀寫器120側的天線121(形成為大致方形的環形天線)，沿環形天線21的長邊的X方向上的可通信區域與Y方向上的可通信區域不同，Y方向上的可通信區域變窄，所述Y方向相當於與天線線圈的長邊正交的方向，但是在如圖10(A)所示將線圈12的長方形的長邊部分以直線彎折成直角的外形形狀的環形天線21A中，則如圖10(B)所示，相對於在XY平面上相向的讀寫器120側的天線121(形成為大致方形的環形天線)，可擴大環形天線21A的Y方向上的可通信區域，從而使X方向上的可通信區域與Y方向上的可通信區域為相同程度。
此處，在所述天線線圈11A中，對線圈12的長方形的長邊部分進行彎折的方向的前端朝向作為所述第2導電體的金屬箔4的內側。
又，所述環形天線21A亦可為具有將線圈12的長方形 的長邊部分在多個點上彎折而成的外形形狀者，例如，亦可設為形成如圖9(B)所示的天線線圈11B般在2個部位彎折的外形形狀的環形天線21B。所述天線線圈11B中，使線圈12配合著將長方形的長邊部分在2個部位彎折而成的外形形狀而環繞，從而形成有環形天線21A，且將與所述外形形狀相配合的形狀的磁片20B插入至線圈12的中心部分。
又，線圈12的彎曲方式亦可為曲線而非直線，所述環形天線亦可設為具有將長方形的長邊部分沿所述框體表面的外周端緣彎曲的外形形狀的天線。
此外，當在如行動電話般的縱長的電子機器的前端安裝應用本發明的天線裝置1時，亦可不安裝於所述電子機器的框體表面的外周轉角部分，而如圖12、圖13所示的天線裝置1B、天線裝置1C般，安裝於前端中央部分。此時，作為片狀的第2導電體的金屬箔4設為具有與所述環形天線21A、環形天線21B的形狀相適應的形狀的突片4A、突片4B，且與所述環形天線21A、環形天線21B重疊，所述金屬箔4與所述金屬板3接近或接觸，並且至少一部分與所述天線線圈11A、天線線圈11B的與所述讀寫器120相向的面的相反側的面相重疊，所述金屬板3成為與外部機器即與所述讀寫器120相向的第1導電體。
此處，圖14及圖15表示針對圖10(A)、圖10(B)所示的實施例的天線裝置1A及圖11(A)、圖11(B)所示的比較例的天線裝置1，以模擬方式求出已使所述讀寫器120的天線121 移動時的耦合係數的結果，所述實施例的天線裝置1A包括設置有將線圈12的長方形的長邊部分彎折的構造的環形天線21的天線線圈11A，所述比較例的天線裝置1包括設置有使線圈12的導線呈長方形環繞的基本構造的環形天線21的天線線圈11。
圖14表示已使在XY平面上相向的讀寫器120側的天線121沿X方向移動時的耦合係數，圖15表示已使天線121沿Y方向移動時的耦合係數。讀寫器120的天線121為外形為25mm×20mm的四匝線圈，與天線裝置的天線基板的距離設為5mm。
比較例的天線裝置1包括50mm×8mm的長方形的環形天線21，且使用100mm×50mm×0.3mm厚的不鏽鋼作為金屬箔4。
本發明的天線裝置1A包括將50mm×8mm的長方形的環形天線的長邊部分彎折成直角的外形形狀的環形天線21A，且使用100mm×50mm×0.3mm厚的不鏽鋼作為金屬箔4。
在比較例的天線裝置1中，例如獲得0.05的耦合係數的範圍是X方向上的移動量offset(x)約為-23mm至+23mm的範圍、以及Y方向上的移動量offset(y)約為-4mm至+14mm的範圍，且沿環形天線21的長邊的X方向上的可通信區域與Y方向上的可通信區域不同，Y方向上的可通信區域窄，所述Y方向相當於與天線線圈的長邊正交的方向。
與此相對，在實施例的天線裝置1A中，例如獲得0.05的耦合係數的範圍是X方向上的移動量offset(x)約為-15mm至+17mm的範圍、以及Y方向上的移動量offset(y)約為-14mm 至+15mm的範圍，且X方向上的可通信區域稍窄，而Y方向上的可通信區域擴大，結果使得相對於在XY平面上相向的讀寫器120側的天線121的X方向上及Y方向上的可通信區域的平衡得到改善。
即，本發明的天線裝置1A組裝於電子機器內，經由電磁場信號與外部機器進行通信，並且藉由包括環形天線21A、環形天線21B，而使得相對於在XY平面上相向的讀寫器120側的天線121的X方向上及Y方向上的可通信區域的平衡得到改善，從而可經由自讀寫器120側發出的電磁場信號確實地進行通信，所述環形天線21A、環形天線21B配置於所述電子機器的框體表面的外周部分，且具有將與所述外部機器電感耦合的線圈12所環繞的長方形的長邊部分彎曲的外形形狀。
1A‧‧‧天線裝置
4‧‧‧金屬箔
11A‧‧‧天線線圈
20A‧‧‧磁片
21A‧‧‧環形天線
121‧‧‧天線
X、Y、Z‧‧‧方向

Claims (7)

  1. 一種天線裝置，組裝於電子機器內，經由電磁場信號與外部機器進行通信，包括：環形天線，所述環形天線配置於所述電子機器的框體表面的外周部分，且具有將與所述外部機器電感耦合的天線線圈所環繞的長方形的長邊部分彎曲的外形形狀。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中所述環形天線具有將長方形的長邊部分以直線彎曲的外形形狀。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的天線裝置，其中所述環形天線具有將長方形的長邊部分在多個點上彎曲而成的外形形狀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中所述環形天線具有將長方形的長邊部分沿所述框體表面的外周端緣彎曲的外形形狀。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的天線裝置，其中包括：第1導電體，設置於所述電子機器的框體內部，與所述外部機器相向；以及片狀的第2導電體，設置於所述電子機器的框體內部，與所述第1導電體接近或接觸，並且至少一部分與所述天線線圈的與所述外部機器相向的面的相反側的面相重疊。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的天線裝置，其中更包括將自所述外部機器發出的磁場引入至所述天線線圈的磁片，藉由將所述磁片插入至所述天線線圈的中心部分，而滿足如下兩個配置條件：在與所述外部機器相向的框體面的中心側，所述磁片位於較所述天線線圈更靠所述外部機器側的配置條件，以及在所述框體面的外周側，所述天線線圈位於較所述磁片更靠所述外部機器側的配置條件，從而所述天線線圈與所述磁片相互重疊。
  7. 一種電子機器，組裝有經由電磁場信號與外部機器進行通信的天線裝置，且所述天線裝置包括：環形天線，配置於所述電子機器的框體表面的外周部分，且具有將與所述外部機器電感耦合的天線線圈所環繞的長方形的長邊部分彎曲的外形形狀；第1導電體，與所述外部機器相向；片狀的第2導電體，與所述第1導電體重疊或接觸，並且至少一部分與所述天線線圈的與所述外部機器相向的面的相反側的面相重疊；以及通信處理部，與所述外部機器之間進行通信。
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