TW202226278A - 帶狀鐵氧體板以及使用其的天線裝置和線纜 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種帶狀鐵氧體板，其可以捲繞成捲狀並且能夠連續纏繞在線纜等上，可以抑制應用於天線裝置時產生的天線裝置共振頻率變化和由其引起的通訊距離劣化。帶狀鐵氧體薄板(1)包括帶狀基材(10)、以及設置在帶狀基材(10)表面的多個鐵氧體板片(20)，多個鐵氧體板片(20)彼此間的隔開間隙(30)沿著基材(10)的長度方向排列，間隙(30)至少部分朝不平行於基材(10)的寬度方向延伸。

Description

帶狀鐵氧體板以及使用其的天線裝置和線纜
本發明涉及一種帶狀鐵氧體板以及使用其的天線裝置和線纜，尤其涉及一種包括多個鐵氧體板片的帶狀鐵氧體板以及使用其的天線裝置和線纜。
以往，已知一種具備IC芯片以及與該IC芯片電連接的天線裝置IC標籤(IC tag)，其利用電磁波以非接觸執行從讀寫器(reader/writer)接收電力、與讀寫器之間收發信號。近年來，IC標籤被組裝到磁卡中，作為IC卡用於交通工具的乘車票、信用卡等。設置在IC標籤中的天線裝置通常通過將導線捲繞在基材上形成線圈來製作，此外還通過將線圈圖案印刷到基材表面來製作。
當天線裝置設置在金屬卡等金屬材料附近時，磁通在金屬中轉換成渦電流，從而會導致通訊距離縮短、無法進行通訊等問題。因此，為了防止這樣的不良現象，廣泛採用在導電環形線圈與金屬材料之間層疊軟磁片的方法。通過層疊軟磁片，能夠形成磁通可通過的路徑，因此可以改善通訊距離。
如上所述，作為用於防止金屬材料對天線裝置通訊距離影響的軟磁片材料，例如可以使用鐵氧體(例如參照專利文獻1和2等)。作為軟磁片使用的鐵氧體板通常被切割成約100 mm×100 mm左右的矩形板進行流通，但是從便於使用者操作的觀點出發，也需要形成帶狀鐵氧體板(例如參照專利文獻3等)。
應予說明，鐵氧體板除了上述天線裝置之外，也被用作噪音屏蔽、噪音濾波器，例如還被用作纏繞在線纜外側的噪音濾波器(例如參照專利文獻4等)。在此情況下，從便於線纜上的纏繞操作觀點出發需要形成帶狀鐵氧體板。 現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2008-124197號公報 專利文獻2：日本特開2009-113370號公報 專利文獻3：日本特開2009-123771號公報 專利文獻4：日本特開2019-114611號公報
-發明所要解決的問題-
帶狀鐵氧體板從儲存和攜帶的觀點出發，設想在使用前捲繞成捲狀，但是由於鐵氧體板係由鐵氧體燒結體構成，因此容易破裂並且尺寸受限，故難以形成帶狀並繞成捲狀。因此，作為代替方案，考慮通過在帶狀基材上沿著帶狀基材的長度方向排列多個約100 mm×100 mm左右的矩形鐵氧體板片，以形成帶狀的鐵氧體板。在此情況下，如果多個鐵氧體板片彼此重疊則性質會發生變化，因此需要考慮貼合公差而在多個鐵氧體板片彼此間設置間隙。
當上述帶狀鐵氧體板應用於在規定的基材表面上沿著其外周邊緣設置有旋渦狀的環形線圈天線裝置時，將帶狀鐵氧體板切割成與天線裝置相對應的尺寸層疊在天線裝置上。如此一來，上述帶狀鐵氧體板所含間隙有時會包含在切割後的鐵氧體板中並與天線裝置的環形線圈部分重疊，因此對天線裝置的共振頻率產生了不利影響，由此有可能對通訊距離產生惡劣影響。
本發明是鑑於上述問題而完成的，其目的在於提供一種能夠捲繞成捲狀並能夠連續纏繞在線纜等上的帶狀鐵氧體板，該帶狀鐵氧體板可以抑制應用於天線裝置時產生的天線裝置共振頻率變化和由其引起的通訊距離劣化。 -用於解決問題的方案-
為了實現上述目的，本發明人經過深入研究，結果發現當鐵氧體板中的間隙與沿著天線裝置的外周邊設置的環形線圈重疊延伸(在環形線圈的線圈線上平行延伸)時，天線裝置的共振頻率顯著變動，而當該間隙與線圈交叉時則不會對天線裝置的共振頻率產生太大影響，從而完成了本發明。
具體而言，本發明所述的帶狀鐵氧體板包括帶狀基材、以及設置在所述基材表面的多個鐵氧體板片，所述多個鐵氧體板片彼此間的隔開間隙沿著所述基材的長度方向排列，所述間隙至少部分朝不平行於所述基材的寬度方向延伸。
當本發明所述的帶狀鐵氧體板應用於在表面上沿著外周邊設置有環形線圈的天線基材時，將帶狀鐵氧體板沿著其寬度方向切割成與該天線基材相對應的尺寸。如此一來，本發明所述的帶狀鐵氧體板中的多個鐵氧體板片彼此間的間隙至少部分朝不平行於帶狀基材的寬度方向延伸，因此即使與沿著天線基材的外周邊設置的環形線圈交差，也不會在環形線圈的延伸方向上重疊並平行延伸。因此，根據本發明所述的帶狀鐵氧體板，即使將該帶狀鐵氧體板切斷並應用於天線裝置，也能夠抑制天線裝置的共振頻率變動，由此可以抑制通訊距離劣化。
在本發明所述的帶狀鐵氧體板中，所述間隙可以採用直線狀、曲線狀、折線形狀、波浪線形狀、鋸齒形狀等任意形狀，但特別優選為直線狀。
當間隙為直線狀時，無需將多個鐵氧體板片的形狀均製成複雜形狀，例如可以將多個平行四邊形或梯形的鐵氧體板片直接排列在帶狀基材上以形成直線狀的間隙，故特別優選。
在本發明所述的帶狀鐵氧體板中，所述間隙的寬度優選為0.1 mm至10 mm。
如果所述間隙的寬度小於0.1 mm，則鐵氧體板片有可能發生彼此重疊，故不優選。另外，如果所述間隙的寬度大於10 mm，則應用於天線裝置時，該間隙會對天線裝置的共振頻率產生很大影響，故不優選。
本發明所述的天線裝置特徵在於，所述天線裝置包括：表面設置有由導電材料構成的環形線圈天線基材、以及層疊在所述天線基材上的鐵氧體板，所述鐵氧體板由上述任一帶狀鐵氧體板切割而成，所述鐵氧體板中所含的間隙至少部分朝不平行於所述環形線圈的延伸方向延伸。
根據本發明所述的天線裝置，使用由上述本發明所述的帶狀鐵氧體板切割而成的鐵氧體板作為層疊在天線基材上的鐵氧體板，如上所述，即使帶狀鐵氧體板中的間隙與天線基材的環形線圈交叉，該間隙整體也不會與環形線圈的延伸方向重疊並平行地延伸。因此，根據本發明所述的天線裝置，能夠在使用帶狀鐵氧體板的同時抑制天線裝置的共振頻率變動，從而可以抑制通訊距離劣化。
本發明所述的線纜是外周纏繞有噪音濾波器的線纜，其特徵在於，所述噪音濾波器包括上述任一帶狀鐵氧體板。另外，在這樣的線纜中，優選地，上述任一帶狀鐵氧體板以螺旋狀連續地纏繞在所述線纜的外周。
本發明所述的線纜使用上述帶狀鐵氧體板作為噪音濾波器，因此可以通過將帶狀鐵氧體板直接連續地纏繞來製作，便於製造，故優選。 -發明的效果-
根據本發明所述的帶狀鐵氧體板，可以捲繞成捲狀並能夠連續纏繞在線纜等上，能夠抑制天線裝置的共振頻率變動，可以在抑制通訊距離劣化的同時良好應用於天線裝置。因此，根據本發明所述的天線裝置，能夠在使用帶狀鐵氧體板的同時抑制天線裝置的共振頻率變動，從而可以抑制通訊距離劣化。
以下，根據附圖對本發明的實施方式進行說明。應予說明，以下優選實施方式的說明本質上僅是示例，並不意圖限製本發明、本發明的適用方法、或者本發明的用途範圍。
首先，參照圖1和圖2對本發明的一實施方式涉及帶狀鐵氧體板進行說明。如圖1和圖2所示，本發明一實施方式涉及的帶狀鐵氧體板1係由帶狀的基材10、以及設置在該基材10表面的多個鐵氧體板片20構成。鐵氧體板片20通過在鐵氧體燒結體21的下表面設置黏合材料22，在鐵氧體燒結體21的上表面也同樣設置黏合材料23而構成。黏合材料22、23例如為雙面膠帶。鐵氧體板片20通過黏合材料22黏合在基材10上。具體而言，多個鐵氧體板片20彼此隔開的規定間隙30，沿著基材10的長度方向排列。
基材10為帶狀的薄膜，即具有長度方向和寬度方向的形狀，只要能夠捲繞成捲狀則尺寸沒有特別限定，例如寬度方向為50 cm、長度方向為100 m。基材10的材料沒有特別限定，例如可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等樹脂材料。在圖1中，基材10僅設置在下表面，但也可以設置在上表面與黏合材料23黏合。
鐵氧體燒結體21是由磁性鐵氧體構成的燒結體。所使用的鐵氧體種類沒有特別限定，只要具有磁特性即可，例如可以使用Ni-Zn類鐵氧體、Mn-Zn類鐵氧體等。鐵氧體燒結體分割成小片狀。鐵氧體燒結體21的製造方法也沒有特別限定，例如可以採用將氧體分散塗料塗佈在塑料薄膜上的方法。具體而言，可以採用以下方法。
首先，相對於鐵氧體粉末1000重量份，將聚乙烯醇樹脂70至120重量份、作為增塑劑的鄰苯二甲酸二丁酯15至25重量份、溶劑400至600重量份混合製備塗料。作為溶劑，可以使用乙二醇醚類或甲基乙基酮(MEK)、甲苯、甲醇、乙醇、正丁醇等。考慮到鐵氧體粉末的分散性、混合操作性、乾燥性等，作為塗料優選的配比範圍為：相對於鐵氧體1000重量份，聚乙烯醇縮丁醛樹脂為80至110重量份、鄰苯二甲酸二丁酯為18至22重量份、溶劑為450至550重量份。
塗料的製造可以使用例如球磨機，但並不限於此。先將溶劑和鐵氧體填充並混合之後再添加樹脂和增塑劑並混合，獲得均勻的塗料。所得塗料在進行塗佈乾燥時，為了防止塗膜產生裂紋，在真空容器中充分減壓消泡是很重要的。
鐵氧體分散塗料的塗佈方法沒有特別限定，可以使用輥塗機、刮片。從膜厚精度和塗料穩定性出發，可以使用刮片。使用刮片在塑料薄膜上塗佈所需厚度，在80至130℃下乾燥30至60分鐘，即可獲得鐵氧體成形板。
用於塗佈鐵氧體分散塗料的塑料薄膜沒有特別限定，可以使用將聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醯亞胺等各種薄膜進行噴砂加工而成的薄膜。從薄膜表面的加工性、塗佈乾燥時的熱穩定性出發，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜較佳。通過使用噴砂處理後的塑料薄膜，可以將塑料薄膜的凹凸轉印到鐵氧體成形板上，從而能夠獲得具有所需表面粗糙度的成形板。
接著，對所得的鐵氧體成形板進行燒成，得到鐵氧體燒結體21。例如，在孔隙率30%的氧化鋁板上堆疊約5至20片鐵氧體成形板進行燒成。在燒成條件中，設置使用電爐等除去樹脂成分以及使鐵氧體顆粒成長的工序是很重要的。樹脂的除去在150℃至550℃、5至80小時的條件下進行，鐵氧體粒子的成長在850℃至1200℃、1至5小時的條件下進行。為了防止板材的加熱變形和裂紋，樹脂成分的除去最好從室溫起以10至20℃/小時左右升溫之後保持一定溫度。然後，較佳的是，以30至60℃/小時升溫後保持一定溫度充分燒結，使鐵氧體粒子成長後緩慢冷卻。應予說明，各工序的保持溫度和時間根據待處理的鐵氧體成形板的數量選擇最佳條件即可。通過上述工程得到鐵氧體燒結體21，然後在上表面和下表面設置作為黏合材料22、23的雙面膠帶，用輥等將鐵氧體燒結體21分割形成鐵氧體板片20。為了將鐵氧體燒結體21分割成小片狀，可以在鐵氧體成形板的階段形成規定的凹槽。凹槽可以是連續的也可以是間斷的，還可以形成多個微小的凹部來代替凹槽。燒結體通過預先形成的凹槽而被分割成任意大小的三角形、四邊形、多邊形或者它們的組合形狀。另外，也可以不形成凹槽，而是分割成不規則形狀。
如上所述，間隙30設置在多個鐵氧體板片20彼此之間，但至少部分朝不平行於基材10的寬度方向延伸。具體而言，在本實施方式中，間隙30為沿著相對於基材10寬度方向傾斜的方向延伸的直線狀間隙。但是並不限於此，間隙30也可以為曲線狀、折線形狀、波浪線形狀、鋸齒形狀等。如果間隙30的寬度過短，則鐵氧體板片20有可能發生彼此重疊，故不優選，而寬度如果過長，則帶狀鐵氧體板1應用於天線裝置時，該間隙30對天線的通訊距離產生的影響增大，故不優選。因此，間隙30的寬度優選為0.1 mm至10 mm。此處，間隙30的寬度是指，一個鐵氧體板片20與相鄰鐵氧體板片20之間的最短距離。
接著，參照圖3和圖4對使用了上述帶狀鐵氧體板1的本發明一實施方式涉及的天線裝置進行說明。如圖3和圖4所示，本實施方式涉及的天線裝置40包括天線基材42和鐵氧體板2，天線基材42在表面設置有由導電材料構成的平面旋渦狀環形線圈41，鐵氧體板2層疊在天線基材42上。應予說明，鐵氧體板2是將上述本實施方式涉及的帶狀鐵氧體板1切割而形成的，詳細說明見後述。
具體而言，天線裝置40從下層起依次包括黏合材料22、鐵氧體燒結體21、黏合材料23、天線基材42、以及環形線圈41。應予說明，天線裝置40除了這些部件之外，還包括電容器等用作天線所需的部件，此處省略說明和圖示。天線裝置40例如通過黏合材料22黏合在金屬卡上，通過完成規定加工而作為IC卡使用。天線裝置40中的鐵氧體燒結體21還包括間隙30。如上所述，間隙30形成為沿著相對於基材10寬度方向傾斜的方向延伸的直線狀，因此間隙30也沿著相對於天線裝置40寬度方向傾斜的方向延伸。因此，間隙30與環形線圈41交叉延伸。另外，天線裝置可以貼合在金屬製的殼體上使用。
天線基材42由例如PET等絕緣樹脂材料構成，環形線圈41由金屬等導電材料形成。環形線圈41的形成方法沒有特別限定，例如可以通過塗佈或印刷導電材料糊來形成。
接著，參照圖5和圖6，對本實施方式涉及的帶狀鐵氧體板1應用於天線裝置的方法之一例進行說明。應予說明，圖5和圖6中為了簡化圖示，以四邊形表示環形線圈41。
如圖5所示，在應用帶狀鐵氧體板1之前，天線基材42也形成帶狀。由導電材料構成的環形線圈41沿著天線基材42的長度方向隔開規定間隔排列在該帶狀的天線基材42上。當帶狀鐵氧體板1應用於帶狀天線基材42時，如圖6所示，首先將帶狀鐵氧體板1重疊並黏合在天線基材42設置有環形線圈41面的相反側的面上。然後，將帶狀天線基材42在多個環形線圈41彼此之間與帶狀鐵氧體板1一起切斷，形成圖3所示的平面矩形天線裝置40。
如上所述，雖然在多個環形線圈41彼此之間切斷，但是由於環形線圈41彼此間的間隙配置間隔與設置在帶狀鐵氧體板1上的間隙30配置間隔不一定一致，因此間隙30在每個切斷後的天線裝置40中的位置不同。即，在圖3所示的天線裝置40中，間隙30從天線裝置40的右側短邊向下側長邊延伸，但是也會存在從上側長邊向下側長邊延伸的間隙30、或者從上側長邊向左側短邊延伸的間隙30。由此，雖然間隙30在切斷後的每個天線裝置40中的配置不同，但無論哪一種情況，間隙30均形成為沿著相對於基材10寬度方向傾斜的方向延伸的直線狀，因此間隙30也沿著相對於天線裝置40寬度方向傾斜的方向延伸。因此，間隙30與環形線圈41交叉地延伸。
這樣的間隙30有可能對天線裝置40的共振頻率產生影響，但是如以下實施例中的詳細說明所示，當間隙30與環形線圈41的線圈線重疊地延伸(在環形線圈41的線圈線上平行地延伸)時，會使天線裝置的共振頻率顯著劣化，而當該間隙30與環形線圈41的線圈線不重疊地延伸，而是僅僅交叉時，不會對天線裝置40的共振頻率產生很大影響。如上所述，本實施方式涉及的天線裝置40形成為沿著相對於天線裝置40寬度方向傾斜的方向延伸的直線狀，因此間隙30與環形線圈41的線圈線不重疊延伸，而是僅僅交叉。因此，在本實施方式涉及的天線裝置40中，雖然具有間隙30，但是該間隙30不會對共振頻率產生很大影響。
另外，除了如本實施方式所示，沿著相對於天線裝置40寬度方向傾斜的方向延伸的直線狀間隙30之外，即使是上述例舉的曲線狀、折線形狀、波浪線形狀、鋸齒形狀等的間隙，也是與環形線圈41的線圈線不重疊地延伸，而是僅僅交叉，因此即使是具有這些形狀間隙的天線裝置，也不會因間隙而對共振頻率產生很大影響。
如上所述，根據本實施方式涉及的帶狀鐵氧體板，能夠捲繞成捲狀，可以抑制天線裝置共振頻率變動，並且可以在抑制通訊距離劣化的同時良好應用於天線裝置，另外，根據本實施方式涉及的天線裝置，能夠在使用帶狀鐵氧體板的同時抑制天線裝置共振頻率的變動，從而可以抑制通訊距離的劣化。
接著，對本實施方式涉及的帶狀鐵氧體板1應用於線纜的應用方法進行說明。在本實施方式中，線纜的外周纏繞著噪音濾波器，使用帶狀鐵氧體板1作為該噪音濾波器。如上所述，已知一般的鐵氧體板可以作為用於抑制線纜產生電磁波噪音的噪音濾波器使用，在本實施方式中，通過將帶狀鐵氧體板1纏繞在線纜的外周，以抑制線纜產生的電磁波噪音。將帶狀鐵氧體板1纏繞在線纜外周的方法沒有特別限定，從操作性的觀點出發，優選將帶狀鐵氧體板1連續地沿著線纜的軸向螺旋狀纏繞。 [實施例]
以下，示出用於詳細說明本發明所述的帶狀鐵氧體板和使用其的天線裝置的實施例。在本實施例中，對於鐵氧體板中所設間隙對天線裝置共振頻率的影響進行實驗。
[實施例1] 首先，作為實施例1，對當鐵氧體板中所設間隙朝平行於天線裝置的寬度方向延伸時，該間隙的位置和寬度與天線裝置的共振頻率之間的關係進行實驗。
(實驗例1) 首先，通過採用了電磁場仿真EMpro(Keysight Technologies公司製)的模擬來研究間隙的位置和寬度與天線裝置共振頻率之間的變化。在0.2 mm厚的金屬板上隔開0.01 mm的空間配置0.045 mm厚的鐵氧體板，在其上隔開0.1 mm的空間配置0.02 mm厚的環形線圈，製成天線裝置的模型。金屬板為長邊80 mm、短邊50 mm的矩形，鐵氧體板與金屬板尺寸相同，環形線圈長邊側的最外周長為75 mm、短邊側的最外周長為45 mm。
如圖7(a)至(e)所示，間隙配置在五種位置(箭頭和虛線部分所示的位置)處，另外，間隙的寬度為0.1 mm、0.2 mm、0.3 mm、0.5 mm、1.0 mm、5 mm和10 mm，模擬在各個位置和間隙寬度的情況下天線裝置的共振頻率。具體而言，在天線裝置的中央部(a)、天線裝置的中央部右側(b)、環形線圈最內週的內側(c)、環形線圈的線圈線上(d)、環形線圈最外周的外側(e)設置間隙，所有間隙均為沿天線裝置寬度方向延伸的直線狀。各個位置的模擬結果示於圖8中。在圖8中，示出共振頻率相對於圖7(a)位置的共振頻率的變化量(MHz)。
如圖8所示，在所有間隙寬度的情況下，天線裝置的共振頻率均隨著間隙從中央向一端側(右側)偏移而增大，在與環形線圈的線圈線重疊(d)的情況下共振頻率最大。另外，在間隙進一步配置在環形線圈外側的(e)的情況下，共振頻率小於(d)。另外，還發現間隙的寬度越大共振頻率也趨於增大。
(實驗例2) 接著，為了證實實驗例1的結果，通過實際使用天線裝置進行實測，研究間隙的位置和寬度與天線裝置的共振頻率之間的變化。天線裝置的尺寸與上述實驗例1的模型相同。間隙設置在圖7(a)、(b)、(d)和(e)所示的位置處。另外，間隙的寬度為0.5 mm或1.0 mm。共振頻率的測定由阻抗分析儀E4990A(Keysight Technologies公司製)進行測定。測定結果如圖9所示。應予說明，對於未設置間隙時的共振頻率也進行了測定，在圖9中，示出了在各個位置設置間隙時的共振頻率相對於未設置間隙時的共振頻率的變化量(MHz)。
如圖9所示，與實驗例1的結果同樣，在所有間隙寬度的情況下，天線裝置的共振頻率均隨著間隙從中央向一端側偏移而增大，在與環形線圈的線圈線重疊(d)的情況下共振頻率最大。另外，在間隙進一步配置在環形線圈外側的(e)的情況下，共振頻率小於(d)。另外，還發現間隙的寬度越大共振頻率也趨於增大。
以上，從實施例1的結果可知，當鐵氧體板的間隙在線圈線上朝平行於線圈線的延伸方向延伸時，會對天線裝置的共振頻率產生很大影響，由此使天線裝置的通訊距離減小。
[實施例2] 接著，作為實施例2，對於在鐵氧體板所設間隙相對於天線裝置的寬度方向傾斜延伸、即斜向延伸的情況下，該間隙的位置和寬度與天線裝置的共振頻率關係進行實驗。
(實驗例1) 首先，通過採用了電磁場仿真EMpro(Keysight Technologies公司製)的模擬來研究間隙的位置和寬度與天線裝置的共振頻率之間的變化。在0.2 mm厚的金屬板上隔開0.01 mm的空間配置0.045 mm厚的鐵氧體板，在其上隔開0.1 mm的空間配置0.02 mm厚的環形線圈，製成天線裝置的模型。金屬板為長邊80 mm、短邊50 mm的矩形，鐵氧體板與金屬板尺寸相同，環形線圈的長邊側最外周長為75 mm、短邊側的最外周長為45 mm。
如圖10(a)至(e)所示，間隙配置在五種位置(箭頭和虛線部分所示的位置)處，另外，間隙的寬度為0.14 mm、0.21 mm、0.35 mm和0.7 mm，模擬在各個位置和間隙寬度的情況下天線裝置的共振頻率。具體而言，間隙設置為從天線裝置的上邊緣靠右部分向下邊緣靠左部分延伸的直線狀(a)、從天線裝置的右上角部分向下邊緣中央部分延伸的直線狀(b)、從天線裝置的右邊緣靠上部分向下邊緣靠右部分延伸的直線狀(c)、從天線裝置的右邊緣中央部分向下邊緣靠右部分延伸的直線狀(d)、從天線裝置的右邊緣靠下部分向下邊緣靠右部分延伸的直線狀(e)。各個位置的模擬結果如圖11所示。應予說明，對於未設置間隙時的共振頻率也進行了測定，在圖11中，示出了在各個位置處設置間隙時的共振頻率相對於未設置間隙時的共振頻率的變化量(MHz)。
如圖11所示，在所有情況下共振頻率的變動均很小，另外，未觀察到因間隙的寬度而產生很大差異。應予說明，圖11中雖未圖示，但是可以確認在與圖10(a)至(e)的間隙位置相同的條件下，當間隙的寬度為10 mm和20 mm時，在間隙的寬度為10 mm的情況下共振頻率的變動與0.14 mm至0.7 mm的情況一樣均很小，而在間隙的寬度為20 mm的情況下共振頻率的變動較大。
(實驗例2) 接著，為了證實實驗例1的結果，通過實際使用天線裝置進行實測，研究間隙的位置和寬度與天線裝置的共振頻率之間的變化。天線裝置的尺寸與上述實驗例1的模型相同。間隙設置在圖10(a)、(b)和(e)所示的位置處。另外，間隙的寬度為0.5 mm或1.0 mm。共振頻率的測定由阻抗分析儀E4990A(Keysight Technologies公司製)進行測定。測定結果如圖12所示。應予說明，對於未設置間隙時的共振頻率也進行了測定，在圖12中，示出了在各個位置設置間隙時的共振頻率相對於未設置間隙時的共振頻率的變化量(MHz)。應予說明，圖12中還一併示出為了比較而在實施例1的實驗例2中圖7(d)所示位置處設置間隙時的結果。
如圖12所示，與實驗例1的結果同樣，在所有情況下，共振頻率的變動均小於無間隙的情況，另外，未觀察到因間隙的寬度而產生很大差異。特別是，與在圖7(d)所示位置設置間隙的情況相比，共振頻率的變動明顯較小。
從實施例2的結果可知，在鐵氧體板所設間隙相對於天線裝置寬度方向傾斜延伸的情況下，共振頻率的變動小於無間隙的情況，可以說未對天線裝置的通訊距離產生太大影響。
以上，從實施例1和實施例2的結果可知，當間隙30與環形線圈41的線圈線重疊延伸(在環形線圈41的線圈線上平行延伸)時，對天線裝置的共振頻率產生較大影響，通訊距離顯著劣化，而當該間隙30與環形線圈41的線圈線不重疊延伸而僅僅是交叉時，對天線裝置40共振頻率的影響較小，因此對通訊距離沒有太大影響。
如上述結果所示，即使是沿著天線裝置寬度方向延伸的直線狀間隙，當在天線裝置的中央部設置間隙並且未在線圈線上重疊延伸時，天線裝置的共振頻率未發生顯著變動，但是如上所述，當使用帶狀鐵氧體板和帶狀天線基材時，天線裝置中間隙的位置因天線裝置而異，因此也會製造出間隙在線圈線上重疊延伸的天線裝置。為了確保間隙不配置在線圈線上需要另設位置調整工序，較為不便。另一方面，在如上述實施例2所示，間隙相對於天線裝置的寬度方向傾斜延伸的情況下，無論間隙配置在天線裝置的哪個位置，間隙均不會在線圈線上重疊延伸，無需位置調整工序等即能可靠地抑制天線裝置的共振頻率因間隙而產生的變動，從而可以減小通訊距離。
如上所述，根據本發明所述的帶狀鐵氧體板，可以捲繞成捲狀，能夠抑制天線裝置的共振頻率變動，可以在抑制通訊距離劣化的同時良好應用於天線裝置，根據本發明所述的天線裝置，能夠在使用帶狀鐵氧體板的同時抑制天線裝置的共振頻率變動，從而可以抑制通訊距離劣化，極為有用。
1:帶狀鐵氧體板 2:(切割後的)鐵氧體板 10:基材 20:鐵氧體板片 21:鐵氧體燒結體 22、23:黏合材料 30:間隙 40:天線裝置 41:環形線圈 42:天線基材
圖1表示本發明一實施方式涉及的帶狀鐵氧體板的俯視圖。 圖2表示圖1中II-II線處的剖面剖視圖。 圖3表示本發明一實施方式涉及的天線裝置的俯視圖。 圖4表示圖3中IV-IV線處的剖面剖視圖。 圖5表示用於本發明一實施方式涉及的天線裝置的天線基材的俯視圖。 圖6表示本發明一實施方式涉及的帶狀鐵氧體板應用於圖5所示天線基材狀態的俯視圖。 圖7(a)~(e)分別表示實施例1的天線裝置中間隙位置的圖。 圖8表示實施例1的實驗例1的結果圖表。 圖9表示實施例1的實驗例2的結果圖表。 圖10(a)至(e)分別表示實施例2的天線裝置中間隙位置的圖。 圖11表示實施例2的實驗例1的結果圖表。 圖12表示實施例2的實驗例2的結果圖表。
無
1:帶狀鐵氧體板
10:基材
20:鐵氧體板片
30:間隙

Claims (6)

  1. 一種帶狀鐵氧體板，包含： 一帶狀鐵氧體板，包含：一帶狀基材；以及設置在該基材表面的多個鐵氧體板片， 該多個鐵氧體板片彼此間的隔開間隙沿著該基材的長度方向排列， 該間隙至少部分朝不平行於該基材的寬度方向延伸。
  2. 如請求項1之帶狀鐵氧體板，其中，該間隙為直線狀。
  3. 如請求項1或2之帶狀鐵氧體板，其中，該間隙的寬度為0.1 mm至10 mm。
  4. 一種天線裝置，包含： 一天線基材，其表面設置有由導電材料構成的一環形線圈；以及 一鐵氧體板，其層疊在該天線基材上，該鐵氧體薄板由如請求項1至3中任一項之帶狀鐵氧體板切割而成，該鐵氧體板中所含的間隙至少部分朝不平行於該環形線圈的延伸方向延伸。
  5. 一種外周纏繞有噪音濾波器的線纜，其中，該噪音濾波器包含如請求項1至3中任一項之帶狀鐵氧體板。
  6. 如請求項5之線纜，其中，該帶狀鐵氧體板以螺旋狀連續地纏繞在該線纜的外周。
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JP4793521B2 (ja) * 2001-02-19 2011-10-12 大日本印刷株式会社 電波吸収体
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