TWI569507B - Antenna device and communication device - Google Patents

Description

天線裝置及通訊裝置

本發明係關於組裝於電子機器、能接收從發訊器發訊之磁場以進行通訊之天線裝置及通訊裝置。

本申請係以日本2011年3月30日申請之日本專利申請號特願2011-075494及日本2011年11月29日申請之日本專利申請號特願2011-260630為基礎主張優先權，參照此等申請並沿用於本申請。

行動電話等電子機器中，由於搭載近距離非接觸通訊之功能，因此係使用RFID(Radio Frequency Identification)用之天線模組。

此天線模組，係利用搭載於讀寫器等發訊器之天線線圈與感應耦合來進行通訊。亦即，此天線模組能藉由以天線線圈接收來自讀寫器之磁場將其轉換成電力而使發揮通訊處理部功能之IC驅動。

天線模組為了確實地進行通訊，必需以天線線圈接收來自讀寫器之某值以上之磁通。因此，習知例之天線模組中，係於行動電話之筐體設置環形線圈，以此線圈接收來自讀寫器之磁通。

例如，專利文獻1中，作為提升內設在行動終端裝置之環形天線之特性之方法，提案有在內設電池周圍配置可撓性纜線或平板纜線之方法。

專利文獻1：日本特開2005-303541號公報

上述專利文獻1記載之發明，由於在筐體內之間隙配置天線，因此不易使其形狀成為一定，由於電感之變化量變大，因此具有諧振頻率之變動大之問題。

尤其是，在以可撓性纜線形成天線之情形，上述專利文獻1記載之發明，由於不易調整配線間之分布電容，因此具有諧振頻率之調整需要較多步驟之問題。

本發明係有鑑於上述問題而構成，其目的在於提供一種在組裝於電子機器時謀求電子機器之筐體之小型化、同時可實現良好通訊特性之天線裝置及通訊裝置。

為了解決上述問題，本發明之天線裝置，係組裝於電子機器，能接收從發訊器發訊之磁場以進行通訊，其特徵在於：具備天線線圈，該天線線圈在電子機器之筐體內部之與發訊器對向之導電體之端部與筐體之內周壁之間隙以不包圍導電體之外周部之方式捲繞且與發訊器感應耦合。

又，本發明之通訊裝置，係能接收從發訊器發訊之磁場以進行通訊，其特徵在於，具備：天線線圈，在電子機器之筐體內部之與發訊器對向之導電體之端部與筐體之內周壁之間隙以不包圍導電體之外周部之方式捲繞且與發訊器感應耦合；以及通訊處理部，係藉由流至天線線圈之電流驅動，在與發訊器之間進行通訊。

本發明，由於天線線圈在電子機器之筐體內部之與發訊器對向之導電體之端部與筐體之內周壁之間隙以不包圍導電體之外周部之方式捲繞，因此在組裝於電子機器時可 謀求電子機器之筐體之小型化。再者，本發明，利用與發訊器對向之導電體之磁氣特性，可實現良好之通訊特性。

以下，參照圖式詳細說明用以實施本發明之形態。此外，本發明不僅限定於以下實施形態，當然能在不脫離本發明要旨之範圍內進行各種變更。

適用了本發明之通訊裝置，係組裝於電子機器且能接收從發訊器發訊之磁場並進行通訊之裝置，係組裝於例如圖1所示之RFID(Radio Frequency Identification)用之無線通訊系統100來使用。

無線通訊系統100由通訊裝置1與對通訊裝置1進行存取之讀寫器120構成。此處，通訊裝置1與讀寫器120係配置成在三維正交座標系xyz之xy平面中彼此對向。

讀寫器120係發揮對在xy平面中彼此對向之通訊裝置1於z軸方向發送磁場之發訊器功能，具體而言，具備對通訊裝置1發送磁場之天線121、以及透過天線121與感應耦合之通訊裝置1進行通訊之控制基板122。

亦即，讀寫器120配設有與天線121電連接之控制基板122。於此控制基板122構裝有由一個或複數個積體電路晶片等電子零件構成之控制電路。此控制電路係根據從通訊裝置1接收之資料執行各種處理。例如，在控制電路對通訊裝置1發送資料時，係將資料編碼，根據已編碼之資料調變既定頻率(例如13.56MHz)之載波，增幅已調變之調變訊號，以已增幅之調變訊號驅動天線121。又，控制電路 在從通訊裝置1讀出資料時，係增幅以天線121接收之資料之調變訊號，將已增幅之資料之調變訊號解調，將已解調之資料解碼。此外，控制電路係使用在一般讀寫器使用之編碼方式及調變方式，例如使用曼徹斯特編碼方式或ASK(Amplitude Shift Keying)調變方式。

通訊裝置1例如組裝於配置成與讀寫器120在xy平面對向之行動電話130之筐體131內部，具備具有能在與感應耦合之讀寫器120間進行通訊之構裝有天線線圈11a之天線基板11之天線模組1a以及藉由流動於天線線圈11a之電流而驅動、在與讀寫器120間進行通訊之通訊處理部12。

此外，通訊處理部12並非由天線線圈11a驅動，而是藉由來自組裝有後述通訊裝置1之行動電話130之電池包133或外部電源等電力供應部之電力驅動亦可。

於天線基板11構裝有例如對可撓性扁平纜線等可撓性導線進行圖案化處理等而形成之天線線圈11a、以及將天線線圈11a與通訊處理部12電氣連接之端子部11b。

天線線圈11a在接收從讀寫器120發訊之磁場後，與讀寫器120藉由感應耦合而磁氣耦合，接收經調變之電磁波，透過端子部11b將收訊訊號供應至通訊處理部12。

通訊處理部12藉由流動於天線線圈11a之電流而被驅動，與讀寫器120之間進行通訊。具體而言，通訊處理部12係將所接收之調變訊號解調，將已解調之資料解碼，並將已解碼之資料寫入該通訊處理部12所具有之內部記憶體。又，通訊處理部12從內部記憶體讀出對讀寫器120發 送之資料，將所讀出之資料編碼，根據已編碼之資料將載波調變，並將透過藉由感應耦合而磁氣耦合之天線線圈11a所調變之電波發送至讀寫器120。

(第1實施例)

在以上構成之無線通訊系統100，以下，首先，作為第1實施例，說明天線模組1a之構成。

第1實施例之天線模組1a之天線線圈11a，從組裝於行動電話130等電子機器時謀求該電子機器之小型化同時在與讀寫器120之間實現良好通訊特性之觀點來看，例如，在圖2A所示之三維正交座標系xyz之xy平面上，配置在設在行動電話130之筐體131內部之電池包133與筐體131之內周壁131a之間隙132。

此外，第1實施例之天線模組，不僅如上述電池包133與筐體131之內周壁131a之間隙132，設在例如配置在積體電路基板等筐體131內部之導電體與筐體之內周壁之間隙亦可。本實施例中，天線模組，方便上係作為板狀導電體，以配置在圖2B所示之電池包133之金屬筐體即與讀寫器120對向之金屬板133a之端部133b與筐體131之內周壁131a之間進行說明。

此處，如圖2B之剖面圖所示，配置在行動電話130之電池包133之金屬筐體即金屬板133a使電氣較順暢流過，因此若從外部施加交流磁場則產生渦電流，將磁場彈回。若調查此種從外部施加交流磁場時之磁場分布，則具有與讀寫器120對向之電池包133之金屬板133a之端部133b 之磁場強之特性。

為了利用此種行動電話130之筐體131內部之磁場強度特性實現良好通訊特性，天線模組1a之天線線圈11a，例如圖3所示，與z軸平行之天線線圈11a之中心軸111通過金屬板133a之端部133b與筐體131之內周壁131a之間隙132，再者，線圈線可使用捲繞於間隙132者。

又，作為具有與z軸平行之天線線圈11a之中心軸111通過間隙132且捲繞於此間隙132之天線線圈之天線模組1b,1c，使用例如圖4A、圖5A所述之在天線基板11之中心部分11c插入有磁性片13之構造者亦可。

此處，圖4A所示之天線模組1b，如圖4B所示，以在金屬板133a之端部133b側磁性片13配置成位於較天線線圈11a更靠讀寫器120側、在筐體131之內周壁131a側天線線圈11a配置成位於較磁性片13更靠讀寫器120側之方式，將磁性片13插入至形成在天線基板11上之天線線圈11a之中心部分11c。

又，圖5A所示之天線模組1c，如圖5B所示，以在金屬板133a之端部133b側天線線圈11a配置成位於較磁性片13更靠讀寫器120側、在筐體131之內周壁131a側磁性片13配置成位於較天線線圈11a更靠讀寫器120側之方式，將磁性片13插入至形成在天線基板11上之天線線圈11a之中心部分11c。

再者，天線線圈11a以不包圍金屬板133a之外周之方式捲繞即可。亦即，天線線圈11a之中心軸通過間隙132 且捲繞有線圈線即可。例如，使用如圖6所示之天線模組1d亦可，該天線模組1d具有包圍以配置在間隙132之天線基板11之xz平面規定之剖面且以捲繞方向與內周壁131a平行之方式捲繞之天線線圈11a。

在第1實施例，上述天線構造不同之四種天線模組之中，使用天線模組1b之通訊特性進行評估。其原因在於，天線模組1b與其他天線模組1a,1c,1d比較，以能將在金屬板133a之端部133b之周圍產生之磁場高效率引入天線線圈11a之方式配置有磁性片13。

首先，作為性能評估，如圖7所示，使金屬板133a與讀寫器120對向，評估使金屬板133a與天線基板11之相對位置關係變化時之通訊特性。

作為具體之評估條件，如下所述。亦即，設讀寫器120之天線121為以xy軸方向規定之外形66mm×100mm之2匝線圈。又，設金屬板133a為以xyz軸方向規定之尺寸100mm×50mm×0.3mm之不鏽鋼。設天線模組1b之天線線圈11a為以xy軸方向規定之外形40mm×10mm之構造，為4匝線圈。再者，設以z軸方向規定之從金屬板133a之表面至天線線圈11a之表面之距離為1mm。

此處，作為顯示金屬板133a與天線基板11之相對位置關係之值，使用下述a。亦即，a係從金屬板133a之中心部分133c至天線基板11之內周壁131a側之端部11d為止之以y軸向規定之距離。

在上述條件下，使a之值從15mm變化至40mm為止時 之天線線圈11a之耦合係數之變化係顯示於圖8，Q值之變化係顯示於圖9。

此處，由於金屬板133a之寬度為50mm，因此a之值為25mm時，金屬板133a之端部133b與天線線圈11a之內周壁131a側之端部11d一致。又，由於天線線圈11a之寬度為10mm，因此a之值為35mm時，天線線圈11a之金屬板133a側之端部11e與金屬板133a之端部133b一致。

如圖8所示，a之值為30mm之情形，在天線基板11之中心部分11c與金屬板133a之端部133b大致一致之情形，耦合係數最高，a之值隨著離開30mm而減少。又，在a之值為25mm、35mm之情形，耦合係數顯示大致相同特性。如上述，若將天線線圈11a配置在金屬板133a之端部133b附近則耦合係數高之原因在於，在金屬板133a之端部133b周邊磁通密度高。又，金屬板133a，雖接收從讀寫器120發訊之磁場而產生渦電流，但相較於中心部分133c端部133b之磁場強度大，能將從讀寫器120接收之磁氣能量高效率傳送至天線線圈11a側。

又，a之值，若比較變化成小於25mm之情形與變化成大於35mm之情形，則兩者耦合係數皆減少，但35mm以上之情形，相對於a之值之變化耦合係數之減少幅度小。例如，若比較a之值為22mm、38mm之情形，a之值為38mm者耦合係數高20%程度。又，若比較a之值為20mm、40mm之情形，a之值為40mm者耦合係數高40%程度。

又，如圖9所示，隨著天線線圈11a與金屬板133a分 離Q值單調遞增，尤其是，若a之值大於35mm、亦即天線線圈11a與金屬板133a未重疊，則Q值急速增加。

其原因在於，天線線圈11a與金屬板133a分離，可抑制金屬板133a接收流至天線線圈11a之電流產生之磁場而轉換成熱能量，其結果，天線線圈11a之電阻值表觀上變小。

從上述性能評估，為了僅使耦合係數變高，使天線基板11之中心部分11c與金屬板133a之端部133b大致一致即可，但為了獲得良好通訊特性，必須兼顧高耦合係數與高Q值。是以，天線線圈11a配置在金屬板133a附近且與金屬板133a不重疊之位置，從兼顧高耦合係數與高Q值之點來看特佳，其結果，可獲得良好通訊特性。

如上述，本實施例之天線模組1b及天線模組1a,1c,1d，由於天線線圈11a以不包圍金屬板133a之外周部之方式捲繞於間隙132，因此可謀求組裝於行動電話130等電子機器時筐體131之小型化。再者，本實施例之天線模組1b及天線模組1a,1c,1d，可利用與讀寫器120對向之金屬板133a之磁氣特性實現良好通訊特性。

(變形例)

又，本實施例之天線模組1a,1b,1c,1d之中，關於天線模組1b,1c,1d，如圖10所示，使天線基板11以金屬板133a側之端部11e為中心軸，相對於與讀寫器120對向之面xy傾斜配置，藉此能高效率利用間隙132之空間同時實現良好通訊特性。此外，圖10中，為了使金屬板133a不彈回來自讀寫器120之磁場，以與金屬板133a重疊之方式設 有磁性片134。又，以金屬板133a側之端部11e為中心軸，相對於與讀寫器120對向之面xy使天線基板11傾斜之角度定義為θ。

接著，針對使傾斜角度θ變化時之天線線圈11a之通訊特性進行評估。

作為評估條件，如下所述。亦即，設讀寫器120之天線121為外形66mm×100mm之2匝線圈。設金屬板133a為以xyz軸方向規定之外形60mm×45mm×5mm之鋁板。設天線線圈11a為以xy軸方向規定之外形40mm×5mm且在中心部分11c插入有磁性片13之構造，為4匝線圈。再者，設以z軸方向規定之從金屬板133a之表面至天線線圈11a之端部11e之距離為1mm。又，設以y軸方向規定之從金屬板133a之端部133b至天線線圈11a之端部11e之距離為2.5mm。

在上述評估條件下，針對設天線基板11之形狀為一定之情形「寬度：一定」、與使從天線線圈11a之端部11d至另一端部11e為止之寬度依據傾斜角度θ變化成1/cosθ之情形「寬度：1/cosθ」之耦合係數，以圖11顯示。

如此圖11所示，可觀察到傾斜角度θ從0度傾斜可改善耦合係數。又，在「寬度：一定」，在25~30度之角度特性變最高。

又，在「寬度：1/cosθ」，隨著傾斜角度θ變大，天線線圈11a之寬度變大，因此耦合係數變高。因此，天線線圈11a，使天線基板11以傾斜角度θ傾斜時，在可收納於 間隙132之範圍內，儘可能使天線線圈11a之寬度變大為佳。例如，若設在筐體131之內部構造以ZY面規定之間隙132之區域為大致正方形，則從有效活用間隙132之空間之觀點來看，特佳為θ為45度程度之角度。

接著，在上述評估條件，設天線基板11之形狀為一定，接著針對天線線圈11a之構造，圖12係顯示使用天線模組1b,1c,1d時之耦合係數之特性。

如圖12所示，天線模組1b之天線線圈11a在25~30度之角度特性變最高，相對於此，在天線模組1c,1d之天線線圈11a，傾斜45度以上時特性變最高。

是以，針對天線模組1b,1c,1d，藉由使傾斜角度θ變大，雖具有耦合係數變高之角度條件，但從薄型化之觀點來看，在以z軸方向規定之間隙132之厚度受到限制之情形，尤其是從有效活用間隙132之空間之觀點來看，適於天線模組1b。

以上述方式，天線模組1b,1c,1d，使天線基板11以金屬板133a側之端部11e為中心軸，相對於與讀寫器120對向之面xy傾斜配置，藉此能高效率利用間隙132之空間同時實現良好通訊特性。此外，從薄型化之觀點來看，在以z軸方向規定之間隙132之厚度受到限制之情形，尤其是天線模組1b能有效活用間隙132之空間同時實現良好通訊特性。

(第2實施例)

接著，說明適用本發明之第2實施例之通訊裝置。此 通訊裝置係組裝上述第1實施例之天線模組1a,1b,1c,1d之電子機器。本實施例中，使用圖13所示之行動電話230來具體說明。

亦即，行動電話230，如圖13A所示，與上述行動電話130同樣地，在筐體131內部具備電池包133與天線模組1a,1b,1c,1d之中任一天線模組。此處，行動電話230，為了高效率引入天線模組1a,1b,1c,1d之天線線圈11a，以和電池包133之與讀寫器120對向之金屬板133a重疊之方式設有磁性片234。此磁性片234，為了防止金屬板133a彈回來自讀寫器120之磁場，如上述與金屬板133a重疊，但為了進一步將磁場高效率引入天線線圈11a，如圖13B所示，天線線圈11a側之端部234a以和與讀寫器120對向之天線線圈11a之與讀寫器120對向之面不重疊之方式延伸至天線線圈11a側。

此處，使磁性片234與天線線圈11a之與讀寫器120對向之面不重疊之原因在於，假設若重疊，則天線線圈11a接收之磁場受到抑制，較不佳。

此外，圖13B中，顯示組裝於行動電話230之天線模組1a,1b,1c,1d之中，在天線模組1b之天線線圈11a之中心部分11c插入有磁性片13之構造。

接著，針對使與金屬板133a重疊之磁性片234之端部234a與天線線圈11a之相對位置變化時之天線線圈11a之通訊特性進行評估。

作為具體評估條件，如下所述。亦即，設讀寫器120 之天線121為以xy軸方向規定之外形66mm×100mm之2匝線圈。又，設金屬板133a為60mm×45mm×5mm之鋁板。設天線線圈11a為以xy軸方向規定之外形40mm×5mm且在中心部分11c插入有磁性片13之構造，為4匝線圈。再者，設以z軸方向規定之從金屬板133a之表面至天線線圈11a之端部11e之距離為1mm。又，設以y軸方向規定之從金屬板133a之端部133b至天線線圈11a之端部11e之距離為2.5mm。又，在金屬板133a黏貼厚度0.1mm之磁性片234，使以y軸規定之寬度方向之尺寸變化，求出其耦合係數。圖14係顯示耦合係數。此處，圖14中，顯示使從金屬板133a之中心部分133c至磁性片234之端部234a之以y軸方向規定之寬度b在15mm~25mm變化時之耦合係數之變化。

此處，由於金屬板133a在y軸方向之寬度為45mm，因此b之值為22.5mm時，磁性片234之端部234a與金屬板133a之端部133b一致。又，b之值為25mm時，磁性片234之端部234a與天線線圈11a之端部11e和磁性片13之端部13a分別一致。

如圖14所示，若b之值從22.5mm變化至25mm，則與此變化對應，天線線圈11a之耦合係數急速變高。

其原因在於，能使與金屬板133a平行流動之磁場在端部133b附近不發散，透過磁性片234引入天線線圈11a。

以上述方式，行動電話230，天線線圈11a側之端部234a以和與讀寫器120對向之天線線圈11a之面不重疊之方式延 伸至天線線圈11a側，因此能將磁場高效率引入天線線圈11a，其結果，可實現良好通訊特性。

(第3實施例)

如上述，適用本發明之天線模組之天線線圈11a配置在金屬板133a附近且與金屬板133a不重疊之位置，從兼顧高耦合係數與高Q值之點來看較佳。

此處，在於與讀寫器120之間藉由使用13.56MHz之發訊頻率之磁場感應耦合之情形，如圖15A所示，設筐體131之內周壁131a與金屬板133a之端部133b之間、亦即間隙132之以y軸方向規定之寬度為d[mm]。使此寬度d[mm]變化，且例如將天線線圈11a之以xy平面規定之面積固定在300[mm²]，以與間隙132之寬度d[mm]大致一致之方式使天線線圈11a之y軸方向之寬度變化為d-1[mm]，則如圖15B所示，耦合係數變化。此外，圖15B中，方便上，使用天線模組1b之天線線圈11a進行評估。

從此圖15B之結果可知，寬度d[mm]、亦即隨著天線線圈11a之寬度與間隙132之寬度一起變大，耦合係數增加，寬度d[mm]為大致8.00~大致14.00mm時，峰值為大致10.00mm，耦合係數變大。又，寬度d[mm]在大致8.00~大致10.00mm之範圍，耦合係數雖變大，但即使大於大致10.00mm通訊特性之提升亦大致飽和。此種特性，筐體131之周圍、具體而言間隙132之磁力密度，外周壁131b側較大。

又，寬度d[mm]即使8.00mm未滿亦可實現良好通訊特 性。例如，如圖16A所示，使天線基板11以金屬板133a側之端部11e為中心軸，相對於與讀寫器120對向之面xy傾斜配置。此時，設使天線基板11相對於與讀寫器120對向之面xy傾斜之角度θ為0°、30°、45°，使間隙132之以y軸方向規定之寬度變化d[mm]，則如圖16B所示，耦合係數變化。此外，天線線圈11a之形狀變化成端部11d,11e分別與筐體131之內周壁131a和金屬板133a之端部133b一致之形狀。

此種條件下，從圖16B可知，隨著傾斜角度θ變大，在d[mm]之值更小、亦即間隙132更狹窄之情形，耦合係數最佳。

從此結果可知，寬度d[mm]即使8.00mm未滿，藉由使天線基板11傾斜，亦可實現良好通訊特性。

從上述圖15B及圖16B之結果可知，在第3實施例，天線線圈11a，金屬板133a側之端部11e以筐體131之內周壁131a為基準在與內周壁131a垂直之y軸方向大致14.00mm以下時，實現較高耦合係數，可實現小空間化同時實現良好特性。更佳為，金屬板133a側之端部11e以筐體131之內周壁131a為基準在與內周壁131a垂直之y軸方向大致10.00mm以下時，實現特高耦合係數，可實現小空間化同時實現良好特性。

因此，組裝於行動電話130之天線基板11之基板面之尺寸受限之情形，天線線圈11a，從下述評估結果來看，較佳為，滿足以筐體131之內周壁131a為基準在與內周壁 131a垂直之y軸方向大致14.00mm以下、更佳為大致10.00mm以下之位置之條件，規定以x軸方向規定之寬度。

作為性能評估，如上述圖7所示，使配置在金屬板133a附近之天線基板11與讀寫器120對向。又，設讀寫器120之天線121為以xy軸方向規定之外形66mm×100mm之2匝線圈。又，設金屬板133a為以xyz軸方向規定之尺寸100mm×50mm×0.3mm之不鏽鋼。設天線模組1b之天線線圈11a為將天線基板11之內周壁131a側之端部11d之位置大致固定在筐體131之內周壁131a之位置之狀態下，以xy軸方向規定之外形分別為300mm²、400mm²、500mm²，為4匝線圈。再者，設以z軸方向規定之從金屬板133a之表面至天線線圈11a之表面之距離為1mm。此外，設使天線基板11相對於與讀寫器120對向之面xy傾斜之角度θ為0°。

在此種條件下，圖17係顯示使天線線圈11a之x軸方向之寬度相對y軸方向之寬度之比(以下，稱為縱橫比)變化時之耦合係數之變化。

圖17A中，設以xy軸方向規定之外形為300mm²，圖17B中，設以xy軸方向規定之外形為400mm²，圖17C中，設以xy軸方向規定之外形為500mm²。

圖17A中，若縱橫比大於3則耦合係數之上升飽和，圖17B中，若縱橫比大於4則耦合係數之上升飽和，圖17C中，若縱橫比大於5則耦合係數之上升飽和。亦即，天線線圈11a，即使y軸方向之寬度較大致10.00mm寬廣，耦合係數之上升亦飽和。

從此結果可知，天線線圈11a，配置成金屬板133a側之端部11e以筐體131之內周壁131a為基準在與內周壁131a垂直之y軸方向大致14.00mm以下、更佳為大致10.00mm以下之位置，可實現小空間化同時實現良好特性。如上述，為了謀求通訊特性之改善，為了增加天線線圈11a之以xy軸方向規定之面積，在滿足金屬板133a側之端部11e以筐體131之內周壁131a為基準在與內周壁131a垂直之y軸方向大致10.00mm以下之位置之條件之狀態下，在x軸方向增加寬度為佳。

再者，間隙132之y軸方向之寬度受限在8.00mm以下之情形，與此寬度之狹窄對應地使天線基板11之傾斜角度θ變大，可實現良好通訊特性。

如上述，在第3實施例之天線線圈11a，尤其是可實現能提高每單位面積之特性、小型且構裝限制少且成本競爭力高之天線模組。

1‧‧‧通訊裝置

1a,1b,1c,1d‧‧‧天線模組

11‧‧‧天線基板

11a‧‧‧天線線圈

11b‧‧‧端子部

11c‧‧‧中心部分

11d,11e,13a,113b,133b,234a‧‧‧端部

111‧‧‧中心軸

12‧‧‧通訊處理部

13,134,234‧‧‧磁性片

100‧‧‧無線通訊系統

120‧‧‧讀寫器

121‧‧‧天線

122‧‧‧控制基板

130,230‧‧‧行動電話

131‧‧‧筐體

131a‧‧‧內周壁

131b‧‧‧外周壁

132‧‧‧間隙

133‧‧‧電池包

133a‧‧‧金屬板

133c‧‧‧中心部分

圖1係用以說明組裝有本發明適用之天線模組之無線通訊系統之構成之圖。

圖2A係用以說明本發明適用之天線裝置之配置之立體圖。圖2B係用以說明本發明適用之天線裝置之配置之剖面圖。

圖3係用以說明本發明適用之天線模組之構造之圖。

圖4A係用以說明本發明適用之天線模組之構造之立體圖。圖4B係用以說明本發明適用之天線模組之構造之剖面 圖。

圖5A係用以說明本發明適用之天線模組之構造之立體圖。圖5B係用以說明本發明適用之天線模組之構造之剖面圖。

圖6係用以說明本發明適用之天線模組之構造之立體圖。

圖7係用以說明金屬板與天線基板之相對位置關係之圖。

圖8係顯示使金屬板與天線基板之相對位置關係變化時之第1實施例之天線線圈之耦合係數之圖。

圖9係顯示使金屬板與天線基板之相對位置關係變化時之第1實施例之天線線圈之Q值之圖。

圖10係用以說明使天線基板11相對與讀寫器120對向之面xy傾斜之角度θ變化之構造之圖。

圖11係用以說明使天線基板11相對與讀寫器120對向之面xy傾斜之角度θ變化時之天線線圈之耦合係數之圖。

圖12係用以說明使天線基板11相對與讀寫器120對向之面xy傾斜之角度θ變化時之天線線圈之耦合係數之圖。

圖13A及圖13B係用以說明本發明適用之第2實施例之通訊裝置之圖。

圖14係用以說明使與金屬板重疊之磁性片之端部與天線線圈之相對位置變化時之天線線圈之耦合特性之圖。

圖15A及圖15B係用以說明與天線線圈之尺寸對應之通訊特性之變化之圖。

圖16A及圖16B係用以說明與天線線圈之尺寸對應之通訊特性之變化之圖。

圖17A、圖17B及圖17C係顯示使天線線圈之x軸方向之寬度相對y軸方向之寬度之比變化時之耦合係數之變化之圖。

1‧‧‧通訊裝置

1a‧‧‧天線模組

11‧‧‧天線基板

11a‧‧‧天線線圈

120‧‧‧讀寫器

130‧‧‧行動電話

131‧‧‧筐體

131a‧‧‧內周壁

132‧‧‧間隙

133‧‧‧電池包

133a‧‧‧金屬板

133b‧‧‧端部

Claims (11)

1. 一種天線裝置，係組裝於電子機器，能接收從發訊器發訊之磁場以進行通訊，其特徵在於：具備天線線圈，該天線線圈在該電子機器之筐體內部之與該發訊器對向之導電體之端部與該筐體之內周壁之間隙以不包圍該導電體之外周部之方式捲繞且與該發訊器感應耦合；該天線線圈以該導電體側之端部為中心軸，相對於與該發訊器對向之面傾斜配置。
2. 如申請專利範圍第1項之天線裝置，其進一步具備將從該發訊器發訊之磁場引入該天線線圈之磁性片；該天線線圈係使用印刷基板上之訊號線形成；藉由該磁性片插入至形成在該印刷基板上之該天線線圈之中心部分，該天線線圈與該磁性片以滿足在與該發訊器對向之筐體面之中心側該磁性片位於較該天線線圈更靠該發訊器側之配置條件、與在該筐體面之外周側該天線線圈位於較該磁性片更靠該發訊器側之配置條件之兩個配置條件之方式彼此重疊。
3. 如申請專利範圍第1項之天線裝置，其中，該發訊器發訊發訊頻率為13.56MHz之磁場；該天線線圈，係配置成該天線線圈之該導電體側之端部位於以該筐體之內周部為基準時，在與該內周部垂直方向大致14.00mm以下之位置。
4. 如申請專利範圍第3項之天線裝置，其中，該天線線 圈，係配置成該天線線圈之該導電體側之端部位於以該筐體之內周部為基準時，在與該內周部垂直方向大致10.00mm以下之位置。
5. 一種通訊裝置，係能接收從發訊器發訊之磁場以進行通訊，其特徵在於，具備：天線線圈，在該電子機器之筐體內部之與該發訊器對向之導電體之端部與該筐體之內周壁之間隙以不包圍該導電體之外周部之方式捲繞且與該發訊器感應耦合；以及通訊處理部，係藉由流至該天線線圈之電流驅動，在與該發訊器之間進行通訊；該天線線圈以該導電體側之端部為中心軸，相對於與該發訊器對向之面傾斜配置。
6. 如申請專利範圍第5項之通訊裝置，其具備覆蓋與該發訊器對向之該導電體之表面之第2磁性片；該第2磁性片係以該天線線圈側之端部和與該發訊器對向之該天線線圈之面不重疊之方式延伸至該天線線圈側。
7. 如申請專利範圍第6項之通訊裝置，其進一步具備將從該發訊器發訊之磁場引入該天線線圈之第1磁性片。
8. 如申請專利範圍第7項之通訊裝置，其中，該第2磁性片係以該天線線圈側之端部之位置與該第1磁性片在該導電體側之端部之位置大致一致之方式延伸至該天線線圈側。
9. 如申請專利範圍第5項之通訊裝置，其中，該發訊器 發訊發訊頻率為13.56MHz之磁場；該天線線圈，係配置成該天線線圈之該導電體側之端部位於以該筐體之內周部為基準時，在與該內周部垂直方向大致14.00mm以下之位置。
10. 如申請專利範圍第9項之通訊裝置，其中，該天線線圈，係配置成在該天線線圈之該導電體側之端部位於以該筐體之內周部為基準時，在與該內周部垂直方向大致10.00mm以下之位置。
11. 一種通訊裝置，係能接收從發訊器發訊之磁場以進行通訊，其特徵在於，具備：電力供應部；天線線圈，在該電子機器之筐體內部之與該發訊器對向之導電體之端部與該筐體之內周壁之間隙以不包圍該導電體之外周部之方式捲繞且與該發訊器感應耦合；以及通訊處理部，係藉由從該電力供應部供應之電力驅動，在與該發訊器之間進行通訊；該天線線圈以該導電體側之端部為中心軸，相對於與該發訊器對向之面傾斜配置。