WO2017104245A1 - アンテナ装置および電子機器 - Google Patents

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WO2017104245A1
WO2017104245A1 PCT/JP2016/080466 JP2016080466W WO2017104245A1 WO 2017104245 A1 WO2017104245 A1 WO 2017104245A1 JP 2016080466 W JP2016080466 W JP 2016080466W WO 2017104245 A1 WO2017104245 A1 WO 2017104245A1
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conductive member
antenna
edge
antenna device
main surface
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PCT/JP2016/080466
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伊藤宏充
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株式会社村田製作所
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    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record 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
    • G06K19/067Record 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
    • G06K19/07Record 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
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop 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
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/40Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
    • H04B5/48Transceivers

Definitions

  • the present invention relates to an antenna device and an electronic device, and more particularly to an antenna device including a coil antenna, a first conductive member and a second conductive member, and an electronic device including the antenna device.
  • Patent Document 1 an antenna device having a planar conductive member and a coil antenna is known.
  • the conductive member functions as a radiation plate, so that the antenna characteristics are improved.
  • the directivity of the antenna may be limited due to the influence of members located around the antenna device.
  • the antenna device there is a case where only one conductive member is provided, and the desired radiation characteristics cannot be obtained.
  • An object of the present invention is to provide an antenna device that can easily improve antenna characteristics in a configuration including a conductive member and a coil antenna, and an electronic device including the antenna device.
  • the antenna device of the present invention A first conductive member having a first edge, a second edge, and a first major surface; A second conductive member having a third edge portion and a fourth edge portion, and having a smaller area than the first conductive member in plan view of the first main surface; A coil antenna having a coil conductor wound around a winding axis, and disposed between the first edge portion and the fourth edge portion in a direction perpendicular to the first main surface; With The first edge portion and the second edge portion both intersect the winding axis in plan view of the first main surface, The third edge portion and the fourth edge portion each intersect the winding axis in plan view of the first main surface, The direction from the first edge end to the second edge end in a plan view of the first main surface coincides with the direction from the third edge end to the fourth edge end, The coil antenna is disposed so as to be closer to the first edge end than the second edge end in a plan view of the first main surface, The second conductive member is disposed so that the third edge is closer to
  • the substantial antenna area that functions as the antenna is smaller than in the case of only the coil antenna and the first conductive member. growing. Therefore, by increasing the range and distance for radiating (collecting) magnetic flux, it becomes easy to couple with the coil antenna on the communication partner side, and the antenna characteristics are improved.
  • the directivity of the antenna can be easily determined by the first conductive member and the second conductive member that function as the radiator of the coil antenna.
  • the second conductive member is a series of members having a plane direction component parallel to the first main surface and a vertical direction component perpendicular to the first main surface,
  • the third edge portion is not overlapped with the first conductive member in a plan view of the first main surface and is more than the fourth edge portion in a direction perpendicular to the first main surface. It is preferable that it is located on the first conductive member side.
  • the directivity of the antenna device can be easily changed.
  • the magnetic flux generated from the coil antenna on the communication partner side that is located on the opposite side of the coil antenna with the first conductive member interposed therebetween is easily interlinked with the coil antenna.
  • the second conductive member efficiently radiates and collects magnetic flux, magnetic field coupling with the coil antenna on the opposite side of the communication antenna located on the opposite side of the coil antenna across the first conductive member is performed. As a result, the antenna characteristics are enhanced.
  • At least one of the first conductive member and the second conductive member may have an opening.
  • the first conductive member and the second conductive member may be connected via a first connection portion.
  • the second conductive member is used as a radiating element of a standing wave antenna having a frequency band higher than a use frequency band of the antenna device. Is preferred. With this configuration, an antenna device that can be shared by a plurality of systems having different frequency bands can be realized.
  • the first conductive member is preferably a ground conductor formed on a circuit board.
  • the first conductive member can be easily configured by using the ground conductor formed on the circuit board, there is no need to separately form the first conductive member, and the manufacturing is easy and the cost is reduced. Can be planned.
  • the electronic device of the present invention An antenna device; A feeding circuit; A housing for housing the power feeding circuit; With The antenna device is A first conductive member having a first edge, a second edge, and a first major surface; A second conductive member having a third edge portion and a fourth edge portion, and having a smaller area than the first conductive member in plan view of the first main surface; A coil antenna having a coil conductor wound around a winding axis, and disposed between the first edge portion and the fourth edge portion in a direction perpendicular to the first main surface; With The first edge portion and the second edge portion both intersect the winding axis in plan view of the first main surface, The third edge portion and the fourth edge portion each intersect the winding axis in plan view of the first main surface, The direction from the first edge end to the second edge end and the direction from the third edge end to the fourth edge end coincide with each other in plan view of the first main surface, The coil antenna is disposed so as to be closer to the first edge end than the second edge end in a plan
  • an electronic device including an antenna device that can easily improve antenna characteristics can be realized in a configuration including a conductive member and a coil antenna.
  • At least one of the first conductive member and the second conductive member is a part of the casing.
  • at least one of the first conductive member and the second conductive member can be easily configured by using the housing, at least one of the first conductive member and the second conductive member is separately formed. Therefore, manufacturing is easy and cost reduction can be achieved.
  • an antenna device capable of easily improving antenna characteristics and an electronic device including the antenna device can be realized in a configuration including a conductive member and a coil antenna.
  • FIG. 1A is a plan view of the antenna device 101 according to the first embodiment
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the antenna device 101
  • FIG. 2A is a plan view of the antenna device 101A for obtaining the coupling coefficient of the coil antenna 30 with respect to the coil antenna on the communication partner side
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the antenna device 101A
  • 3A is a cross-sectional view showing the relationship between the coil antenna 20 on the communication partner side and the antenna device 101A
  • FIG. 3B is a diagram of the communication partner side relative to the arrangement of the coil antenna 30 in the antenna device 101A. It is a figure which shows the coupling coefficient with the coil antenna.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of the antenna device 102A according to the second embodiment
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the antenna device 102B
  • FIG. 4C is a cross-sectional view of the antenna device 102C.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of the antenna device 103A according to the third embodiment
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the antenna device 103B
  • 6A is a cross-sectional view of the antenna device 100 that does not include the second conductive member
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the antenna device 102D that includes the plate-like second conductive member 2.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of the antenna device 103A according to the third embodiment
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the antenna device 103B
  • 6A is a cross-sectional view of the antenna device 100 that does not include the second conductive member
  • FIG. 6B is a
  • FIG. 6C is a cross-sectional view of the antenna device 103C including the second conductive member 2A having an L-shaped cross-section.
  • FIG. 7 is a diagram showing coupling coefficients between the coil antenna 30 and the coil antenna 20 on the communication partner side in the antenna devices 100, 102D, and 103C.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of the antenna device 104A according to the fourth embodiment, and FIG. 8B is a cross-sectional view of the antenna device 104B.
  • FIG. 9 is a plan view of an antenna device 105 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 10A is a plan view of an antenna device 106A according to the sixth embodiment, and FIG. 10B is a plan view of the antenna device 106B.
  • FIG. 11A is a plan view of an antenna device 107A according to the seventh embodiment, and FIG. 11B is a plan view of the antenna device 107B.
  • 12A is a plan view of the antenna device 107C
  • FIG. 12B is a plan view of the antenna device 107D.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the antenna device 108 according to the eighth embodiment.
  • FIG. 14A is an exploded perspective view of a coil antenna 39A according to the ninth embodiment
  • FIG. 14B is a plan view of the coil antenna 39A
  • FIG. 14C is FIG. 14B.
  • FIG. 15A is a cross-sectional view of the antenna device 109A according to the ninth embodiment
  • FIG. 15B is a cross-sectional view of the antenna device 109B
  • FIG. 15C is a cross-sectional view of the antenna device 109C. is there.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of an antenna device 109D according to the ninth embodiment.
  • FIG. 17A is a plan view of a coil antenna 39B according to the ninth embodiment,
  • FIG. 17B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 17A, and
  • FIG. It is a reverse view of the antenna 39B.
  • the “antenna device” is a kind of a micro loop antenna, and is an antenna that radiates magnetic flux.
  • the antenna device is an antenna used for near-field communication using magnetic field coupling with an antenna on the communication partner side, and is used for communication such as NFC (Near Field Communication), for example.
  • the antenna device is used in, for example, the HF band as a communication frequency band, and particularly used at a frequency near 13.56 MHz or 13.56 MHz.
  • An “electronic device” in the present invention is a device including the antenna device, a power feeding circuit, and a housing that houses the power feeding circuit.
  • a mobile phone terminal so-called smartphone, tablet terminal, notebook PC, wearable terminal (so-called Smart watch, smart glass, etc.), camera, game machine, toy, etc.
  • FIG. 1A is a plan view of the antenna device 101 according to the first embodiment
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the antenna device 101. Note that in FIG. 1B, the thickness of each portion is exaggerated. The same applies to the sectional views in the following embodiments.
  • the antenna device 101 includes a first conductive member 1, a second conductive member 2, and a coil antenna 30 having a coil conductor 31 wound helically around a winding axis AX1.
  • the first conductive member 1 is a flat plate whose longitudinal direction coincides with the X-axis direction and whose short side direction coincides with the Y-axis direction, and has a rectangular shape when seen in plan view. It has two edge part E2 and 1st main surface S1 (upper surface of the 1st electroconductive member 1 in FIG. 1 (B)). The first edge portion E1 and the second edge portion E2 are both wound in a plan view of the first main surface S1 (viewed from the Z-axis direction in FIGS. 1A and 1B). Crosses the axis AX1.
  • the first conductive member 1 is a ground conductor formed on, for example, a circuit board.
  • the second conductive member 2 is a flat plate having a rectangular shape in plan view, the longitudinal direction of which coincides with the Y-axis direction, and the short side direction thereof coincides with the X-axis direction. It has four edge portions E4.
  • the second conductive member 2 has a smaller area than the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the second conductive member 2 is arranged such that the third edge E3 is closer to the first edge E1 than the second edge E2 when viewed from the Z-axis direction.
  • the third edge portion E3 and the fourth edge portion E4 both intersect the winding axis AX1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the second conductive member 2 partially overlaps the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the second conductive member 2 is, for example, an antenna radiating element used in a second frequency band (for example, UHF band) higher than a first frequency band (for example, HF band) that is a use frequency of the antenna device 101, or one of them. It is also a department. That is, the second conductive member 2 is also used as an antenna radiating element used in the second frequency band.
  • the second conductive member 2 is connected to a power feeding circuit that processes signals in the second frequency band.
  • the second conductive member 2 is a standing wave antenna in which a standing wave of current or voltage (potential) is generated on the radiating element. That is, resonance occurs so that nodes and antinodes of current and voltage (potential) strength are generated on the radiating element.
  • Typical standing wave antennas include dipole antenna, monopole antenna, inverted L antenna, inverted F antenna (IFA), single wavelength loop antenna, folded dipole antenna, folded monopole antenna, microstrip antenna, patch There are an antenna, a plate-like inverted F-type antenna (PIFA), a slot antenna, a notch antenna, and the like.
  • a standing wave antenna is used for far-field communication using electromagnetic waves (radio waves). For example, it is used for cellular communication in a mobile phone terminal, Bluetooth (registered trademark), WLAN, GPS, and the like.
  • the coil antenna 30 is mounted on the first main surface S1 of the first conductive member 1, and is disposed closer to the first edge E1 than the second edge E2 when viewed from the Z-axis direction. Further, as shown in FIG. 1B, the coil antenna 30 is disposed between the first edge portion E1 and the fourth edge portion E4 in the direction perpendicular to the first main surface S1 (Z-axis direction). Is done.
  • the coil antenna 30 according to the present embodiment is disposed at the center in the short direction of the first conductive member 1 and at the center in the longitudinal direction of the second conductive member 2 when viewed from the Z-axis direction. The coil antenna 30 partially overlaps the first conductive member 1 and the second conductive member 2 when viewed from the Z-axis direction.
  • the coil antenna 30 is connected to an input / output section of a balanced input / output type HF band feeding circuit. Specifically, one end and the other end of a portion of the coil conductor 31 of the coil antenna 30 where current flows and functions as a coil are connected to an input / output portion of a balanced input / output type HF band feeding circuit.
  • the coil antenna 30 is, for example, a laminated coil in which a coil conductor 31 is formed on a magnetic ferrite core.
  • the direction from the first edge E1 toward the second edge E2 (+ X direction) is from the third edge E3 to the fourth edge. This coincides with the direction toward E4 (+ X direction).
  • the coil antenna 30 is disposed closer to the first edge E1 than the second edge E2 of the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction. Therefore, when a current flows through the coil conductor 31, a current due to electric field coupling, magnetic field coupling, or electromagnetic field coupling is induced by the current at the first edge E 1 of the first conductive member 1. That is, a current in the direction opposite to the current flowing through the coil conductor 31 is generated at the first edge E1 of the first conductive member 1 that is a portion close to the coil conductor 31. At this time, the current induced in the first edge E1 flows to the outer edge of the first conductive member 1 due to the edge effect. Thus, the coil antenna 30 is coupled to the first conductive member 1 via an electric field, a magnetic field, or an electromagnetic field. In particular, since the coil antenna 30 is an inductive element, the magnetic field tends to dominate the coupling with the first conductive member 1.
  • the coil antenna 30 is disposed so as to be closer to the fourth edge E4 than the third edge E3 of the second conductive member 2 when viewed from the Z-axis direction. Therefore, when a current flows through the coil conductor 31, a current due to electric field coupling, magnetic field coupling, or electromagnetic field coupling is induced at the fourth edge E ⁇ b> 4 of the second conductive member 2 by this current. In particular, since the coil antenna 30 is an inductive element, a current due to magnetic field coupling tends to dominate the fourth edge E4 of the second conductive member 2.
  • the coil antenna 30 is coupled to the second conductive member 2 via an electric field, a magnetic field, or an electromagnetic field.
  • the magnetic field tends to dominate the coupling with the second conductive member 2.
  • the first conductive member 1 and the second conductive member 2 function as radiators of the coil antenna 30, so that the antenna device 101 functions as an antenna as compared with the case of only the coil antenna 30 and the first conductive member 1.
  • the substantial antenna area is increased. Therefore, by increasing the range and distance for radiating (collecting) magnetic flux, it becomes easy to couple with the coil antenna on the communication partner side, and the antenna characteristics are improved.
  • the directivity of the antenna can be easily determined by the first conductive member 1 and the second conductive member 2 that function as the radiator of the coil antenna 30.
  • the operation in the case where the antenna device 101 is a transmission-side antenna has been described.
  • the antenna reversibility theorem reciprocity theorem
  • FIG. 2A is a plan view of the antenna device 101A for obtaining the coupling coefficient of the coil antenna 30 with respect to the coil antenna on the communication partner side
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the antenna device 101A
  • 3A is a cross-sectional view showing the relationship between the coil antenna 20 on the communication partner side and the antenna device 101A
  • FIG. 3B is a diagram of the communication partner side relative to the arrangement of the coil antenna 30 in the antenna device 101A. It is a figure which shows the coupling coefficient with the coil antenna.
  • Each configuration of the antenna device 101A is substantially the same as the antenna device 101 according to the first embodiment.
  • the end of the coil antenna 30 coincides with the first edge E1 of the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction.
  • X1 (the length of the first conductive member 1 in the X-axis direction): 100 mm X3 (diameter of coil conductor of coil antenna 20 on the communication partner side): 70 mm Y1 (the length of the first conductive member 1 and the second conductive member 2 in the Y-axis direction): 60 mm L1 (length in the winding axis direction of the coil antenna 30): 5.7 mm R1 (the length of the coil antenna 30 in the Y-axis direction): 2.8 mm H1 (gap in the Z-axis direction between the first conductive member 1 and the second conductive member 2): 2 mm H2 (gap in the Z-axis direction between the coil antenna 30 and the coil antenna 20 on the communication partner side): 25 mm
  • the position of the coil antenna 20 on the communication partner side with respect to the antenna device 101A in the X-axis direction and the Y-axis direction is fixed at the position where the coupling coefficient is the highest when there is no second conductive
  • FIG. 3B shows the X-axis from the end of the coil antenna 30 to the third edge E3 when the second conductive member 2 is moved by 1 mm in the X-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the relationship between the length (DB) of a direction and the coupling coefficient of the coil antenna 30 with respect to the coil antenna 20 of the communicating party side is shown.
  • FIG. 3A the case where the third edge E3 of the second conductive member 2 is in the ⁇ X direction with respect to the end of the coil antenna 30 is positive (+), and the second conductive member 2
  • the case where the third edge E3 is in the + X direction with respect to the end of the coil antenna 30 is negative ( ⁇ ).
  • the coupling coefficient with the coil antenna 20 on the communication partner side increases as the length in the direction (X2) increases.
  • the length (DB) in the X-axis direction from the end of the coil antenna 30 to the third edge E3 is positive (DB> 0)
  • the length of the second conductive member 2 in the X direction (X2) Regardless, the coupling coefficient with the coil antenna 20 on the communication partner side is higher than when the second conductive member 2 is not provided. That is, when there is a portion where the second conductive member 2 does not overlap with the first conductive member 1, the coupling coefficient with the coil antenna 20 on the communication partner side is higher than that without the second conductive member 2. high.
  • Second Embodiment the arrangement
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of the antenna device 102A according to the second embodiment
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the antenna device 102B
  • FIG. 4C is a cross-sectional view of the antenna device 102C. It is.
  • a part of the coil antenna 30 overlaps the first conductive member 1 and the second conductive member 2 when viewed from the Z-axis direction.
  • the second conductive member 2 does not overlap the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the coil antenna 30 overlaps only the second conductive member 2 when viewed from the Z-axis direction. As shown in FIG. 4B, the coil antenna 30 is not mounted on the first main surface S1. The second conductive member 2 does not overlap the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the coil antenna 30 overlaps only the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the second conductive member 2 does not overlap the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the coil antenna 30 is disposed so as to be closer to the first edge E1 than to the second edge E2 when viewed from the Z-axis direction. Further, the coil antenna 30 is disposed between the first edge portion E1 and the fourth edge portion E4 in the Z-axis direction. Therefore, the basic configuration of the antenna devices 102A, 102B, and 102C is the same as that of the antenna device 101 according to the first embodiment, and has the same operations and effects as the antenna device 101.
  • the antenna device is not limited to a structure in which the coil antenna 30 is mounted on the first main surface S1 of the first conductive member 1. As shown by the antenna device 102 ⁇ / b> B, it may not be mounted on the first main surface S ⁇ b> 1 of the first conductive member 1.
  • the coil antenna 30 is disposed so as to be closer to the first edge E1 than the second edge E2 when viewed from the Z-axis direction, and the first edge E1 and the fourth edge in the Z-axis direction. What is necessary is just to arrange
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of the antenna device 103A according to the third embodiment
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the antenna device 103B.
  • the antenna device 103A includes a first conductive member 1, a second conductive member 2A, and a coil antenna 30.
  • the second conductive member 2A bends in the ⁇ Z direction, and includes a plane direction (X-axis direction) component parallel to the first major surface S1 and a vertical direction (Z-axis direction) component perpendicular to the first major surface S1.
  • a series of members having The cross-sectional shape of the second conductive member 2A is L-shaped as shown in FIG.
  • the third edge E3 does not overlap the first conductive member 1 as viewed from the Z-axis direction, and is first than the fourth edge E4 in the Z-axis direction. It is located on the conductive member 1 side.
  • the antenna device 103B includes a first conductive member 1, a second conductive member 2B, and a coil antenna 30.
  • the entire second conductive member 2B is gradually bent in the ⁇ Z direction, and has a plane direction (X-axis direction) component parallel to the first major surface S1 and a vertical direction (Z) perpendicular to the first major surface S1. It is a series of members having an (axial direction) component.
  • the third edge E3 does not overlap the first conductive member 1 as viewed from the Z-axis direction, and is first than the fourth edge E4 in the Z-axis direction. It is located on the conductive member 1 side.
  • the second conductive member 2B extends in the ⁇ Z direction more than the first conductive member 1 when viewed from the Y-axis direction (the direction parallel to the first main surface S1). In other words, when viewed from the Y-axis direction, the second conductive member 2B is opposite to the side on which the coil antenna 30 is disposed with respect to the first conductive member 1 in the Z-axis direction ( ⁇ Z direction side). It extends to.
  • the coil antenna 30 is disposed so as to be closer to the first edge E1 than to the second edge E2 when viewed from the Z-axis direction. Further, the coil antenna 30 is disposed between the first edge portion E1 and the fourth edge portion E4 in the Z-axis direction. Therefore, the basic configuration of the antenna devices 103A and 103B is the same as that of the antenna device 101 according to the first embodiment, and has the same operations and effects as the antenna device 101.
  • the second conductive member 2B is a series of members having an X-axis direction component and a Z-axis direction component, and the third edge E3 is viewed from the Z-axis direction.
  • the first conductive member 1 does not overlap with the first conductive member 1 but is positioned closer to the first conductive member 1 than the fourth edge E4 in the Z-axis direction. With this configuration, the directivity of the antenna device can be easily changed.
  • the magnetic flux that is going to pass from the ⁇ Z direction toward the + Z direction (from the bottom to the top in FIGS. 5A and 5B) along the second conductive members 2A and 2B, the coil antenna 30. See magnetic flux ⁇ 1).
  • the magnetic flux generated from the coil antenna on the communication partner side that is located on the opposite side of the coil antenna 30 with the first conductive member 1 interposed therebetween is easily linked to the coil antenna 30. Therefore, since radiation and magnetic flux collection are efficiently performed by the second conductive members 2A and 2B, the coil antenna on the communication counterpart side located on the opposite side to the coil antenna 30 with the first conductive member 1 interposed therebetween. Magnetic field coupling can be enhanced, and as a result, antenna characteristics are enhanced.
  • the second conductive member is not limited to a rectangular flat plate.
  • the main surface of the second conductive member may be a curved surface, and the second conductive member may have a three-dimensional structure.
  • the structure of the second conductive member can be changed as appropriate as long as the antenna device 101 according to the first embodiment has the same functions and effects.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of the antenna device 100 that does not include the second conductive member
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the antenna device 102D that includes the plate-like second conductive member 2.
  • FIG. 6C is a cross-sectional view of the antenna device 103C including the second conductive member 2A having an L-shaped cross-section.
  • X1 (the length of the first conductive member 1 in the X-axis direction): 100 mm X4 (the length in the X-axis direction of the second conductive members 2 and 2A): 5 mm Z1 (the length of the second conductive member 2A in the Z-axis direction): 4 mm H1 (gap in the Z-axis direction between the first conductive member 1 and the second conductive member 2): 2 mm DS (length in the X-axis direction from the end of the coil antenna 30 to the first edge E1): 1 mm DB (length in the X-axis direction from the end of the coil antenna 30 to the third edge E3): 1 mm
  • the length of the first conductive member 1 and the second conductive member 2 in the Y-axis direction (Y2 in FIGS.
  • the diameter of the coil conductor of the coil antenna 20 on the communication partner side (FIG. 3 (A) and the gap in the Z-axis direction (H2 in FIG. 3 (A)) between the coil antenna 30 and the coil antenna 20 on the communication partner side are the same as the values shown in the first embodiment.
  • the position of the coil antenna 20 on the communication partner side with respect to the antenna device in the X-axis direction and the Y-axis direction is fixed at the position with the highest coupling coefficient in each of the antenna device 100, the antenna device 102D, and the antenna device 103C. ing.
  • FIG. 7 is a diagram showing a coupling coefficient between the coil antenna 30 and the coil antenna 20 on the communication partner side in the antenna devices 100, 102D, and 103C.
  • the “front side coupling coefficient” in FIG. 7 refers to the coil when the coil antenna 20 on the communication partner side is disposed on the + Z direction side with respect to the first conductive member 1 as shown in FIG. A coupling coefficient between the antenna 30 and the coil antenna 20 on the communication partner side is shown.
  • the “back side coupling coefficient” in FIG. 7 refers to the coil antenna 30 and the communication partner coil antenna when the communication partner coil antenna 20 is disposed on the ⁇ Z direction side with respect to the first conductive member 1. The coupling coefficient is shown.
  • the provision of the second conductive members 2 and 2A increases the “front side coupling coefficient” and “back side coupling coefficient” between the coil antenna 30 and the coil antenna on the communication counterpart side.
  • the cross-sectional shape of the second conductive member is L-shaped, the “front side coupling coefficient” is lower than the case where the second conductive member is a flat plate, but the “back side coupling coefficient” is the second conductive member. Is higher than in the case of a flat plate.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of the antenna device 104A according to the fourth embodiment
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the antenna device 104B.
  • the antenna device 104 ⁇ / b> A includes a first conductive member 1, a second conductive member 2, a third conductive member 3, and a coil antenna 30.
  • the third conductive member 3 is a flat plate having a rectangular shape in a plan view in which the longitudinal direction coincides with the X-axis direction and the short side direction coincides with the Y-axis direction.
  • the third conductive member 3 has a smaller area than the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the third conductive member 3 is a part of a housing such as a metal cover.
  • the third conductive member 3 is disposed to face the first conductive member 1 so that the main surface is parallel to the first main surface S1 of the first conductive member 1.
  • the second conductive member 2 and the third conductive member 3 are arranged side by side in the X-axis direction with the gap CP therebetween, and are arranged on the same plane (FIG. 8 ( A)).
  • the antenna device 104B includes a first conductive member 1, a second conductive member 2A, a third conductive member 3, and a coil antenna 30.
  • the configuration of the second conductive member 2A is the same as that of the antenna device 103A according to the third embodiment.
  • the configuration of the third conductive member 3 is the same as that of the antenna device 104A.
  • the coil antenna 30 is arrange
  • the coil antenna 30 is disposed between the first edge portion E1 and the fourth edge portion E4 in the Z-axis direction. Therefore, the basic configuration of the antenna devices 104A and 104B is the same as that of the antenna device 101 according to the first embodiment, and has the same operations and effects as the antenna device 101.
  • FIG. 9 is a plan view of the antenna device 105 according to the fifth embodiment.
  • the antenna device 105 includes a first conductive member 1, a second conductive member 2C, and two coil antennas 30A and 30B.
  • the length of the second conductive member 2C in the Y-axis direction is shorter than the length of the first conductive member 1 in the Y-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the coil antennas 30A and 30B are both arranged closer to the first edge E1 than the second edge E2 when viewed from the Z-axis direction.
  • the coil antennas 30 ⁇ / b> A and 30 ⁇ / b> B are disposed near the center of the first conductive member 1 in the short direction and the center of the second conductive member 2 in the longitudinal direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the coil antennas 30 ⁇ / b> A and 30 ⁇ / b> B partially overlap the first conductive member 1 and the second conductive member 2 as viewed from the Z-axis direction.
  • the coil antennas 30A and 30B according to the present embodiment are arranged along the Y-axis direction when viewed from the Z-axis direction. As shown in FIG. 9, the winding axis AX1A of the coil antenna 30A and the winding axis AX1B of the coil antenna 30B are parallel to each other and coincide with the X-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the coil antennas 30A and 30B are closer to the first edge E1 than the second edge E2 when viewed from the Z-axis direction. Placed in.
  • the coil antennas 30A and 30B are disposed between the first edge portion and the fourth edge portion in the Z-axis direction. Therefore, the basic configuration of the antenna device 105 is the same as that of the antenna device 101 according to the first embodiment, and the same operations and effects as the antenna device 101 are achieved.
  • the antenna device 105 including the two coil antennas 30A and 30B is shown, but the number of coil antennas is not limited to two.
  • the number of coil antennas provided in the antenna device can be changed as appropriate within the range where the functions and effects of the present invention are achieved.
  • FIG. 10A is a plan view of the antenna device 106A according to the sixth embodiment
  • FIG. 10B is a plan view of the antenna device 106B.
  • the antenna device 106A includes a first conductive member 1, a second conductive member 2D, a first connection portion 11A, and a coil antenna 30.
  • the length of the second conductive member 2D in the Y-axis direction is longer than the length of the first conductive member 1 in the Y-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the first conductive member 1 and the second conductive member 2D are connected via the first connection portion 11A.
  • the first connecting portion 11A is a conductor extending in the Z-axis direction, and the first corner of the first conductive member 1 (the lower left corner of the first conductive member 1 in FIG. 10A). ) And the first corner of the second conductive member 2D (the lower right corner of the second conductive member 2D in FIG. 10A).
  • the first connecting portion 11A is, for example, a movable probe pin and a conductor pattern formed on a circuit board.
  • the first conductive member 1 and the second conductive member 2D are connected via the first connecting portion 11A, the first conductive member 1 and the second conductive member 2D are the same. It becomes a potential, and the generation of noise due to the difference in potential difference between the first conductive member 1 and the second conductive member 2D is suppressed.
  • the second conductive member 2D is a radiating element of a standing wave antenna such as an inverted F type antenna (IFA) or a plate-like inverted F type antenna (PIFA) used in the UHF band or the like, and the first conductive member 1 is used.
  • IFA inverted F type antenna
  • PIFA plate-like inverted F type antenna
  • the antenna device 106B includes a first conductive member 1, a second conductive member 2D, a first connection portion 11B, a second connection portion 12, and a coil antenna 30.
  • the configuration of the second conductive member 2D is the same as that of the antenna device 106A.
  • the first conductive member 1 and the second conductive member 2D are connected via the first connection portion 11B and the second connection portion 12.
  • the first connection portion 11B connects between the first corner portion of the first conductive member 1 and the first corner portion of the second conductive member 2D.
  • the second connecting portion 12 includes a second corner of the first conductive member 1 (an upper left corner of the first conductive member 1 in FIG. 10B) and a second corner of the second conductive member 2D. Part (the upper right corner of the second conductive member 2D in FIG. 10B) is connected. Therefore, in the antenna device 106B, a loop is formed by the first conductive member 1, the second conductive member 2D, the first connection portion 11B, and the second connection portion 12.
  • the first connection portion 11B may include an inductor component such as a chip inductor and a capacitor component such as a chip capacitor.
  • the second connection unit 12 is a capacitor component such as a chip capacitor.
  • the first conductive member 1 and the second conductive member 2D are electrically connected at two or more locations at least in the first frequency band (use frequency band, for example, HF band) of the antenna device 106B. Desirably not. That is, it is desirable that the first conductive member 1 and the second conductive member 2D are not connected or not connected at only one place in the first frequency band.
  • the first conductive member 1 and the second conductive member 2D are connected via the second connection portion 12 which is a chip capacitor that is in an open state (high impedance) at least in the first frequency band of the antenna device 106B. Connected. Therefore, even if a loop is formed by the first conductive member 1, the second conductive member 2D, the first connection portion 11B, and the second connection portion 12, a closed loop is not formed at the use frequency of the antenna device 106B.
  • the first conductive member 1 and the second conductive member 2D it is possible to suppress the current from flowing in a concentrated manner between the first connection portion 11B and the second connection portion 12, and the current is the first conductive member.
  • the first conductive member 1 and the second conductive member 2 ⁇ / b> D are easily spread over the whole, and the first conductive member 1 and the second conductive member 2 ⁇ / b> D can easily obtain the effect of magnetic flux radiation (magnetization).
  • the second frequency band for example, UHF band
  • the second connection portion 12 that is a chip capacitor is in a short state (low impedance), and thus the first conductive member.
  • the second conductive member 2D is a radiating element of a standing wave antenna such as an inverted F type antenna (IFA) or a plate-like inverted F type antenna (PIFA) that is used in the UHF band or the like
  • the first conductive member 1 is When used as a ground conductor of a standing wave antenna, the first connecting portion 11B and the second connecting portion 12 can function as stubs, and desired standing such as matching can be achieved as compared with the case where there is one connecting portion. It becomes easier to obtain the characteristics of the wave antenna.
  • the feeding circuit of a standing wave type antenna can be connected to the 1st connection part 11B and the 2nd connection part 12, respectively,
  • the second conductive member 2D can function as a radiating element of a standing wave antenna that can be used at a plurality of frequencies.
  • connection part 12 showed the structure which connects between the 2nd corner
  • the position, the number, the structure, and the like of the connecting portion that connects the first conductive member and the second conductive member can be appropriately changed within the scope of the operation and effect of the present invention.
  • FIG. 11A is a plan view of an antenna device 107A according to the seventh embodiment, and FIG. 11B is a plan view of the antenna device 107B.
  • 12A is a plan view of the antenna device 107C, and FIG. 12B is a plan view of the antenna device 107D.
  • the antenna device 107A includes a first conductive member 1, a second conductive member 2E, and a coil antenna 30.
  • the second conductive member 2E is a flat plate having a rectangular shape in plan view, the longitudinal direction of which coincides with the Y-axis direction, and the short side direction thereof coincides with the X-axis direction, and has an opening CW11.
  • the opening CW11 is similar to the second conductive member 2E and has an area smaller than that of the second conductive member 2E.
  • the opening CW11 is an opening located in the center of the second conductive member 2E when viewed from the Z-axis direction.
  • the antenna device 107B includes a first conductive member 1, a second conductive member 2F, and a coil antenna 30.
  • the second conductive member 2F is a flat plate having an opening CW12 and having a U-shaped (C-shaped) planar shape.
  • the opening CW12 is a notch that extends from the inside of the second conductive member 2F toward the first outer edge (the left side of the second conductive member 2F in FIG. 11B).
  • the portion of the outer edge of the second conductive member 2F that intersects the winding axis AX1 is the third edge E3.
  • the antenna device 107 ⁇ / b> C includes a first conductive member 1 ⁇ / b> A, a second conductive member 2, and a coil antenna 30.
  • the first conductive member 1A is a flat plate having a rectangular shape in plan view, the longitudinal direction of which coincides with the X-axis direction and the short-side direction thereof coincides with the Y-axis, and has an opening CW21.
  • the opening CW21 has a square planar shape and is smaller in area than the first conductive member 1A.
  • the opening CW21 is an opening located at the center of the first conductive member 1A when viewed from the Z-axis direction.
  • the antenna device 107D includes a first conductive member 1B, a second conductive member 2, and a coil antenna 30.
  • the first conductive member 1B is a flat plate having openings CW22 and CW23.
  • the opening CW22 is a notch extending from the inside of the first conductive member 1A toward the first outer edge (the left side of the first conductive member 1A in FIG. 12B).
  • the opening CW23 is a notch extending from the inside of the first conductive member 1A toward the second outer edge (the right side of the first conductive member 1A in FIG. 12B).
  • the openings CW22 and CW23 are both arranged at the center in the short direction of the first conductive member 1A as viewed from the Z-axis direction, and are arranged along the X-axis direction.
  • the portion of the outer edge of the first conductive member 1B that intersects the winding axis AX1 is the first edge E1.
  • the coil antenna 30 is more first than the second edge E2 when viewed from the Z-axis direction. It arrange
  • the coil antenna 30 is disposed between the first edge portion and the fourth edge portion in the Z-axis direction. Accordingly, the basic configuration of the antenna devices 107A, 107B, 107C, and 107D is the same as that of the antenna device 101 according to the first embodiment, and has the same operations and effects as the antenna device 101.
  • the structural example in which one of a 1st conductive member and a 2nd conductive member has an opening part was shown, it is not limited to this structure.
  • the first conductive member and the second conductive member may both have an opening.
  • the shape, number, structure, and the like of the opening of at least one of the first conductive member and the second conductive member are not limited to the configuration shown in this embodiment, It can be appropriately changed within the range where the effect is exhibited.
  • functional parts such as a camera, a flash, a button, a speaker, a microphone, a sensor, and other antenna devices used in the UHF band may be disposed in the opening.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the antenna device 108 according to the eighth embodiment.
  • the antenna device 108 includes two first conductive members 1 and 1C, a second conductive member 2, a connection conductor 21, and a coil antenna 30.
  • the first conductive members 1 and 1 ⁇ / b> C are electrically connected via the connection conductor 21.
  • the connection conductor 21 is, for example, a screw, and the first conductive member 1C is, for example, a metal part of the housing.
  • the coil antenna 30 is arrange
  • the coil antenna 30 is disposed between the first edge portion and the fourth edge portion in the Z-axis direction. Therefore, the basic configuration of the antenna device 108 is the same as that of the antenna device 101 according to the first embodiment, and the same operations and effects as the antenna device 101 are achieved.
  • the antenna device may be configured to include two or more first conductive members. Further, the antenna device may be configured to include one first conductive member and a plurality of second conductive members. Further, the antenna device may include a plurality of first conductive members and a plurality of second conductive members.
  • the first edge E1 and the second edge E2 of the first conductive member are the winding axis AX1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the plurality of first edge portions and second edge portions intersecting with each other the one located on the outermost side in the X-axis direction. This is the same for the third edge portion and the fourth edge portion of the second conductive member when a plurality of second conductive members are provided.
  • the winding axis includes a coil antenna inclined with respect to the mounting surface.
  • FIG. 14A is an exploded perspective view of a coil antenna 39A according to the ninth embodiment
  • FIG. 14B is a plan view of the coil antenna 39A
  • FIG. 14C is FIG. 14B.
  • FIG. 14A is an exploded perspective view of a coil antenna 39A according to the ninth embodiment
  • FIG. 14B is a plan view of the coil antenna 39A
  • FIG. 14C is FIG. 14B.
  • FIG. 14A is an exploded perspective view of a coil antenna 39A according to the ninth embodiment
  • FIG. 14B is a plan view of the coil antenna 39A
  • FIG. 14C is FIG. 14B.
  • the coil antenna 39A has a first main surface of the magnetic sheet 41 (an upper surface of the magnetic sheet 41 in FIG. 14A).
  • the first conductor pattern 51 formed on the first main surface (the upper surface of the nonmagnetic sheet 42 in FIG. 14A) of the nonmagnetic sheet 42, and the first conductor.
  • An interlayer conductor (via electrode) 60 that connects the pattern 51 and the second conductor pattern 52 is formed.
  • the first conductor pattern 51 is a set of a plurality of half-loop conductor patterns arranged substantially parallel to each other.
  • the second conductor pattern 52 is also a set of a plurality of half-loop conductor patterns arranged substantially parallel to each other.
  • the coil antenna 39A including the first conductor pattern 51 and the second conductor pattern 52 constitutes a substantially spiral pattern having a plurality of turns (in this example, three turns).
  • the coil antenna 39A When the coil antenna 39A is viewed in plan (when viewed from the winding axis direction of the coil antenna 39A), it appears as a rectangular spiral pattern.
  • the coil antenna 39A is formed by laminating and press-bonding the magnetic sheet 41 on which the first conductor pattern 51 is formed and the nonmagnetic sheet 42 on which the second conductor pattern 52 is formed. That is, the coil antenna 39 ⁇ / b> A is a laminated body of a magnetic layer and a nonmagnetic layer. That is, it is a resin multilayer structure in which a laminate of a magnetic layer and a nonmagnetic layer is used as a base material, and a predetermined conductor pattern is formed inside and outside the base material.
  • the magnetic sheet 41 is a thermoplastic resin sheet in which a magnetic powder such as ferrite is mixed and dispersed in a thermoplastic resin such as polyimide or liquid crystal polymer.
  • the first conductor pattern 51 is obtained by etching a copper foil or an aluminum foil. It has been patterned.
  • the nonmagnetic sheet 42 is made of a thermoplastic resin sheet such as polyimide or liquid crystal polymer, that is, a dielectric sheet, and the second conductor pattern 52 is obtained by patterning a copper foil or an aluminum foil by etching or the like.
  • the interlayer conductor 60 is obtained by filling a through-hole formed by irradiating the magnetic sheet 41 with laser light with a conductive paste containing fine metal powder mainly composed of silver or copper.
  • the non-magnetic sheet 42 are laminated and heated, the two sheets are fused together, and at the same time, the first conductor pattern 51 and the second conductor pattern 52 are electrically connected via a conductive paste (metal body after heat treatment). Connected to.
  • a conductive paste metal body after heat treatment
  • the winding axis AX2 of the coil antenna 39A is non-perpendicular to the mounting surface (the lower surface of the coil antenna 39A in FIG. 14C).
  • FIG. 15A is a cross-sectional view of the antenna device 109A according to the ninth embodiment
  • FIG. 15B is a cross-sectional view of the antenna device 109B
  • FIG. 15C is a cross-sectional view of the antenna device 109C. is there.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of an antenna device 109D according to the ninth embodiment.
  • a part of the coil antenna 39A overlaps the first conductive member 1 and the second conductive member 2 when viewed from the Z-axis direction.
  • the second conductive member 2 does not overlap the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the winding axis AX2 of the coil antenna 39A is inclined with respect to the first main surface S1 of the first conductive member 1.
  • a part of the coil antenna 39A overlaps the first conductive member 2 and the second conductive member 2 when viewed from the Z-axis direction.
  • the second conductive member 2 partially overlaps the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the winding axis AX2 of the coil antenna 39A is inclined with respect to the first main surface S1 of the first conductive member 1.
  • the entire coil antenna 39A overlaps the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction, and a part of the coil antenna 39A overlaps the second conductive member 2 when viewed from the Z-axis direction. .
  • the second conductive member 2 partially overlaps the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the winding axis AX2 of the coil antenna 39A is inclined with respect to the first main surface S1 of the first conductive member 1.
  • the entire coil antenna 39A does not overlap the first conductive member 1 as viewed from the Z-axis direction, and a part of the coil antenna 39A is viewed from the Z-axis direction as the second conductive member. 2 overlaps.
  • the second conductive member 2 does not overlap the first conductive member 1 when viewed from the Z-axis direction.
  • the winding axis AX2 of the coil antenna 39A is inclined with respect to the first main surface S1 of the first conductive member 1. This inclination direction is opposite to the antenna devices 109A, 109B, 109C described above.
  • coil antenna 39A sees from a Z-axis direction, and is 1st edge part E1 rather than 2nd edge part E2. It arrange
  • the coil antenna 39A is disposed between the first edge portion and the fourth edge portion in the Z-axis direction. Therefore, the basic configuration of the antenna devices 109A, 109B, 109C, and 109D is the same as that of the antenna device 101 according to the first embodiment, and has the same operations and effects as the antenna device 101.
  • FIG. 17A is a plan view of a coil antenna 39B according to the ninth embodiment
  • FIG. 17B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 17A
  • FIG. It is a reverse view of the antenna 39B.
  • the coil antenna 39B includes an insulating sheet 5 and a magnetic plate 4 on which a coil conductor 32 is formed.
  • the coil antenna 39B is a coil having a configuration in which an insulator sheet 5 in which a coil conductor 32 is formed is wound around a magnetic plate 4.
  • the insulator sheet 5 is a flexible rectangular thin plate.
  • the coil conductor 32 is a spiral conductor pattern of about 3 turns formed on one main surface of the insulator sheet 5 and has a first end 32A and a second end 32B.
  • the insulator sheet 5 is a resin sheet such as polyimide (PI) or liquid crystal polymer (LCP).
  • the magnetic plate 4 is a flat plate having a rectangular planar shape.
  • the magnetic plate 4 is, for example, magnetic ferrite.
  • the length in the X-axis direction of the insulator sheet 5 wound (applied) around one main surface of the magnetic plate 4 (the upper surface of the magnetic plate 4 in FIG. 17B).
  • the length in the X-axis direction of the magnetic material sheet wound around the other main surface of the magnetic material plate 4 (the lower surface of the magnetic material plate 4 in FIG. 17B) is different.
  • the coil conductor 32 on the one main surface side of the magnetic plate 4 and the coil conductor 32 on the other main surface side do not face each other, so the winding axis of the coil antenna 39B is the one main surface of the magnetic plate 4 And non-parallel or non-perpendicular to the other main surface.
  • planar shapes of the first conductive member and the second conductive member are rectangular or U-shaped (C-shaped) is shown, but the present invention is not limited to this configuration.
  • the planar shape of the first conductive member and the second conductive member may be a square, a polygon, a circle, an ellipse, or the like.
  • the first conductive member and the second conductive member are not limited to flat plates, and may have a three-dimensional structure.
  • the coil antenna is disposed substantially at the center in the short direction of the first conductive member 1 (the center in the Y-axis direction of the first conductive member 1) when viewed from the Z-axis direction.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the position where the coil antenna is disposed may be changed as appropriate depending on the positional relationship with other components on the circuit board. That is, as long as the coil antenna is closer to the first edge E1 than the second edge E2 when viewed from the Z-axis direction, the position of the coil antenna viewed from the Z-axis direction can be appropriately changed.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the coil antenna is disposed between the first edge portion E1 and the fourth edge portion E4 in the Z-axis direction, the position of the coil antenna in the Z-axis direction can be changed as appropriate.
  • the first conductive member is a ground conductor formed on the circuit board, and the second conductive member has a frequency band (second frequency) different from the use frequency (first frequency band) of the antenna device.
  • the first conductive member and the second conductive member may be, for example, a conductive portion of a housing that houses the coil antenna 30. Since the first conductive member and the second conductive member can be easily configured by using the conductive portion of the housing, there is no need to separately form the first conductive member and the second conductive member, and the manufacturing can be performed. Easy and low cost.
  • both the first conductive member and the second conductive member do not have to be the conductive portion of the housing, and one of them may be the conductive portion of the housing. Further, at least one of the first conductive member and the second conductive member may be a metal film formed (attached) on one surface of the resin casing, a metal film formed inside the resin casing, or the like. . Further, the first conductive member and the second conductive member may be a shield case, a battery pack, or the like. The first conductive member and the second conductive member have conductive planar portions, and may be functional components having not only a function of communication by magnetic field coupling but also other functions.
  • the antenna device and the electronic device in the communication system mainly using magnetic field coupling such as NFC have been described.
  • the antenna device and the electronic device in the above-described embodiment are contactless using magnetic field coupling.
  • the power transmission system (electromagnetic induction system, magnetic field resonance system) can be used as well. That is, the antenna device in the above-described embodiment can be applied as a power transmission antenna device or a power reception antenna device in a power transmission device or a power reception device of a non-contact power transmission system. Even in this case, the coil antenna, the first conductive member, and the second conductive member function as a power transmitting antenna device or a power receiving antenna device.
  • AX1, AX1A, AX1B, AX2 ... winding axis CP of coil antenna ... gap CW11, CW12, CW21, CW22, CW23 ... opening E1 ... first edge E2 of first conductive member ... first conductive member Second edge portion E3 of the second conductive member third edge portion E4 of the second conductive member fourth edge portion S1 of the first conductive member first main surface 1, 1A, 1B, 1C ... 1st conductive member 2, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F ... 2nd conductive member 3 ... 3rd conductive member 4 ... Magnetic material board 5 ... Insulator sheet 11A, 11B ... 1st connection Part (connection part) 12 ...
  • connection part DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ...
  • Coil antenna 21 of a communicating party side ... Connection conductor 30,30A, 30B, 39A, 39B ... Coil antenna 31, 32 ... Coil conductor 32A ... First end 32B of coil conductor ... Second end 41 of coil conductor ... Magnetic body Sheet 42 ... Non-magnetic sheet 51 ... First conductor pattern 52 ... Second conductor pattern 60 ...

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Abstract

アンテナ装置(101)は、第1主面(S1)を有する第1導電性部材(1)、第2導電性部材(2)、巻回軸(AX1)を有するコイルアンテナ(30)を備える。第1導電性部材(1)は、第1主面(S1)を平面視して(Z軸方向から視て)、巻回軸(AX1)に交わる第1縁端部(E1)および第2縁端部(E2)を有する。第2導電性部材(2)は、Z軸方向から視て、巻回軸(AX1)に交わる第3縁端部(E3)および第4縁端部(E4)を有する。コイルアンテナ(30)は、Z軸方向において第1縁端部(E1)と第4縁端部(E4)との間に配置され、且つ、Z軸方向から視て、第2縁端部(E2)よりも第1縁端部(E1)に近接するように配置される。第1縁端部(E1)から第2縁端部(E2)へ向かう方向は、第3縁端部(E3)から第4縁端部(E4)へ向かう方向と一致する。

Description

アンテナ装置および電子機器
 本発明は、アンテナ装置および電子機器に関し、特に例えばコイルアンテナ、第1導電性部材および第2導電性部材を備えるアンテナ装置、ならびにアンテナ装置を備える電子機器に関する。
 従来、面状の導電性部材とコイルアンテナとを備えたアンテナ装置が知られている(特許文献1)。
 上記アンテナ装置では、面状の導電性部材の端部にコイルアンテナを配置することにより、導電性部材が放射板として機能するため、アンテナ特性が向上する。
国際公開第2012/033031号
 しかし、特許文献1に示されるアンテナ装置の構成では、アンテナ装置の周囲に位置する部材の影響等によって、アンテナの指向性が制限されることがある。また、上記アンテナ装置では導電性部材が一つであり、所期の放射特性を得られない場合もある。
 本発明の目的は、導電性部材とコイルアンテナとを備えた構成において、アンテナ特性を容易に向上させることができるアンテナ装置、およびそのアンテナ装置を備える電子機器を提供することにある。
(1)本発明のアンテナ装置は、
 第1縁端部、第2縁端部、および第1主面を有する第1導電性部材と、
 第3縁端部および第4縁端部を有し、且つ、前記第1主面を平面視して、前記第1導電性部材よりも面積の小さな第2導電性部材と、
 巻回軸周りに巻回されたコイル導体を有し、前記第1主面に垂直な方向において前記第1縁端部と前記第4縁端部との間に配置されるコイルアンテナと、
 を備え、
 前記第1縁端部および前記第2縁端部は、前記第1主面を平面視して、いずれも前記巻回軸に交わり、
 前記第3縁端部および前記第4縁端部は、前記第1主面を平面視して、いずれも前記巻回軸に交わり、
 前記第1主面を平面視して、前記第1縁端部から前記第2縁端部へ向かう方向は、前記第3縁端部から前記第4縁端部へ向かう方向と一致し、
 前記コイルアンテナは、前記第1主面を平面視して、前記第2縁端部よりも前記第1縁端部に近接するように配置され、
 前記第2導電性部材は、前記第1主面を平面視して、前記第3縁端部が前記第2縁端部よりも前記第1縁端部に近接するように配置されることを特徴とする。
 この構成では、第1導電性部材および第2導電性部材がコイルアンテナの放射体として機能するため、コイルアンテナおよび第1導電性部材のみの場合と比べ、アンテナとして機能する実質的なアンテナ面積が大きくなる。そのため、磁束を放射(集磁)する範囲および距離が大きくなることで、通信相手側のコイルアンテナと結合し易くなり、アンテナ特性が向上する。
 また、この構成により、コイルアンテナの放射体として機能する第1導電性部材および第2導電性部材によって、アンテナの指向性を容易に定めることができる。
(2)上記(1)において、前記第2導電性部材は、前記第1主面に平行な平面方向成分と、前記第1主面に垂直な垂直方向成分とを有する一連の部材であり、前記第3縁端部は、前記第1主面を平面視して、前記第1導電性部材に重ならず、且つ、前記第1主面に垂直な方向において前記第4縁端部よりも前記第1導電性部材側に位置することが好ましい。この構成により、アンテナ装置の指向性を容易に変化させることができる。また、この構成により、第1導電性部材を挟んでコイルアンテナと反対側に位置する通信相手側のコイルアンテナから発生した磁束が、コイルアンテナに鎖交し易くなる。したがって、第2導電性部材によって、磁束の放射および集磁が効率よく行われるため、第1導電性部材を挟んでコイルアンテナとは反対側に位置する通信相手側のコイルアンテナとの磁界結合を高めることができ、結果的にアンテナ特性が高まる。
(3)上記(1)または(2)において、前記第1導電性部材および前記第2導電性部材の少なくとも一方は、開口部を有していてもよい。
(4)上記(1)から(3)のいずれかにおいて、前記第1導電性部材および前記第2導電性部材は、第1接続部を介して接続されていてもよい。
(5)上記(1)から(4)のいずれかにおいて、前記第2導電性部材は、前記アンテナ装置の使用周波数帯よりも高い周波数帯の定在波型アンテナの放射素子として利用されることが好ましい。この構成により、周波数帯の異なる複数のシステムで兼用できるアンテナ装置を実現できる。
(6)上記(1)から(5)のいずれかにおいて、前記第1導電性部材は、回路基板に形成されたグランド導体であることが好ましい。この構成では、回路基板に形成されたグランド導体を利用することにより、第1導電性部材を容易に構成できるため、第1導電性部材を別途形成する必要がなく、製造が容易で低コスト化が図れる。
(7)本発明の電子機器は、
 アンテナ装置と、
 給電回路と、
 前記給電回路を収納する筐体と、
 を備え、
 前記アンテナ装置は、
  第1縁端部、第2縁端部、および第1主面を有する第1導電性部材と、
  第3縁端部および第4縁端部を有し、且つ、前記第1主面を平面視して、前記第1導電性部材よりも面積の小さな第2導電性部材と、
  巻回軸周りに巻回されたコイル導体を有し、前記第1主面に垂直な方向において前記第1縁端部と前記第4縁端部との間に配置されるコイルアンテナと、
  を備え、
  前記第1縁端部および前記第2縁端部は、前記第1主面を平面視して、いずれも前記巻回軸に交わり、
  前記第3縁端部および前記第4縁端部は、前記第1主面を平面視して、いずれも前記巻回軸に交わり、
  前記第1主面を平面視して、前記第1縁端部から前記第2縁端部へ向かう方向、および前記第3縁端部から前記第4縁端部へ向かう方向は、一致し、
  前記コイルアンテナは、前記第1主面を平面視して、前記第2縁端部よりも前記第1縁端部に近接するように配置され、
  前記第2導電性部材は、前記第1主面を平面視して、前記第3縁端部が前記第2縁端部よりも前記第1縁端部に近接するように配置され、
 前記給電回路は、前記コイルアンテナに接続されることを特徴とする。
 この構成により、導電性部材とコイルアンテナとを備えた構成において、アンテナ特性を容易に向上させることができるアンテナ装置を備える電子機器を実現できる。
(8)上記(7)において、前記第1導電性部材および前記第2導電性部材の少なくとも一方は、前記筐体の一部であることが好ましい。この構成では、筐体を利用することにより、第1導電性部材および第2導電性部材の少なくとも一方を容易に構成できるため、第1導電性部材および第2導電性部材の少なくとも一方を別途形成する必要がなく、製造が容易で低コスト化が図れる。
 本発明によれば、導電性部材とコイルアンテナとを備えた構成において、アンテナ特性を容易に向上させることができるアンテナ装置、およびそのアンテナ装置を備える電子機器を実現できる。
図1(A)は第1の実施形態に係るアンテナ装置101の平面図であり、図1(B)は、アンテナ装置101の断面図である。 図2(A)は、通信相手側のコイルアンテナに対するコイルアンテナ30の結合係数を求めるためのアンテナ装置101Aの平面図であり、図2(B)はアンテナ装置101Aの断面図である。 図3(A)は、通信相手側のコイルアンテナ20とアンテナ装置101Aとの関係を示す断面図であり、図3(B)は、アンテナ装置101Aにおいて、コイルアンテナ30の配置に対する通信相手側のコイルアンテナ20との結合係数を示す図である。 図4(A)は、第2の実施形態に係るアンテナ装置102Aの断面図であり、図4(B)はアンテナ装置102Bの断面図であり、図4(C)はアンテナ装置102Cの断面図である。 図5(A)は、第3の実施形態に係るアンテナ装置103Aの断面図であり、図5(B)はアンテナ装置103Bの断面図である。 図6(A)は、第2導電性部材を備えていないアンテナ装置100の断面図であり、図6(B)は、平板状の第2導電性部材2を備えるアンテナ装置102Dの断面図であり、図6(C)は、断面形状がL字状の第2導電性部材2Aを備えるアンテナ装置103Cの断面図である。 図7は、アンテナ装置100,102D,103Cにおける、コイルアンテナ30と通信相手側のコイルアンテナ20との結合係数を示す図である。 図8(A)は、第4の実施形態に係るアンテナ装置104Aの断面図であり、図8(B)はアンテナ装置104Bの断面図である。 図9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。 図10(A)は、第6の実施形態に係るアンテナ装置106Aの平面図であり、図10(B)はアンテナ装置106Bの平面図である。 図11(A)は、第7の実施形態に係るアンテナ装置107Aの平面図であり、図11(B)はアンテナ装置107Bの平面図である。 図12(A)はアンテナ装置107Cの平面図であり、図12(B)はアンテナ装置107Dの平面図である。 図13は、第8の実施形態に係るアンテナ装置108の断面図である。 図14(A)は第9の実施形態に係るコイルアンテナ39Aの分解斜視図であり、図14(B)はこのコイルアンテナ39Aの平面図であり、図14(C)は図14(B)におけるA-A断面図である。 図15(A)は第9の実施形態に係るアンテナ装置109Aの断面図であり、図15(B)はアンテナ装置109Bの断面図であり、図15(C)はアンテナ装置109Cの断面図である。 図16は、第9の実施形態に係るアンテナ装置109Dの断面図である。 図17(A)は、第9の実施形態に係るコイルアンテナ39Bの平面図であり、図17(B)は図17(A)におけるB-B断面図であり、図17(C)はコイルアンテナ39Bの裏面図である。
 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。
 以降で示す各実施形態において、「アンテナ装置」とは、微小ループアンテナの一種であり、磁束を放射するアンテナである。アンテナ装置は、通信相手側のアンテナと磁界結合を利用した近傍界通信のために用いられるアンテナであり、例えばNFC(Near field communication)等の通信に利用される。アンテナ装置は、通信周波数帯は例えばHF帯で使用され、特に13.56MHzまたは13.56MHz近傍の周波数で用いられる。
 本発明における「電子機器」は、上記アンテナ装置と、給電回路と、給電回路を収納する筐体とを備える装置であり、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、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。
 《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101の平面図であり、図1(B)は、アンテナ装置101の断面図である。なお、図1(B)において、各部の厚みは誇張して図示している。以降の各実施形態における断面図についても同様である。
 アンテナ装置101は、第1導電性部材1と、第2導電性部材2と、巻回軸AX1周りにヘリカル状に巻回されたコイル導体31を有するコイルアンテナ30とを備える。
 第1導電性部材1は、長手方向がX軸方向に一致し、短手方向がY軸方向に一致する、平面視したときの形状が矩形の平板であり、第1縁端部E1、第2縁端部E2および第1主面S1(図1(B)における第1導電性部材1の上面)を有する。第1縁端部E1および第2縁端部E2は、第1主面S1を平面視して(図1(A)および図1(B)におけるZ軸方向から視て)、いずれも巻回軸AX1に交わる。第1導電性部材1は、例えば回路基板に形成されたグランド導体である。
 第2導電性部材2は、長手方向がY軸方向に一致し、短手方向がX軸方向に一致する、平面視したときの形状が矩形の平板であり、第3縁端部E3および第4縁端部E4を有する。第2導電性部材2は、Z軸方向から視て、第1導電性部材1よりも面積が小さい。また、第2導電性部材2は、Z軸方向から視て、第3縁端部E3が第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するように配置される。第3縁端部E3および第4縁端部E4は、Z軸方向から視て、いずれも巻回軸AX1に交わる。本実施形態に係る第2導電性部材2は、Z軸方向から視て、一部が第1導電性部材1に重なる。第2導電性部材2は、例えばアンテナ装置101の使用周波数である第1周波数帯(例えばHF帯)よりも高い第2周波数帯(例えばUHF帯等)で用いられるアンテナの放射素子、あるいはその一部でもある。すなわち、第2導電性部材2は第2周波数帯で用いられるアンテナの放射素子としても利用される。第2導電性部材2は第2周波数帯の信号を処理する給電回路に接続される。
 第2周波数帯においては、第2導電性部材2の長さは波長λと同程度(例えば、λ/10~λ)である。よって、第2導電性部材2は放射素子上で電流や電圧(電位)の定在波が生じる定在波型アンテナである。すなわち、放射素子上に電流や電圧(電位)の強度の節や腹が生じるように共振する。代表的な定在波型アンテナとしては、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、逆L型アンテナ、逆F型アンテナ(IFA)、1波長ループアンテナ、折り返しダイポールアンテナ、折り返しモノポールアンテナ、マイクロストリップアンテナ、パッチアンテナ、板状逆F型アンテナ(PIFA)、スロットアンテナ、ノッチアンテナなどがある。定在波型アンテナは電磁波(電波)による遠方界の通信のために用いられる。例えば携帯電話端末におけるセルラー通信やBluetooth(登録商標)、WLAN、GPS等に利用される。
 コイルアンテナ30は第1導電性部材1の第1主面S1に実装され、Z軸方向から視て、第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するように配置される。また、コイルアンテナ30は、図1(B)に示すように、第1主面S1に垂直な方向(Z軸方向)において第1縁端部E1と第4縁端部E4との間に配置される。本実施形態に係るコイルアンテナ30は、Z軸方向から視て、第1導電性部材1の短手方向の中央、且つ、第2導電性部材2の長手方向の中央に配置されている。また、コイルアンテナ30は、Z軸方向から視て、一部が第1導電性部材1および第2導電性部材2に重なる。
 コイルアンテナ30は、平衡入出力型のHF帯の給電回路の入出力部に接続されている。具体的には、コイルアンテナ30のコイル導体31のうち電流が流れコイルとして機能する部分の一端および他端が、平衡入出力型のHF帯の給電回路の入出力部に接続されている。コイルアンテナ30は例えば磁性体フェライトコアにコイル導体31が形成された積層型のコイルである。
 図1(A)および図1(B)に示すように、第1縁端部E1から第2縁端部E2に向かう方向(+X方向)は、第3縁端部E3から第4縁端部E4へ向かう方向(+X方向)と一致する。
 上述したとおり、コイルアンテナ30は、Z軸方向から視て、第1導電性部材1の第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するように配置される。そのため、コイル導体31に電流が流れた場合、この電流によって第1導電性部材1の第1縁端部E1に電界結合、磁界結合もしくは電磁界結合による電流が誘導される。すなわち、コイル導体31と近接する部分である第1導電性部材1の第1縁端部E1に、コイル導体31に流れる電流とは逆向きの電流が生じる。このとき、第1縁端部E1に誘導された電流は、縁端効果により第1導電性部材1の外縁に流れる。このように、コイルアンテナ30は、第1導電性部材1と電界、磁界もしくは電磁界を介して結合する。特に、コイルアンテナ30は誘導素子であるため、第1導電性部材1との結合は磁界が支配的になり易い。
 同様に、本実施形態に係るコイルアンテナ30は、Z軸方向から視て、第2導電性部材2の第3縁端部E3よりも第4縁端部E4に近接するように配置される。そのため、コイル導体31に電流が流れた場合、この電流によって第2導電性部材2の第4縁端部E4に電界結合、磁界結合もしくは電磁界結合による電流が誘導される。特に、コイルアンテナ30は誘導素子であるため、第2導電性部材2の第4縁端部E4には磁界結合による電流が支配的になり易い。すなわち、コイル導体31と近接する部分である第2導電性部材2の第4縁端部E4に、コイル導体31に流れる電流とは逆向きの電流が生じる。このとき、第4縁端部E4に誘導された電流は、縁端効果により第2導電性部材2の外縁に流れる。このように、コイルアンテナ30は、第2導電性部材2と電界、磁界もしくは電磁界を介して結合する。特に、コイルアンテナ30は誘導素子であるため、第2導電性部材2との結合は磁界が支配的になり易い。
 アンテナ装置101では、第1導電性部材1および第2導電性部材2がコイルアンテナ30の放射体として機能するため、コイルアンテナ30および第1導電性部材1のみの場合と比べ、アンテナとして機能する実質的なアンテナ面積が大きくなる。そのため、磁束を放射(集磁)する範囲および距離が大きくなることで、通信相手側のコイルアンテナと結合し易くなり、アンテナ特性が向上する。
 また、アンテナ装置101では、コイルアンテナ30の放射体として機能する第1導電性部材1および第2導電性部材2によって、アンテナの指向性を容易に定めることができる。
 なお、上述の例では、アンテナ装置101が送信側アンテナである場合についての作用を説明したが、アンテナの可逆定理(相反定理)により、送受が反転しても成り立つ。すなわち、アンテナ装置101が受信側アンテナである場合にも同様に作用する。このことは、以降の各実施形態において、コイル導体に流れる電流と導電性部材に生じる電流との関係を示すアンテナ装置についても同様である。
 次に、第2導電性部材2を備えるアンテナ装置において、コイルアンテナ30と通信相手側のコイルアンテナとの結合係数の関係について、図を参照して説明する。図2(A)は、通信相手側のコイルアンテナに対するコイルアンテナ30の結合係数を求めるためのアンテナ装置101Aの平面図であり、図2(B)はアンテナ装置101Aの断面図である。図3(A)は、通信相手側のコイルアンテナ20とアンテナ装置101Aとの関係を示す断面図であり、図3(B)は、アンテナ装置101Aにおいて、コイルアンテナ30の配置に対する通信相手側のコイルアンテナ20との結合係数を示す図である。
 アンテナ装置101Aの各構成は、第1の実施形態に係るアンテナ装置101と実質的に同じである。コイルアンテナ30の端部は、Z軸方向から視て、第1導電性部材1の第1縁端部E1と一致している。
 図2(A)、図2(B)および図3(A)において、各部の寸法は次の通りである。
 X1(第1導電性部材1のX軸方向の長さ):100mm
 X3(通信相手側のコイルアンテナ20のコイル導体の直径):70mm
 Y1(第1導電性部材1および第2導電性部材2のY軸方向の長さ):60mm
 L1(コイルアンテナ30の巻回軸方向の長さ):5.7mm
 R1(コイルアンテナ30のY軸方向の長さ):2.8mm
 H1(第1導電性部材1と第2導電性部材2とのZ軸方向における間隙):2mm
 H2(コイルアンテナ30と通信相手側のコイルアンテナ20とのZ軸方向における間隙):25mm
 なお、アンテナ装置101Aに対する通信相手側のコイルアンテナ20のX軸方向およびY軸方向の位置は、第2導電性部材がない場合において、最も結合係数が高い位置で固定している。
 図3(B)は、Z軸方向から視て、第2導電性部材2をX軸方向に1mm単位で移動したときに、コイルアンテナ30の端部から第3縁端部E3までのX軸方向の長さ(DB)と、通信相手側のコイルアンテナ20に対するコイルアンテナ30の結合係数との関係を示したものである。図3(A)において、第2導電性部材2の第3縁端部E3がコイルアンテナ30の端部に対して-X方向にある場合が正(+)であり、第2導電性部材2の第3縁端部E3がコイルアンテナ30の端部に対して+X方向にある場合が負(-)である。なお、図3(B)では、第2導電性部材2のX軸方向の長さ(X2)が3mm(X2=3mm)、5mm(X2=5mm)、7mm(X2=7mm)、および第2導電性部材がない場合について示している。
 図3(B)に示すように、コイルアンテナ30の端部から第3縁端部E3までのX軸方向の長さ(DB)が大きくなるにしたがって(特に第2導電性部材2のX軸方向の長さ(X2)が大きいほど)、通信相手側のコイルアンテナ20との結合係数は高くなる。コイルアンテナ30の端部から第3縁端部E3までのX軸方向の長さ(DB)が正のとき(DB>0)、第2導電性部材2のX方向の長さ(X2)に関わらず通信相手側のコイルアンテナ20との結合係数は、第2導電性部材2がない場合よりも高い。すなわち、第2導電性部材2が第1導電性部材1と重なっていない部分がある場合には、通信相手側のコイルアンテナ20との結合係数は、第2導電性部材2がない場合よりも高い。
 但し、図3(B)に示すように、第2導電性部材2のX方向の長さ(X2)が7mmである場合(X2=7mm)、コイルアンテナ30の端部から第3縁端部E3までのX方向の長さ(DB)が0mmのときのみ、第2導電性部材2がない場合よりも結合係数が低い。これは、第2導電性部材2のX方向の長さ(X2)が大きくなると(特にコイルアンテナ30の巻回軸方向の長さ(L1)よりも大きくなると)、Z方向から視て、コイルアンテナ30全体が第2導電性部材2に重なる。すなわち、コイルアンテナ30に発生する磁束が第2導電性部材2によって遮られ、通信相手側のコイルアンテナ20に鎖交しない磁束が増加するためと考えられる。
 《第2の実施形態》
 第2の実施形態では、アンテナ装置が備える第1導電性部材1、第2導電性部材2およびコイルアンテナ30の配置関係が、第1の実施形態とは異なる例を示す。
 図4(A)は、第2の実施形態に係るアンテナ装置102Aの断面図であり、図4(B)はアンテナ装置102Bの断面図であり、図4(C)はアンテナ装置102Cの断面図である。
 アンテナ装置102Aは、コイルアンテナ30の一部が、Z軸方向から視て、第1導電性部材1および第2導電性部材2に重なる。また、第2導電性部材2は、Z軸方向から視て、第1導電性部材1に重なっていない。
 アンテナ装置102Bは、コイルアンテナ30の一部が、Z軸方向から視て、第2導電性部材2のみに重なる。図4(B)に示すように、コイルアンテナ30は第1主面S1に実装されていない。また、第2導電性部材2は、Z軸方向から視て、第1導電性部材1に重なっていない。
 アンテナ装置102Cは、コイルアンテナ30が、Z軸方向から視て、第1導電性部材1のみに重なる。第2導電性部材2は、Z軸方向から視て、第1導電性部材1に重なっていない。
 上述のような構成であっても、コイルアンテナ30は、Z軸方向から視て、第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するように配置される。また、コイルアンテナ30は、Z軸方向において第1縁端部E1と第4縁端部E4との間に配置される。したがって、アンテナ装置102A,102B,102Cの基本的な構成は第1の実施形態に係るアンテナ装置101と同じであり、アンテナ装置101と同様の作用・効果を奏する。
 なお、アンテナ装置は、コイルアンテナ30が、第1導電性部材1の第1主面S1上に実装される構造に限定されるものではない。アンテナ装置102Bで示したように、第1導電性部材1の第1主面S1上に実装されていなくてもよい。コイルアンテナ30は、Z軸方向から視て、第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するように配置され、且つ、Z軸方向において第1縁端部E1と第4縁端部E4との間に配置されていればよい。
 《第3の実施形態》
 第3の実施形態では、アンテナ装置が備える第2導電性部材の形状が、上述の実施形態とは異なる例を示す。
 図5(A)は、第3の実施形態に係るアンテナ装置103Aの断面図であり、図5(B)はアンテナ装置103Bの断面図である。
 アンテナ装置103Aは、第1導電性部材1、第2導電性部材2Aおよびコイルアンテナ30を備える。第2導電性部材2Aは-Z方向に向かって屈曲し、第1主面S1に平行な平面方向(X軸方向)成分と、第1主面S1に垂直な垂直方向(Z軸方向)成分とを有する一連の部材である。第2導電性部材2Aの断面形状は、図5(A)に示すように、L字状である。第3縁端部E3は、図5(A)に示すように、Z軸方向から視て、第1導電性部材1に重ならず、Z軸方向において第4縁端部E4よりも第1導電性部材1側に位置している。
 アンテナ装置103Bは、第1導電性部材1、第2導電性部材2Bおよびコイルアンテナ30を備える。第2導電性部材2Bは全体が-Z方向に向かって徐々に屈曲し、第1主面S1に平行な平面方向(X軸方向)成分と、第1主面S1に垂直な垂直方向(Z軸方向)成分とを有する一連の部材である。第3縁端部E3は、図5(A)に示すように、Z軸方向から視て、第1導電性部材1に重ならず、Z軸方向において第4縁端部E4よりも第1導電性部材1側に位置している。また、第2導電性部材2Bは、Y軸方向(第1主面S1に平行な方向)から視て、第1導電性部材1よりも-Z方向にまで伸びている。言い換えると、Y軸方向から視て、第2導電性部材2Bは、Z軸方向において、第1導電性部材1に対してコイルアンテナ30が配置されている側と反対側(-Z方向側)まで伸びている。
 上述のような構成であっても、コイルアンテナ30は、Z軸方向から視て、第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するように配置される。また、コイルアンテナ30は、Z軸方向において第1縁端部E1と第4縁端部E4との間に配置される。したがって、アンテナ装置103A,103Bの基本的な構成は第1の実施形態に係るアンテナ装置101と同じであり、アンテナ装置101と同様の作用・効果を奏する。
 また、本実施形態では、第2導電性部材2Bが、X軸方向成分と、Z軸方向成分とを有する一連の部材であり、第3縁端部E3は、Z軸方向から視て、第1導電性部材1に重ならず、Z軸方向において第4縁端部E4よりも第1導電性部材1側に位置している。この構成により、アンテナ装置の指向性を容易に変化させることができる。
 また、-Z方向から+Z方向(図5(A)および図5(B)における下から上)に向かって通過しようとする磁束が、第2導電性部材2A,2Bに沿って、コイルアンテナ30に鎖交する(磁束φ1参照)。このようにして、第1導電性部材1を挟んでコイルアンテナ30と反対側に位置する通信相手側のコイルアンテナから発生した磁束が、コイルアンテナ30に鎖交し易くなる。したがって、第2導電性部材2A,2Bによって、磁束の放射および集磁が効率よく行われるため、第1導電性部材1を挟んでコイルアンテナ30とは反対側に位置する通信相手側のコイルアンテナとの磁界結合を高めることができ、結果的にアンテナ特性が高まる。
 本実施形態で示したように、第2導電性部材は矩形状の平板に限定されるものではない。第2導電性部材の主面は曲面であってもよく、第2導電性部材が立体構造を有していてもよい。第2導電性部材の構造は第1の実施形態に係るアンテナ装置101と同様の作用・効果を奏する範囲において、適宜変更可能である。
 次に、第2導電性部材を備えていないアンテナ装置、平板状の第2導電性部材2を備えるアンテナ装置、および断面形状がL字状の第2導電性部材2Aを備えるアンテナ装置おいて、コイルアンテナ30と通信相手側のコイルアンテナとの結合係数の関係について、図を参照して説明する。図6(A)は、第2導電性部材を備えていないアンテナ装置100の断面図であり、図6(B)は、平板状の第2導電性部材2を備えるアンテナ装置102Dの断面図であり、図6(C)は、断面形状がL字状の第2導電性部材2Aを備えるアンテナ装置103Cの断面図である。
 図6(A)、図6(B)および図6(C)において、各部の寸法は次の通りである。
 X1(第1導電性部材1のX軸方向の長さ):100mm
 X4(第2導電性部材2,2AのX軸方向の長さ):5mm
 Z1(第2導電性部材2AのZ軸方向の長さ):4mm
 H1(第1導電性部材1と第2導電性部材2とのZ軸方向における間隙):2mm
 DS(コイルアンテナ30の端部から第1縁端部E1までのX軸方向の長さ):1mm
 DB(コイルアンテナ30の端部から第3縁端部E3までのX軸方向の長さ):1mm
 第1導電性部材1および第2導電性部材2のY軸方向の長さ(図2(A)および図2(B)におけるY2)、通信相手側のコイルアンテナ20のコイル導体の直径(図3(A)におけるX3)およびコイルアンテナ30と通信相手側のコイルアンテナ20とのZ軸方向における間隙(図3(A)におけるH2)については、第1の実施形態で示した値と同じである(Y2=60mm、X3=70mm、H2=25mm)。また、アンテナ装置に対する通信相手側のコイルアンテナ20のX軸方向およびY軸方向の位置は、アンテナ装置100、アンテナ装置102D、アンテナ装置103Cのそれぞれの場合において、最も結合係数が高い位置で固定している。
 図7は、アンテナ装置100,102D,103Cにおける、コイルアンテナ30と通信相手側のコイルアンテナ20との結合係数を示す図である。図7中の「表側結合係数」とは、図5(A)に示したように、第1導電性部材1に対して+Z方向側に通信相手側のコイルアンテナ20を配置した場合の、コイルアンテナ30と通信相手側のコイルアンテナ20との結合係数を示している。図7中の「裏側結合係数」とは、第1導電性部材1に対して-Z方向側に通信相手側のコイルアンテナ20を配置した場合の、コイルアンテナ30と通信相手側のコイルアンテナとの結合係数を示している。
 図7に示すように、第2導電性部材2,2Aを備えることにより、コイルアンテナ30と通信相手側のコイルアンテナとの「表側結合係数」および「裏側結合係数」は高まる。なお、第2導電性部材の断面形状がL字状の場合、「表側結合係数」は、第2導電性部材が平板の場合よりも低いが、「裏側結合係数」は、第2導電性部材が平板の場合よりも高い。
 《第4の実施形態》
 第4の実施形態では、第3導電性部材をさらに備える点で、上述の実施形態とは異なるアンテナ装置の例を示す。
 図8(A)は、第4の実施形態に係るアンテナ装置104Aの断面図であり、図8(B)はアンテナ装置104Bの断面図である。
 アンテナ装置104Aは、第1導電性部材1、第2導電性部材2、第3導電性部材3およびコイルアンテナ30を備える。第3導電性部材3は長手方向がX軸方向に一致し、短手方向がY軸方向に一致する、平面視したときの形状が矩形の平板である。第3導電性部材3は、Z軸方向から視て、第1導電性部材1よりも面積が小さい。第3導電性部材3は、例えばメタルカバー等、筐体の一部である。
 第3導電性部材3は、主面が第1導電性部材1の第1主面S1に平行となるよう、第1導電性部材1に対向して配置される。また、本実施形態では、第2導電性部材2および第3導電性部材3が、間隙部CPを挟んで、X軸方向に並べて配置され、かつ、同一平面上に配置される(図8(A)参照)。
 アンテナ装置104Bは、第1導電性部材1、第2導電性部材2A、第3導電性部材3およびコイルアンテナ30を備える。第2導電性部材2Aの構成については、第3の実施形態に係るアンテナ装置103Aの場合と同じである。また、第3導電性部材3の構成についても、上記アンテナ装置104Aの場合と同じである。
 このように第3導電性部材3を備える構成であっても、コイルアンテナ30は、Z軸方向から視て、第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するように配置される。また、コイルアンテナ30は、Z軸方向において第1縁端部E1と第4縁端部E4との間に配置される。したがって、アンテナ装置104A,104Bの基本的な構成は第1の実施形態に係るアンテナ装置101と同じであり、アンテナ装置101と同様の作用・効果を奏する。
 《第5の実施形態》
 第5の実施形態では、複数のコイルアンテナを備える点で、上述の実施形態とは異なるアンテナ装置の例を示す。
 図9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、第1導電性部材1、第2導電性部材2Cおよび2つのコイルアンテナ30A,30Bを備える。第2導電性部材2CのY軸方向の長さは、Z軸方向から視て、第1導電性部材1のY軸方向の長さよりも短い。
 コイルアンテナ30A,30Bは、Z軸方向から視て、いずれも第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するように配置される。コイルアンテナ30A,30Bは、Z軸方向から視て、第1導電性部材1の短手方向の中央、且つ、第2導電性部材2の長手方向の中央付近に配置されている。コイルアンテナ30A,30Bは、Z軸方向から視て、いずれも一部が第1導電性部材1および第2導電性部材2に重なる。本実施形態に係るコイルアンテナ30A,30Bは、Z軸方向から視て、Y軸方向に沿って配列されている。図9に示すように、コイルアンテナ30Aの巻回軸AX1Aとコイルアンテナ30Bの巻回軸AX1Bとは、Z軸方向から視て、互いに平行であり、且つ、X軸方向に一致する。
 このように2つのコイルアンテナ30A,30Bを備える構成であっても、コイルアンテナ30A,30Bは、Z軸方向から視て、第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するように配置される。また、コイルアンテナ30A,30Bは、Z軸方向において第1縁端部と第4縁端部との間に配置される。したがって、アンテナ装置105の基本的な構成は第1の実施形態に係るアンテナ装置101と同じであり、アンテナ装置101と同様の作用・効果を奏する。
 なお、本実施形態では、2つのコイルアンテナ30A,30Bを備えるアンテナ装置105の例を示したが、コイルアンテナの個数は2つに限定されるものではない。アンテナ装置が備えるコイルアンテナの個数は、本発明の作用・効果を奏する範囲において、適宜変更可能である。
 《第6の実施形態》
 第6の実施形態では、第1導電性部材および第2導電性部材が接続される点で、上述の実施形態とは異なるアンテナ装置の例を示す。
 図10(A)は、第6の実施形態に係るアンテナ装置106Aの平面図であり、図10(B)はアンテナ装置106Bの平面図である。
 アンテナ装置106Aは、第1導電性部材1、第2導電性部材2D、第1接続部11Aおよびコイルアンテナ30を備える。第2導電性部材2DのY軸方向の長さは、Z軸方向から視て、第1導電性部材1のY軸方向の長さよりも長い。
 第1導電性部材1および第2導電性部材2Dは、第1接続部11Aを介して接続されている。本実施形態では、第1接続部11AがZ軸方向に延伸する導体であり、第1導電性部材1の第1角部(図10(A)における第1導電性部材1の左下の角部)と第2導電性部材2Dの第1角部(図10(A)における第2導電性部材2Dの右下の角部)との間を接続する。第1接続部11Aは例えば可動型プローブピンと回路基板に形成された導体パターンである。
 アンテナ装置106Aでは、第1導電性部材1および第2導電性部材2Dが、第1接続部11Aを介して接続されているため、第1導電性部材1と第2導電性部材2Dとが同電位となり、第1導電性部材1と第2導電性部材2Dとの電位差が異なることに起因するノイズの発生を抑制する。また、第2導電性部材2DをUHF帯等で用いる逆F型アンテナ(IFA)や板状逆F型アンテナ(PIFA)等の定在波型アンテナの放射素子とし、第1導電性部材1を定在波型アンテナのグランド導体として用いる場合には、第1接続部11Aをスタブとして機能させることができる。
 アンテナ装置106Bは、第1導電性部材1、第2導電性部材2D、第1接続部11B、第2接続部12およびコイルアンテナ30を備える。第2導電性部材2Dの構成については、上記アンテナ装置106Aの場合と同じである。
 第1導電性部材1および第2導電性部材2Dは、第1接続部11Bおよび第2接続部12を介して接続されている。本実施形態では、第1接続部11Bが、第1導電性部材1の第1角部と第2導電性部材2Dの第1角部との間を接続する。また、第2接続部12は、第1導電性部材1の第2角部(図10(B)における第1導電性部材1の左上の角部)と第2導電性部材2Dの第2角部(図10(B)における第2導電性部材2Dの右上の角部)との間を接続する。したがって、アンテナ装置106Bでは、第1導電性部材1、第2導電性部材2D、第1接続部11Bおよび第2接続部12によるループが構成される。第1接続部11Bは例えばチップインダクタ等のインダクタ部品やチップキャパシタ等のキャパシタ部品を含んでいてもよい。第2接続部12は例えばチップキャパシタ等のキャパシタ部品である。
 アンテナ装置106Bでは、第1導電性部材1および第2導電性部材2Dは、少なくともアンテナ装置106Bの第1周波数帯(使用周波数帯。例えばHF帯)において、2箇所以上で電気的に接続されていないことが望ましい。つまり、第1導電性部材1および第2導電性部材2Dは、第1周波数帯において、接続されていないまたは1箇所のみ接続されていないことが望ましい。アンテナ装置106Bでは、第1導電性部材1および第2導電性部材2Dは、少なくともアンテナ装置106Bの第1周波数帯において、オープン状態(高インピーダンス)となるチップキャパシタである第2接続部12を介して接続されている。そのため、第1導電性部材1、第2導電性部材2D、第1接続部11Bおよび第2接続部12によってループが構成されていても、アンテナ装置106Bの使用周波数では閉ループを構成しない。
 したがって、第1導電性部材1および第2導電性部材2Dにおいて、第1接続部11Bと第2接続部12との間に電流が集中して流れることを抑制し、電流は第1導電性部材1及び第2導電性部材2D全体に広がりやすくなり、第1導電性部材1及び第2導電性部材2Dが磁束の放射(集磁)の効果を得やすくなる。また、アンテナ装置106Bの第1周波数帯よりも高い第2周波数帯(例えばUHF帯)においては、チップキャパシタである第2接続部12はショート状態(低いインピーダンス)となるため、第1導電性部材1と第2導電性部材2Dとが同電位に近づき、第1導電性部材1と第2導電性部材2Dとの電位差が異なることに起因するノイズの発生を抑制する。さらに、第2導電性部材2DをUHF帯等で用いる逆F型アンテナ(IFA)や板状逆F型アンテナ(PIFA)等の定在波型アンテナの放射素子とし、第1導電性部材1を定在波型アンテナのグランド導体として用いる場合には、第1接続部11Bと第2接続部12をスタブとして機能させることができ、接続部が1つの場合と比べ、整合等の所望の定在波型アンテナの特性を得やすくなる。そして、第1接続部11Bや第2接続部12がインダクタやキャパシタを有することで、第1接続部11Bや第2接続部12にそれぞれ定在波型アンテナの給電回路を接続することができ、第2導電性部材2Dは複数の周波数で用いることができる定在波型アンテナの放射素子として機能させることができる。
 なお、アンテナ装置106A,106Bでは、第1接続部11A,11Bが、第1導電性部材1の第1角部と第2導電性部材2Dの第1角部との間を接続し、第2接続部12が、第1導電性部材1の第2角部と第2導電性部材2Dの第2角部との間を接続する構成を示したが、この構成に限定されるものではない。第1導電性部材および第2導電性部材を接続する接続部の位置、個数、構造等は、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。
 《第7の実施形態》
 第7の実施形態では、第1導電性部材および第2導電性部材の少なくとも一方が開口部を有する点で、上述の実施形態とは異なるアンテナ装置の例を示す。
 図11(A)は、第7の実施形態に係るアンテナ装置107Aの平面図であり、図11(B)はアンテナ装置107Bの平面図である。図12(A)はアンテナ装置107Cの平面図であり、図12(B)はアンテナ装置107Dの平面図である。
 アンテナ装置107Aは、第1導電性部材1、第2導電性部材2Eおよびコイルアンテナ30を備える。第2導電性部材2Eは長手方向がY軸方向に一致し、短手方向がX軸方向に一致する、平面視したときの形状が矩形の平板であり、開口部CW11を有する。開口部CW11は、第2導電性部材2Eと相似形であり、第2導電性部材2Eよりも面積が小さい。開口部CW11は、Z軸方向から視て、第2導電性部材2Eの中央に位置する開口である。
 アンテナ装置107Bは、第1導電性部材1、第2導電性部材2Fおよびコイルアンテナ30を備える。第2導電性部材2Fは開口部CW12を有する、平面形状がコの字形(C字形)の平板である。開口部CW12は、第2導電性部材2Fの内側から第1外縁辺(図11(B)における第2導電性部材2Fの左辺)に向かって延伸する切り欠きである。
 図11(B)に示すように、第2導電性部材2Fの平面形状が矩形でない場合でも、第2導電性部材2Fの外縁のうち巻回軸AX1と交わる部分が、第3縁端部E3および第4縁端部E4である。
 アンテナ装置107Cは、第1導電性部材1A、第2導電性部材2およびコイルアンテナ30を備える。第1導電性部材1Aは長手方向がX軸方向に一致し、短手方向がY軸に一致する、平面視したときの形状が矩形の平板であり、開口部CW21を有する。開口部CW21は、平面形状が正方形であり、第1導電性部材1Aよりも面積が小さい。開口部CW21は、Z軸方向から視て、第1導電性部材1Aの中央に位置する開口である。
 アンテナ装置107Dは、第1導電性部材1B、第2導電性部材2およびコイルアンテナ30を備える。第1導電性部材1Bは、開口部CW22,CW23を有する平板である。開口部CW22は、第1導電性部材1Aの内側から第1外縁辺(図12(B)における第1導電性部材1Aの左辺)に向かって延伸する切り欠きである。開口部CW23は、第1導電性部材1Aの内側から第2外縁辺(図12(B)における第1導電性部材1Aの右辺)に向かって延伸する切り欠きである。開口部CW22,CW23は、Z軸方向から視て、いずれも第1導電性部材1Aの短手方向の中央に配置され、X軸方向に沿って配列されている。
 図12(B)に示すように、第1導電性部材1Bの平面形状が矩形でない場合でも、第1導電性部材1Bの外縁のうち巻回軸AX1と交わる部分が、第1縁端部E1および第2縁端部E2である。
 このように第1導電性部材および第2導電性部材の少なくとも一方が開口部を有する構成であっても、コイルアンテナ30は、Z軸方向から視て、第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するように配置される。また、コイルアンテナ30は、Z軸方向において第1縁端部と第4縁端部との間に配置される。したがって、アンテナ装置107A,107B,107C,107Dの基本的な構成は第1の実施形態に係るアンテナ装置101と同じであり、アンテナ装置101と同様の作用・効果を奏する。
 なお、本実施形態では、第1導電性部材および第2導電性部材の一方が開口部を有する構成例を示したが、この構成に限定されるものではない。第1導電性部材および第2導電性部材の両方が開口部を有する構成であってもよい。また、第1導電性部材および第2導電性部材の少なくとも一方が有する開口部の形状、個数、構造等については、本実施形態で示した構成に限定されるものではなく、本発明の作用・効果を奏する範囲において適宜変更可能である。また開口部には、カメラ、フラッシュ、ボタン、スピーカー、マイク、センサ、UHF帯で使用する他のアンテナ装置等の機能部品を配置してもよい。
 《第8の実施形態》
 第8の実施形態では、複数の第1導電性部材を備える点で、上述の実施形態とは異なるアンテナ装置の例を示す。
 図13は、第8の実施形態に係るアンテナ装置108の断面図である。
 アンテナ装置108は、2つの第1導電性部材1,1C、第2導電性部材2、接続導体21およびコイルアンテナ30を備える。第1導電性部材1,1Cは、接続導体21を介して電気的に接続されている。接続導体21は例えば螺子であり、第1導電性部材1Cは例えば筐体の金属部である。
 このように2つの第1導電性部材を備える構成であっても、コイルアンテナ30は、Z軸方向から視て、第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するように配置される。また、コイルアンテナ30は、Z軸方向において第1縁端部と第4縁端部との間に配置される。したがって、アンテナ装置108の基本的な構成は第1の実施形態に係るアンテナ装置101と同じであり、アンテナ装置101と同様の作用・効果を奏する。
 なお、本実施形態では、2つの第1導電性部材1,1Cを備えるアンテナ装置108の例を示したが、この構成に限定されるものではない。アンテナ装置が、2つ以上の第1導電性部材を備える構成であってもよい。また、アンテナ装置は、1つの第1導電性部材と複数の第2導電性部材とを備える構成であってもよい。さらに、アンテナ装置が、複数の第1導電性部材と複数の第2導電性部材とを備える構成であってもよい。
 なお、複数の第1導電性部材1,1Cを備える場合において、第1導電性部材の第1縁端部E1および第2縁端部E2とは、Z軸方向から視て、巻回軸AX1に交わる複数の第1縁端部および第2縁端部のうち、X軸方向において最も外側に位置するものを言う。このことは、複数の第2導電性部材を備える場合において、第2導電性部材の第3縁端部および第4縁端部についても同様である。
 《第9の実施形態》
 第9の実施形態では、巻回軸が実装面に対して傾斜したコイルアンテナを備える点で、上述の実施形態とは異なるアンテナ装置の例を示す。
 図14(A)は第9の実施形態に係るコイルアンテナ39Aの分解斜視図であり、図14(B)はこのコイルアンテナ39Aの平面図であり、図14(C)は図14(B)におけるA-A断面図である。
 図14(A)、図14(B)および図14(C)に示すように、コイルアンテナ39Aは、磁性体シート41の第1主面(図14(A)における磁性体シート41の上面)に形成された第1導体パターン51と、非磁性体シート42の第1主面(図14(A)における非磁性体シート42の上面)に形成された第2導体パターン52と、第1導体パターン51と第2導体パターン52とを接続する層間導体(ビア電極)60とで構成される。
 第1導体パターン51は、互いにほぼ平行に配置された複数の半ループ状導体パターンの集合である。第2導体パターン52も、互いにほぼ平行に配置された複数の半ループ状導体パターンの集合である。
 図14(B)に示すように、第1導体パターン51および第2導体パターン52を含むコイルアンテナ39Aは複数ターン(この例では3ターン)の略スパイラル状のパターンを構成する。コイルアンテナ39Aを平面視したとき(コイルアンテナ39Aの巻回軸方向から見たとき)、矩形スパイラル状のパターンとして見える。
 コイルアンテナ39Aは、第1導体パターン51が形成された磁性体シート41と第2導体パターン52が形成された非磁性体シート42とを積層・圧着することによって形成される。すなわち、コイルアンテナ39Aは、磁性体層と非磁性体層との積層体を素体としたものである。すなわち磁性体層と非磁性体層との積層体を基材とし、この基材の内外に所定の導体パターンが形成された樹脂多層構造体である。なお、非磁性体層は、磁性体層より比透磁率の小さな低透磁率層であっても良いし、本例のような誘電体層(比透磁率μr=1)であっても良い。磁性体シート41はポリイミドや液晶ポリマ等の熱可塑性樹脂中にフェライト等の磁性体粉末を混合・分散した熱可塑性樹脂シートであり、第1導体パターン51は、銅箔やアルミニウム箔がエッチング等によりパターニングされたものである。非磁性体シート42は、ポリイミドや液晶ポリマ等の熱可塑性樹脂シートすなわち誘電体シートで構成されており、第2導体パターン52は銅箔やアルミニウム箔がエッチング等によりパターニングされたものである。層間導体60は、磁性体シート41にレーザ光を照射して形成された貫通孔に銀や銅を主成分とする微細金属粉末を含む導電性ペーストが充填されたものであり、磁性体シート41と非磁性体シート42とを積層し加熱すると、両シート同士が融着すると同時に、第1導体パターン51と第2導体パターン52とが導電性ペースト(熱処理後は金属体)を介して電気的に接続される。
 このような構成により、コイルアンテナ39Aの巻回軸AX2は、実装面(図14(C)におけるコイルアンテナ39Aの下面)に対して非垂直となる。
 次に、上記コイルアンテナ39Aを備えるアンテナ装置について、図を参照して説明する。図15(A)は第9の実施形態に係るアンテナ装置109Aの断面図であり、図15(B)はアンテナ装置109Bの断面図であり、図15(C)はアンテナ装置109Cの断面図である。図16は、第9の実施形態に係るアンテナ装置109Dの断面図である。
 アンテナ装置109Aは、コイルアンテナ39Aの一部が、Z軸方向から視て、第1導電性部材1および第2導電性部材2に重なる。第2導電性部材2は、Z軸方向から視て、第1導電性部材1に重なっていない。コイルアンテナ39Aの巻回軸AX2は、第1導電性部材1の第1主面S1に対して傾斜している。
 アンテナ装置109Bは、コイルアンテナ39Aの一部が、Z軸方向から視て、第1導電性部材および第2導電性部材2に重なる。第2導電性部材2は、Z軸方向から視て、一部が第1導電性部材1に重なっている。コイルアンテナ39Aの巻回軸AX2は、第1導電性部材1の第1主面S1に対して傾斜している。
 アンテナ装置109Cは、コイルアンテナ39A全体が、Z軸方向から視て、第1導電性部材1に重なり、コイルアンテナ39Aの一部が、Z軸方向から視て、第2導電性部材2に重なる。第2導電性部材2は、Z軸方向から視て、一部が第1導電性部材1に重なっている。コイルアンテナ39Aの巻回軸AX2は、第1導電性部材1の第1主面S1に対して傾斜している。
 アンテナ装置109Dは、コイルアンテナ39A全体が、Z軸方向から視て、第1導電性部材1に重なっておらず、コイルアンテナ39Aの一部が、Z軸方向から視て、第2導電性部材2に重なる。第2導電性部材2は、Z軸方向から視て、第1導電性部材1に重なっていない。コイルアンテナ39Aの巻回軸AX2は、第1導電性部材1の第1主面S1対して傾斜している。この傾斜方向は、上述したアンテナ装置109A,109B,109Cとは逆向きである。
 このように巻回軸が実装面に対して傾斜したコイルアンテナを備える構成であっても、コイルアンテナ39Aは、Z軸方向から視て、第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するように配置される。また、コイルアンテナ39Aは、Z軸方向において第1縁端部と第4縁端部との間に配置される。したがって、アンテナ装置109A,109B,109C,109Dの基本的な構成は第1の実施形態に係るアンテナ装置101と同じであり、アンテナ装置101と同様の作用・効果を奏する。
 次に、コイルアンテナ39Aとは異なる構成の、巻回軸が実装面に対して傾斜したコイルアンテナについて、図を参照して説明する。図17(A)は、第9の実施形態に係るコイルアンテナ39Bの平面図であり、図17(B)は図17(A)におけるB-B断面図であり、図17(C)はコイルアンテナ39Bの裏面図である。
 コイルアンテナ39Bは、コイル導体32が形成された絶縁体シート5、磁性体板4を備える。コイルアンテナ39Bは、磁性体板4にコイル導体32が形成された絶縁体シート5を巻き付けた構成のコイルである。
 絶縁体シート5は可撓性を有する矩形の薄板である。コイル導体32は、絶縁体シート5の一方主面に形成される約3ターンのスパイラル状の導体パターンであり、第1端32Aおよび第2端32Bを有する。絶縁体シート5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。
 磁性体板4は、平面形状が矩形の平板である。磁性体板4は例えば磁性体フェライトである。
 図17(B)に示すように、磁性体板4の一方主面(図17(B)における磁性体板4の上面)に巻き付けられる(貼付される)絶縁体シート5のX軸方向の長さと、磁性体板4の他方主面(図17(B)における磁性体板4の下面)に巻きつけられる磁性体シートのX軸方向の長さは異なる。この構成により、磁性体板4の一方主面側のコイル導体32と、他方主面側のコイル導体32とが対向しないため、コイルアンテナ39Bの巻回軸は、磁性体板4の一方主面および他方主面に対して非平行または非垂直となる。
 《その他の実施形態》
 なお、上述の実施形態では、第1導電性部材および第2導電性部材の平面形状が矩形またはコの字形(C字形)である例を示したが、この構成に限定されるものではない。第1導電性部材および第2導電性部材の平面形状は正方形、多角形、円形、楕円形等であってもよい。また、第1導電性部材および第2導電性部材は平板に限定されるものではなく、立体構造を有していてもよい。
 また、上述の実施形態では、Z軸方向から視て、コイルアンテナが第1導電性部材1の短手方向の略中央(第1導電性部材1のY軸方向における中央)に配置される例を示したが、この構成に限定されるものではない。コイルアンテナが配置される位置は、回路基板上の他の部品との位置関係等によって適宜変更してもよい。すなわち、Z軸方向から視てコイルアンテナが第2縁端部E2よりも第1縁端部E1に近接するのであれば、Z軸方向から視たコイルアンテナの位置は適宜変更が可能である。
 また、上述の実施形態では、第1導電性部材1の第1主面S1に実装される例を示したが、この構成に限定されるものではない。すなわち、コイルアンテナがZ軸方向において第1縁端部E1と第4縁端部E4との間に配置されるのであれば、Z軸方向におけるコイルアンテナの位置は適宜変更が可能である。
 また、上述の実施形態では、第1導電性部材が回路基板に形成されたグランド導体であり、第2導電性部材がアンテナ装置の使用周波数(第1周波数帯)とは異なる周波数帯(第2周波数帯)のアンテナの放射素子、またはその一部として利用される例を示したが、この構成に限定されるものではない。第1導電性部材および第2導電性部材は例えばコイルアンテナ30を収納する筐体の導電部であってもよい。筐体の導電部を利用することにより、第1導電性部材および第2導電性部材を容易に構成できるため、第1導電性部材および第2導電性部材を別途形成する必要がなく、製造が容易で低コスト化が図れる。なお、第1導電性部材および第2導電性部材の両方が筐体の導電部である必要はなく、一方が筐体の導電部であってもよい。また、第1導電性部材および第2導電性部材の少なくとも一方が、樹脂筐体の一方面に形成(付着)させた金属膜でもよく、樹脂筐体の内部に形成された金属膜等でもよい。さらに、第1導電性部材および第2導電性部材は、シールドケース、バッテリーパック等でもよい。第1導電性部材および第2導電性部材は、導電性の面状部を有し、磁界結合による通信の機能だけでなく他の機能を有する機能部品でもよい。
 なお、上述の実施形態では、主にNFC等の磁界結合を利用した通信システムにおけるアンテナ装置及び電子機器を説明したが、上述の実施形態におけるアンテナ装置及び電子機器は、磁界結合を利用した非接触電力伝送システム(電磁誘導方式、磁界共鳴方式)もの同様に用いることができる。つまり、上述の実施形態におけるアンテナ装置は、非接触電力伝送システムの送電装置または受電装置における送電アンテナ装置または受電アンテナ装置として適用できる。この場合でも、コイルアンテナ、第1導電性部材および第2導電性部材は、送電アンテナ装置または受電アンテナ装置として機能する。
AX1,AX1A,AX1B,AX2…コイルアンテナの巻回軸
CP…間隙部
CW11,CW12,CW21,CW22,CW23…開口部
E1…第1導電性部材の第1縁端部
E2…第1導電性部材の第2縁端部
E3…第2導電性部材の第3縁端部
E4…第2導電性部材の第4縁端部
S1…第1導電性部材の第1主面
1,1A,1B,1C…第1導電性部材
2,2A,2B,2C,2D,2E,2F…第2導電性部材
3…第3導電性部材
4…磁性体板
5…絶縁体シート
11A,11B…第1接続部(接続部)
12…第2接続部(接続部)
20…通信相手側のコイルアンテナ
21…接続導体
30,30A,30B,39A,39B…コイルアンテナ
31,32…コイル導体
32A…コイル導体の第1端
32B…コイル導体の第2端
41…磁性体シート
42…非磁性体シート
51…第1導体パターン
52…第2導体パターン
60…層間導体
100,101,101A,102A,102B,102C,102D,103A,103B,103C,104A,104B,105,106A,106B,107A,107B,107C,107D,108,109A,109B,109C,109D…アンテナ装置

Claims (8)

  1.  第1縁端部、第2縁端部、および第1主面を有する第1導電性部材と、
     第3縁端部および第4縁端部を有し、且つ、前記第1主面を平面視して、前記第1導電性部材よりも面積の小さな第2導電性部材と、
     巻回軸周りに巻回されたコイル導体を有し、前記第1主面に垂直な方向において前記第1縁端部と前記第4縁端部との間に配置されるコイルアンテナと、
     を備え、
     前記第1縁端部および前記第2縁端部は、前記第1主面を平面視して、いずれも前記巻回軸に交わり、
     前記第3縁端部および前記第4縁端部は、前記第1主面を平面視して、いずれも前記巻回軸に交わり、
     前記第1主面を平面視して、前記第1縁端部から前記第2縁端部へ向かう方向は、前記第3縁端部から前記第4縁端部へ向かう方向と一致し、
     前記コイルアンテナは、前記第1主面を平面視して、前記第2縁端部よりも前記第1縁端部に近接するように配置され、
     前記第2導電性部材は、前記第1主面を平面視して、前記第3縁端部が前記第2縁端部よりも前記第1縁端部に近接するように配置される、アンテナ装置。
  2.  前記第2導電性部材は、前記第1主面に平行な平面方向成分と、前記第1主面に垂直な垂直方向成分とを有する一連の部材であり、
     前記第3縁端部は、前記第1主面を平面視して、前記第1導電性部材に重ならず、且つ、前記第1主面に垂直な方向において前記第4縁端部よりも前記第1導電性部材側に位置する、請求項1に記載のアンテナ装置。
  3.  前記第1導電性部材および前記第2導電性部材の少なくとも一方は、開口部を有する、請求項1または2に記載のアンテナ装置。
  4.  前記第1導電性部材および前記第2導電性部材は、第1接続部を介して接続される、請求項1から3のいずれかに記載のアンテナ装置。
  5.  前記第2導電性部材は、前記アンテナ装置の使用周波数帯よりも高い周波数帯の定在波型アンテナの放射素子として利用される、請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ装置。
  6.  前記第1導電性部材は、回路基板に形成されたグランド導体である、請求項1から5のいずれかに記載のアンテナ装置。
  7.  アンテナ装置と、
     給電回路と、
     前記給電回路を収納する筐体と、
     を備え、
     前記アンテナ装置は、
      第1縁端部、第2縁端部、および第1主面を有する第1導電性部材と、
      第3縁端部および第4縁端部を有し、且つ、前記第1主面を平面視して、前記第1導電性部材よりも面積の小さな第2導電性部材と、
      巻回軸周りに巻回されたコイル導体を有し、前記第1主面に垂直な方向において前記第1縁端部と前記第4縁端部との間に配置されるコイルアンテナと、
      を備え、
      前記第1縁端部および前記第2縁端部は、前記第1主面を平面視して、いずれも前記巻回軸に交わり、
      前記第3縁端部および前記第4縁端部は、前記第1主面を平面視して、いずれも前記巻回軸に交わり、
      前記第1主面を平面視して、前記第1縁端部から前記第2縁端部へ向かう方向、および前記第3縁端部から前記第4縁端部へ向かう方向は、一致し、
      前記コイルアンテナは、前記第1主面を平面視して、前記第2縁端部よりも前記第1縁端部に近接するように配置され、
      前記第2導電性部材は、前記第1主面を平面視して、前記第3縁端部が前記第2縁端部よりも前記第1縁端部に近接するように配置され、
     前記給電回路は、前記コイルアンテナに接続される、電子機器。
  8.  前記第1導電性部材および前記第2導電性部材の少なくとも一方は、前記筐体の一部である、請求項7に記載の電子機器。
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