WO2018056422A1 - アンテナ装置および電子機器 - Google Patents

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WO2018056422A1
WO2018056422A1 PCT/JP2017/034402 JP2017034402W WO2018056422A1 WO 2018056422 A1 WO2018056422 A1 WO 2018056422A1 JP 2017034402 W JP2017034402 W JP 2017034402W WO 2018056422 A1 WO2018056422 A1 WO 2018056422A1
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conductor
coil
planar conductor
antenna
planar
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PCT/JP2017/034402
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昌良 山本
天野　信之
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Priority to JP2018527255A priority patent/JP6376317B1/ja
Publication of WO2018056422A1 publication Critical patent/WO2018056422A1/ja
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
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    • H01Q7/08—Ferrite rod or like elongated core
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    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive loop type
    • H04B5/26—
    • H04B5/43—
    • H04B5/72—

Definitions

  • the present invention relates to an antenna device having a coil element and an electronic apparatus including the antenna device.
  • Patent Document 1 An antenna device that uses a planar conductor included in an electronic device as a part of a radiating element is disclosed in Patent Document 1, for example.
  • This antenna device is configured such that a coil antenna connected to a power feeding circuit is coupled to a loop formed by a planar conductor, and the planar conductor acts as an antenna radiator.
  • the housing is often made of a metal member in order to increase the mechanical strength of the housing or improve the degree of design freedom. ing. Therefore, the coil antenna mounted on the circuit board is often covered with the metal part of the housing.
  • an antenna device that uses a planar conductor such as a ground conductor pattern formed on a circuit board of an electronic device as a radiator, when the coil antenna mounted on the circuit board is covered with a metal part of the casing, the coil antenna passes through the coil antenna.
  • the magnetic flux does not circulate greatly to the outside of the housing, and the communication characteristics are extremely deteriorated. The inventor found this.
  • An object of the present invention is to provide an antenna device in which deterioration of antenna characteristics is suppressed and an electronic device including the same even if the coil antenna has a structure in which the coil antenna is covered with a planar conductor used as a part of a radiator or another planar conductor. To provide equipment.
  • the antenna device of the present invention A first planar conductor; A second planar conductor facing the first planar conductor in parallel; A coil antenna having a first coil opening end and a second coil opening end facing the first coil opening end, with a parallel direction of the first planar conductor and the second planar conductor as a winding axis;
  • the first planar conductor has a conductor outer edge, and a conductor opening having a portion connected to the conductor outer edge, At least a part of the conductor opening is located in a conductor overlapping region where the first planar conductor and the second planar conductor overlap in a plan view of the first planar conductor,
  • the first coil opening end of the coil antenna does not overlap the second planar conductor in a plan view of the first planar conductor;
  • the second coil opening end of the coil antenna overlaps the conductor opening and the second planar conductor in a plan view of the first planar conductor. It is characterized by that.
  • the magnetic flux passing through the coil antenna circulates largely without being blocked by the second planar conductor and is coupled to the communication partner antenna.
  • the second planar conductor is a conductive part of the casing
  • the magnetic flux passing through the coil antenna greatly circulates to the outside of the casing and couples with the communication partner antenna.
  • the coupling with the communication partner antenna The degree of communication increases and high communication characteristics can be obtained.
  • the antenna device includes a linear conductor connected to two points on the inner edge of the conductor opening, and a capacitor that forms a loop-shaped current path together with the first planar conductor and the linear conductor. It is preferable that the coil antenna has a structure in which the coil antenna is magnetically coupled to the loop-shaped current path.
  • a resonance circuit is formed by the inductance of the loop current path and the capacitance of the capacitor, and the resonance circuit resonates at the frequency of the communication signal, thereby increasing the coupling coefficient between the coil antenna and the resonance circuit. Further, the path through which the resonance current flows acts as a radiating element, and the antenna characteristics are improved.
  • the electronic device of the present invention The antenna device having the above structure is provided with a circuit board having a ground conductor pattern, and the first planar conductor is the ground conductor pattern.
  • the ground conductor pattern originally provided in the electronic device is also used as the first planar conductor of the antenna device, there is no need to separately provide the first planar conductor, and the electronic device can be downsized or the antenna device has a high gain. Can be achieved.
  • the electronic device of the present invention The antenna device having the above structure is provided with a casing having a conductive portion, and the second planar conductor is the conductive portion of the casing.
  • the conductive portion of the housing originally provided in the electronic device is also used as the second planar conductor of the antenna device, there is no need to separately provide the second planar conductor, and the electronic device can be downsized or the antenna device High gain can be achieved.
  • the electronic device of the present invention The antenna device having the above configuration is provided with a display panel having a shield layer, and the second planar conductor is the shield layer.
  • the shield layer of the display panel originally provided in the electronic device is also used as the second planar conductor of the antenna device, there is no need to separately provide the second planar conductor, and the electronic device can be downsized or the antenna device High gain can be achieved.
  • FIG. 1A is a plan view of the antenna device 301 according to the first embodiment
  • FIG. 1B is a plan view of the coil element arrangement portion AC
  • FIG. 2 is a plan view of the coil element arrangement portion before the coil element 20 is mounted.
  • FIG. 3 is a perspective view of the coil element 20.
  • FIG. 4 is an exploded plan view showing an electrode pattern and the like of each base material layer of the multilayer substrate 70 in the coil element 20.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a path of a current flowing through the auxiliary conductor configured in the coil element 20.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a path of a current flowing through the first planar conductor 111.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the positional relationship between the antenna device 301 and the communication partner antenna 500.
  • FIG. 8 is a diagram showing how the antenna device 301 and the communication partner antenna 500 are coupled.
  • FIG. 9 is a circuit diagram of the antenna device 301 and a circuit connected thereto.
  • FIG. 10 is a diagram of simulation results showing the coupling coefficients of the antenna device 301 and the antenna devices 301X and 301Y of the comparative example.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view schematically showing magnetic flux that passes through the coil element 20 of the antenna device 301 and the communication partner antenna 500.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view schematically showing magnetic flux that passes through the coil element 20 and the communication partner antenna 500 of the antenna device 301Y of the comparative example.
  • FIG. 12A and 12B are diagrams showing the effect of increasing the magnetic field strength by the second planar conductor 210.
  • FIG. FIG. 13 is a diagram of a simulation result showing a state of magnetic field coupling between the antenna device 301 and the communication partner antenna 500.
  • FIG. 14A is a diagram of a simulation result showing a state of magnetic field coupling between the antenna device 301 and the communication partner antenna 500.
  • FIG. 14B is a diagram of a simulation result showing a state of magnetic field coupling between the antenna device 301Y of the comparative example and the communication partner antenna 500.
  • FIG. 15A is a diagram of a simulation result showing the magnetic field in the vicinity of the coil element 20 and the second planar conductor 210 in the antenna device 301, and FIG.
  • FIG. 15B is a diagram of the coil element 20 and the second in the antenna device 301Y of the comparative example. It is a figure of the simulation result which shows the magnetic field near the two-plane conductor 210.
  • FIG. 16 is a plan view of a coil element mounting portion of the antenna device according to the second embodiment.
  • FIG. 17A is a plan view of the antenna device 303 according to the third embodiment, and
  • FIG. 17B is a plan view of a coil element arrangement portion before the coil elements are mounted.
  • 18A is a plan view of the antenna device 304 of the fourth embodiment, and FIG. 18B is a plan view of a coil element arrangement portion before the coil element 20 and the capacitor 3 are mounted.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of a main part of an electronic device 405A according to the fifth embodiment.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of a main part of another electronic device 405B according to the fifth embodiment.
  • FIG. 21A is a plan view of the antenna device according to the sixth embodiment, and FIG. 21B is a longitudinal sectional view of a plane passing through the coil winding axis of the coil element 20.
  • FIG. 22A is a plan view of the antenna device according to the seventh embodiment, and FIG. 22B is a longitudinal sectional view of the antenna device on a plane passing through the coil winding axis of the coil element 20. It is.
  • FIG. 23A is a plan view of another antenna device according to the seventh embodiment, and FIG.
  • FIG. 23B is a longitudinal section of the antenna device on a plane passing through the coil winding axis of the coil element 20.
  • FIG. FIG. 24A is a plan view of the antenna device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 24B is a longitudinal sectional view of the antenna device on a plane passing through the coil winding axis of the coil element 20.
  • 25A is a partial plan view of a comparative antenna apparatus 301X
  • FIG. 25B is a plan view of a comparative antenna apparatus 301Y
  • FIG. 25C is a comparative antenna apparatus 301Z.
  • FIG. FIG. 26 is a diagram showing the positional relationship of (z, 0, 0) (z, 5, 1) (z, 5, 2) (z, 5, 3) (z, 5, 4). .
  • FIG. 1A is a plan view of the antenna device 301 according to the first embodiment
  • FIG. 1B is a plan view of the coil element arrangement portion AC
  • FIG. 2 is a plan view of the coil element arrangement portion before the coil element 20 and the capacitor 3 are mounted.
  • the antenna device 301 includes a first planar conductor 111, a second planar conductor 210 that faces the first planar conductor 111 in parallel, and the coil element 20.
  • the first planar conductor 111 has a first conductor opening OP1, a second conductor opening OP2, a conductor outer edge 111es, and a slit SL connecting the conductor opening OP and the conductor outer edge 111es.
  • the first planar conductor 111 is a ground conductor pattern formed on the circuit board 110.
  • the second planar conductor 210 is, for example, a metal part of the housing.
  • linear conductor portions 21A and 21B connected to two points on the inner edge of the conductor opening OP are formed.
  • the linear conductor portions 21A and 21B are linear conductor patterns along the boundary between the first conductor opening OP1 and the second conductor opening OP2. That is, it can be said that the linear conductor portions 21A and 21B are linear conductor patterns that divide the conductor opening OP into the first conductor opening OP1 and the second conductor opening OP2.
  • the circuit board 110 is provided with coil element connection pads 14 and 15 to which the coil element 20 is connected and auxiliary coil connection pads 22A and 22B.
  • the circuit board 110 is provided with a power feeding circuit connected to the coil element connection pads 14 and 15.
  • the coil element 20 includes a first coil opening end E1 and a second coil opening end E2 facing the first coil opening end E1 with the parallel direction of the first planar conductor 111 and the second planar conductor 210 as a winding axis.
  • the coil element 20 has a coil conductor of a coil antenna helically wound around a winding axis, and the first coil opening end E1 of the coil element 20 and the second coil opening end E2 of the coil element 20 are:
  • the coil conductors are opposed to each other.
  • the winding axis of the coil antenna of the coil element 20 is parallel to the first planar conductor 111 and the second planar conductor 210, but this “parallel” only means being completely parallel. Not to do.
  • substantially parallel means that the winding axis of the coil antenna of the coil element 20 is an angle within a range of 0 ° to 45 ° between the first planar conductor 111 and the second planar conductor 210.
  • a part of the conductor opening OP is located in a conductor overlapping area OA where the first planar conductor 111 and the second planar conductor 210 overlap in a plan view of the first planar conductor 111.
  • the first coil opening end E1 of the coil element 20 does not overlap the second planar conductor 210 in the plan view of the first planar conductor 111, and the second coil opening end E2 of the coil element 20
  • the planar conductor 111 overlaps the conductor opening OP and the second planar conductor 210 in plan view.
  • the first coil opening end E1 of the coil element 20 is located outside the conductor overlapping area OA
  • the second coil opening end E2 of the coil element 20 is located within the conductor overlapping area OA.
  • the first coil opening end E1 of the coil element 20 is close to the conductor outer edge 111es in a region other than the conductor overlapping region OA. This also means that the first coil opening end E1 is closer to the conductor outer edge 111es other than the conductor overlapping area OA as compared to the second coil opening end E2.
  • One end of the slit SL connected to the conductor opening OP is in the conductor overlapping area OA.
  • the other end of the slit SL is connected to the conductor outer edge 111es other than the conductor overlapping region OA. Therefore, the slit SL is refracted on the way.
  • the capacitor 3 is connected so as to straddle the slit SL.
  • two capacitors 3 are mounted at a position where the slit SL is opened to the conductor outer edge 111es.
  • the capacitor 3 is not limited to this position, and may be connected in the middle of the slit.
  • FIG. 3 is a perspective view of the coil element 20.
  • FIG. 4 is an exploded plan view showing an electrode pattern and the like of each base material layer of the multilayer substrate 70 in the coil element 20.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a path of a current flowing through the auxiliary conductor configured in the coil element 20.
  • the coil element 20 is an element in which an auxiliary conductor connected in series to the linear conductor portions 21A and 21B and a helical coil antenna along a rectangular tube are formed on a rectangular parallelepiped multilayer substrate 70.
  • terminals 92A and 93A for connecting to the coil element connection pads 14 and 15 shown in FIG. 2, and 2 for connecting to the auxiliary coil connection pads 22A and 22B.
  • Two terminals 94 and 95 are formed.
  • the multilayer substrate 70 is laminated in the order of a plurality of base material layers 7a to 7q indicated by (1) to (17) in FIG.
  • (1) is the lowermost layer and (17) is the uppermost layer.
  • (1) to (17) are the bottom surfaces of the base material layers 7a to 7q, and the bottom surface of the base material layer 7a is the mounting surface of the multilayer substrate 70.
  • the base material layers 7a, 7b, 7c, 7p, and 7q are rectangular parallelepiped nonmagnetic layers, for example, nonmagnetic ferrite.
  • the base material layers 7d to 7o are rectangular parallelepiped magnetic layers, for example, magnetic ferrite. That is, the multilayer substrate 70 has a configuration in which the base material layers 7d to 7o that are magnetic layers are sandwiched between the base material layers 7a, 7b, 7c, 7p, and 7q that are nonmagnetic layers.
  • the base material layers 7a to 7q are not necessarily a magnetic layer or a nonmagnetic layer, and may be an insulator.
  • the nonmagnetic material layer referred to here means a material having a lower magnetic permeability than that of the magnetic material layer, and may not necessarily be formed of a nonmagnetic material, and the nonmagnetic material layer has a relative magnetic permeability of 1.
  • a magnetic material lower than the relative permeability of the magnetic material layer may be used.
  • Terminals 92A and 93A and terminals 94 and 95 are formed on the bottom surface of the base material layer 7a shown in (1) in FIG.
  • External connection conductors 92B and 93B and linear conductors 71G and 71H are formed on the bottom surface of the base material layer 7b shown in (2) in FIG. External connection conductors 92B and 93B and terminals 92A and 93A are connected via interlayer connection conductors, respectively.
  • the linear conductor 71G is connected to the terminal 95 via an interlayer connection conductor, and the linear conductor 71H is connected to the terminal 94 via an interlayer connection conductor.
  • a plurality of linear conductors 73A are formed on the bottom surface of the base material layer 7c shown in (3) of FIG.
  • a plurality of linear conductors 73B and linear conductors 71E and 71F are formed on the bottom surface of the base material layer 7d shown in (4) of FIG.
  • the plurality of linear conductors 73A and the linear conductor 73B are respectively connected in parallel via interlayer connection conductors.
  • a plurality of end surface conductors 81 and a plurality of end surface conductors 82 are formed on the base material layers 7e to 7o shown in (5) to (15) in FIG.
  • a plurality of linear conductors 72B and one linear conductor 71B are formed on the bottom surface of the base material layer 7p shown in (16) in FIG.
  • a plurality of linear conductors 72A and one linear conductor 71A are formed on the bottom surface of the base material layer 7q shown in (17) in FIG.
  • the plurality of linear conductors 72A and the linear conductors 72B are connected in parallel through interlayer connection conductors.
  • the linear conductor 71A and the linear conductor 71B are connected in parallel via an interlayer connection conductor.
  • the plurality of linear conductors 73B are sequentially connected in series to the plurality of linear conductors 72B via the end surface conductors 81 and 82. Further, the linear conductors 71E and 71F are connected to the linear conductor 71B via the end surface conductors 71C and 71D.
  • a rectangular helical coil antenna of about 12 turns is formed by the linear conductors 72A, 72B, 73A, 73B and the end face conductors 81, 82.
  • linear conductors 71A, 71B, 71E, 71F, 71G, 71H, the end face conductors 71C, 71D, and the like form an auxiliary conductor having a rectangular loop shape of about 1 turn.
  • a current i2 indicates a path of a current flowing through the auxiliary conductor.
  • the auxiliary coil connection pad 22A ⁇ the terminal 94 ⁇ the linear conductor 71H ⁇ the linear conductor 71F ⁇ the end surface conductor 71D ⁇ the linear conductor (71B, 71A ) ⁇ End face conductor 71C ⁇ Linear conductor 71E ⁇ Linear conductor 71G ⁇ Terminal 95 ⁇
  • the coil element 20 includes an auxiliary conductor at the center in the winding axis direction of the coil antenna together with the coil antenna.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a path of current flowing through the first planar conductor 111. As shown in this figure, a loop current path is formed by the auxiliary conductor of the coil element 20, the first planar conductor 111, the linear conductor portions 21 ⁇ / b> A and 21 ⁇ / b> B, and the capacitor 3.
  • the auxiliary conductor in the coil element 20 is also a part of the loop-shaped current path, the loop-shaped current path and the coil element 20 are compared with the case where the auxiliary conductor is not formed in the coil element 20. Closer to the coil conductor. Therefore, the coupling between the loop current path and the coil antenna can be strengthened. In addition, it is possible to reduce variation in the degree of coupling between the coil antenna and the loop conductor due to variation in the mounting position of the coil element 20.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the positional relationship between the antenna device 301 and the communication partner antenna 500 of the present embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing how the antenna device 301 and the communication partner antenna 500 are coupled.
  • the coil antenna of the coil element 20 and the loop-shaped current path are coupled with a coupling coefficient k12
  • the loop-shaped current path and the communication partner antenna 500 are coupled with a coupling coefficient k23.
  • the coil antenna of the coil element 20 and the communication partner antenna 500 are coupled with a coupling coefficient k13. Therefore, compared with the antenna device in which the coil antenna is simply arranged at the edge portion of the first planar conductor 111 of the circuit board, the effect of the coupling coefficient k23 is added and the coupling with the communication partner antenna 500 is enhanced.
  • FIG. 9 is a circuit diagram of the antenna device 301 of this embodiment and a circuit connected thereto.
  • the coil antenna in the coil element 20 of the antenna device 301 is represented by an inductor L1.
  • the inductor of the auxiliary conductor in the coil element 20 is represented by L21 and the inductor L22 of the loop current path.
  • the capacitor C3 corresponds to the capacitor 3 included in the loop current path.
  • the communication partner antenna 500 is represented by an inductor L3.
  • the matching circuit MC is configured by the inductors L11 and L12 and the capacitors C11, C12, C21, C22, C31, and C32.
  • the inductors L21 and L22 and the capacitor C3 constitute an LC resonance circuit.
  • the resonance frequency of the LC resonance circuit is a frequency band used for communication.
  • the inductor L1 can be referred to as a primary antenna, and the resonance circuit including the inductors L21 and L22 and the capacitor C3 can be referred to as a secondary antenna.
  • the inductor L22 contributes to the coupling with the communication partner antenna 500.
  • FIG. 25A is a partial plan view of a comparative antenna apparatus 301X
  • FIG. 25B is a plan view of a comparative antenna apparatus 301Y
  • FIG. 25C is a comparative antenna apparatus 301Z.
  • the first coil opening end E1 of the coil element 20 overlaps with the first planar conductor 111, and the second coil opening end E2 of the coil element 20 overlaps with the conductor opening OP.
  • the antenna device 301Y further includes a second planar conductor 210 with respect to the antenna device 301X, and the first coil opening end E1 of the coil element 20 is a conductor overlap where the first planar conductor 111 and the second planar conductor 210 overlap. Located in the area.
  • the antenna device 301Z is obtained by removing the second planar conductor 210 from the antenna device 301 of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram of simulation results showing the coupling coefficients of the antenna device 301 of the present embodiment and the antenna devices 301X and 301Y of the comparative example.
  • the dimensions of each part of the antenna devices 301, 301X, and 301Y are as follows.
  • Table 1 shows the NFC characteristics of the antenna device 301 of the present embodiment.
  • three parameters in parentheses indicate respective positional relationships between the antenna device to be measured (antenna device of the present embodiment) and the antenna device of the communication partner.
  • the unit of each numerical value in Table 1 is [mV].
  • FIG. 26 shows (z, 0, 0) (z, 5, 1) (z, 5, 2) ( It is a figure which shows those positional relationship about z, 5,3) (z, 5,4).
  • (A) in Table 1 compares the characteristics of the antenna device 301 of the present embodiment with the characteristics of the antenna device 301Z of the comparative example.
  • the antenna device 301 and the antenna device 301Z differ only in the presence or absence of the second planar conductor 210.
  • (B) in Table 1 compares the characteristics of the antenna device 301X of the comparative example with the characteristics of the antenna device 301Y of the comparative example.
  • the antenna device 301X and the antenna device 301Y differ only in the presence or absence of the second planar conductor 210.
  • Table 1 the conditions where the measured value is less than 3.9 are shaded.
  • the antenna device 301 of the present embodiment and the antenna device 301Z of the comparative example, there is little deterioration in characteristics due to the presence or absence of the second planar conductor 210, and there are also conditions for improvement.
  • the coil opening end first coil opening end E1 opposite to the coil opening end (second coil opening end E2) overlapping the conductor opening. If the structure is covered with the second planar conductor 210, the characteristics are extremely deteriorated due to the presence of the second planar conductor 210.
  • the characteristics of the antenna device 301X of the comparative example are better than those of the antenna device 301 of the present embodiment because of the difference in the ground conductor pattern in the vicinity of the coil element mounting portion.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view schematically showing magnetic flux that passes through the coil element 20 and the communication partner antenna 500 of the antenna device 301 of the present embodiment.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view schematically showing magnetic flux that passes through the coil element 20 and the communication partner antenna 500 of the antenna device 301Y of the comparative example.
  • the magnetic flux exiting the second coil opening end E2 of the coil element 20 returns to the middle of the coil element 20 while drawing a small magnetic flux loop. Therefore, the magnetic field coupling between the coil element 20 and the communication partner antenna 500 is very weak.
  • the magnetic flux ⁇ 1 exiting the second coil opening end E2 of the coil element 20 passes through the conductor opening OP, It goes around the outside of the first planar conductor 111, passes through the coil opening of the communication partner antenna 500, and returns to the first coil opening end E1 of the coil element 20. Thereby, the coil element 20 and the communication partner antenna 500 are magnetically coupled.
  • FIG. 12 (A) and 12 (B) are diagrams showing the effect of increasing the magnetic field strength by the second planar conductor 210.
  • FIG. FIG. 12A is a diagram schematically showing an eddy current flowing through the second planar conductor 210 in combination with the coil element 20.
  • FIG. 12B is a cross-sectional view showing the coupling relationship between the coil element 20 and the second planar conductor 210.
  • An eddy current is induced in the second planar conductor 210 by the magnetic flux directed to the second planar conductor 210 out of the magnetic flux emitted from the coil element 20, and the eddy current causes the second surface to strengthen the magnetic field of the coil element 20.
  • a magnetic flux ⁇ 2 is generated from the conductor 210. Since the magnetic flux ⁇ 2 is a direction in which the magnetic flux ⁇ 1 emitted from the coil element 20 in the direction of the conductor opening OP is strengthened, an effect of increasing the magnetic field strength by the second planar conductor 210 is obtained.
  • FIG. 13 and FIG. 14 (A) are diagrams of simulation results showing the state of magnetic field coupling between the antenna device 301 and the communication partner antenna 500 of the present embodiment.
  • FIG. 14B is a diagram of a simulation result showing a state of magnetic field coupling between the antenna device 301Y of the comparative example and the communication partner antenna 500.
  • FIG. 15A is a diagram of a simulation result showing the magnetic field in the vicinity of the coil element 20 and the second planar conductor 210 in the antenna device 301 of the present embodiment
  • FIG. 15B is a coil in the antenna device 301Y of the comparative example.
  • It is a figure of the simulation result which shows the magnetic field of the element 20 and the 2nd planar conductor 210 vicinity. In any case, a large number of minute arrows indicate the direction of the magnetic flux.
  • the magnetic flux that exits the second coil opening end (the right end in the direction of the drawing) of the coil element 20 can pass through the second planar conductor 210. Instead, a small magnetic flux loop is drawn and returned to the middle of the coil element 20. Further, as shown in FIG. 14B, the magnetic flux spreads toward the center of the communication partner antenna 500 and is difficult to link with the communication partner antenna 500. Therefore, the magnetic field coupling with the communication partner antenna 500 is very weak.
  • the magnetic flux that exits the second coil opening end (the left end in the direction of FIG. 15A) of the coil element 20 is Rotate around, pass through the coil opening of the communication partner antenna 500, and return to the first coil opening end (right end) of the coil element 20. Thereby, the coil element 20 and the communication partner antenna 500 are magnetically coupled.
  • a part of the conductor opening OP is located in the conductor overlapping area OA where the first planar conductor 111 and the second planar conductor 210 overlap in a plan view of the first planar conductor 111.
  • the first coil opening end E1 of the coil element 20 does not overlap the second planar conductor 210 in the plan view of the first planar conductor 111, and the second coil opening end E2 of the coil element 20 is the first surface.
  • the planar conductor 111 overlaps with the conductor opening OP and the second planar conductor 210 in plan view, so that the magnetic flux passing through the coil element circulates greatly outside and is strongly coupled to the communication partner antenna.
  • the first planar conductor 111 and the linear conductor portions 21A and 21B are examples of conductor patterns formed on the same surface of the circuit board 110.
  • the first planar conductor 111 and the linear conductor portions 21A and 21B are linear.
  • the conductor portions 21A and 21B may be formed on different surfaces or different layers. One or both of these may be formed on a different surface from the circuit board.
  • the second planar conductor 210 covers the conductor opening OP.
  • the second planar conductor 210 may cover the entire conductor opening OP.
  • Second Embodiment shows about an antenna apparatus provided with the coil element without an auxiliary conductor.
  • FIG. 16 is a plan view of a coil element mounting portion of the antenna device according to the second embodiment.
  • the coil element 20 is represented by a two-dot chain line.
  • the first planar conductor 111 has a first conductor opening OP1, a second conductor opening OP2, a conductor outer edge 111es, and a slit SL connecting the conductor opening OP and the conductor outer edge 111es.
  • the coil element 20 includes a rectangular loop-shaped auxiliary conductor of about one turn by the linear conductors 71A, 71B, 71E, 71F, 71G, 71H and the end face conductors 71C, 71D shown in FIG. No.
  • the linear conductor portion 21 in the conductor opening OP is magnetically coupled to the coil conductor in the coil element 20.
  • FIG. 17A is a plan view of the antenna device 303 according to the third embodiment
  • FIG. 17B is a plan view of a coil element arrangement portion before the coil elements are mounted.
  • the first planar conductor 111 has a conductor opening OP, a conductor outer edge 111es, and a slit SL that connects the conductor opening OP and the conductor outer edge 111es.
  • a part of the conductor opening OP is located in a conductor overlapping region where the first planar conductor 111 and the second planar conductor 210 overlap in a plan view of the first planar conductor 111.
  • the first coil opening end E1 of the coil element 20 is close to the conductor outer edge 111es in a region other than the conductor overlapping region. Then, in plan view of the first planar conductor 111, the second coil opening end E2 of the coil element 20 overlaps the conductor opening OP in the conductor overlapping region.
  • the antenna device 303 of the present embodiment since the second coil opening end E2 of the coil element 20 is located in the conductor opening OP in plan view, the coil element 20 and the first planar conductor 111 are magnetically coupled, A current as indicated by an arrow in FIG. 17B flows through the first planar conductor 111.
  • Other configurations are the same as those of the antenna device shown in the second embodiment.
  • the first planar conductor 111 is also used.
  • the present invention can also be applied to an antenna device having a structure that does not have a capacitor that forms a loop-shaped current path with the linear conductor portion.
  • FIG. 18A is a plan view of the antenna device 304 of the fourth embodiment
  • FIG. 18B is a plan view of a coil element arrangement portion before the coil element 20 and the capacitor 3 are mounted.
  • the first planar conductor 111 has a conductor opening OP, a conductor outer edge 111is, and a slit SL that connects the conductor opening OP and the conductor outer edge 111is.
  • the conductor outer edge 111 is where the slit SL extending from the conductor opening OP is opened is located in a conductor overlapping region where the first planar conductor 111 and the second planar conductor 210 overlap in plan view.
  • Other configurations are the same as those of the antenna device shown in the first embodiment.
  • the present invention can also be applied to the case where the open end of the slit SL is located in the conductor overlapping region where the first planar conductor 111 and the second planar conductor 210 overlap as in this embodiment, and the same effect can be obtained. Play.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the main part of an electronic device 405A according to the fifth embodiment.
  • the electronic device 405A is a portable electronic device such as a smartphone, and includes a housing metal part 220, a housing resin part 240, and a display / operation panel 60.
  • the casing metal part 220 is on the side opposite to the surface on which the display / operation panel 60 is formed.
  • a circuit board 110 and a battery 50 are accommodated in the housing.
  • a ground conductor pattern as the first planar conductor 111 is formed on the circuit board 110.
  • the coil element 20, the electronic components 31, 32, and the like are mounted on the circuit board 110.
  • the casing resin part 240 is provided so as not to cover a part of the coil element 20 and a part of the first planar conductor 111 with a conductor.
  • the housing metal part 220 corresponds to the “second planar conductor” in the present invention.
  • the positional relationship among the casing metal part 220 as the second planar conductor, the first planar conductor 111, and the conductor opening OP is the same as that of the antenna device shown in the first to fourth embodiments.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of a main part of another electronic device 405B according to the fifth embodiment.
  • the electronic device 405B is also a portable electronic device such as a smartphone, and includes a housing resin part 240 and a display / operation panel 60.
  • the display / operation panel 60 includes a back metal plate 61 for a shield layer and for reinforcement.
  • a circuit board 110 and a battery 50 are accommodated in the housing.
  • a ground conductor pattern as the first planar conductor 111 is formed on the circuit board 110.
  • the coil element 20, the electronic components 31, 32, and the like are mounted on the circuit board 110.
  • the back metal plate 61 corresponds to the “second planar conductor” in the present invention.
  • the positional relationship among the back metal plate 61 as the second planar conductor, the first planar conductor 111, and the conductor opening OP is the same as that of the antenna device shown in the first to fourth embodiments.
  • a metal part such as a chassis or a battery inside the electronic device may be used as the second planar conductor.
  • FIG. 21A is a plan view of an antenna device 306 according to the sixth embodiment
  • FIG. 21B is a vertical cross-sectional view of a plane passing through the coil winding axis of the coil element 20.
  • the area of the second planar conductor 210 is smaller than that of the first planar conductor 111.
  • Others are the same as those of the antenna device shown in FIGS. 12 (A) and 12 (B).
  • the magnetic flux circulates greatly so as to wrap around the second planar conductor 210, so that it is strongly coupled to the communication partner antenna 500.
  • the second planar conductor is generated by the magnetic flux directed from the coil element 20 toward the second planar conductor 210.
  • An eddy current is induced in 210, and a magnetic flux ⁇ ⁇ b> 2 is generated from the second planar conductor 210 in a direction in which the magnetic field of the coil element 20 is strengthened by this eddy current.
  • the magnetic flux ⁇ 2 is a direction in which the magnetic flux ⁇ 1 emitted from the coil element 20 in the direction of the conductor opening OP is strengthened, an effect of increasing the magnetic field strength by the second planar conductor 210 is obtained.
  • the magnetic flux circulates around the second planar conductor 210, it is strongly coupled to the communication partner antenna 500.
  • FIG. 22A is a plan view of an antenna device 307A according to the seventh embodiment
  • FIG. 22B is a longitudinal section of the antenna device 307A on a plane passing through the coil winding axis of the coil element 20
  • FIG. FIG. 23A is a plan view of another antenna device 307B according to the seventh embodiment, and FIG. 23B passes through the coil winding axis of the coil element 20 of this antenna device 307B. It is a longitudinal cross-sectional view in a surface.
  • the antenna device of the present embodiment further includes a housing metal part 230.
  • an eddy current is induced in the second planar conductor 210 by the magnetic flux directed to the second planar conductor 210 out of the magnetic flux emitted from the coil element 20, and the magnetic field of the coil element 20 is strengthened by this eddy current.
  • a magnetic flux ⁇ 2 is generated from the second planar conductor 210 in the direction. Since the magnetic flux ⁇ 2 is a direction in which the magnetic flux ⁇ 1 emitted from the coil element 20 in the direction of the conductor opening OP is strengthened, an effect of increasing the magnetic field strength by the second planar conductor 210 is obtained.
  • the configuration of the antenna device is different from that of the example shown so far in the configuration of the second planar conductor.
  • FIG. 24A is a plan view of an antenna device 308 according to the eighth embodiment.
  • FIG. 24B is a longitudinal sectional view of the antenna device 308 on a plane passing through the coil winding axis of the coil element 20.
  • the antenna device 308 includes a second planar conductor 210L.
  • the configuration of the second planar conductor is different from the antenna device shown in FIG.
  • the antenna device 308 of the present embodiment includes a second planar conductor 210L having a closed loop conductor pattern.
  • the second planar conductor 210L is a conductor pattern formed on the circuit board 120.
  • the second planar conductor 210L is different from the second planar conductor 210 of the embodiments shown so far in that it is a conductor that forms a closed loop along the plane, not a conductor that continuously spreads into a plane. Such a second planar conductor 210L also acts in the same manner as the second planar conductor 210 shown so far, since it blocks the magnetic flux that attempts to link the closed loop.
  • the second planar conductor forming the closed loop is not limited to a conductor pattern, and may be a structure such as some metal frame, for example.
  • the “second planar conductor” is not limited to a conductor that continuously expands in a planar shape over the entire surface, but “occupies a space in a planar shape (that is, forms a surface) so as to block transmission of magnetic flux. It means “conductor”. As shown in FIG. 24A, a conductor pattern that forms a closed loop along one surface is also included in the “second planar conductor”.
  • the component mounted on the circuit board or the like is a chip component such as a chip capacitor
  • the present invention is not limited to this.
  • it may be a lead terminal type component or an element formed on a flexible substrate.
  • the width of the slit SL may be equal to or greater than the width of the conductor opening OP, and the width of the conductor opening OP may be equal to or smaller than the width of the slit SL.
  • the conductor opening OP and the slit SL may form an integral notch-shaped portion such as a U-shape.
  • AC ... Coil element arrangement part E1 ... 1st coil opening end E2 ... 2nd coil opening end MC ... Matching circuit OA ... Conductor overlapping area OP ... Conductor opening OP1 ... 1st conductor opening OP2 ... 2nd conductor opening SL ... Slit 3 ... Capacitors 7a to 7q ... base material layers 14 and 15 ... coil element connection pads 20 ... coil elements (coil antennas) 21, 21 A, 21 B ... linear conductor portions 22 A, 22 B ... auxiliary coil connection pads 31, 32 ... electronic component 50 ... battery 60 ... display / operation panel 61 ... back metal plate 70 ...

Abstract

アンテナ装置（３０１）は、第１面状導体（１１１）と、第１面状導体（１１１）に平行に対向する第２面状導体（２１０）と、第１面状導体（１１１）および第２面状導体（２１０）の平行方向を巻回軸とし、第１コイル開口端（Ｅ１）と第１コイル開口端（Ｅ１）に対向する第２コイル開口端（Ｅ２）とを有するコイル素子（２０）と、を備える。第１面状導体（１１１）は、導体外縁（１１１ｅｓ）と、導体外縁（１１１ｅｓ）に連接する部分を有する導体開口（ＯＰ）と、を有し、導体開口（ＯＰ）の少なくとも一部は、第１面状導体（１１１）の平面視で、第１面状導体（１１１）と第２面状導体（２１０）とが重なる導体重なり領域（ＯＡ）内に位置し、コイル素子（２０）の第１コイル開口端（Ｅ１）は、第１面状導体（１１１）の平面視で、第２面状導体（２１０）と重ならず、コイル素子（２０）の第２コイル開口端（Ｅ２）は、第１面状導体（１１１）の平面視で、導体開口（ＯＰ）および第２面状導体（２１０）と重なる。

Description

アンテナ装置および電子機器
　本発明は、コイル素子を有するアンテナ装置およびそれを備える電子機器に関する。
　電子機器が備える面状導体を放射素子の一部として利用するアンテナ装置は、例えば特許文献１に示されている。このアンテナ装置は、給電回路に接続されたコイルアンテナが、面状導体によるループに結合するように構成され、面状導体がアンテナの放射体として作用する。
特開２０１４－７５７７５号公報
　例えば携帯端末装置や情報処理装置等の電子機器において、筐体の機械的強度を高めるためや、デザインの自由度向上のために、筐体の大部分が金属部材で構成されることが多くなっている。そのため、回路基板に実装されたコイルアンテナが筐体の金属部で覆われる場合が多い。
　電子機器の回路基板に形成されたグランド導体パターン等の面状導体を放射体として利用するアンテナ装置において、回路基板に実装されたコイルアンテナが筐体の金属部で覆われると、コイルアンテナを通る磁束が筐体の外部まで大きく周回せず、通信特性が極端に低下する。このことを発明者は見出した。
　本発明の目的は、コイルアンテナが、放射体の一部として利用する面状導体や他の面状導体で覆われる構造であっても、アンテナ特性の低下を抑えたアンテナ装置およびそれ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面状導体と、
　前記第１面状導体に平行に対向する第２面状導体と、
　前記第１面状導体および前記第２面状導体の平行方向を巻回軸とし、第１コイル開口端と当該第１コイル開口端に対向する第２コイル開口端とを有するコイルアンテナと、
　を備え、
　前記第１面状導体は、導体外縁と、当該導体外縁に連接する部分を有する導体開口と、を有し、
　前記導体開口の少なくとも一部は、前記第１面状導体の平面視で、前記第１面状導体と前記第２面状導体とが重なる導体重なり領域内に位置し、
　前記コイルアンテナの前記第１コイル開口端は、前記第１面状導体の平面視で、前記第２面状導体と重ならず、
　前記コイルアンテナの前記第２コイル開口端は、前記第１面状導体の平面視で、前記導体開口および前記第２面状導体と重なる、
　ことを特徴とする。
　上記構成により、コイルアンテナを通る磁束が第２面状導体に妨げられることなく大きく周回して通信相手アンテナと結合する。（第２面状導体が筐体の導電部である場合には、コイルアンテナを通る磁束が筐体の外部まで大きく周回し、通信相手アンテナと結合する。）この結果、通信相手アンテナとの結合度が高まり、高い通信特性が得られる。
（２）本発明のアンテナ装置は、前記導体開口の内縁の２点に接続される線状導体部と、前記第１面状導体および前記線状導体部と共にループ状の電流経路を形成するキャパシタと、を更に有し、前記コイルアンテナは前記ループ状の電流経路に磁界結合する、構造であることが好ましい。
　上記構造により、ループ状の電流経路のインダクタンスとキャパシタのキャパシタンスとで共振回路が構成され、通信信号の周波数で共振回路が共振することにより、コイルアンテナと共振回路との結合係数が高まる。また、その共振電流が流れる経路が放射素子として作用し、アンテナ特性が向上する。
（３）本発明の電子機器は、
　上記構成のアンテナ装置を、グランド導体パターンを有する回路基板と共に備え、前記第１面状導体が前記グランド導体パターンであることを特徴とする。
　上記構成により、電子機器がもとより備えるグランド導体パターンをアンテナ装置の第１面状導体として兼用するので、第１面状導体を別途設ける必要がなく、電子機器の小型化、またはアンテナ装置の高利得化が図れる。
（４）本発明の電子機器は、
　上記構成のアンテナ装置を、導電部を有する筐体と共に備え、前記第２面状導体が前記筐体の前記導電部であることを特徴とする。
　上記構成により、電子機器がもとより備える筐体の導電部をアンテナ装置の第２面状導体として兼用するので、第２面状導体を別途設ける必要がなく、電子機器の小型化、またはアンテナ装置の高利得化が図れる。
（５）本発明の電子機器は、
　上記構成のアンテナ装置を、シールド層を有する表示パネルと共に備え、前記第２面状導体が前記シールド層であることを特徴とする。
　上記構成により、電子機器がもとより備える表示パネルのシールド層をアンテナ装置の第２面状導体として兼用するので、第２面状導体を別途設ける必要がなく、電子機器の小型化、またはアンテナ装置の高利得化が図れる。
　本発明によれば、コイルアンテナが、放射体の一部として利用する面状導体や他の面状導体で覆われる構造であっても、アンテナ特性の低下を抑えたアンテナ装置およびそれを備える電子機器が得られる。
図１（Ａ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置３０１の平面図であり、図１（Ｂ）はそのコイル素子配置部ＡＣの平面図である。 図２はコイル素子２０の実装前のコイル素子配置部の平面図である。 図３はコイル素子２０の斜視図である。 図４は、コイル素子２０における多層基板７０の各基材層の電極パターン等を示す分解平面図である。 図５は、コイル素子２０内に構成される補助導体に流れる電流の経路を示す断面図である。 図６は、第１面状導体１１１に流れる電流の経路を示す図である。 図７はアンテナ装置３０１と通信相手アンテナ５００との位置関係を示す斜視図である。 図８はアンテナ装置３０１と通信相手アンテナ５００との結合の仕方について示す図である。 図９はアンテナ装置３０１およびそれに接続される回路の回路図である。 図１０は、アンテナ装置３０１と比較例のアンテナ装置３０１Ｘ，３０１Ｙについて、それぞれの結合係数を示すシミュレーション結果の図である。 図１１（Ａ）は、アンテナ装置３０１のコイル素子２０および通信相手アンテナ５００を透過する磁束を概略的に示す断面図である。図１１（Ｂ）は、比較例のアンテナ装置３０１Ｙのコイル素子２０および通信相手アンテナ５００を透過する磁束を概略的に示す断面図である。 図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は、第２面状導体２１０による磁界強度の増大効果を示す図である。 図１３は、アンテナ装置３０１と通信相手アンテナ５００との磁界結合の様子を示すシミュレーション結果の図である。 図１４（Ａ）は、アンテナ装置３０１と通信相手アンテナ５００との磁界結合の様子を示すシミュレーション結果の図である。図１４（Ｂ）は比較例のアンテナ装置３０１Ｙと通信相手アンテナ５００との磁界結合の様子を示すシミュレーション結果の図である。 図１５（Ａ）はアンテナ装置３０１におけるコイル素子２０および第２面状導体２１０近傍の磁界を示すシミュレーション結果の図であり、図１５（Ｂ）は比較例のアンテナ装置３０１Ｙにおけるコイル素子２０および第２面状導体２１０近傍の磁界を示すシミュレーション結果の図である。 図１６は第２の実施形態に係るアンテナ装置のコイル素子実装部の平面図である。 図１７（Ａ）は第３の実施形態のアンテナ装置３０３の平面図であり、図１７（Ｂ）はコイル素子の実装前のコイル素子配置部の平面図である。 図１８（Ａ）は第４の実施形態のアンテナ装置３０４の平面図であり、図１８（Ｂ）はコイル素子２０およびキャパシタ３の実装前のコイル素子配置部の平面図である。 図１９は第５の実施形態に係る電子機器４０５Ａの主要部の断面図である。 図２０は第５の実施形態に係る別の電子機器４０５Ｂの主要部の断面図である。 図２１（Ａ）は、第６の実施形態に係るアンテナ装置の平面図であり、図２１（Ｂ）はコイル素子２０のコイル巻回軸を通る面での縦断面図である。 図２２（Ａ）は、第７の実施形態に係るアンテナ装置の平面図であり、図２２（Ｂ）は、このアンテナ装置の、コイル素子２０のコイル巻回軸を通る面での縦断面図である。 図２３（Ａ）は、第７の実施形態に係る別のアンテナ装置の平面図であり、図２３（Ｂ）は、このアンテナ装置の、コイル素子２０のコイル巻回軸を通る面での縦断面図である。 図２４（Ａ）は第８の実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。図２４（Ｂ）は、このアンテナ装置の、コイル素子２０のコイル巻回軸を通る面での縦断面図である。 図２５（Ａ）は、比較例のアンテナ装置３０１Ｘの部分平面図であり、図２５（Ｂ）は比較例のアンテナ装置３０１Ｙの平面図であり、図２５（Ｃ）は比較例のアンテナ装置３０１Ｚの平面図である。 図２６は、（ｚ，０，０）（ｚ，５，１）（ｚ，５，２）（ｚ，５，３）（ｚ，５，４）について、それらの位置関係を示す図である。
　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。
《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３０１の平面図であり、図１（Ｂ）はそのコイル素子配置部ＡＣの平面図である。図２はコイル素子２０およびキャパシタ３の実装前のコイル素子配置部の平面図である。
　アンテナ装置３０１は、第１面状導体１１１と、この第１面状導体１１１に平行に対向する第２面状導体２１０と、コイル素子２０と、を備える。
　図２に表れているように、第１面状導体１１１は、第１導体開口ＯＰ１、第２導体開口ＯＰ２、導体外縁１１１ｅｓ、および導体開口ＯＰと導体外縁１１１ｅｓとを連接するスリットＳＬを有する。
　本実施形態においては、第１面状導体１１１は回路基板１１０に形成されたグランド導体パターンである。第２面状導体２１０は例えば筐体の金属部である。
　回路基板１１０には、導体開口ＯＰの内縁の２点に接続される線状導体部２１Ａ，２１Ｂが形成されている。この線状導体部２１Ａ，２１Ｂは、第１導体開口ＯＰ１と第２導体開口ＯＰ２との境界に沿った線状の導体パターンである。すなわち、線状導体部２１Ａ，２１Ｂは、導体開口ＯＰを第１導体開口ＯＰ１と第２導体開口ＯＰ２とに区分する線状の導体パターンである、と言うこともできる。
　また、回路基板１１０にはコイル素子２０が接続されるコイル素子接続パッド１４，１５および補助コイル接続パッド２２Ａ，２２Ｂが形成されている。回路基板１１０には、コイル素子接続パッド１４，１５に接続された給電回路が設けられている。
　コイル素子２０は、第１面状導体１１１および第２面状導体２１０の平行方向を巻回軸とし、第１コイル開口端Ｅ１と第１コイル開口端Ｅ１に対向する第２コイル開口端Ｅ２とを有する。このコイル素子２０は、巻回軸まわりにヘリカル状に巻回されたコイルアンテナのコイル導体を有し、コイル素子２０の第１コイル開口端Ｅ１およびコイル素子２０の第２コイル開口端Ｅ２は、このコイル導体を挟んで互いに対向する。この例では、コイル素子２０のコイルアンテナの巻回軸は第１面状導体１１１および第２面状導体２１０に平行であるが、この「平行」とは、完全に平行であることのみを意味するのではない。実質的に平行であるか、平行方向成分を有していればよい。「実質的に平行である」とは、コイル素子２０のコイルアンテナの巻回軸が、第１面状導体１１１と第２面状導体２１０とが０°以上４５°以下の角度範囲内の角度をなすことを意味する。
　導体開口ＯＰの一部は、第１面状導体１１１の平面視で、第１面状導体１１１と第２面状導体２１０とが重なる導体重なり領域ＯＡ内に位置する。また、コイル素子２０の第１コイル開口端Ｅ１は、第１面状導体１１１の平面視で、第２面状導体２１０と重ならず、コイル素子２０の第２コイル開口端Ｅ２は、第１面状導体１１１の平面視で、導体開口ＯＰおよび第２面状導体２１０と重なる。また、コイル素子２０の第１コイル開口端Ｅ１は、導体重なり領域ＯＡ外に位置し、コイル素子２０の第２コイル開口端Ｅ２は、導体重なり領域ＯＡ内に位置する。
　コイル素子２０の第１コイル開口端Ｅ１は、導体重なり領域ＯＡ以外の領域で導体外縁１１１ｅｓに近接する。このことは、第１コイル開口端Ｅ１が、第２コイル開口端Ｅ２に比べて、導体重なり領域ＯＡ以外の導体外縁１１１ｅｓに近接する、ということもできる。
　導体開口ＯＰに繋がるスリットＳＬの一端は導体重なり領域ＯＡ内にある。本実施形態では、スリットＳＬの他端が、導体重なり領域ＯＡ以外の導体外縁１１１ｅｓに繋がる。そのため、スリットＳＬは途中で屈折している。
　図１（Ｂ）に表れているように、スリットＳＬを跨ぐように（繋ぐように）キャパシタ３が接続される。この例では、スリットＳＬが導体外縁１１１ｅｓに開放される位置に二つのキャパシタ３が実装されている。キャパシタ３は、この位置に限らず、スリットの途中に接続されてもよい。
　次に、コイル素子２０の詳細な構造について説明する。図３はコイル素子２０の斜視図である。図４は、コイル素子２０における多層基板７０の各基材層の電極パターン等を示す分解平面図である。図５は、コイル素子２０内に構成される補助導体に流れる電流の経路を示す断面図である。
　コイル素子２０は、線状導体部２１Ａ，２１Ｂに直列接続される補助導体と、四角筒に沿ったヘリカル状のコイルアンテナとが、直方体状の多層基板７０に形成された素子である。
　コイル素子２０の底面（実装面）には、図２に示したコイル素子接続パッド１４，１５に接続するための２つの端子９２Ａ，９３Ａと、補助コイル接続パッド２２Ａ，２２Ｂに接続するための２つの端子９４，９５とが形成されている。
　多層基板７０は、図４における（１）～（１７）で示す複数の基材層７ａ～７ｑの順に積層される。図４において、（１）は最下層であり、（１７）は最上層である。図４において、（１）～（１７）は基材層７ａ～７ｑの底面であり、基材層７ａの底面が多層基板７０の実装面である。
　基材層７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｐ，７ｑは直方体形状の非磁性体層であり、例えば非磁性体フェライトである。基材層７ｄ～７ｏは直方体状の磁性体層であり、例えば磁性体フェライトである。つまり、多層基板７０は、磁性体層である基材層７ｄ～７ｏを、非磁性体層である基材層７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｐ，７ｑで挟んだ構成である。なお、基材層７ａ～７ｑは必ずしも磁性体層または非磁性体層でなくてもよく、絶縁体であればよい。また、ここでいう非磁性体層とは磁性体層よりも透磁率が低いものをさし、必ずしも非磁性体材料で形成されていなくてもよく、非磁性体層は、比透磁率が１以上且つ磁性体層の比透磁率よりも低い磁性体であってもよい。
　図４中の（１）に示す基材層７ａの底面には、端子９２Ａ，９３Ａおよび端子９４，９５が形成されている。
　図４中の（２）に示す基材層７ｂの底面には、外部接続導体９２Ｂ，９３Ｂおよび線状導体７１Ｇ，７１Ｈが形成されている。外部接続導体９２Ｂ，９３Ｂと端子９２Ａ，９３Ａとは、それぞれ層間接続導体を介して接続される。線状導体７１Ｇは層間接続導体を介して端子９５に接続され、線状導体７１Ｈは層間接続導体を介して端子９４に接続される。
　図４中の（３）に示す基材層７ｃの底面には、複数の線状導体７３Ａが形成されている。図４中の（４）に示す基材層７ｄの底面には、複数の線状導体７３Ｂおよび線状導体７１Ｅ，７１Ｆが形成されている。複数の線状導体７３Ａと線状導体７３Ｂとは層間接続導体を介してそれぞれ並列接続される。
　図４中の（５）～（１５）に示す基材層７ｅ～７ｏには、複数の端面導体８１および複数の端面導体８２が形成されている。
　図４中の（１６）に示す基材層７ｐの底面には、複数の線状導体７２Ｂおよび１つの線状導体７１Ｂが形成されている。図４中の（１７）に示す基材層７ｑの底面には、複数の線状導体７２Ａおよび１つの線状導体７１Ａが形成されている。複数の線状導体７２Ａと線状導体７２Ｂとは層間接続導体を介してそれぞれ並列接続される。また、線状導体７１Ａと線状導体７１Ｂとは層間接続導体を介して並列接続される。
　複数の線状導体７３Ｂは端面導体８１，８２を介して複数の線状導体７２Ｂに順次直列に接続される。また、線状導体７１Ｅ，７１Ｆは端面導体７１Ｃ，７１Ｄを介して線状導体７１Ｂに接続される。
　上記線状導体７２Ａ，７２Ｂ，７３Ａ，７３Ｂおよび端面導体８１，８２によって約１２ターンの矩形ヘリカル状のコイルアンテナが形成される。
　また、線状導体７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｅ，７１Ｆ，７１Ｇ，７１Ｈおよび端面導体７１Ｃ，７１Ｄ等によって、約１ターンの矩形ループ状の補助導体が形成される。
　図５において電流ｉ２は、上記補助導体に流れる電流の経路を示している。例えば、補助コイル接続パッド２２Ａから補助コイル接続パッド２２Ｂ方向へ電流が流れる場合、補助コイル接続パッド２２Ａ→端子９４→線状導体７１Ｈ→線状導体７１Ｆ→端面導体７１Ｄ→線状導体（７１Ｂ，７１Ａ）→端面導体７１Ｃ→線状導体７１Ｅ→線状導体７１Ｇ→端子９５→補助コイル接続パッド２２Ｂの経路で電流が流れる。このように、コイル素子２０は、コイルアンテナと共に、このコイルアンテナの巻回軸方向における中央に補助導体を備える。
　図６は、第１面状導体１１１に流れる電流の経路を示す図である。この図に表れているように、コイル素子２０の上記補助導体と、第１面状導体１１１と線状導体部２１Ａ，２１Ｂとキャパシタ３とによってループ状の電流経路が形成される。
　本実施形態においては、コイル素子２０内の補助導体はループ状の電流経路の一部でもあるので、補助導体がコイル素子２０に形成されていない場合に比べ、ループ状の電流経路とコイル素子２０のコイル導体とがより近接する。したがって、ループ状の電流経路とコイルアンテナとの結合を強くできる。また、コイル素子２０の実装位置のばらつきによる、コイルアンテナとループ状導体との結合度のばらつきを低減できる。
　図７は、本実施形態のアンテナ装置３０１と通信相手アンテナ５００との位置関係を示す斜視図である。また、図８はアンテナ装置３０１と通信相手アンテナ５００との結合の仕方について示す図である。図８において、コイル素子２０のコイルアンテナとループ状の電流経路とは結合係数ｋ１２で結合し、ループ状の電流経路と通信相手アンテナ５００とは結合係数ｋ２３で結合する。さらに、コイル素子２０のコイルアンテナと通信相手アンテナ５００とは結合係数ｋ１３で結合する。したがって、回路基板の第１面状導体１１１のエッジ部にコイルアンテナが単に配置されただけのアンテナ装置に比べて、上記結合係数ｋ２３の効果も加わり、通信相手アンテナ５００との結合が高まる。
　図９は本実施形態のアンテナ装置３０１およびそれに接続される回路の回路図である。ここでは、アンテナ装置３０１のコイル素子２０内のコイルアンテナをインダクタＬ１で表している。また、コイル素子２０内の補助導体のインダクタをＬ２１、ループ状の電流経路のインダクタＬ２２でそれぞれ表している。キャパシタＣ３はループ状の電流経路に含まれるキャパシタ３に相当する。また、通信相手アンテナ５００をインダクタＬ３で表している。
　図９に示す例では、インダクタＬ１１，Ｌ１２およびキャパシタＣ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ３１，Ｃ３２によって整合回路ＭＣが構成されている。
　インダクタＬ２１，Ｌ２２とキャパシタＣ３はＬＣ共振回路を構成している。このＬＣ共振回路の共振周波数は、通信で用いる周波数帯である。
　インダクタＬ１は１次アンテナということができ、インダクタＬ２１，Ｌ２２およびキャパシタＣ３による共振回路は２次アンテナということができる。但し、特にインダクタＬ２２が通信相手アンテナ５００との結合に寄与する。
　ここで、比較例としての複数のアンテナ装置と、それらの特性比較の結果を示す。
　図２５（Ａ）は、比較例のアンテナ装置３０１Ｘの部分平面図であり、図２５（Ｂ）は比較例のアンテナ装置３０１Ｙの平面図であり、図２５（Ｃ）は比較例のアンテナ装置３０１Ｚの平面図である。
　アンテナ装置３０１Ｘは、コイル素子２０の第１コイル開口端Ｅ１は第１面状導体１１１と重なり、コイル素子２０の第２コイル開口端Ｅ２は導体開口ＯＰと重なる。
　アンテナ装置３０１Ｙは、アンテナ装置３０１Ｘに対して第２面状導体２１０を更に備え、コイル素子２０の第１コイル開口端Ｅ１は第１面状導体１１１と第２面状導体２１０とが重なる導体重なり領域内に位置する。
　アンテナ装置３０１Ｚは、第１の実施形態のアンテナ装置３０１から第２面状導体２１０を除いたものである。
　図１０は、本実施形態のアンテナ装置３０１と比較例のアンテナ装置３０１Ｘ，３０１Ｙについて、それぞれの結合係数を示すシミュレーション結果の図である。アンテナ装置３０１，３０１Ｘ，３０１Ｙの各部の寸法は次のとおりである。
［第１面状導体１１１］
　20mm×20mm
［第２面状導体２１０］
　60mm×60mm
［導体開口ＯＰ］
　4mm×4mm
［通信相手アンテナのコイル径］
　70mm
［コイル素子２０と通信相手アンテナとの間隔］
　25mm
　ループ状の電流経路と通信相手アンテナ５００との結合係数ｋ２３、コイル素子２０のコイルアンテナと通信相手アンテナ５００との結合係数ｋ１３は、いずれも本実施形態のアンテナ装置３０１が最も高く、比較例のアンテナ装置３０１Ｙが最も低い。
　次に、本実施形態のアンテナ装置３０１と比較例のアンテナ装置との特性の違いについて具体例を示す。
　表１は、本実施形態のアンテナ装置３０１のNFCによる特性を表す。表１において、括弧内の３つのパラメータは、被測定対象のアンテナ装置（本実施形態のアンテナ装置）と通信相手のアンテナ装置との各位置関係を示す。また、表１内の各数値の単位は［ｍＶ］である。
　上記括弧内の３つのパラメータを（ｚ，ｒ，θ）で表すと、これらパラメータの意味は次のとおりである。
　z：垂直方向の間隔
　r：水平方向の間隔
　θ：rの方位
　ｚ＝０　0mm
　ｚ＝５　5mm
　ｒ＝０　0mm
　ｒ＝５　5mm
　ｒ＝１０　10mm
　θ＝１　３時方向
　θ＝２　０時方向
　θ＝３　９時方向
　θ＝４　６時方向
　図２６は、（ｚ，０，０）（ｚ，５，１）（ｚ，５，２）（ｚ，５，３）（ｚ，５，４）について、それらの位置関係を示す図である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の（Ａ）は本実施形態のアンテナ装置３０１の特性と比較例のアンテナ装置３０１Ｚの特性とを対比したものである。アンテナ装置３０１とアンテナ装置３０１Ｚとは、第２面状導体２１０の有無のみが異なる。表１の（Ｂ）は比較例のアンテナ装置３０１Ｘの特性と比較例のアンテナ装置３０１Ｙの特性とを対比したものである。アンテナ装置３０１Ｘとアンテナ装置３０１Ｙとは、第２面状導体２１０の有無のみが異なる。
　表１において、測定値が3.9未満の条件には網掛け表示している。本実施形態のアンテナ装置３０１と比較例のアンテナ装置３０１Ｚとを対比すると明らかなように、第２面状導体２１０の有無による特性劣化は少なく、寧ろ向上する条件もある。一方、比較例のアンテナ装置３０１Ｘと３０１Ｙとを対比すると明らかなように、導体開口に重なるコイル開口端（第２コイル開口端Ｅ２）とは反対側のコイル開口端（第１コイル開口端Ｅ１）が第２面状導体２１０で覆われる構造であると、この第２面状導体２１０の存在によって、特性は極端に劣化する。
　なお、本実施形態のアンテナ装置３０１より、比較例のアンテナ装置３０１Ｘの特性が良好であるのは、コイル素子載置部付近のグランド導体パターンの違いに起因するものである。
　以降、本実施形態のアンテナ装置の結合係数ｋ２３，ｋ１３が高い理由について幾つかの図を参照して説明する。
　図１１（Ａ）は、本実施形態のアンテナ装置３０１のコイル素子２０および通信相手アンテナ５００を透過する磁束を概略的に示す断面図である。図１１（Ｂ）は、比較例のアンテナ装置３０１Ｙのコイル素子２０および通信相手アンテナ５００を透過する磁束を概略的に示す断面図である。
　比較例のアンテナ装置３０１Ｙでは、図１１（Ｂ）に表れているように、コイル素子２０の第２コイル開口端Ｅ２を出る磁束は、小さな磁束ループを描いて、コイル素子２０の途中に戻る。そのため、コイル素子２０と通信相手アンテナ５００との磁界結合は非常に弱い。
　これに対し、本実施形態のアンテナ装置３０１によれば、図１１（Ａ）に表れているように、コイル素子２０の第２コイル開口端Ｅ２を出る磁束φ１は、導体開口ＯＰを通り抜けて、第１面状導体１１１の外方を回り込んで、通信相手アンテナ５００のコイル開口を透過し、コイル素子２０の第１コイル開口端Ｅ１に戻る。これにより、コイル素子２０と通信相手アンテナ５００とが磁界結合する。
　図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は、第２面状導体２１０による磁界強度の増大効果を示す図である。図１２（Ａ）は、コイル素子２０と結合して第２面状導体２１０に流れる渦電流を概略的に示す図である。図１２（Ｂ）はコイル素子２０と第２面状導体２１０との結合関係を示す断面図である。
　コイル素子２０から出る磁束のうち第２面状導体２１０に向かう磁束によって、第２面状導体２１０に渦電流が誘導され、この渦電流により、コイル素子２０の磁界を強める方向に、第２面状導体２１０から磁束φ２が発生される。この磁束φ２は、コイル素子２０から導体開口ＯＰ方向へ出る磁束φ１を強める方向であるので、第２面状導体２１０による磁界強度の増大効果が得られる。
　図１３、図１４（Ａ）は、本実施形態のアンテナ装置３０１と通信相手アンテナ５００との磁界結合の様子を示すシミュレーション結果の図である。図１４（Ｂ）は比較例のアンテナ装置３０１Ｙと通信相手アンテナ５００との磁界結合の様子を示すシミュレーション結果の図である。図１５（Ａ）は本実施形態のアンテナ装置３０１におけるコイル素子２０および第２面状導体２１０近傍の磁界を示すシミュレーション結果の図であり、図１５（Ｂ）は比較例のアンテナ装置３０１Ｙにおけるコイル素子２０および第２面状導体２１０近傍の磁界を示すシミュレーション結果の図である。いずれも、多数の微小な矢印は磁束の向きを表している。
　図１５（Ｂ）に表れているように、比較例のアンテナ装置３０１Ｙでは、コイル素子２０の第２コイル開口端（図の向きで右端）を出る磁束は、第２面状導体２１０を透過できずに、小さな磁束ループを描いて、コイル素子２０の途中に戻る。また、図１４（Ｂ）に表れているように、磁束は通信相手アンテナ５００の中心方向へ拡がり、通信相手アンテナ５００と鎖交し難い。そのため、通信相手アンテナ５００との磁界結合は非常に弱い。
　これに対し、図１５（Ａ）、図１４（Ａ）、および図１３に表れているように、コイル素子２０の第２コイル開口端（図１５（Ａ）の向きで左端）を出る磁束は、大きく周回して、通信相手アンテナ５００のコイル開口を透過し、コイル素子２０の第１コイル開口端（右端）に戻る。これにより、コイル素子２０と通信相手アンテナ５００とが磁界結合する。
　本実施形態によれば、導体開口ＯＰの一部は、第１面状導体１１１の平面視で、第１面状導体１１１と第２面状導体２１０とが重なる導体重なり領域ＯＡ内に位置し、コイル素子２０の第１コイル開口端Ｅ１は、第１面状導体１１１の平面視で、第２面状導体２１０と重ならず、コイル素子２０の第２コイル開口端Ｅ２は、第１面状導体１１１の平面視で、導体開口ＯＰおよび第２面状導体２１０と重なるので、コイル素子を透過する磁束が外部で大きく周回して、通信相手アンテナと強く結合する。
　本実施形態では、第１面状導体１１１および線状導体部２１Ａ，２１Ｂは、回路基板１１０の同一面に形成された導体パターンである例を示したが、第１面状導体１１１と線状導体部２１Ａ，２１Ｂは異なる面や異なる層に形成されていてもよい。また、これらの一方または両方が回路基板とは異なる面に形成されていてもよい。
　また、本実施形態では、第２面状導体２１０が、導体開口ＯＰの一部を覆う例を示したが、第２面状導体２１０は導体開口ＯＰの全体を覆っていてもよい。
《第２の実施形態》
　第２の実施形態では、補助導体の無いコイル素子を備えるアンテナ装置について示す。
　図１６は第２の実施形態に係るアンテナ装置の、コイル素子実装部の平面図である。コイル素子２０は二点鎖線で表している。
　図１６に表れているように、第１面状導体１１１は、第１導体開口ＯＰ１、第２導体開口ＯＰ２、導体外縁１１１ｅｓ、および導体開口ＯＰと導体外縁１１１ｅｓとを連接するスリットＳＬを有する。
　本実施形態では、コイル素子２０内には、図４に示した線状導体７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｅ，７１Ｆ，７１Ｇ，７１Ｈおよび端面導体７１Ｃ，７１Ｄ等による約１ターンの矩形ループ状の補助導体は無い。導体開口ＯＰ内の線状導体部２１はコイル素子２０内のコイル導体と磁界結合する。
　本実施形態のように、回路基板上の線状導体部とコイル素子のコイル導体とが近接することで、磁界結合する構成であってもよい。
《第３の実施形態》
　第３の実施形態では、導体開口内に線状導体部が無いアンテナ装置について示す。
　図１７（Ａ）は第３の実施形態のアンテナ装置３０３の平面図であり、図１７（Ｂ）はコイル素子の実装前のコイル素子配置部の平面図である。このアンテナ装置３０３においては、第１面状導体１１１は、導体開口ＯＰ、導体外縁１１１ｅｓ、および導体開口ＯＰと導体外縁１１１ｅｓとを連接するスリットＳＬを有する。
　導体開口ＯＰの一部は、第１面状導体１１１の平面視で、第１面状導体１１１と第２面状導体２１０とが重なる導体重なり領域内に位置する。また、コイル素子２０の第１コイル開口端Ｅ１は、導体重なり領域以外の領域で導体外縁１１１ｅｓに近接する。そして、第１面状導体１１１の平面視で、コイル素子２０の第２コイル開口端Ｅ２は導体重なり領域内で導体開口ＯＰと重なる。
　本実施形態のアンテナ装置３０３においては、コイル素子２０の第２コイル開口端Ｅ２が、平面視で導体開口ＯＰ内に位置するので、コイル素子２０と第１面状導体１１１とが磁界結合し、第１面状導体１１１には、図１７（Ｂ）中に矢印で示すような電流が流れる。その他の構成は、第２の実施形態で示したアンテナ装置と同じである。
　本実施形態のように、導体開口ＯＰの内縁の２点に接続される線状導体部（図２中の線状導体部２１Ａ，２１Ｂ）が無い場合にも、また、第１面状導体１１１および線状導体部と共にループ状の電流経路を形成するキャパシタが無い構造のアンテナ装置にも、本発明は適用できる。
《第４の実施形態》
　第４の実施形態では、第１面状導体１１１のスリットＳＬの開放端の位置が、これまでに示した実施形態とは異なる例を示す。
　図１８（Ａ）は第４の実施形態のアンテナ装置３０４の平面図であり、図１８（Ｂ）はコイル素子２０およびキャパシタ３の実装前のコイル素子配置部の平面図である。このアンテナ装置３０４においては、第１面状導体１１１は、導体開口ＯＰ、導体外縁１１１ｉｓ、および導体開口ＯＰと導体外縁１１１ｉｓとを連接するスリットＳＬを有する。
　導体開口ＯＰから延びるスリットＳＬが開放される導体外縁１１１ｉｓは、平面視で、第１面状導体１１１と第２面状導体２１０とが重なる導体重なり領域内に位置する。その他の構成は、第１の実施形態で示したアンテナ装置と同じである。
　本実施形態のように、スリットＳＬの開放端が第１面状導体１１１と第２面状導体２１０とが重なる導体重なり領域内に位置する場合にも、本発明は適用でき、同様の効果を奏する。
《第５の実施形態》
　第５の実施形態では、電子機器およびその電子機器に設けられるアンテナ装置の構成について示す。
　図１９は第５の実施形態に係る電子機器４０５Ａの主要部の断面図である。電子機器４０５Ａは例えばスマートフォンなどの携帯電子機器であり、筐体金属部２２０、筐体樹脂部２４０、表示・操作パネル６０を備える。筐体金属部２２０は表示・操作パネル６０の形成面とは反対側にある。筐体の内部には回路基板１１０やバッテリー５０が収容されている。回路基板１１０には第１面状導体１１１としてのグランド導体パターンが形成されている。また、回路基板１１０にはコイル素子２０、電子部品３１，３２等が実装されている。上記筐体樹脂部２４０はコイル素子２０の一部および第１面状導体１１１の一部を導体で覆わないように設けられている。
　電子機器４０５Ａにおいて、筐体金属部２２０は本発明における「第２面状導体」に相当する。第２面状導体としての筐体金属部２２０、第１面状導体１１１、導体開口ＯＰの位置関係は第１～第４の実施形態で示したアンテナ装置と同じである。
　図２０は第５の実施形態に係る別の電子機器４０５Ｂの主要部の断面図である。電子機器４０５Ｂも例えばスマートフォンなどの携帯電子機器であり、筐体樹脂部２４０、表示・操作パネル６０を備える。表示・操作パネル６０は、シールド層用および補強用のバックメタルプレート６１を備える。筐体の内部には回路基板１１０やバッテリー５０が収容されている。回路基板１１０には第１面状導体１１１としてのグランド導体パターンが形成されている。また、回路基板１１０にはコイル素子２０、電子部品３１，３２等が実装されている。
　電子機器４０５Ｂにおいて、バックメタルプレート６１は本発明における「第２面状導体」に相当する。第２面状導体としてのバックメタルプレート６１、第１面状導体１１１、導体開口ＯＰの位置関係は第１～第４の実施形態で示したアンテナ装置と同じである。
　なお、筐体金属部や表示装置のバックメタルプレート以外に、電子機器の内部のシャーシやバッテリー等の金属部を第２面状導体として用いてもよい。
《第６の実施形態》
　第６の実施形態では、第１面状導体と第２面状導体との大きさの関係が、これまでに示した例とは異なるアンテナ装置の構成について示す。
　図２１（Ａ）は、第６の実施形態に係るアンテナ装置３０６の平面図であり、図２１（Ｂ）はコイル素子２０のコイル巻回軸を通る面での縦断面図である。図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示した例とは異なり、第２面状導体２１０の面積は第１面状導体１１１より小さい。その他は図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示したアンテナ装置と同じである。
　本実施形態においては、第２面状導体２１０を回り込むように、磁束が大きく周回するので、通信相手アンテナ５００と強く結合する。
　本実施形態においても、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示したアンテナ装置と同様に、コイル素子２０から出る磁束のうち第２面状導体２１０に向かう磁束によって、第２面状導体２１０に渦電流が誘導され、この渦電流により、コイル素子２０の磁界を強める方向に、第２面状導体２１０から磁束φ２が発生される。この磁束φ２は、コイル素子２０から導体開口ＯＰ方向へ出る磁束φ１を強める方向であるので、第２面状導体２１０による磁界強度の増大効果が得られる。
　また、本実施形態においては、第２面状導体２１０の周囲を磁束が大きく周回するので、通信相手アンテナ５００と強く結合する。
《第７の実施形態》
　第７の実施形態では、第２面状導体に並んで別の面状導体が存在するアンテナ装置の構成について示す。
　図２２（Ａ）は、第７の実施形態に係るアンテナ装置３０７Ａの平面図であり、図２２（Ｂ）は、このアンテナ装置３０７Ａの、コイル素子２０のコイル巻回軸を通る面での縦断面図である。また、図２３（Ａ）は、第７の実施形態に係る別のアンテナ装置３０７Ｂの平面図であり、図２３（Ｂ）は、このアンテナ装置３０７Ｂの、コイル素子２０のコイル巻回軸を通る面での縦断面図である。
　図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示した例とは異なり、本実施形態のアンテナ装置は筐体金属部２３０を更に備える。なお、本実施形態において、第２面状導体２１０も筐体金属部の一部である。
　本実施形態のように、平面視で第１コイル開口端Ｅ１と重ならない導体（筐体金属部２３０）が存在していてもよい。本実施形態においても、コイル素子２０から出る磁束のうち第２面状導体２１０に向かう磁束によって、第２面状導体２１０に渦電流が誘導され、この渦電流により、コイル素子２０の磁界を強める方向に、第２面状導体２１０から磁束φ２が発生される。この磁束φ２は、コイル素子２０から導体開口ＯＰ方向へ出る磁束φ１を強める方向であるので、第２面状導体２１０による磁界強度の増大効果が得られる。
《第８の実施形態》
　第８の実施形態では、第２面状導体の構成が、これまでに示した例とは異なるアンテナ装置の構成について示す。
　図２４（Ａ）は第８の実施形態に係るアンテナ装置３０８の平面図である。図２４（Ｂ）は、このアンテナ装置３０８の、コイル素子２０のコイル巻回軸を通る面での縦断面図である。このアンテナ装置３０８は第２面状導体２１０Ｌを備えている。図１（Ｂ）に示したアンテナ装置とは、第２面状導体の構成が異なる。本実施形態のアンテナ装置３０８においては、閉ループ状の導体パターンによる第２面状導体２１０Ｌを備えている。第２面状導体２１０Ｌは回路基板１２０に形成された導体パターンである。
　第２面状導体２１０Ｌは、これまでに示した実施形態の第２面状導体２１０とは異なり、連続して面状に拡がる導体ではなく、面に沿って閉ループを形成する導体である。このような第２面状導体２１０Ｌでも、この閉ループを鎖交しようとする磁束を遮るので、これまでに示した第２面状導体２１０と同様に作用する。
　閉ループを形成する第２面状導体は、導体パターンによるものに限らず、例えば何らかの金属フレーム等の構造体であってもよい。
　本発明において「第２面状導体」とは、全面について面状に連続的に拡がる導体に限らず、『磁束の透過を遮るように、面状に（すなわち面を成すように）空間を占める導体』の意味である。図２４（Ａ）に示したように、一つの面に沿って閉ループを形成する導体パターンも「第２面状導体」に含まれる。
　各実施形態では、回路基板等に実装される部品がチップキャパシタ等のチップ部品である例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、リード端子タイプの部品やフレキシブル基材に形成された素子等であってもよい。
　各実施形態では、スリットＳＬの幅が導体開口ＯＰの幅よりも小さい構造の図を例示したが、本発明はこれに限定されない。スリットＳＬの幅は、例えば導体開口ＯＰの幅と同等以上に太くてもよく、また、導体開口ＯＰの幅がスリットＳＬの幅と同等以下に細くてもよい。また、導体開口ＯＰとスリットＳＬとで、例えばコの字型等の一体的な切り欠き形状部を形成してもよい。
　最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
ＡＣ…コイル素子配置部
Ｅ１…第１コイル開口端
Ｅ２…第２コイル開口端
ＭＣ…整合回路
ＯＡ…導体重なり領域
ＯＰ…導体開口
ＯＰ１…第１導体開口
ＯＰ２…第２導体開口
ＳＬ…スリット
３…キャパシタ
７ａ～７ｑ…基材層
１４，１５…コイル素子接続パッド
２０…コイル素子（コイルアンテナ）
２１，２１Ａ，２１Ｂ…線状導体部
２２Ａ，２２Ｂ…補助コイル接続パッド
３１，３２…電子部品
５０…バッテリー
６０…表示・操作パネル
６１…バックメタルプレート
７０…多層基板
７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｅ，７１Ｆ，７１Ｇ，７１Ｈ…線状導体
７１Ｃ，７１Ｄ…端面導体
７２Ａ，７２Ｂ，７３Ａ，７３Ｂ…線状導体
８１，８２…端面導体
９２Ａ，９３Ａ…端子
９２Ｂ，９３Ｂ…外部接続導体
９４，９５…端子
１１０，１２０…回路基板
１１１…第１面状導体
１１１ｅｓ，１１１ｉｓ…導体外縁
２１０，２１０Ｌ…第２面状導体
２２０，２３０…筐体金属部
２４０…筐体樹脂部
３０１，３０１Ｘ，３０１Ｙ，３０１Ｚ…アンテナ装置
３０３，３０４，３０６，３０７Ａ，３０７Ｂ，３０８…アンテナ装置
４０５Ａ，４０５Ｂ…電子機器
５００…通信相手アンテナ

Claims (5)

  1. 　第１面状導体と、
    　前記第１面状導体に平行に対向する第２面状導体と、
    　前記第１面状導体および前記第２面状導体の平行方向を巻回軸とし、第１コイル開口端と当該第１コイル開口端に対向する第２コイル開口端とを有するコイルアンテナと、
    　を備え、
    　前記第１面状導体は、導体外縁と、当該導体外縁に連接する部分を有する導体開口と、を有し、
    　前記導体開口の少なくとも一部は、前記第１面状導体の平面視で、前記第１面状導体と前記第２面状導体とが重なる導体重なり領域内に位置し、
    　前記コイルアンテナの前記第１コイル開口端は、前記第１面状導体の平面視で、前記第２面状導体と重ならず、
    　前記コイルアンテナの前記第２コイル開口端は、前記第１面状導体の平面視で、前記導体開口および前記第２面状導体と重なる、
    　ことを特徴とする、アンテナ装置。
  2. 　前記導体開口の内縁の２点に接続される線状導体部と、
    　前記第１面状導体および前記線状導体部と共にループ状の電流経路を形成するキャパシタと、
    　を更に有し、
    　前記コイルアンテナは前記ループ状の電流経路に磁界結合する、請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　請求項１または２に記載のアンテナ装置を、グランド導体パターンを有する回路基板と共に備える電子機器であって、
    　前記第１面状導体は前記グランド導体パターンである、電子機器。
  4. 　請求項１または２に記載のアンテナ装置を、導電部を有する筐体と共に備える電子機器であって、
    　前記第２面状導体は前記筐体の導電部である、電子機器。
  5. 　請求項１または２に記載のアンテナ装置を、シールド層を有する表示パネルと共に備える電子機器であって、
    　前記第２面状導体は前記シールド層である、電子機器。
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