WO2020234981A1 - 通信機器 - Google Patents

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WO2020234981A1
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antenna
antenna circuit
sheet
electromagnetic wave
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智之 藤枝
明春 森
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太平洋工業株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop 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
    • H01Q7/04—Screened antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop 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
    • H01Q7/06—Loop 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 with core of ferromagnetic material

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication device having an antenna circuit board on which a loop antenna is printed and performing short-range wireless communication.
  • an electromagnetic wave shield sheet is laminated on the back surface of the antenna circuit board, and the reduction in radiation efficiency of the loop antenna due to this is suppressed.
  • a magnetic sheet is known to be interposed between an antenna circuit board and an electromagnetic wave shield sheet (see, for example, Patent Document 1).
  • the invention of claim 1 made to solve the above problems includes an antenna circuit board on which a loop antenna for performing short-range wireless communication is printed, a capacitor connected between both terminals of the loop antenna, and the above.
  • An air layer, a resin layer, a ceramics layer, etc. that bring the resonance frequency of the circuit including the loop antenna and the capacitor closer to the frequency of the short-range wireless communication as compared with the case where the sheet and the electromagnetic wave shield sheet are in contact with each other. It is a communication device including the first dielectric layer of the above.
  • reference numeral 10A is a tablet terminal corresponding to the communication device of the present disclosure, which has a rectangular plate shape and includes a display screen 11G of the liquid crystal module 11 and an operation button 12 on the front surface 13A. Further, the tablet terminal 10A is entirely covered with a resin housing 13 except for the display screen 11G and the operation buttons 12.
  • a control board 28 is housed in the housing 13 so as to be adjacent to the back surface of the liquid crystal module 11, and a short-range wireless communication circuit is mounted on the control board 28.
  • an antenna circuit board 21 for short-range wireless communication is built in the housing 13 at a position closer to the back surface 13B of the tablet terminal 10A (which is also the back surface 13B of the housing 13).
  • a communication mark 13M meaning that is provided on a portion directly behind the antenna circuit board 21.
  • the antenna circuit board 21 has a rectangular shape, for example, and has mounting holes 19 at four corners. Further, a capacitor C1 is printed on one end of the antenna circuit board 21 in the longitudinal direction, and a loop antenna L1 is printed on a quadrangular region excluding one end thereof. Specifically, the loop antenna L1 does not show the inner end of the spiral pattern 21P1 printed on the front surface side 21A of the antenna circuit board 21 and the inner end of the spiral pattern 21P2 printed on the back side surface 21B. Connect with vias. Further, each spiral pattern 21P1, 21P2 is wound in a quadrangular frame shape.
  • the capacitor C1 is composed of a pair of solid patterns 21M and 21N printed on the front and back of the antenna circuit board 21.
  • the outer end of one swirl pattern 21P1 is connected to the solid pattern 21M on the front surface side 21A, and the outer end of the other swirl pattern 21P1 is connected to the solid pattern 21N on the back side surface 21B.
  • a pair of lead portions 21L extend from the solid patterns 21M and 21N to the vicinity of one side edge of the antenna circuit board 21. Further, a pad 21E is provided at the tip of the lead portion 21L on the front side 21A side, and the tip portion of the lead portion 21L on the back side surface 21B side is connected to the pad 21E arranged next to the pad 21E via a via (not shown). Has been done. A cable (not shown) connected to both pads 21E is connected to the short-range wireless communication circuit of the control board 28.
  • the pedestal portions 17 shown in FIG. 2 project from the inner surface of the housing 13 at positions corresponding to the mounting holes 19 at the four corners of the antenna circuit board 21, and the positioning columns 18 project from the upper surface 17A of the pedestal portions 17. .. Further, the upper surfaces 17A of the plurality of pedestals 17 are flat surfaces flush with each other. Then, the positioning support column 18 is passed through the mounting hole 19 of the antenna circuit board 21, and the surface side 21A of the antenna circuit board 21 is overlapped with the upper surface 17A of the pedestal portion 17. A cable (not shown) connected to the pad 21E of the antenna circuit board 21 is pulled out sideways from the gap formed between the antenna circuit board 21 and the housing 13 by the pedestal portion 17 to the control board 28 side. It is extending.
  • the magnetic material sheet 22 is superposed on the antenna circuit board 21 via the second spacer 26, and the electromagnetic wave shield sheet 23 is further superposed on the magnetic material sheet 23 via the first spacer 24.
  • the magnetic sheet 22 is an insulator and a magnetic material, has a rectangular shape having substantially the same planar shape as the antenna circuit board 21, and has mounting holes 19 at four corners.
  • Examples of the magnetic material sheet 22 include those obtained by compounding a highly magnetic material powder such as ferrite powder with a resin.
  • the electromagnetic wave shield sheet 23 is a conductor, has a rectangular shape having substantially the same planar shape as the antenna circuit board 21, and has mounting holes 19 at four corners. Further, examples of the electromagnetic wave shield sheet 23 include a copper plate, an aluminum plate, a SUS plate, an iron plate, and the like.
  • the first and second spacers 24 and 26 are, for example, resin injection-molded products having a frame plate shape as shown in FIG. 3 and having mounting holes 19 at four corners. Further, the first and second spacers 24 and 26 do not overlap the region of the antenna circuit board 21 on which the capacitor C1 and the loop antenna L1 are printed, and the outer edge portion of the antenna circuit board 21 outside the region. It is designed to overlap with.
  • the plurality of positioning columns 18 are passed through the mounting holes 19 of the second spacer 26, the magnetic sheet 22, the first spacer 24, and the electromagnetic wave shield sheet 23, and then heat-caulked to cause the antenna circuit board 21.
  • the magnetic sheet 22 and the like are fixed to the housing 13.
  • the first dielectric layer 25, which is an air layer, is formed between the antenna circuit board 21 and the magnetic sheet 22 by the first spacer 24 described above. Further, a second dielectric layer 27, which is an air layer, is formed between the antenna circuit board 21 and the magnetic material sheet 22 by the second spacer 26.
  • the thickness of the first dielectric layer 25 (that is, the thickness of the first spacer 24) is the case where the magnetic material sheet 22 and the electromagnetic wave shield sheet 23 are in contact with each other (that is, the first dielectric layer 25).
  • the resonance frequency of the circuit including the loop antenna L1 and the capacitor C1 is closer to the frequency of short-range wireless communication (13.56 [MHz]) as compared with the case where there is no loop antenna L1.
  • the thickness of the second dielectric layer 27 (that is, the thickness of the second spacer 26) is also when the magnetic material sheet 22 is in contact with the electromagnetic wave shield sheet 23 (that is, there is no second dielectric layer 27).
  • the resonance frequency of the circuit is closer to the frequency of short-range wireless communication as compared with the case).
  • the resonance frequency of the circuit including the loop antenna L1 and the capacitor C1 is 11.16 to 15.56 [MHz], and the difference from the frequency of short-range wireless communication is within 2 [MHz]. It has become.
  • the thickness of the first dielectric layer 25 is 2 [mm] or more, 6 [mm] or less, and the thickness of the second dielectric layer 27 is 0.
  • the resonance frequency of the circuit including the loop antenna L1 and the capacitor C1 often falls within 11.16 to 15.56 [MHz].
  • the first and second spacers 24 and 26 do not overlap the area of the antenna circuit board 21 on which the capacitor C1 and the loop antenna L1 are printed, but they may overlap.
  • the first and second spacers 24 and 26 are not limited to the frame shape, for example, a washer structure overlapping only the four corners of the antenna circuit board 21 or the like, or a pair of outer edges of the antenna circuit board 21 or the like. It may be in the shape of a strip that overlaps only the portion.
  • the entire first and second spacers 24 and 26 have a plate shape similar to that of the magnetic sheet 22, and the first and second spacers 24 and 26 themselves form the first dielectric layers 25 and 27. It may be formed.
  • the tablet terminal 10A of the present embodiment is connected to each other by addressing a communication mark 13M on the back surface 13B with an ID tag or ID card for short-range wireless communication or another communication device such as another tablet terminal 10A. Short-range wireless communication can be performed.
  • the antenna circuit board 21 in the tablet terminal 10A is covered with the electromagnetic wave shield sheet 23 on the side opposite to the communication device on the other side, communication failure or circuit operation abnormality (for example, control board 28 or liquid crystal module). 11 operation abnormality) can be prevented.
  • the magnetic material sheet 22 is provided between the electromagnetic wave shield sheet 23 and the antenna circuit board 21, it is possible to suppress the reduction of the radiation efficiency of the loop antenna L1 as compared with the one without it. Further, in the conventional one provided with the antenna circuit board 21, the magnetic material sheet 22, and the electromagnetic wave shield sheet 23 in this way, they are simply overlapped so as to be in contact with each other, but in the tablet terminal 10A of the present embodiment, the magnetism
  • the first spacer 24 is sandwiched between the body sheet 22 and the electromagnetic wave shield sheet 23 to form the first dielectric layer 25, and the second spacer 26 is formed between the antenna circuit board 21 and the magnetic material sheet 22.
  • the second dielectric layer 27 is formed by being sandwiched.
  • the thicknesses of the first and second dielectric layers 25 and 27 are such that the resonance frequency of the circuit including the loop antenna L1 and the capacitor C1 is closer to the frequency of short-range wireless communication than in the case without them. Therefore, the radiation resistance of the loop antenna L1 can be lowered and the radiation efficiency can be increased.
  • the first and second dielectric layers 25 and 27 are air layers, and the first and second spacers 24 and 26 for forming the first and second dielectric layers 25 and 27 are Since the tablet terminal 10A can be manufactured with a member (for example, resin) that is cheaper and lighter than the magnetic sheet 22, the tablet terminal 10A is cheaper and lighter than the case where the magnetic sheet 22 is simply thickened. That is, according to the tablet terminal 10A of the present disclosure, it is possible to improve the radiation efficiency of the loop antenna L1 while suppressing an increase in cost and weight.
  • the communication repeater 10B shown in FIG. 4 accommodates the tablet terminal 10A of the first embodiment and relays between the tablet terminal 10A and another communication device. Therefore, the communication repeater 10B includes a relay circuit unit 40 as a communication device inside the resin case 50.
  • the case 50 has a flat box shape with a rectangular planar shape, and is divided into a case body 51 and a lid 60.
  • the tablet terminal 10A described above is housed close to one end side in the longitudinal direction of the case body 51, and is positioned by a plurality of corner positioning portions 52 protruding from the bottom surface of the case body 51. Further, on the bottom surface of the case body 51, near the inside of the corner positioning portion 52, a buffer protrusion 53 for supporting the tablet terminal 10A from below is provided.
  • the first pedestal portion 54 protrudes from the bottom surface of the case body 51 at an intermediate position in the longitudinal direction facing the communication mark 13M of the tablet terminal 10A, and the tablet terminal 10A is next to the first pedestal portion 54.
  • the second pedestal portion 55 protrudes from the portion not covered by the tablet. Further, the second pedestal portion 55 is stepped higher than the first pedestal portion 54, and the relay circuit unit 40 is attached straddling the first and second pedestal portions 54 and 55. ..
  • the relay circuit unit 40 includes first and second antenna circuit boards 41 and 42. As shown in FIG. 5, the first and second antenna circuit boards 41 and 42 have substantially the same structure as the antenna circuit board 21 of the tablet terminal 10A described above. Then, the long sides of the first and second antenna circuit boards 41 and 42 are arranged next to each other, and a pair of cables 43 are provided between a pair of pads 21E provided at positions near one end of each of the long sides. It is connected with.
  • FIG. 8 shows the circuit configuration of the relay circuit unit 40 including the hoop antennas L1 and L2 and the capacitors C1 and C2.
  • a plurality of positioning columns 18 project from the upper surfaces of the first and second pedestals 54 and 55, similarly to the inner surface of the housing 13 described in the first embodiment. Then, the electromagnetic wave shield sheet 23, the first spacer 24, the magnetic material sheet 22, and the second spacer 26 described in the first embodiment are sequentially stacked on the first pedestal portion 54, and the first antenna circuit is placed on the electromagnetic wave shield sheet 23, the first spacer 24, and the second spacer 26. The substrates 41 are stacked, and the positioning columns 18 are passed through the mounting holes 19 for heat caulking.
  • the magnetic sheet 22 and the second spacer 26 described in the first embodiment are stacked in this order on the second pedestal portion 55, and the second antenna circuit board 42 is stacked on the magnetic sheet 22 and the second spacer 26, and they are stacked.
  • the positioning support column 18 is passed through the mounting hole 19 of the above and is heat crimped.
  • the thickness of the first and second dielectric layers, which are air layers (not shown) formed by the first spacer 24 and the second spacer 26 described above, is the resonance of the circuit of the relay circuit unit 40 shown in FIG.
  • the frequency is set to a thickness within 11.16 to 15.56 [MHz].
  • a display window 60W corresponding to the display screen 11G of the tablet terminal 10A is formed on the lid 60.
  • the display screen 11G of the tablet terminal 10A in the case 50 can be visually recognized from the outside with the lid 60 attached to the case body 51.
  • the operation button 12 of the tablet terminal 10A is hidden by the edge of the display window 60G.
  • a communication mark 60M is provided at a position directly above the second antenna circuit board 42.
  • the communication repeater 10B is used by arranging it in a state where the tablet terminal 10A is housed, for example, at the entrance / exit of a conference room or an exhibition booth. Then, as shown in FIG. 7, for example, the owner of the card 70 for short-range wireless communication addresses the card 70 to the communication mark 60M on the communication repeater 10B, and tablets the information of the card 70 while looking at the display screen 11G. It can be sent to the terminal 10A.
  • the communication repeater 10B has a plurality of loop antennas L1 and L2 for relaying the tablet terminal 10A and another communication device as described above, but some loops of the plurality of loop antennas L1 and L2 are used.
  • the electromagnetic wave shield sheet 23 is superposed only on the antenna L1. As a result, unnecessary electromagnetic wave shields can be eliminated, and the cost and weight of the communication repeater 10B can be reduced.
  • the simulation device was set as a communication device having substantially the same structure as the relay circuit unit 40 of the second embodiment. Specifically, the magnetic material sheet 22 is superposed on the first and second antenna circuit boards 41 and 42 of the relay circuit unit 40 via the second dielectric layer 27 which is an air layer, and further, the first antenna A structure in which the electromagnetic wave shield sheet 23 is superposed on only the magnetic material sheet 22 on the circuit board 41 side via the first dielectric layer 25 which is an air layer is set in the simulation device.
  • the spiral patterns P1 and P2 are printed on both the front and back surfaces as in the antenna circuit board 21 of the first embodiment.
  • the spiral pattern P2 on one of the first and second antenna circuit boards 41 and 42 facing the magnetic sheet 22 side is changed to a linear pattern, and one end thereof is changed.
  • a via connection is made to the end of the spiral pattern P1 on the other surface, while the other end is connected to one solid pattern of the capacitors C1 and C2.
  • the embodiment product 2 in which the thickness was 3 [mm] and the embodiment product 3 in which the thickness was 4 [mm] were set.
  • the thickness of the first antenna circuit board 41 and the like other than the first dielectric layer 25 of the implemented products 1 to 3 was set to the same value as described below.
  • First antenna circuit board 41 0.4 [mm]
  • Second antenna circuit board 42 0.4 [mm]
  • Magnetic sheet 22 0.3 [mm]
  • Second dielectric layer 27 1 [mm]
  • both the first and second dielectric layers 25 and 27 are provided, but only the first dielectric layer 25 is provided, the second dielectric layer 27 is abolished, and the antenna is provided.
  • the circuit board 21 and the magnetic sheet 22 may be brought into contact with each other.
  • the tablet terminal 10A, the communication repeater 10B, and the relay circuit unit 40 are exemplified as communication devices, but a technique of providing the above-mentioned first or second dielectric layer on other communication devices. May be applied.

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Abstract

【課題】ループアンテナの放射効率を向上させることが可能な通信機器を提供する。 【解決手段】本開示の通信機器としてのタブレット端末１０Ａは、近距離無線通信を行うためのループアンテナＬ１がプリントされたアンテナ回路基板２１と、アンテナ回路基板２１に重ねられる磁性体シート２２と、磁性体シート２２にアンテナ回路基板２１の反対側から重ねられる電磁波シールドシート２３とを備え、磁性体シート２２と電磁波シールドシート２３との間には第１誘電体層２５を有する。

Description

通信機器
　本開示は、ループアンテナがプリントされたアンテナ回路基板を有して近距離無線通信を行う通信機器に関する。
　従来、この種の通信機器として、他の通信機器との間の通信障害を防ぐために、アンテナ回路基板の背面に電磁波シールドシートを重ね合わせ、そのことによるループアンテナの放射効率の低減を抑えるために、アンテナ回路基板と電磁波シールドシートとの間に磁性体シートを介在させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６－１７８７１３号(図１）
　ところで、ループアンテナの放射効率を向上させるためには、磁性体シートが厚い方がよいが、単に厚くするとその分、コスト及び重量がアップするという問題が生じる。そこで、コスト及び重量のアップを抑えてループアンテナの放射効率を向上させることが可能な技術の開発が求められている。
　上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、近距離無線通信を行うためのループアンテナがプリントされたアンテナ回路基板と、前記ループアンテナの両端末間に接続されるコンデンサと、前記アンテナ回路基板に重ねられる磁性体シートと、前記磁性体シートに前記アンテナ回路基板の反対側から重ねられる電磁波シールドシートと、前記磁性体シートと前記電磁波シールドシートとの間に介在し、それら磁性体シートと電磁波シールドシートとが当接している場合に比べて、前記ループアンテナと前記コンデンサとを含む回路の共振周波数を前記近距離無線通信の周波数に近ずける空気層、樹脂層、セラミックス層その他の第１誘電体層と、を備える通信機器である。
第１実施形態のタブレット端末の斜視図 タブレット端末の断面図 アンテナ回路基板、磁性体シート、電磁波シールドシート等の斜視図 第２実施形態の通信中継器の分解斜視図 中継回路ユニット等の斜視図 通信中継器の一部の斜視図 通信中継器の断面図 中継回路ユニットの回路図 シミュレーション実験の結果を示すグラフ
　［第１実施形態］
　以下、本開示の第１実施形態を、図１～図３に基づいて説明する。図１において符号１０Ａは、本開示の通信機器に相当するタブレット端末であって、長方形の板状をなし、正面１３Ａに液晶モジュール１１の表示画面１１Ｇと操作ボタン１２とを備える。また、タブレット端末１０Ａは、表示画面１１Ｇと操作ボタン１２とを除く全体を樹脂製のハウジング１３で覆われている。
　図２に示すように、ハウジング１３内には、液晶モジュール１１の背面に隣接するように制御基板２８が収容され、その制御基板２８に近距離無線通信回路が実装されている。また、ハウジング１３内のうちタブレット端末１０Ａの背面１３Ｂ（ハウジング１３の背面１３Ｂでもある）寄り位置には、近距離無線通信用のアンテナ回路基板２１が内蔵されている。さらに、図１に示すように、ハウジング１３の背面１３Ｂには、アンテナ回路基板２１の真裏となる部分に、そのことを意味する通信用マーク１３Ｍが設けられている。
　図３に示すように、アンテナ回路基板２１は、例えば長方形をなし、四隅に取付孔１９を有する。また、アンテナ回路基板２１の長手方向の一端部にはコンデンサＣ１がプリントされ、その一端部を除く四角形の領域にループアンテナＬ１がプリントされている。具体的には、ループアンテナＬ１は、アンテナ回路基板２１の表面側２１Ａにプリントされた渦巻きパターン２１Ｐ１の内側の端部と裏側面２１Ｂにプリントされた渦巻きパターン２１Ｐ２の内側の端部とを図示しないビアで接続してなる。また、各渦巻きパターン２１Ｐ１，２１Ｐ２は、四角形の枠状に巻回されている。
　コンデンサＣ１は、アンテナ回路基板２１の表裏にプリントされた１対のベタパターン２１Ｍ，２１Ｎからなる。そして、表面側２１Ａのベタパターン２１Ｍに、一方の渦巻きパターン２１Ｐ１の外側の端部が接続され、裏側面２１Ｂのベタパターン２１Ｎに、他方の渦巻きパターン２１Ｐ１の外側の端部が接続されている。
　各ベタパターン２１Ｍ，２１Ｎからは、アンテナ回路基板２１の一側縁部の近傍まで１対のリード部２１Ｌが延びている。また、表面側２１Ａ側のリード部２１Ｌの先端部にはパッド２１Ｅが設けられ、その隣に配置されたパッド２１Ｅに、裏側面２１Ｂ側のリード部２１Ｌの先端部が図示しないビアを介して接続されている。そして、両パッド２１Ｅに接続される図示しないケーブルが制御基板２８の近距離無線通信回路に接続されている。
　ハウジング１３の内面からは、アンテナ回路基板２１の四隅の取付孔１９に対応する位置に、図２に示した台座部１７が突出し、それら台座部１７の上面１７Ａから位置決支柱１８が突出している。また、複数の台座部１７の上面１７Ａは互いに面一の平坦面になっている。そして、アンテナ回路基板２１の取付孔１９に位置決支柱１８が通され、アンテナ回路基板２１の表面側２１Ａが台座部１７の上面１７Ａに重ねられている。なお、アンテナ回路基板２１のパッド２１Ｅに接続される図示しないケーブルは、台座部１７によってアンテナ回路基板２１とハウジング１３との間に形成される隙間から側方に引き出されて制御基板２８側へと延びている。
　アンテナ回路基板２１の上には、第２スペーサー２６を介して磁性体シート２２が重ねられ、さらにその上には第１スペーサー２４を介して電磁波シールドシート２３が重ねられている。
　磁性体シート２２は、絶縁体でかつ磁性体であり、アンテナ回路基板２１と平面形状が略同一の長方形をなして、四隅に取付孔１９を有する。その磁性体シート２２としては、フェライト粉末等の高磁性体の粉末を樹脂にコンパウンドしたもの等が挙げられる。
　電磁波シールドシート２３は、導電体であり、アンテナ回路基板２１と平面形状が略同一の長方形をなして、四隅に取付孔１９を有する。また、電磁波シールドシート２３としては、銅板、アルミ板，ＳＵＳ板、鉄板等が挙げられる。
　第１と第２のスペーサー２４，２６は、例えば、樹脂の射出成形品であって平面形状が図３に示すように枠板状をなして、四隅に取付孔１９を有する。また、第１と第２のスペーサー２４，２６は、アンテナ回路基板２１のうちコンデンサＣ１及びループアンテナＬ１がプリントされている領域には重ならず、その領域より外側のアンテナ回路基板２１の外縁部に重なるようになっている。
　そして、複数の位置決支柱１８が、第２スペーサー２６、磁性体シート２２、第１スペーサー２４，電磁波シールドシート２３の各取付孔１９に通されてから熱カシメされることで、アンテナ回路基板２１、磁性体シート２２等がハウジング１３に固定されている。
　上記した第１スペーサー２４により、アンテナ回路基板２１と磁性体シート２２との間には、空気層である第１誘電体層２５が形成されている。また、第２スペーサー２６により、アンテナ回路基板２１と磁性体シート２２との間には、空気層である第２誘電体層２７が形成されている。
　ここで、第１誘電体層２５の厚さ（つまり、第１スペーサー２４の厚さ）は、磁性体シート２２と電磁波シールドシート２３とが当接している場合（つまり、第１誘電体層２５が無い場合）に比べて、ループアンテナＬ１とコンデンサＣ１とを含む回路の共振周波数が近距離無線通信の周波数（１３．５６［ＭＨｚ］）に近くなる厚さになっている。また、第２誘電体層２７の厚さ（つまり、第２スペーサー２６の厚さ）も、磁性体シート２２が電磁波シールドシート２３に当接している場合（つまり、第２誘電体層２７が無い場合）に比べて、前記回路の共振周波数が近距離無線通信の周波数に近くなる厚さになっている。
　具体的には、ループアンテナＬ１とコンデンサＣ１とを含む回路の共振周波数は、１１．１６～１５．５６［ＭＨｚ］であって、近距離無線通信の周波数との差が２［ＭＨｚ］以内になっている。ここで、近距離無線通信用の一般的なループアンテナでは、第１誘電体層２５の厚さを２［ｍｍ］以上、６［ｍｍ］以下、第２誘電体層２７の厚さを０．５［ｍｍ］以上、１．５［ｍｍ］以下とすることで、ループアンテナＬ１とコンデンサＣ１とを含む回路の共振周波数が、１１．１６～１５．５６［ＭＨｚ］に収まることが多い。
　なお、本実施形態では、第１と第２のスペーサー２４，２６は、アンテナ回路基板２１のうちコンデンサＣ１及びループアンテナＬ１がプリントされている領域に重なっていないが、重なっていてもよい。また、第１と第２のスペーサー２４，２６は、枠形状に限定されるものではなく、例えば、アンテナ回路基板２１等の四隅のみに重なるワッシャ構造や、アンテナ回路基板２１等の１対の外縁部のみに重なる帯板状であってもよい。さらには、第１と第２のスペーサー２４，２６の全体が磁性体シート２２と同様の板状をなし、それら第１と第２のスペーサー２４，２６自体によって第１誘電体層２５，２７が形成されるようにしてもよい。
　本実施形態のタブレット端末１０Ａの構成に関する説明は以上である。次に、このタブレット端末１０Ａの作用効果について説明する。本実施形態のタブレット端末１０Ａは、その背面１３Ｂの通信用マーク１３Ｍに、近距離無線通信のＩＤタグやＩＤカードや別のタブレット端末１０Ａ等の相手側通信機器を宛がうことで相互間で近距離無線通信を行うことができる。ここで、タブレット端末１０Ａ内のアンテナ回路基板２１は、相手側通信機器とは反対側を電磁波シールドシート２３で覆われているので、通信障害や回路の動作異常（例えば、制御基板２８や液晶モジュール１１の動作異常）を防ぐことができる。
　また、電磁波シールドシート２３とアンテナ回路基板２１との間には、磁性体シート２２が備えられているので、それを有しないものに比べてループアンテナＬ１の放射効率の低減を抑えることができる。また、このようにアンテナ回路基板２１と磁性体シート２２と電磁波シールドシート２３とを備えた従前のものでは、単にそれらが当接するように重ね合わされるが、本実施形態のタブレット端末１０Ａでは、磁性体シート２２と電磁波シールドシート２３との間に第１スペーサー２４が挟まれて第１誘電体層２５が形成されると共に、アンテナ回路基板２１と磁性体シート２２との間に第２スペーサー２６が挟まれて第２誘電体層２７が形成されている。そして、それら第１と第２の誘電体層２５，２７の厚さは、それらが無い場合に比べて、ループアンテナＬ１とコンデンサＣ１とを含む回路の共振周波数が近距離無線通信の周波数に近くなる厚さになっているので、ループアンテナＬ１の放射抵抗を下げて、放射効率を上げることができる。しかも、それら第１と第２の誘電体層２５，２７は空気層であり、それら第１と第２の誘電体層２５，２７を形成するための第１と第２のスペーサ２４，２６は、磁性体シート２２より安価で軽い部材（例えば、樹脂）で製造することができるので、磁性体シート２２を単に厚くする場合に比べてタブレット端末１０Ａが安価かつ軽くなる。つまり、本開示のタブレット端末１０Ａによれば、コスト及び重量のアップを抑えてループアンテナＬ１の放射効率を向上させることができる。
　［第２実施形態］
　本実施形態は、図４～図８に示されている。図４に示された通信中継器１０Ｂは、第１実施形態のタブレット端末１０Ａを収容して、そのタブレット端末１０Ａと他の通信機器との間の中継を行うものである。そのために、通信中継器１０Ｂは、樹脂製のケース５０の内部に通信機器としての中継回路ユニット４０を備えている。そのケース５０は、平面形状が長方形の偏平な箱形をなし、ケース本体５１と蓋体６０とに分割されている。そして、前述のタブレット端末１０Ａが、ケース本体５１の長手方向の一端側に寄せて収容され、ケース本体５１の底面から突出する複数のコーナー位置決部５２によって位置決めされる。また、ケース本体５１の底面のうちコーナー位置決部５２の内側近傍には、タブレット端末１０Ａを下方から支持する緩衝突部５３がそれぞれ設けられている。
　ケース本体５１の底面のうち、長手方向の中間位置でタブレット端末１０Ａの通信用マーク１３Ｍと対向する部分には第１台座部５４が突出していて、その第１台座部５４の隣でタブレット端末１０Ａに覆われない部分からは第２台座部５５が突出している。また、第２台座部５５は、第１台座部５４より段付き状に高くなっていて、それら第１と第２の台座部５４，５５に跨がって中継回路ユニット４０が取り付けられている。
　中継回路ユニット４０は、第１と第２のアンテナ回路基板４１，４２を備えなる。図５に示すように、第１と第２のアンテナ回路基板４１，４２は、前述したタブレット端末１０Ａのアンテナ回路基板２１と略同一の構造をなしている。そして、第１と第２のアンテナ回路基板４１，４２の長辺同士を隣り合わせに配置し、それら各長辺の一端寄り位置にそれぞれ備えられた１対のパッド２１Ｅの間が１対のケーブル４３で接続されている。
　なお、図５等では、第２アンテナ回路基板４２のループアンテナ及びコンデンサには、符号「Ｌ２」，「Ｃ２」が付されて、第１アンテナ回路基板４１のループアンテナ及びコンデンサの符号「Ｌ１」「Ｃ１」と区別されている。また、図８には、それらフープアンテナＬ１，Ｌ２とコンデンサＣ１，Ｃ２を含んだ中継回路ユニット４０の回路の構成が示されている。
　図６に示すように、第１と第２の台座部５４，５５の上面からは、第１実施形態で説明したハウジング１３の内面と同様に複数の位置決支柱１８が突出している。そして、第１台座部５４の上に、第１実施形態で説明した電磁波シールドシート２３，第１スペーサ２４、磁性体シート２２、第２スペーサー２６が順番に重ねられ、その上に第１アンテナ回路基板４１が重ねられると共に、それらの取付孔１９に位置決支柱１８が通されて熱カシメされている。また、第２台座部５５の上には、第１実施形態で説明した磁性体シート２２、第２スペーサー２６が順番に重ねられて、その上に第２アンテナ回路基板４２が重ねられると共に、それらの取付孔１９に位置決支柱１８が通されて熱カシメされている。そして、上記した第１スペーサ２４及び第２スペーサー２６によって形成される図示しない空気層である第１と第２の誘電体層の厚さは、図８に示した中継回路ユニット４０の回路の共振周波数が、１１．１６～１５．５６［ＭＨｚ］に収まる厚さに設定されている。
　蓋体６０には、タブレット端末１０Ａの表示画面１１Ｇに対応する表示窓６０Ｗが形成されている。これにより、ケース本体５１に蓋体６０を装着した状態でケース５０内のタブレット端末１０Ａの表示画面１１Ｇを外側から視認することができる。なお、タブレット端末１０Ａの操作ボタン１２は、表示窓６０Ｇの縁部に隠れる。また、蓋体６０の外面には、第２アンテナ回路基板４２の真上となる位置に、通信マーク６０Ｍが備えられている。
　本実施形態の通信中継器１０Ｂの構成に関する説明は以上である。この通信中継器１０Ｂはタブレット端末１０Ａを収容した状態で、例えば、会議室や展示ブースの出入口に配置して使用される。そして、図７に示すように、例えば、近距離無線通信用のカード７０の所有者が通信中継器１０Ｂに通信マーク６０Ｍにカード７０を宛がい、表示画面１１Ｇを見ながらカード７０の情報をタブレット端末１０Ａに送ることができる。また、通信中継器１０Ｂは、上述の如くタブレット端末１０Ａと別の通信機器とを中継するため複数のループアンテナＬ１，Ｌ２を有するが、それら複数のループアンテナＬ１，Ｌ２のうちの一部のループアンテナＬ１のみに電磁波シールドシート２３が重ねられている。これにより、不要な電磁波シールドを排除して、通信中継器１０Ｂの低コスト化及び軽量化を図ることができる。
　［実施例］
　本開示の構造による効果を確認するためにシミュレーション装置を利用して以下の確認実験を行った。
（Ａ）実験条件
　シミュレーション装置には、通信機器として、第２実施形態の中継回路ユニット４０と略同一の構造のものを設定した。具体的には、中継回路ユニット４０の第１及び第２のアンテナ回路基板４１，４２に、空気層である第２誘電体層２７を介して磁性体シート２２をそれぞれ重ね、さらに、第１アンテナ回路基板４１側の磁性体シート２２のみに、空気層である第１誘電体層２５を介して電磁波シールドシート２３を重ねた構造をシミュレーション装置に設定した。
　また、前述の第２実施形態の第１及び第２のアンテナ回路基板４１，４２には、第１実施形態のアンテナ回路基板２１と同様に、表裏の両面に渦巻きパターンＰ１，Ｐ２がプリントされていたが、シミュレーション装置への設定では、第１及び第２のアンテナ回路基板４１，４２のうち磁性体シート２２側を向いた一方の面の渦巻きパターンＰ２を直線パターンに変更し、その一端部を他方の面の渦巻きパターンＰ１の端部にビア接続する一方、他端部をコンデンサＣ１，Ｃ２の一方のベタパターンに接続した構成とした。
　そして、第１誘電体層２５の厚さを、２［ｍｍ］とした実施品１と、３［ｍｍ］とした実施品２と、４［ｍｍ］とした実施品３とを設定した。また、それら実施品１～３の第１誘電体層２５以外の第１アンテナ回路基板４１等の厚さは、下記のように同じ値に設定した。
　第１アンテナ回路基板４１：０．４［ｍｍ］
　第２アンテナ回路基板４２：０．４［ｍｍ］
　磁性体シート２２　　　　：０．３［ｍｍ］
　電磁波シールドシート２３：１２［μｍ］
　第２誘電体層２７　　　　：１［ｍｍ］
（Ｂ）実験方法
　上記した実施品１～３において第１アンテナ回路基板４１のループアンテナＬ１を貫通するように中継回路ユニット４０に交番磁束を付与し、その交番磁束の周波数を５～２０［ＭＨｚ］に徐々に変化させて、ループアンテナＬ１のＬ値の変化をグラフにした。
（Ｃ）実験結果
　実験結果のグラフは、図９に示されている。同図によれば、第１誘電体層２５の厚さを３［ｍｍ］とした実施品２のＬ値が、近距離無線通信の周波数（１３．５６［ＭＨｚ］）に最も近い周波数で大きくなった。即ち、第１誘電体層２５の厚さを３［ｍｍ］とした場合が、それより第１誘電体層２５の厚さが大きい４［ｍｍ］や小さい２［ｍｍ］とした場合に比べて中継回路ユニット４０の共振周波数が近距離無線通信の周波数に近くなり、近距離無線通信の周波数との差は、２［ＭＨｚ］以内になった。このことから、第１及び第２の誘電体層を単に設けるだけではなく、実験（シュミレーション実験も含む）によってそれら最適値を求めることで、ループアンテナＬ１の放射効率を高くすることができるという見知が得られた。
　［他の実施形態］
　（１）前記実施形態では、第１と第２の誘電体層２５，２７の両方を備えていたが、第１誘電体層２５のみを備え、第２誘電体層２７を廃止して、アンテナ回路基板２１と磁性体シート２２とを当接させてもてよい。
　（２）前記実施形態では、通信機器としてタブレット端末１０Ａと通信中継器１０Ｂ、中継回路ユニット４０を例示したが、それら以外の通信機器に上記した第１又は第２の誘電体層を設けるという技術を適用してもよい。
　１０Ａ　　タブレット端末
　１０Ｂ　　通信中継器
　２１　　アンテナ回路基板
　２２　　磁性体シート
　２３　　電磁波シールドシート
　２４　　第１スペーサー
　２５　　第１誘電体層
　２６　　第２スペーサー
　２７　　第２誘電体層
　４０　　中継回路ユニット
　４１　　第１アンテナ回路基板
　４２　　第２アンテナ回路基板
Ｌ１，Ｌ２　　ループアンテナ

Claims (6)

  1. 　近距離無線通信を行うためのループアンテナがプリントされたアンテナ回路基板と、
    　前記ループアンテナの両端末間に接続されるコンデンサと、
    　前記アンテナ回路基板に重ねられる磁性体シートと、
    　前記磁性体シートに前記アンテナ回路基板の反対側から重ねられる電磁波シールドシートと、
    　前記磁性体シートと前記電磁波シールドシートとの間に介在し、それら磁性体シートと電磁波シールドシートとが当接している場合に比べて、前記ループアンテナと前記コンデンサとを含む回路の共振周波数を前記近距離無線通信の周波数に近ずける第１誘電体層と、を備える通信機器。
  2. 　前記第１誘電体層の厚さは、２［ｍｍ］以上、６［ｍｍ］以下である請求項１に記載の通信機器。
  3. 　前記アンテナ回路基板と前記磁性体シートとの間に介在し、それらアンテナ回路基板と磁性体シートとが当接している場合に比べて、前記ループアンテナと前記コンデンサとを含む回路の共振周波数を前記近距離無線通信の周波数に近ずける第２誘電体層と、を備える請求項１又は２に記載の通信機器。
  4. 　前記第２誘電体層の厚さは、０．５［ｍｍ］以上、１．５［ｍｍ］以下である請求項３に記載の通信機器。
  5. 　前記ループアンテナと前記コンデンサとを含む回路の共振周波数と前記近距離無線通信の周波数との差が２［ＭＨｚ］以内である請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の通信機器。
  6. 　１つ又は複数の前記アンテナ回路基板に前記ループアンテナが複数プリントされて互いに接続され、
    　前記磁性体シートは、前記複数のループアンテナの全てに重なるように配置され、
    　前記電磁波シールドシートは、前記複数のループアンテナのうちの一部の前記ループアンテナのみに重なるように配置されている請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の通信機器。
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