复合天线及电子设备的制作方法

文档序号:16963860发布日期:2019-02-26 17:25阅读:181来源:国知局
复合天线及电子设备的制作方法

本实用新型涉及复合天线,尤其涉及例如具备两个线圈天线且在不同的两个系统能使用的复合天线及具备其的电子设备。



背景技术:

以往,公知能兼用于近距离无线通信(NFC:Near Field Communication)系统和非接触电力传输系统双方的复合天线。

例如,专利文献1公开了具备有近距离无线通信用线圈天线与电力传输用线圈天线的复合天线。在上述复合天线中,由于将电力传输用线圈天线配置于近距离无线通信用线圈天线的线圈开口内,故可使天线自身小型化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:JP特开2013-120932号公报



技术实现要素:

-实用新型所要解决的技术问题-

可是,在专利文献1所示的结构中,由于近距离无线通信用线圈天线与电力传输用线圈天线会以较高的耦合度相互进行不必要的耦合,故通信效率及电力传输效率均容易降低。例如,在近距离无线通信用线圈天线产生的磁能量被电力传输用线圈天线吸收,产生通信效率下降的问题。另外,这种课题并未仅限于具备有近距离无线通信用线圈天线与电力传输用线圈天线的复合天线,在复合天线具备在不同的两个系统中被使用的两个线圈天线的情况下都会产生。

本实用新型的目的在于,提供一种在具备能使用于不同的两个系统中的两个线圈天线的结构中通过抑制线圈天线间的不必要的耦合、从而抑制了两个线圈天线的相互作用(干扰)的复合天线。再有,目的在于提供一种具备该复合天线的电子设备。

-用于解决技术问题的手段-

(1)本实用新型的复合天线,其特征在于,具备:

第1系统用的第1线圈天线,具有在第1卷绕方向上卷绕的第1线圈导体、及在与所述第1卷绕方向相反的方向上卷绕的第1环状辅助导体;和

第2系统用的第2线圈天线,具有第2线圈导体,

所述第2线圈导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内,

所述第1环状辅助导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内、且所述第2线圈导体的形成区域外,

所述第1环状辅助导体的第1端连接于所述第1线圈导体的第1端,

所述第1环状辅助导体的电感小于所述第1线圈导体的电感,

所述第2线圈天线还具有在与所述第2线圈导体的卷绕方向相反的方向上卷绕的第2环状辅助导体,

所述第2环状辅助导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内、且所述第2线圈导体的形成区域外,

所述第2环状辅助导体的第1端连接于所述第2线圈导体的第1端。

根据本结构,能抑制第1线圈天线与第2线圈天线之间的不必要的耦合。因而,可实现在具备被使用于不同的两个系统的两个线圈天线的结构中抑制了两个线圈天线的相互作用(干扰)的复合天线。

(2)上述(1)中,优选所述第1线圈导体的匝数为多匝,所述第1 线圈导体与所述第1环状辅助导体的间隙大于相邻的所述第1线圈导体彼此的间隙。由于在相邻的第1线圈导体中有相同方向的电流流动,故在第 1线圈导体产生的磁通相互增强。另一方面,在第1环状辅助导体有将在第1线圈导体产生的磁通抵消、且与第1线圈导体中流动的电流为相反的方向的电流流动。为此,根据上述结构,可抑制从第1线圈导体产生的磁通被第1环状辅助导体抵消。

(3)上述(1)或(2)中,优选所述第2线圈导体与所述第1环状辅助导体的间隙小于所述第1线圈导体与所述第1环状辅助导体的间隙。第1环状辅助导体中有将在第1线圈导体产生的磁通抵消且与第1线圈导体中流动的电流为相反方向的电流流动。为此,通过将第2线圈导体与第 1环状辅助导体的间隙缩小,从而对与第2线圈天线的磁场耦合有贡献的磁通被有效地抵消。即,根据上述结构,能抑制从第1线圈导体产生的磁通被第1环状辅助导体抵消,且能更有效地抑制第1线圈天线与第2线圈天线之间的不必要的耦合。

(4)上述(1)~(3)的任一项中,也可以第1线圈天线还具有在所述第1卷绕方向上卷绕的第1环状调整导体,所述第1环状调整导体的第1端连接于所述第1环状辅助导体的第2端。

(5)上述(1)~(4)的任一项中,优选所述第1环状辅助导体的匝数少于所述第1线圈导体的匝数。根据本结构,由于第1环状辅助导体的电感,相比于第1线圈导体的电感而有所减小,故在第1线圈导体产生的磁通不会被第1环状辅助导体完全地抵消。

(6)上述(1)~(5)的任一项中,优选所述第2线圈天线还具有在与所述第2线圈导体的卷绕方向相反的方向上卷绕的第2环状辅助导体,所述第2环状辅助导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内、且所述第2线圈导体的形成区域外,所述第2环状辅助导体的第1端连接于所述第2线圈导体的第1端。根据本结构,能更有效地抑制第1线圈天线与第2线圈天线之间的不必要的耦合。

(7)本实用新型的复合天线,其特征在于,具备

第1系统用的第1线圈天线,具有第1线圈导体;和

第2系统用的第2线圈天线,具有在第2卷绕方向上卷绕的第2线圈导体、及在与所述第2卷绕方向相反的方向上卷绕的第2环状辅助导体,

所述第2线圈导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内,

所述第2环状辅助导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内、且所述第2线圈导体的形成区域外,

所述第2环状辅助导体的第1端连接于所述第2线圈导体的第1端,

所述第2环状辅助导体的电感小于所述第2线圈导体的电感,

所述第1线圈天线还具有在与所述第1线圈导体的卷绕方向相反的方向上卷绕的第1环状辅助导体,

所述第1环状辅助导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内、且所述第2线圈导体的形成区域外,

所述第1环状辅助导体的第1端连接于所述第1线圈导体的第1端。

根据本结构,能抑制第1线圈天线与第2线圈天线之间的不必要的耦合。因而,可实现在具备被使用于不同的两个系统的两个线圈天线的结构中抑制了两个线圈天线的相互作用(干扰)的复合天线。

(8)上述(7)中,优选所述第2线圈导体的匝数为多匝,所述第2 线圈导体与所述第2环状辅助导体的间隙大于相邻的所述第2线圈导体彼此的间隙。由于在相邻的第2线圈导体有相同方向的电流流动,故在第2 线圈导体产生的磁通相互增强。另一方面,在第2环状辅助导体有将第2 线圈导体中产生的磁通抵消且与在第2线圈导体流动的电流为相反方向的电流流动。为此,根据上述结构,可抑制从第2线圈导体产生的磁通被第2环状辅助导体抵消。

(9)上述(7)或(8)中,优选所述第1线圈导体与所述第2环状辅助导体的间隙小于所述第2线圈导体与所述第2环状辅助导体的间隙。在第2环状辅助导体有将第2线圈导体中产生的磁通抵消且与在第2线圈导体流动的电流为相反方向的电流流动。为此,通过将第1线圈导体与第 2环状辅助导体的间隙缩小,从而对与第1线圈天线的磁场耦合有贡献的磁通被有效地抵消。即,根据上述结构,能抑制从第2线圈导体产生的磁通被第2环状辅助导体抵消,且能更有效地抑制第1线圈天线与第2线圈天线之间的不必要的耦合。

(10)上述(7)~(9)的任一项中,也可以第2线圈天线还具有在所述第2卷绕方向上卷绕的第2环状调整导体,所述第2环状调整导体的第1端连接于所述第2环状辅助导体的第2端。

(11)上述(7)~(10)的任一项中,优选所述第2环状辅助导体的匝数少于所述第2线圈导体的匝数。根据本结构,由于第2环状辅助导体的电感相较于第2线圈导体的电感而有所减小,故第2线圈导体中产生的磁通不会完全地被第2环状辅助导体抵消。

(12)上述(7)~(11)的任一项中,优选所述第1线圈天线还具有在与所述第1线圈导体的卷绕方向相反的方向上卷绕的第1环状辅助导体,所述第1环状辅助导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内、且所述第2线圈导体的形成区域外,所述第1环状辅助导体的第1端连接于所述第1线圈导体的第1端。根据本结构,能更有效地抑制第1线圈天线与第2线圈天线之间的不必要的耦合。

(13)上述(1)~(12)的任一项中,也可以是所述第1系统为电力传输系统、所述第2系统为通信系统。

(14)上述(1)~(12)的任一项中,也可以是所述第1系统为通信系统、所述第2系统为电力传输系统。

(15)上述(13)或(14)中,也可以是所述电力传输系统为磁场共振电力传输系统、所述通信系统为近距离无线通信系统。

(16)本实用新型的电子设备,具备:

复合天线,具有第1系统用的第1线圈天线、及第2系统用的第2 线圈天线;

与所述第1线圈天线连接的第1系统用电路;和

与所述第2线圈天线连接的第2系统用电路,

所述电子设备的特征在于,

所述第1线圈天线具有在第1卷绕方向上卷绕的第1线圈导体、及在与所述第1卷绕方向相反的方向上卷绕的第1环状辅助导体,

所述第2线圈天线具有第2线圈导体,

所述第2线圈导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内,

所述第1环状辅助导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内、且所述第2线圈导体的形成区域外,

所述第1环状辅助导体的第1端连接于所述第1线圈导体的第1端,

所述第1环状辅助导体的电感小于所述第1线圈导体的电感,

所述第2线圈天线还具有在与所述第2线圈导体的卷绕方向相反的方向上卷绕的第2环状辅助导体,

所述第2环状辅助导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内、且所述第2线圈导体的形成区域外,

所述第2环状辅助导体的第1端连接于所述第2线圈导体的第1端。

(17)本实用新型的电子设备,具备:

复合天线,具有第1系统用的第1线圈天线、及第2系统用的第2 线圈天线;

与所述第1线圈天线连接的第1系统用电路;和

与所述第2线圈天线连接的第2系统用电路,

所述电子设备的特征在于,

所述第1线圈天线具有第1线圈导体,

所述第2线圈天线具有在第2卷绕方向上卷绕的第2线圈导体、及在与所述第2卷绕方向相反的方向上卷绕的第2环状辅助导体,

所述第2线圈导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内,

所述第2环状辅助导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内、且所述第2线圈导体的形成区域外,

所述第2环状辅助导体的第1端连接于所述第2线圈导体的第1端,

所述第2环状辅助导体的电感小于所述第2线圈导体的电感,

所述第1线圈天线还具有在与所述第1线圈导体的卷绕方向相反的方向上卷绕的第1环状辅助导体,

所述第1环状辅助导体被配置于所述第1线圈导体的线圈开口内、且所述第2线圈导体的形成区域外,

所述第1环状辅助导体的第1端连接于所述第1线圈导体的第1端。

根据本结构,在第1线圈天线或第2线圈天线的一方动作的情况下,能抑制第1线圈天线与第2线圈天线之间的不必要的耦合。因而,可实现具备抑制了两个线圈天线的相互作用(干扰)的复合天线的电子设备。

(18)上述(16)或(17)中,也可以是所述第1系统为电力传输系统,所述第2系统为通信系统,所述第1系统用电路为送电电路或受电电路,所述第2系统用电路为供电电路。

(19)上述(16)或(17)中,也可以是所述第1系统为通信系统,所述第2系统为电力传输系统,所述第1系统用电路为供电电路,所述第 2系统用电路为送电电路或受电电路。

-实用新型效果-

根据本实用新型,可实现在具备能使用于不同的两个系统的两个线圈天线的结构中通过抑制线圈天线间的不必要的耦合、从而抑制了两个线圈天线的相互作用(干扰)的复合天线。再有,可实现具备该复合天线的电子设备。

附图说明

图1是第1实施方式涉及的电子设备所具备的复合天线101的俯视图。

图2(A)是表示复合天线101所具备的第1线圈天线L1的导体图案的俯视图,图2(B)是表示复合天线101所具备的第2线圈天线L2 的导体图案的俯视图。

图3是图1中的A-A剖视图,是表示在第2线圈天线L2作为发送天线进行动作的情况下第2线圈天线L2中流动的电流与磁通的关系的图。

图4(A)是第2实施方式涉及的电子设备所具备的复合天线102的俯视图,图4(B)是表示复合天线102所具备的第2线圈天线L2的导体图案的俯视图。

图5是图4(A)中的B-B剖视图,是表示在第2线圈天线L2作为发送天线进行动作的情况下第2线圈天线L2中流动的电流与磁通的关系的图。

图6(A)是第3实施方式涉及的电子设备所具备的复合天线103的俯视图,图6(B)是表示复合天线103所具备的第1线圈天线L1的导体图案的俯视图。

图7是图6(A)中的C-C剖视图,是表示在第1线圈天线L1作为发送天线进行动作的情况下第1线圈天线L1中流动的电流与磁通的关系的图。

图8是第4实施方式涉及的电子设备所具备的复合天线104的俯视图。

图9(A)是表示复合天线104所具备的第1线圈天线L1的导体图案的俯视图,图9(B)是表示复合天线104所具备的第2线圈天线L2 的导体图案的俯视图。

图10是第5实施方式涉及的电子设备所具备的复合天线105的俯视图。

图11(A)是表示复合天线105所具备的第1线圈天线L1的导体图案的俯视图,图11(B)是表示复合天线105所具备的第2线圈天线L2 的导体图案的俯视图。

图12(A)是第6实施方式涉及的电子设备201的俯视图,图12(B) 是图12(A)中的D-D剖视图。

图13是图12(B)的复合天线安装部EP的局部剖视图。

具体实施方式

以后,参照附图并列举几个具体示例,来表示用于实施本实用新型的多个方式。各图中对同一部分位赋予同一符号。考虑到要点的说明或者理解的容易性,为了方便而分成实施方式进行表示,但能够进行不同实施方式中所示的结构的局部置换或者组合。在第2实施方式以下,省略针对与第1实施方式共用的事项的记述,仅对不同点进行说明。特别地,针对基于相同的结构的相同的作用效果,不在每个实施方式中逐一提及。

《第1实施方式》

图1是第1实施方式涉及的电子设备所具备的复合天线101的俯视图。图2(A)是表示复合天线101所具备的第1线圈天线L1的导体图案的俯视图,图2(B)是表示复合天线101所具备的第2线圈天线L2 的导体图案的俯视图。在图2(B)中,为了使第2线圈天线L2的构造容易理解,以虚线来图示第2环状辅助导体21。

本实用新型中的“复合天线”具备两个线圈天线,是能在两个系统中使用的天线装置。本实用新型中的“电子设备”是具备上述复合天线、第 1系统用电路及第2系统用电路(后面详述)等的装置,例如为移动电话终端、所谓的智能电话、平板终端、笔记本PC或PDA、可佩戴式终端(所谓的智能手表或智能眼镜等)、照相机、游戏机、玩具等。

复合天线101具备第1系统用的第1线圈天线L1、第2系统用的第 2线圈天线L2。

第1线圈天线L1例如是被使用于电磁感应电力传输系统或磁场共振电力传输系统等磁场型非接触电力传输系统中的受电天线、或送电天线。例如,磁场共振电力传输系统能在HF频带、尤其6.78MHz附近的频率下使用。再有,磁场型非接触电力传输系统通过磁场耦合而与电力传输对象进行耦合来进行电力传输。该电力传输系统,例如是为了对智能电话等电子设备进行充电而被使用的。磁场共振电力传输系统是本实用新型的“第1系统”的一例。

第2线圈天线L2例如是能使用于近距离无线通信系统等通信系统的天线。近距离无线通信系统例如是利用了NFC(Near field Communication、近场通信)的系统等。例如,近距离无线通信系统能在HF频带、尤其 13.56MHz附近的频率下使用。再有,近距离无线通信系统通过磁场耦合而与通信对象进行通信。利用了NFC的通信系统是本实用新型的“第2 系统”的一例。

第1线圈天线L1是所谓的平面线圈,具有第1线圈导体10。第1线圈导体10是在从Z轴方向观察时从外侧朝向内侧卷绕成右旋转(相当于本实用新型中的“第1卷绕方向”“第1线圈导体的卷绕方向”。)的约 4匝的矩形螺旋状的导体图案。第1线圈天线L1的第1端E11及第2端 E12分别连接于第1系统用电路1的输入输出端子。第1系统用电路1例如是磁场共振电力传输系统用的送电电路、或受电电路。

第2线圈天线L2是与第1线圈天线L1设置在同一面的所谓的平面线圈,具有第2线圈导体20及第2环状辅助导体21。第2线圈导体20 是在从Z轴方向观察时从内侧朝向外侧卷绕成左旋转(相当于本实用新型中的“第2卷绕方向”“第2线圈导体的卷绕方向”。)的约4匝的矩形螺旋状的导体图案。第2环状辅助导体21是在从Z轴方向观察时卷绕成右旋转(与第2卷绕方向相反的方向)的约1匝的环状导体图案。第2 环状辅助导体21的第1端连接于第2线圈导体20的第1端。第2线圈天线L2的第1端E21及第2端E22分别连接于第2系统用电路2的输入输出端子。第2系统用电路2例如是平衡输入输出型的HF频带IC等的NFC 用供电电路。

如图1所示,第2线圈导体20被配置于第1线圈导体10的线圈开口 LCP内。如图2(A)及图2(B)等所示,第2环状辅助导体21被配置于第1线圈导体10的线圈开口LCP内、且第2线圈导体20的形成区域LLE外。再有,在本实施方式中,由于第2环状辅助导体21的匝数少于第2线圈导体20的匝数,故第2环状辅助导体21的电感小于第2线圈导体20的电感。

如图1所示,第2线圈导体20与第2环状辅助导体21的间隙D2大于相邻的第2线圈导体20彼此的间隙D1(D2>D1)。再有,第1线圈导体10与第2环状辅助导体21的间隙D3小于第2线圈导体20与第2 环状辅助导体21的间隙D2(D2>D3)。

图3是图1中的A-A剖视图,是表示在第2线圈天线L2作为发送天线进行动作的情况下第2线圈天线L2中流动的电流与磁通的关系的图。

如图3所示,在第2线圈天线L2中有电流i1流过的情况下,因电流 i1而在第2卷绕方向上被卷绕的第2线圈导体20的周围产生磁通φ1。此时,在与第2卷绕方向相反的方向被卷绕的第2环状辅助导体21中,在与第2线圈导体20相反的方向上有电流i1流动。为此,因第2环状辅助导体21中流动的电流i1而在第2环状辅助导体21的周围产生磁通φ2,对与第1线圈天线L1的磁场耦合有贡献的磁通φ1的一部分被抵消(相抵消),第1线圈天线L1与第2线圈天线L2之间的不必要的耦合得以抑制。这样,通过第2线圈天线L2具有第2环状辅助导体21,从而在第2 线圈天线L2作为发送天线进行动作的情况下,可抑制两个线圈天线的相互作用(干扰)。

另外,在本实施方式中,第2环状辅助导体21的匝数少于第2线圈导体20的匝数,第2环状辅助导体21的电感小于第2线圈导体20的电感。为此,在第2线圈导体20产生的磁通不会完全地被第2环状辅助导体21抵消。

上述的例子中,虽然对关于第2线圈天线L2为发送侧天线的情况下的作用进行了说明,但根据天线的可逆定理(互易定理),即便收发反转也是成立的。即,在第2线圈天线L2为接收侧天线的情况下也同样地起作用。再有,该手法在第1线圈天线L1为发送侧天线或接收侧天线的情况下也同样地起作用。即,即便第1线圈天线L1及第2线圈天线L2的任一个作为发送侧天线或接收侧天线进行动作,通过第2线圈天线L2具有第2环状辅助导体21,从而也可抑制两个线圈天线的相互作用(干扰)。

根据本实施方式涉及的复合天线101,达到如下效果。

(a)本实施方式涉及的复合天线101所具备的第2线圈天线L2具有第2环状辅助导体21。根据本结构,能抑制第1线圈天线L1与第2线圈天线L2之间的不必要的耦合。因而,可实现在具备能使用于不同的两个系统的两个线圈天线的结构中抑制了两个线圈天线的相互作用(干扰) 的复合天线。再有,可实现具备该复合天线的电子设备。

(b)本实施方式中,第2线圈导体20与第2环状辅助导体21的间隙D2大于相邻的第2线圈导体20彼此的间隙D1(D2>D1)。如图3 所示,由于在相邻的第2线圈导体20中有相同的方向的电流流动,故在第2线圈导体20产生的磁通相互增强。另一方面,在第2环状辅助导体 21中有抵消在第2线圈导体20产生的磁通且与第2线圈导体20中流动的电流相反的方向的电流流动。为此,通过增大第2线圈导体20与第2 环状辅助导体21的间隙D2,从而可抑制从第2线圈导体20产生的磁通被第2环状辅助导体21抵消。

(c)再有,本实施方式中,第1线圈导体10与第2环状辅助导体 21的间隙D3小于第2线圈导体20与第2环状辅助导体21的间隙D2(D2 >D3)。如上述,在第2环状辅助导体21中有抵消在第2线圈导体20 产生的磁通且与第2线圈导体20中流动的电流相反的方向的电流流动。为此,通过缩小第1线圈导体10与第2环状辅助导体21的间隙D3,从而对与第1线圈天线L1的磁场耦合有贡献的磁通有效地被抵消。因而,根据上述结构,能抑制从第2线圈导体20产生的磁通被第2环状辅助导体21抵消,且能更有效地抑制第1线圈天线L1与第2线圈天线L2之间的不必要的耦合。

《第2实施方式》

第2实施方式中,表示第2线圈天线L2的构造与第1实施方式不同的例子。复合天线102在第2线圈天线L2还具有第2环状调整导体22 这一点上和第1实施方式涉及的复合天线101不同。关于其他结构,与复合天线101实质上相同。

图4(A)是第2实施方式涉及的电子设备所具备的复合天线102的俯视图,图4(B)是表示复合天线102所具备的第2线圈天线L2的导体图案的俯视图。在图4(B)中,为了使第2线圈天线L2的构造容易理解,以虚线图示第2环状辅助导体21,以单点划线图示第2环状调整导体22。

本实施方式涉及的第2环状辅助导体21是在从Z轴方向观察时卷绕成右旋转(与第2卷绕方向相反的方向)的约2匝的矩形螺旋状的导体图案。第2环状调整导体22是在从Z轴方向观察时卷绕成左旋转(第2卷绕方向)的约1匝的环状导体图案。第2环状辅助导体21的第1端连接于第2线圈导体20的第1端、第2环状调整导体22的第1端连接于第2 环状辅助导体21的第2端。

第2环状辅助导体21及第2环状调整导体被配置于第1线圈导体10 的线圈开口内、且第2线圈导体20的形成区域外。另外,在本实施方式中,由于第2环状调整导体22的匝数少于第2环状辅助导体21的匝数,故第2环状调整导体22的电感小于第2环状辅助导体21的电感。

图5是图4(A)中的B-B剖视图,是表示在第2线圈天线L2作为发送天线进行动作的情况下第2线圈天线L2中流动的电流和磁通的关系的图。

如图5所示,在第2环状辅助导体21中,电流i2在与第2线圈导体 20相反的方向上流动。为此,因对与第1线圈天线L1的磁场耦合有贡献的第2线圈导体20中流动的电流i2而产生的磁通φ1的一部分被因第2 线圈导体辅助导体21中流动的电流i2而产生的磁通φ2抵消(相抵消),第2线圈天线L2与第1线圈天线L1之间的不必要的耦合得以抑制。另一方面,在第2卷绕方向上被卷绕的第2环状调整导体22中,在与第2 环状辅助导体21相反的方向、也就是说与第2线圈导体20相同的方向上有电流i2流动,在第2环状调整导体22的周围产生磁通φ3。通过使该第 2环状调整导体22的长度变换,从而可调整第2线圈天线L2的电感。再有,通过改变第2环状调整导体22的配置,从而能够使第2线圈天线L2 的指向性等的磁通分布变化。

另外,本实施方式中,第2环状调整导体22的匝数少于第2环状辅助导体21的匝数,第2环状调整导体22的电感小于第2环状辅助导体21的电感。为此,即便是第2线圈天线L2具有第2环状调整导体22的结构,也能抑制第1线圈天线L1与第2线圈天线L2之间的不必要的耦合。

《第3实施方式》

第3实施方式中,表示第1线圈天线L1具有第1环状辅助导体的例子。复合天线103在第2线圈天线L2不具有第2环状辅助导体而第1线圈天线L1还具有第1环状辅助导体11的方面和第1实施方式涉及的复合天线101不同。关于其他结构,和复合天线101实质上相同。

图6(A)是第3实施方式涉及的电子设备所具备的复合天线103的俯视图,图6(B)是表示复合天线103所具备的第1线圈天线L1的导体图案的俯视图。在图6(B)中,为了使第1线圈天线L1的构造容易理解,以虚线图示第1环状辅助导体11。

第1线圈天线L1具有第1线圈导体10及第1环状辅助导体11。第 1环状辅助导体11是在从Z轴方向观察时卷绕成左旋转(与第1卷绕方向相反的方向)的约1匝的环状导体图案。

如图6(A)所示,第1环状辅助导体11被配置于第1线圈导体10 的线圈开口内、且第2线圈导体20的形成区域外。再有,本实施方式中,由于第1环状辅助导体11的匝数少于第1线圈导体10的匝数,故第1 环状辅助导体11的电感小于第1线圈导体10的电感。

如图6(A)所示,第1线圈导体10与第1环状辅助导体11的间隙 D5大于相邻的第1线圈导体10彼此的间隙D4(D5>D4)。再有,第1 环状辅助导体11与第2线圈导体20的间隙D6小于第1线圈导体10与第1环状辅助导体11的间隙D5(D5>D6)。

图7是图6(A)中的C-C剖视图,是表示在第1线圈天线L1作为发送天线进行动作的情况下第1线圈天线L1中流动的电流与磁通的关系的图。

如图7所示,在第1线圈天线L1中有电流i3流过的情况下,因电流 i3而在第1卷绕方向上被卷绕的第1线圈导体10的周围产生磁通φ4。此时,在与第1卷绕方向相反的方向上卷绕的第1环状辅助导体11中,在与第1线圈导体10相反的方向上有电流i3流动。为此,因第1环状辅助导体11中流动的电流i3而在第1环状辅助导体11的周围产生磁通φ5,对与第2线圈天线L2的磁场耦合有贡献的磁通φ4的一部分被抵消(相抵消),第1线圈天线L1与第2线圈天线L2之间的不必要的耦合得以抑制。这样,通过第1线圈天线L1具有第1环状辅助导体11,从而在第1 线圈天线L1作为发送侧天线进行动作的情况下,可抑制两个线圈天线的相互作用(干扰)。

另外,本实施方式中,第1环状辅助导体11的匝数少于第1线圈导体10的匝数,第1环状辅助导体11的电感小于第1线圈导体10的电感。为此,在第1线圈导体10产生的磁通并未完全地被第1环状辅助导体11 抵消。

上述的例子中,虽然对关于第1线圈天线L1为送电侧天线的情况下的作用进行了说明,但根据天线的可逆定理(互易定理),即便收发反转也是成立的。即,在第1线圈天线L1为受电侧天线的情况下也同样地起作用。再有,此情况在第2线圈天线L2为发送侧天线或接收侧天线的情况下也同样地起作用。即,即便第1线圈天线L1及第2线圈天线L2的任一个作为发送侧天线或接收侧天线进行动作,通过第1线圈天线L1具有第1环状辅助导体11,从而可抑制两个线圈天线的相互作用(干扰)。

根据本实施方式涉及的复合天线103,除了第1实施方式所描述过的效果以外,还达到如下效果。

(d)本实施方式涉及的复合天线103所具备的第1线圈天线L1具有第1环状辅助导体11。根据本结构,第1线圈天线L1与第2线圈天线 L2之间的不必要的耦合得以抑制。因而,可实现在具备能使用于不同的两个系统的两个线圈天线的结构中抑制了两个线圈天线的相互作用(干扰)的复合天线。再有,可实现具备该复合天线的电子设备。

(e)本实施方式中,第1线圈导体10与第1环状辅助导体11的间隙D5大于相邻的第1线圈导体10彼此的间隙D4(D5>D4)。如图6 所示,由于在相邻的第1线圈导体10中有相同方向的电流流动,故在第 1线圈导体10产生的磁通相互增强。另一方面,第1环状辅助导体11中有抵消在第1线圈导体10产生的磁通且与第1线圈导体10中流动的电流为相反方向的电流流动。为此,通过增大第1线圈导体10与第1环状辅助导体11的间隙D5,从而可抑制从第1线圈导体10产生的磁通被第1 环状辅助导体11抵消。

(f)再有,本实施方式中,第2线圈导体20与第1环状辅助导体 11的间隙D6小于第1线圈导体10与第1环状辅助导体11的间隙D5(D5 >D6)。如上述,第1环状辅助导体11中有抵消在第1线圈导体10产生的磁通且与在第1线圈导体10中流动的电流相反方向的电流流动。为此,通过缩小第2线圈导体20与第1环状辅助导体11的间隙D6,从而对与第2线圈天线L2的磁场耦合有贡献的磁通有效地被抵消。因而,根据上述结构,能抑制从第1线圈导体10产生的磁通被第1环状辅助导体 11抵消,且能更有效地抑制第1线圈天线L1与第2线圈天线L2之间的不必要的耦合。

另外,在本实施方式中,虽然示出第1线圈天线L1具有第1线圈导体10及第1环状辅助导体11的结构的例子,但也可以是第1线圈天线 L1还具有第1环状调整导体的结构。该情况下,通过使第1环状调整导体的长度变化,从而可调整第1线圈天线L1的电感。再有,通过改变第 1环状调整导体的配置,从而能够使第1线圈天线L1的指向性等的磁通分布变化。

《第4实施方式》

第4实施方式中,表示第1线圈天线L1及第2线圈天线L2均具有线圈辅助导体的例子。复合天线104在第1线圈天线L1具有第1环状辅助导体的方面和第1实施方式涉及的复合天线101不同。关于其他结构,与复合天线101实质上相同。

图8是第4实施方式涉及的电子设备所具备的复合天线104的俯视图。图9(A)是表示复合天线104所具备的第1线圈天线L1的导体图案的俯视图,图9(B)是表示复合天线104所具备的第2线圈天线L2 的导体图案的俯视图。图9(A)中,为了使第1线圈天线L1的构造容易理解,以虚线图示第1环状辅助导体11,在图9(B)中,为了使第2 线圈天线L2的构造容易理解,以虚线图示第2环状辅助导体21。

第1线圈天线L1具有第1线圈导体10及第1环状辅助导体11。第 1环状辅助导体11是在从Z轴方向观察时卷绕成左旋转(与第1卷绕方向相反的方向)的约1匝的环状导体图案。

第2线圈天线L2具有第2线圈导体20及第2环状辅助导体21。第 2环状辅助导体21是在从Z轴方向观察时卷绕成右旋转(与第2卷绕方向相反的方向)的约1匝的环状导体图案。

本实施方式涉及的复合天线104中,第1线圈天线L1具有第1环状辅助导体11、第2线圈天线L2具有第2环状辅助导体21。根据本结构,能更有效地抑制第1线圈天线L1与第2线圈天线L2之间的不必要的耦合。

另外,优选第1环状辅助导体11与第2环状辅助导体21的间隙D7 大于第1线圈导体10与第2环状辅助导体21的间隙D3、且大于第2线圈导体20与第1环状辅助导体11的间隙D6(D7>D3)(D7>D6)。若第1环状辅助导体11与第2环状辅助导体21的间隙D7小,则第1环状辅助导体11与第2环状辅助导体21会进行不必要的耦合。因而,根据本结构,可进一步有效地抑制第1线圈天线L1与第2线圈天线L2之间的不必要的耦合。

《第5实施方式》

第5实施方式中,表示第1线圈天线L1及第2线圈天线L2均具有线圈调整导体的例子。复合天线105在第1线圈天线L1具有第1环状调整导体、第2线圈天线L2具有第2环状调整导体的方面和第4实施方式涉及的复合天线104不同。关于其他结构,与复合天线104实质上相同。

图10是第5实施方式涉及的电子设备所具备的复合天线105的俯视图。图11(A)是表示复合天线105所具备的第1线圈天线L1的导体图案的俯视图,图11(B)是表示复合天线105所具备的第2线圈天线L2 的导体图案的俯视图。在图11(A)中,为了使第1线圈天线L1的构造容易理解,以单点划线图示第1环状调整导体12,在图11(B)中,为了使第2线圈天线L2的构造容易理解,以单点划线图示第2环状调整导体22。

本实施方式涉及的第1环状辅助导体11是在从Z轴方向观察时卷绕成左旋转(与第1卷绕方向相反的方向)的约2匝的矩形螺旋状的导体图案。第1环状调整导体12是在从Z轴方向观察时卷绕成右旋转(第1卷绕方向)的约1匝的环状导体图案。第1环状辅助导体11的第1端连接于第1线圈导体10的第1端,第1环状调整导体12的第1端连接于第1 环状辅助导体11的第2端。

本实施方式涉及的第2环状辅助导体21是在从Z轴方向观察时卷绕成右旋转(与第2卷绕方向相反的方向)的约2匝的矩形螺旋状的导体图案。第2环状调整导体22是在从Z轴方向观察时卷绕成左旋转(第2卷绕方向)的约1匝的环状导体图案。第2环状辅助导体21的第1端连接于第2线圈导体20的第1端,第2环状调整导体22的第1端连接于第2 环状辅助导体21的第2端。

另外,在本实施方式中,第1环状调整导体12的匝数少于第1环状辅助导体11的匝数,第1环状调整导体12的电感小于第1环状辅助导体 11的电感。为此,即便是第1线圈天线L1具有第1环状调整导体12的结构,也能抑制第1线圈天线L1与第2线圈天线L2之间的不必要的耦合。

同样地,在本实施方式中,第2环状调整导体22的匝数少于第2环状辅助导体21的匝数,第2环状调整导体22的电感小于第2环状辅助导体21的电感。为此,即便是第2线圈天线L2具有第2环状调整导体22 的结构,也能抑制第1线圈天线L1与第2线圈天线L2之间的不必要的耦合。

《第6实施方式》

第6实施方式中,表示具备第1实施方式涉及的复合天线101的电子设备的例子。

图12(A)是第6实施方式涉及的电子设备201的俯视图,图12(B) 是图12(A)中的D-D剖视图。图13是图12(B)的复合天线安装部 EP的局部剖视图。其中,在图12(B)及图13中,夸张地图示各部的厚度。

电子设备201具备壳体3、复合天线101A、显示设备4、电池组5、电路基板6、第1系统用电路1及第2系统用电路2等。

壳体3是平面形状为矩形的长方体状。如图12(B)所示,在壳体3 的内部收纳有复合天线101A、显示设备4、电池组5、电路基板6、第1 系统用电路1及第2系统用电路2等。壳体3例如是树脂制外壳,电路基板6例如是印刷布线板,显示设备4例如是LCD面板。

在壳体3的上表面(图12(B)或图13中的壳体3的上表面)粘贴有复合天线101A。在复合天线101A还具有磁性体板7的方面和第1实施方式涉及的复合天线101不同,关于其他结构,与复合天线101实质上相同。磁性体板7是平面形状为矩形的薄板。如图12(B)及图13所示,在磁性体板7的表面形成有第1线圈天线L1及第2线圈天线L2。磁性体板7例如是诸如磁性体铁氧体陶瓷这样的陶瓷体的平板、或磁性体铁氧体粉末被分散到树脂中的加入铁氧体粉末的树脂平板。其中,磁性体板7 的平面形状未被限定于矩形,能适当地变更。另外,如本实施方式中所示,磁性体板也可以是第1线圈天线L1及第2线圈天线L2共用的磁性体板。其中,为了抑制各线圈天线的耦合,优选在第1线圈天线L1及第2线圈天线L2分别设置分离的(独立的)磁性体板。

显示设备4被嵌入壳体3的下表面(图12(B)或图13中的壳体3 的下表面)。在显示设备4的表面设置电池组5及电路基板6等,在电路基板6的主面安装有第1系统用电路1及第2系统用电路2等。第1系统用电路1经由未图示的可动式探针等而与第1线圈天线L1连接,第2系统用电路2经由未图示的可动式探针等而与第2线圈天线L2连接。

根据本结构,可实现具备了第1线圈天线L1与第2线圈天线L2的相互作用(干扰)得以抑制的复合天线101A的电子设备。

另外,由于电子设备201所具备的复合天线101A还具有磁性体板7,故在磁性体板7的较高的导磁率的作用下,能以较少匝数的导体图案获得给定的电感。再有,根据磁性体板7的集磁效果,能够提高与通信对象侧的线圈天线的磁场耦合。进而,根据本结构,也能获得磁性体板7的背面侧的磁屏蔽效果。

此外,也可以在电路基板6安装谐振电路用的芯片电容器等表面安装部件。即,既可以是第1线圈天线L1经由表面安装部件而与第1系统用电路1连接,也可以是第2线圈天线L2经由表面安装部件而与第2系统用电路2连接。

《其他实施方式》

另外,在上述实施方式中,虽然示出第1线圈导体10的卷绕方向(第1卷绕方向)为右旋转、第2线圈导体20的卷绕方向(第2卷绕方向) 为左旋转的例子,但并未被限定于此。第1线圈导体10的卷绕方向及第 2线圈导体20的卷绕方向在达到本实用新型的作用/效果的范围内能适当地变更。即,也可以是第1卷绕方向为左旋转、第2卷绕方向为右旋转。再有,既可以是第1卷绕方向为右旋转、第2卷绕方向为右旋转,也可以是第1卷绕方向为左旋转、第2卷绕方向为左旋转。

还有,在上述实施方式中,虽然示出第1系统为电磁感应电力传输系统或磁场共振电力传输系统等的电力传输系统、第2系统为近距离无线通信系统等的通信系统的例子,但并未被限定于此。只要第1线圈天线L1 及第2线圈天线L2被使用于相互不同的两个系统即可,也可以是第1系统为通信系统、第2系统为电力传输系统。该情况下,第1线圈天线L1 的第1端及第2端被连接于电力传输系统用的送电电路或受电电路即第1 系统用电路1的输入输出端子,第2线圈天线L2的第1端及第2端被连接于HF频带IC等的NFC用供电电路即第2系统用电路2的输入输出端子。再有,既可以是第1系统及第2系统为相互不同的通信系统,也可以是第1系统及第2系统为相互不同的电力传输系统。进而,第1系统及第 2系统也可以是通信系统及电力传输系统以外的相互不同的系统。

在上述实施方式中,虽然示出第1线圈导体10、第1环状辅助导体 11、第1环状调整导体12、第2线圈导体20、第2环状辅助导体21及第 2环状调整导体22都为矩形螺旋状或矩形环状的导体图案的例子,但并未被限定于此。第1线圈导体10、第1环状辅助导体11、第1环状调整导体12、第2线圈导体20、第2环状辅助导体21及第2环状调整导体 22的结构在达到本实用新型的作用/效果的范围内能适当地变更。第1线圈导体10、第1环状辅助导体11、第1环状调整导体12、第2线圈导体 20、第2环状辅助导体21及第2环状调整导体22的外形也可以是例如圆形、楕圆形、多边形等。

另外,在上述实施方式中,虽然示出第1线圈导体10、第1环状辅助导体11、第1环状调整导体12、第2线圈导体20、第2环状辅助导体 21及第2环状调整导体22都形成于同一平面上的例子,但并未被限定于此。例如,在本实用新型的复合天线被设置到将多个基材层层叠而成的层叠体内的情况下,第1线圈天线L1与第2线圈天线L2也可以形成于不同的基材层。再有,也可以第1线圈导体10、第1环状辅助导体11、第 1环状调整导体12、第2线圈导体20、第2环状辅助导体21及第2环状调整导体22的至少两个以上形成于相同的基材层。再者,也可以第1线圈导体10、第1环状辅助导体11、第1环状调整导体12、第2线圈导体 20、第2环状辅助导体21及第2环状调整导体22分别形成于不同的基材层。

在上述实施方式中,虽然示出通过使第1环状辅助导体11的匝数比第1线圈导体10的匝数少而使第1环状辅助导体11的电感比第1线圈导体10的电感小的例子,但并未被限定于此。例如,也可以通过使第1线圈导体10的线宽比第1环状辅助导体11的线宽细,或者通过使相邻的第 1线圈导体10彼此的间隙比相邻的第1环状辅助导体11彼此的间隙小,从而使第1环状辅助导体11的电感比第1线圈导体10的电感小。再有,也可以通过利用磁性体芯,从而使第1环状辅助导体11的电感比第1线圈导体10的电感小。该方法在使第2环状辅助导体21的电感比第2线圈导体20的电感小的情况下也是同样的。

-符号说明-

D1…相邻的第2线圈导体彼此的间隙

D2…第2线圈导体与第2环状辅助导体的间隙

D3…第1线圈导体与第2环状辅助导体的间隙

D4…相邻的第1线圈导体彼此的间隙

D5…第1线圈导体与第1环状辅助导体的间隙

D6…第1环状辅助导体与第2线圈导体的间隙

D7…第1环状辅助导体与第2环状辅助导体的间隙

EP…复合天线安装部

i1、i2、i3…电流

1…第1系统用电路

2…第2系统用电路

3…壳体

4…显示设备

5…电池组

6…电路基板

7…磁性体板

L1…第1线圈天线

10…第1线圈导体

11…第1环状辅助导体

12…第1环状调整导体

L2…第2线圈天线

20…第2线圈导体

21…第2环状辅助导体

22…第2环状调整导体

E11…第1线圈天线的第1端

E12…第1线圈天线的第2端

E21…第2线圈天线的第1端

E22…第2线圈天线的第2端

LCP…第1线圈导体的线圈开口

LLE…第2线圈导体的形成区域

101、101A、102、103、104、105…复合天线

201…电子设备。

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