频率f二1/ (2冗(Co+Cl)Lo)下进行谐振，而为了在电极宽度发 生偏差时也可消除作为天线装置10的频率的变动，需要使频率（f)相对于电极宽度（W)的 变动量（Af/AW)=0。目P，需要使得即使在电极宽度（W)发生变动时，也使电感（L)X 电容似恒定。
[0047] (L+AL/AW)?(C+AC/AW)=L?C
[0048] (AL/AW)为负值（AC/AW)为正值
[0049]若将第一线圈3及第二线圈4的电极宽度（W)、配置、卷绕圈数决定成使得满足该 条件，则能够减小因电极宽度的偏差所引起的电气特性的偏差。
[0050] 下面示出各个实施方式。
[005。 图4是样品1的线圈天线的示意图。对于样品1，准备了纵50mmX横50mmX厚 0. 009mm的FPC基板W作为天线基板。在天线基板的第一表面和第二表面的各个表面上，在 与天线基板的各侧缘相距1mm的位置，形成了电极宽度为0. 46~0. 54mm、厚度为0. 035mm 的由Ag构成的作为第一线圈和第二线圈的电极图案。此时，第一线圈和第二线圈的卷绕 方向相同，并利用蚀刻工艺来形成W使得卷绕圈数为两面，相邻的电极图案之间的距离为 0. 5mm。此时的电感为6. 0E-07H。
[0052] 对于样品2的线圈天线，准备了纵50mmX横50mmX厚0. 009mm的FPC基板W作 为天线基板。在天线基板的第一表面和第二表面的各个表面上，在与天线基板的各侧缘相 距1mm的位置，形成了电极宽度为0. 96~1. 04mm、厚度为0. 035mm的由Ag构成的作为第一 线圈和第二线圈的电极图案。此时，卷绕方向相同，并利用蚀刻工艺来形成W使得卷绕圈数 为1面，相邻的电极图案之间的距离为0. 5mm。此时的电感为6. 0E-07H。（未图示）
[0053] 在该些样品中，虽然电极宽度W的目标分别是上述数值，但是蚀刻工艺的结果是， 产生了偏差。各个电极宽度的偏差由基恩±公司生产的显微镜来测定。另外，此时，在频率 1MHZ下利用安捷伦公司生产的阻抗分析仪来测定。图9及图10中示出了该结果。图9及 图10中，纵轴表示天线装置的阻抗，横轴表示电极宽度。
[0054] 由样品1可知，若电极宽度为0. 46~0. 54mm的范围，则阻抗的变化基本恒定。 由此发现了：由于将第一线圈和第二线圈的宽度、形成位置、及卷绕圈数决定成使得满足 化+AL/AW) *(C+ AC/AW) =L*C，因此在天线基板的正面和背面之间产生的电感及 静电电容的值被调整，阻抗基本上不发生变化。目P，可知若电极宽度在0. 46~0. 54mm的范 围，则频率特性基本上一致。
[00巧]另一方面，在如样品2那样，将电极宽度设计成0. 96~1. 04mm的情况下，由 于电极宽度较大，因此若对AL和AC进行比较，则AC的影响变大，不满足（L+AL/ AW) ?(0+ AC/AW) =L，C的关系。其结果是，可知阻抗会大幅变化。即，可知若电极宽 度在0. 96~1. 04mm的范围，则频率特性发生大幅偏差。
[0056]由上述实验结果可知，若预先通过仿真求出来决定电极宽度W使得（L+AL/AW)-(C+AC/AW) =L*C的关系成立，则即使利用蚀刻工艺来制造而在电极宽度中产 生一定的偏差，阻抗的变化也较小，能够提供天线特性的偏差较小的天线装置。
[0057] 此外，作为调整成使得满足（L+AL/AW) ?(C+AC/AW) =L?C的关系的手 段，在样品1中，使第一线圈的电极图案宽度和第二线圈的电极图案宽度相同，通过利用仿 真来设计电极宽度从而来进行，但也可例如像图5所示那样，通过使第一线圈的电极图案 宽度、和第二线圈的电极图案宽度彼此不同从而来进行调整。
[0058] 另外，如图6所示，也可通过改变第一线圈和第二线圈的线圈图案的卷绕圈数（面 数）来进行调整。
[0059] 此外，图4中，天线基板是在未设有空间的情况下进行的实验，但本申请发明对于 如图5、图6所示的在天线基板的中央设有开口孔的情况特别有用。由于能够卷绕第一线圈 和第二线圈的印刷面积变小，第一线圈和第二线圈经由基板重合的区域增加，因此寄生电 容（Co)的差异变大。具体而言，在使线圈宽度恒定的状态下减小基板面积时，如图5所示， 相邻的线圈彼此之间会容易接近，因此线圈宽度偏差的影响变大；而使线圈宽度恒定是为 了获得同等的电气特性。目P，在使基板小型化时，容易受到电极面积偏差的影响。如本申请 发明那样，通过将电极图案的宽度、位置、卷绕圈数构成为使得满足（L+AL/AW)-(C+ AC/AW) =L?C的关系，从而能够抑制天线特性的偏差。
[0060] 另外，对于样品3、样品4,通过调整下述条件，从而在与样品1及样品2相同的条 件下进行实验。
[0061] 图7是样品3的线圈天线的示意图。对于样品3的线圈天线，准备了纵50mmX横 30mmX厚0.024mm的FPC基板W作为天线基板。在天线基板的第一表面和第二表面的各 个表面中，在与天线基板的各侧缘相距1mm的位置，形成了电极宽度为1mm、厚度为0. 035mm 的由Ag构成的作为第一线圈和第二线圈的电极图案。卷绕方向相同，并利用蚀刻工艺来形 成W使得卷绕圈数为2面，相邻的电极图案之间的距离为0. 5mm。电感为5.犯一07H。
[0062]在该条件下，可知满足（L+AL/AW)?(C+AC/AW)=L?C。
[0063] 图8是样品4的线圈天线的示意图。对于样品4的线圈天线，准备了纵50mmX横 33mmX厚0.026mm的FPC基板W作为天线基板。在天线基板的第一表面和第二表面的各 个表面中，在与天线基板的各侧缘相距1mm的位置，形成了电极宽度为1mm、厚度为0. 035mm 的由Ag构成的作为第一线圈和第二线圈的电极图案。卷绕方向相同，并利用蚀刻工艺来形 成W使得卷绕圈数为2面，相邻的电极图案之间的距离为0. 5mm。电感为5. 84E- 07H。
[0064]在该条件下，可知满足（L+AL/AW) ?(C+AC/AW) =L?C。
【主权项】
1. 一种天线装置，包括： 基板； 第一线圈，该第一线圈在所述基板的第一表面卷绕一圈或多圈；以及 第二线圈，该第二线圈在所述基板的第二表面卷绕一圈或多圈， 所述第一线圈和所述第二线圈的卷绕方向为相同方向， 所述第一线圈和所述第二线圈导通且串联连接， 将所述第一线圈和所述第二线圈的线圈宽度设计成使得所述第一线圈和所述第二线 圈的频率不发生变化。
2. -种天线装置，包括： 基板； 第一线圈，该第一线圈在所述基板的第一表面卷绕一圈或多圈；以及 第二线圈，该第二线圈在所述基板的第二表面卷绕一圈或多圈， 所述第一线圈和所述第二线圈的卷绕方向为相同方向， 所述第一线圈和所述第二线圈导通且串联连接， 使所述第一线圈和所述第二线圈的卷绕圈数彼此不同，以使得所述第一线圈和所述第 二线圈的频率不发生变化。
3. -种天线装置，包括： 基板； 第一线圈，该第一线圈在所述基板的第一表面卷绕一圈或多圈；以及 第二线圈，该第二线圈在所述基板的第二表面卷绕一圈或多圈， 所述第一线圈和所述第二线圈的卷绕方向为相同方向， 所述第一线圈和所述第二线圈导通且串联连接， 所述天线装置采用如下结构： 将线圈天线的电感设为（L)，电容设为（C)， 将所述第一线圈及所述第二线圈的电感（L)的偏差和电容（C)的偏差分别设为电感 偏差（A L)和电容偏差（A C)， 将所述第一线圈及所述第二线圈的电极宽度W的偏差设为AW，此时，满足下式所示的 条件 (L + AL/AW) ? (C + AC/AW) = L ? C。
4. 如权利要求3所述的天线装置，其特征在于， 使所述第一线圈和所述第二线圈的电极宽度W彼此不同。
5. 如权利要求3所述的天线装置，其特征在于， 使所述第一线圈和所述第二线圈的卷绕圈数彼此不同。
6. 如权利要求3所述的天线装置，其特征在于， 在所述基板的中央部分设置有贯通孔。
7. -种天线装置的设计方法，所述天线装置包括： 基板； 第一线圈，该第一线圈在所述基板的第一表面卷绕一圈或多圈；以及 第二线圈，该第二线圈在所述基板的第二表面卷绕一圈或多圈， 所述第一线圈和所述第二线圈的卷绕方向为相同方向， 所述第一线圈和所述第二线圈导通且串联连接， 所述天线装置的设计方法采用如下结构： 将所述线圈天线的电感设为（L)，电容设为（C)， 将所述第一线圈及所述第二线圈的电感（L)的偏差和电容（C)的偏差分别设为电感偏 差（A L)和电容偏差（A C)， 将所述第一线圈及所述第二线圈的电极宽度W的偏差设为AW，此时， 满足下式所示的条件 (L + AL/AW) ? (C + AC/AW) = L ? C。
【专利摘要】本发明涉及一种天线装置。所述天线装置(10)包括：基板(2)；第一线圈(3)，该第一线圈(3)在所述基板(2)的第一表面卷绕一圈或多圈；以及第二线圈(4)，该第二线圈(4)在所述基板(2)的第二表面卷绕一圈或多圈，所述第一线圈(3)和所述第二线圈(4)的卷绕方向为相同方向，所述第一线圈(3)和所述第二线圈(4)导通且串联连接，将所述第一线圈(3)和所述第二线圈(4)的线圈宽度设计成使得所述第一线圈(3)和所述第二线圈(4)的频率不发生变化。
【IPC分类】H01Q1-38
【公开号】CN104752817
【申请号】CN201310739419
【发明人】智树芳, 久保浩行
【申请人】无锡村田电子有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月27日