本实用新型涉及被用于例如近距离通信系统或非接触电力传输系统的天线装置及具备该天线装置的电子设备。
背景技术：
例如，被用于NFC(Near Field Communication)等近距离通信系统或非接触电力传输系统的天线装置被专利文献1公开。
专利文献1中记载着电力传输用的线圈及近距离通信用线圈与金属板进行磁场耦合，由此使金属板作为辐射元件起作用。再有，还记载有将磁性体片配置到与各线圈进行磁场耦合的所述金属板的相反一侧的构造。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/167881号
技术实现要素：
-实用新型所要解决的技术问题-
一般而言，伴随于电子设备的小型化，若在壳体的内部无法确保足够的空间，则线圈天线的尺寸自然地减小。再有，伴随于电子设备的所需电力的增大，处于要求非接触电力传输的电力传输量的增大化的倾向。
被用于近距离通信系统或非接触电力传输系统的天线装置具备线圈天线。而且，为了提高电力传输量，尽量提高电子设备的线圈天线和对方侧装置(例如充电座)的线圈天线的磁场耦合的耦合度至关重要。
作为上述的天线装置，设置相互对置的线圈天线及面状导体，若还设置作为与线圈天线进行交链的磁通的磁路起作用的磁性体，则线圈天线与面状导体较强地进行磁场耦合。但是，只是简单地配置磁性体，有时不能充分地提高线圈与导电性构件的磁场耦合，不能使面状导体作为磁通的辐射元件充分地发挥功能。还有，只是简单地设置尺寸大的磁性体，不能获得与成本匹配的程度那样高的耦合。
可是，专利文献1所示的磁性体片是为了抑制线圈天线与印刷布线板的不需要的磁场耦合而被设置的。
本实用新型的目的在于，提供一种有效地提高了与对方侧装置的线圈天线的磁场耦合的耦合度的天线装置及具备其的电子设备。
-用于解决技术问题的手段-
(1)本实用新型的天线装置具备面状导体、线圈天线及磁性体，其中，
所述线圈天线具有被卷绕于线圈开口的周围且构成1层或多层的线圈导体，
所述线圈导体与所述面状导体的外缘接近，所述线圈开口的至少一部分在所述线圈开口的俯视下与比所述面状导体的外缘更靠外侧的区域重叠，
所述磁性体被配置在未介于所述面状导体与所述线圈天线之间的位置，
所述磁性体具有沿着所述面状导体并从所述线圈天线向所述面状导体的外缘方向延伸的延伸部，所述延伸部的数量为多个。
根据上述的结构，面状导体与对方侧装置的线圈天线对置，由此在与对方侧装置相反的一侧配置磁性体，磁通向未配置磁性体的一侧(对方侧装置方向)扩展，对方侧装置的线圈天线与面状导体较强地进行磁场耦合，天线装置的线圈天线和对方侧装置的线圈天线较强地进行磁场耦合。
(2)优选所述线圈导体的至少一部分与所述面状导体重叠。由此，天线装置的线圈天线和面状导体较强地进行磁场耦合，天线装置的线圈天线和对方侧装置的线圈天线的磁场耦合的耦合度进一步升高。
(3)上述(1)或(2)中，优选所述面状导体在外缘具有缺口部，所述线圈开口的至少一部分在所述俯视下与面状导体的缺口部重叠。由此，天线装置的线圈天线和面状导体较强地进行耦合，天线装置的线圈天线和对方侧装置的线圈天线的磁场耦合的耦合度进一步升高。
(4)上述(1)～(3)的任一项中，优选所述线圈天线配置于所述面状导体与所述磁性体之间。由此，难以产生来自天线装置的线圈天线的漏磁通，天线装置的线圈天线和面状导体较强地进行磁场耦合。
(5)上述(1)～(4)的任一项中，优选所述延伸部为直线状。由此，磁性体的长边方向的长度变得最短，天线装置的线圈天线和面状导体较强地进行磁场耦合。
(6)上述(1)～(5)的任一项中，优选所述延伸部的数量为多个。由此，天线装置的线圈天线和面状导体较强地进行磁场耦合。
(7)本实用新型的电子设备具备面状导体、线圈天线、磁性体及壳体，其中，
所述线圈天线与所述面状导体的外缘接近，
所述线圈天线具有被卷绕于线圈开口的周围且构成1层或多层的线圈导体，在所述线圈开口的俯视下，所述线圈开口的至少一部分与比所述面状导体的外缘更靠外侧的区域重叠，
所述磁性体被配置在未介于所述面状导体与所述线圈天线之间的位置，
所述磁性体具有沿着所述面状导体并从所述线圈天线向所述面状导体的外缘方向延伸的延伸部，所述延伸部的数量为多个，
至少所述磁性体被收纳在所述壳体。
根据上述的结构，电子设备的线圈天线和对方侧装置的线圈天线较强地进行磁场耦合。
(8)本实用新型的电子设备具备线圈天线、磁性体及壳体，其中，
所述壳体的至少一部分为面状导体，
所述线圈天线与所述面状导体的外缘接近，
所述线圈天线具有被卷绕于线圈开口的周围且构成1层或多层的线圈导体，在所述线圈开口的俯视下，所述线圈开口的至少一部分与比所述面状导体的外缘更靠外侧的区域重叠，
所述磁性体被配置在未介于所述面状导体与所述线圈天线之间的位置，
所述磁性体具有沿着所述面状导体并从所述线圈天线向所述面状导体的外缘方向延伸的延伸部，所述延伸部的数量为多个，
至少所述磁性体被收纳在所述壳体。
根据上述的结构，电子设备的线圈天线和对方侧装置的线圈天线较强地进行磁场耦合。
(9)上述(7)或(8)所述的电子设备，例如具备：与所述线圈天线连接且被用于近距离通信系统的通信电路；和与所述线圈天线连接且被用于电力传输系统的电力传输电路。由此，不仅是小型的天线装置，同时不只是近距离通信、就连大电力的非接触电力传输也成为可能。
-实用新型效果-
根据本实用新型，能构成有效地提高了与对方侧装置的线圈天线的磁场耦合的耦合度的天线装置及具备其的电子设备。
附图说明
图1是第1实施方式涉及的电子设备201的剖视图。
图2是表示电子设备201的壳体的俯视图。
图3是表示电子设备201的壳体内部的主要部分的结构的俯视图。
图4(A)、图4(B)是表示具有构成多层的线圈导体的线圈天线的立体图。
图5(A)、图5(B)、图5(C)、图5(D)是表示第2实施方式涉及的电子设备的主要部分的结构的俯视图。
图6(A)、图6(B)、图6(C)、图6(D)是表示第3实施方式涉及的电子设备所具备的磁性体30的构造与配置的图。
图7(A)、图7(B)、图7(C)是表示第4实施方式涉及的电子设备所具备的磁性体的构造与配置的图。
图8(A)、图8(B)、图8(C)、图8(D)是表示第5实施方式涉及的电子设备所具备的磁性体的构造与配置的图。
图9是第6实施方式涉及的电子设备206的剖视图。
图10是第7实施方式涉及的电子设备的主要部分的电路图。
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。在各图中对同一部位赋予同一符号。虽然考虑到要点的说明或理解的容易性，为了方便而分为实施方式来表示，但不同的实施方式中示出的构成的局部性的置换或组合是可能的。第2实施方式以后，省略关于与第1实施方式共同的事项的描述，仅针对不同点进行说明。尤其，针对同样的结构所产生的同样的作用效果，不再按每个实施方式逐一提及。
《第1实施方式》
第1实施方式中，对适用于近距离通信系统及非接触电力传输系统的天线装置及具备其的电子设备加以表示。
图1是第1实施方式涉及的电子设备201的剖视图。图2是表示电子设备201的壳体的俯视图。图3是表示电子设备201的壳体内部的主要部分的结构的俯视图。
该电子设备201是所谓的智能电话等便携式电子设备，在壳体的第1 面设置有显示器50。图2是对壳体的第2面进行了观察的俯视图。如图2 所示，电子设备201的壳体具备作为金属壳体部的面状导体10和树脂壳体部91、92。在面状导体10形成切口部10C。照相机模块的镜头部被配置于该切口部10C。其中，图1、图2、图3中，未图示镜头部等，为了使本实用新型涉及的构造清楚，反而以可开口的状态描绘切口部10C。这并未限于本实施方式，在以后所示的实施方式中针对表示的图也是同样的。
如图1所示，在壳体的内部具备线圈天线20、磁性体30、电路基板 40等。如以后所描述的，通过面状导体10、线圈天线20及磁性体30能构成本实用新型涉及的天线装置。
磁性体30例如是将树脂材料与磁性体铁氧体粉的复合材料成型为片状的铁氧体片。
磁性体30配置在未介于面状导体10与线圈天线20之间的位置。在图1所示的例子中，线圈天线20配置在面状导体10与磁性体30之间的层。
磁性体30也可以隔着粘结片(双面粘结胶带)而粘贴于面状导体10。再有，磁性体30也可以隔着粘结片而粘贴于电路基板40。线圈天线20 既可以在电绝缘状态下粘贴于面状导体10，也可以在电绝缘状态下粘贴于磁性体30。线圈天线20的线圈导体与形成于电路基板40的电路电连接。
如图3所示，线圈导体21与面状导体10的外缘接近。本申请中，切口部10C的内缘是面状导体10的外缘的一部分。
以上示出的线圈天线20中，线圈导体21形成于1层，虽然其形状为矩形螺旋状或螺旋状，但除此以外，例如如图4(A)所示也可以是由构成多层的线圈导体21来构成矩形状线圈天线20。再有，例如如图4(B) 所示，也可以由构成多层的线圈导体21来构成盘旋状线圈天线20。
线圈天线20具有卷绕于线圈开口20AP的周围且构成1层或多层的线圈导体21，线圈开口20AP的至少一部分与面状导体10的缺口部10C 重叠。即，俯视下，线圈开口20AP的至少一部分从面状导体10露出。且，俯视下线圈导体21的至少一部分与面状导体10重叠。
再有，俯视下，磁性体30通过与面状导体10的切口部10C及线圈开口20AP重叠的集合部32、及从该集合部32起沿着面状导体10而以辐射状(因此为直线状)向面状导体10的外缘方向延伸的延伸部31A、 31B、31C来构成。
根据本实施方式，从线圈天线20产生的磁通穿通高导磁率的磁性体 30。即，磁性体30作为高导磁率的磁路起作用，线圈天线20的磁通的辐射及集磁的效果提高。通过磁性体30，将高导磁率的磁路一直延伸到电路基板40的外侧为止，由此能够使得所汇集的磁通不与电路基板40交链，能够抑制与电路基板40的不需要的磁场耦合。为此，优选磁性体30一直延伸到电路基板40、或者面状导体10的外缘部为止。
再有，由于穿通磁性体30的磁通从线圈天线20以辐射状生成，故优选将延伸部31A、31B、31C相对于线圈天线20以辐射状设置。
由于从线圈天线20产生的磁通为直线状(辐射状)，故虽然延伸部 31A、31B、31C的形状优选为直线状，但也可以由曲线构成。
在此，在延伸部相接的线圈开口20AP为矩形状的情况下延伸部31A、 31B、31C的宽度优选分别与该矩形状的各边的长度相等。而且，在多个延伸部31A、31B、31C与线圈开口20AP的矩形状的各边相接的情况下，优选将延伸部的宽度相加所得的长度和将所述矩形状的各边相加所得的长度相等。
还有，在线圈开口20AP为圆形状的情况下，优选将延伸部31A、31B、 31C的宽度相加所得的长度和线圈开口20AP的圆形状的外周的长度相等。
这样，通过配置磁性体30，从而磁通被有效地向面状导体10侧辐射，能够进一步提高线圈天线20与面状导体10的磁场耦合的耦合度。
通过上述面状导体10、线圈天线20及磁性体30能构成天线装置101。
图1中，也图示充电座等的对方侧装置的线圈天线210。图1中，虚线表示有助于线圈天线20与对方侧装置的线圈天线210的磁场耦合的磁通φ的样子。如图1所示，通过使面状导体10与对方侧装置的线圈天线 210对置，从而在与对方侧装置相反的一侧配置磁性体30，磁通向未配置磁性体30的一侧(对方侧装置方向)扩展，由此线圈天线20与面状导体 10较强地进行磁场耦合，进一步面状导体10与对方侧装置的线圈天线210 较强地进行磁场耦合。
另外，图1示出的例子中，虽然将作为壳体的一部分的金属壳体部用作为面状导体，但也可以在树脂壳体的一部分形成面状导体。
此外，磁性体30除了铁氧体片以外，也可以是烧结铁氧体板。进一步，也可以是单片化后的烧结铁氧体板被粘贴到柔性片的复合片。
《第2实施方式》
图5(A)、图5(B)、图5(C)、图5(D)是表示第2实施方式涉及的4个电子设备的主要部分的结构的俯视图。
第1实施方式的图2中，虽然示出面状导体10具有内部以圆形状扩展的形状的切口部10C的例子，但如图5(A)所示，面状导体10也可以是没有切口部的形状。再有，如图5(B)所示，也可以是切口部10C 从外缘向内部以一定宽度延伸的形状。进一步，壳体也可以具备多个金属壳体部。图5(C)的例子中，除了相当于金属壳体部的平面侧的主要部分及侧面侧的主要部分的面状导体10A以外，还具备构成金属壳体部的平面侧的主要部分以外及侧面侧的主要部分以外的面状导体10B，在面状导体10A与10B之间具有切口部10C。能够与图5(A)示出的面状导体 10同样地采用该面状导体10A。或者，能够与图2示出的面状导体10及切口部10C同样地采用面状导体10A和10B。
在图5(A)、图5(B)、图5(C)任一例子中，线圈天线20都通过柔性基材22和形成于该柔性基材上的矩形螺旋状的线圈导体21构成。图5(D)的例子，和第1实施方式中图3示出的例子同样地，被绝缘体被覆的导线21以圆形状卷绕，由此构成线圈天线20。
图5(A)、图5(C)的例子中，俯视下，线圈开口20AP的一部分与比线圈开口20AP的面状导体10的外缘更靠外侧的区域重叠。且，俯视下，线圈导体21的至少一部分与面状导体10重叠。
图5(B)的例子中，线圈天线20通过柔性基材22和形成于其上的矩形螺旋状的线圈导体21构成。而且，俯视下，线圈开口20AP的一部分与比线圈开口20AP的面状导体10的外缘更靠外侧(比切口部10C的内缘更靠内侧)的区域重叠。且，俯视下，线圈导体21的至少一部分与面状导体10重叠。
在线圈天线20的线圈导体21的两端抵接例如从电路基板40突出的弹簧管脚端子(未图示)。由此，线圈导体21经由所述弹簧管脚端子而与形成于电路基板40的电路电连接。
本实施方式所表示的例子中，线圈天线20的线圈导体21是形成在基材上的导体图案。
图5(A)、图5(B)、图5(C)的例子中，磁性体30自线圈天线 20起沿着面状导体10，向面状导体10的外缘方向，在长边方向上以直线状延伸。这些例子中，磁性体30整体为“延伸部”。
另外，图5(C)的例子中，磁性体30一直延伸到未达到面状导体 10的外缘的中途为止。
图5(D)中，线圈天线20及其向面状导体10的配置关系如图3所示出的。该图5(D)的例子中，磁性体30自线圈天线20起沿着面状导体10，朝着面状导体10的相互对置的2个外缘方向，在长边方向上以直线状延伸。即，磁性体30整体为“延伸部”。
《第3实施方式》
第3实施方式中，表示和第1、第2实施方式示出的磁性体不同的其他磁性体的几种形状及其配置的例子。
图6(A)、图6(B)、图6(C)、图6(D)是表示第3实施方式涉及的电子设备所具备的磁性体30的构造和配置的图。
图6(A)、图6(B)、图6(C)、图6(D)中，线圈天线20及其向面状导体10的配置关系分别如图5(A)、图5(B)、图5(C)、图5(D)所示出的那样。
图6(A)的例子中，磁性体30自线圈天线20起沿着面状导体10，朝向面状导体10的外缘方向在短边方向上以直线状延伸。
图6(B)的例子中，磁性体30A、30B自线圈天线20的中途起沿着面状导体10，朝向面状导体10的外缘方向在短边方向上分别以直线状延伸。
设置磁性体30A、30B的位置优选从面状导体10的外缘到线圈天线 20的外缘为止距离较短。
图6(C)、图6(D)的例子中，磁性体30自线圈天线20起朝向面状导体10的相互对置的2个外缘方向，在短边方向上以直线状延伸。
图6(A)、图6(B)、图6(C)、图6(D)中的任一个中，磁性体30整体都为“延伸部”。
《第4实施方式》
第4实施方式中，表示和第1、第2、第3实施方式所示出的磁性体不同的其他磁性体的几种形状及其配置的例子。
图7(A)、图7(B)、图7(C)是表示第4实施方式涉及的电子设备所具备的磁性体的构造和配置的图。
图7(A)、图7(B)、图7(C)中，线圈天线20及其向面状导体 10的配置关系分别如图5(A)、图5(B)、图5(C)、图6(A)、图6(B)、图6(C)所示出的那样。
图7(A)(B)(C)的例子中，磁性体31A、31B、31C均自线圈天线20的线圈开口20AP起沿着面状导体10，朝向面状导体10的外缘方向以T字状辐射状地延伸。
《第5实施方式》
第5实施方式中，表示和第1～第4实施方式示出的磁性体不同的其他磁性体的几种形状及其配置的例子。
图8(A)、图8(B)、图8(C)、图8(D)是表示第5实施方式涉及的电子设备所具备的磁性体的构造和配置的图。
图8(A)、图8(B)、图8(C)、图8(D)中，线圈天线20及其向面状导体10的配置关系分别如图5(A)、图5(B)、图5(C)、图5(D)、图6(A)、图6(B)、图6(C)、图6(D)所示出的那样。
图8(A)的例子中，磁性体31D、31E自线圈天线20起沿着面状导体10，向面状导体10的角方向倾斜地延伸。
图8(B)、图8(C)的例子中，磁性体31A、31B、31C、31D、31E 自线圈天线20起沿着面状导体10以辐射状延伸。
图8(D)的例子中，磁性体31A、31B、31C、31D、31E、31F、31G 自线圈天线20起沿着面状导体10以辐射状延伸。再有，在磁性体31A、 31B、31C、31D、31E、31F、31G，在线圈开口及面状导体的切口部重叠的位置形成有开口。由此，因为能够以贯通线圈天线、面状导体、磁性体的形式配置照相机模块等的电子器件，所以适于配置具有厚度的电子器件，还能够使线圈天线、面状导体、磁性体相互进一步接近。
《第6实施方式》
第6实施方式中，对面状导体、线圈天线及磁性体的位置关系与第1 实施方式不同的电子设备加以表示。
图9是第6实施方式涉及的电子设备206的剖视图。和在第1实施方式中图1示出的电子设备201不同，具备树脂壳体90且面状导体10未构成壳体的一部分。再有，在与面状导体10所对应的磁性体30的对置面相反的一侧配置有线圈天线的线圈导体21。
面状导体10也可以隔着粘结片(双面粘结胶带)而粘贴于壳体90 的内面。磁性体30既可以隔着粘结片而粘贴于面状导体10，也可以粘贴于电路基板40。线圈天线20既可以在电绝缘状态下粘贴于面状导体10、也可以粘贴于壳体90的内面。其他结构和第1实施方式的电子设备201 同样。
如本实施方式那样，也能够实现面状导体10被配置于线圈天线20 与磁性体30之间的结构。
图9中，虚线表示有助于线圈天线20与对方侧装置的线圈天线210 的磁场耦合的磁通φ的样子。如图9所示，通过在和对方侧装置的线圈天线210相反的一侧配置磁性体30，从而磁通向未配置磁性体30的一侧(对方侧装置方向)扩展，线圈天线20和面状导体10较强地进行磁场耦合，进一步面状导体10与对方侧装置的线圈天线210较强地进行磁场耦合。
《第7实施方式》
第7实施方式中，针对适用于近距离通信系统及非接触电力传输系统的天线装置、和与之连接的电路的例子加以表示。
图10是第7实施方式涉及的电子设备的主要部分的电路图。线圈天线的构造如以上各实施方式所示出的那样。在图10中，电感器L20是用电感器的电路记号来表示出线圈天线(以上各实施方式中示出的线圈天线 20)的部件。切换电路1是有选择地将线圈天线连接于电力传输用电路2 或NFC通信电路3的一方的电路。若切换电路1被连接于电力传输用电路2，则通过电感器L20与电容器C1能构成在非接触电力传输用的频率下进行谐振的LC谐振电路。再有，若切换电路1被连接于NFC通信电路3，则通过电感器L20与电容器C2能构成在NFC通信用的频率下进行谐振的LC谐振电路。
NFC通信用的频率例如为13.56MHz，非接触电力传输用的频率例如为其1/2即6.78MHz。均属于ISM(Industrial，Scientific and Medical Band)之中的HF频带内的频带，已经示出的面状导体10作为辐射元件起作用，磁性体30能有效地利用其导磁率。
最后，上述实施方式的说明在所有方面均为例示，而非限制性的内容。对于本领域的技术人员而言能够适宜地实现变形及变更。例如，能够实现不同的实施方式中示出的结构的局部置换或组合。本实用新型的范围不是由上述实施方式来表示，而是由权利要求书来表示。进一步，本实用新型的范围中有意包含和权利要求的范围均等的含义及范围内的所有变更。
-符号说明-
C1、C2…电容器
L20…电感器
1…切换电路
2…电力传输用电路
3…NFC通信电路
10、10A、10B…面状导体
10C…切口部
11…金属壳体部
20…线圈天线
20AP…线圈开口
21…线圈导体
22…柔性基材
30、30A、30B…磁性体
31A～31G…磁性体延伸部
32…磁性体集合部
40…电路基板
50…显示器
90…树脂壳体
91、92…树脂壳体部
101…天线装置
201、202…电子设备
210…对方侧线圈天线。