线圈天线以及天线装置的制作方法

文档序号:16487376发布日期:2019-01-04 23:10阅读:319来源:国知局
线圈天线以及天线装置的制作方法

技术领域

本实用新型涉及被利用于例如NFC(Near field communication,近场通信)等的通信的天线装置、以及具备其的电子设备、天线装置所具备的供电线圈。



背景技术:

专利文献1示出了一种天线装置,具备与收发电路连接的供电线圈、及与该供电线圈进行磁场耦合的线圈天线。这样,若具备与线圈天线进行磁场耦合的供电线圈,则不需要将收发电路与线圈天线直接连接,例如不需要信号电缆与连接用连接器的焊接,能够减少组装工时,并且不需要确保用于绕回信号电缆的空间,有助于天线装置以及电子设备的小型化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2005/017821号



技术实现要素:

-实用新型要解决的课题-

在具备被利用于上述NFC等的通信的天线装置的电子设备中谋求小型化,线圈的形状、匝数的制约较多,仅通过被限制的大小的1个线圈天线有可能不能与通信对象侧天线装置充分耦合。

另一方面,在如上述专利文献1中所述的具备供电线圈和线圈天线的天线装置中,若不适当地确定供电线圈与线圈天线的耦合系数,则可能进一步减弱天线装置与通信对象侧天线装置的耦合。此外,用于形成规定电感的线圈天线并且以规定的耦合系数使供电线圈与线圈天线耦合的设计上的自由度较低。

本实用新型的目的在于,提供一种供电线圈、能够适当地确定供电线圈与线圈天线的耦合状态的天线装置、以及具备该天线装置的电子设备。

-解决课题的手段-

(1)本实用新型的天线装置具备:

第1线圈天线以及第2线圈天线,卷绕轴方向相互不垂直;和

供电线圈,具有相对于所述第1线圈天线的卷绕轴为正交方向的卷绕轴、第1线圈开口和第2线圈开口,被配置于所述第1线圈天线与所述第2线圈天线的高度方向之间,

在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈开口比所述第2线圈开口更接近于所述第1线圈天线的线圈开口,

在沿着所述第2线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第2线圈开口比所述第1线圈开口更接近于所述第2线圈天线的线圈开口,所述第1线圈天线和所述第2线圈天线以关于所述第1线圈天线的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

通过上述结构,透过(辐射或者入射)第1线圈天线以及第2线圈天线的磁通经由供电线圈而不相互阻碍地朝向相同方向,因此能够得到良好的通信特性。即,通过供电线圈与第1线圈天线以及第2线圈天线都较强耦合,从而第1线圈天线以及第2线圈天线作为高效率的辐射体而发挥作用。

(2)在上述(1)中,优选在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈天线具有从所述第2线圈开口向所述第1线圈开口的方向靠近的变形部。由此,能够减小俯视下的面积,能够构成小型的天线装置。此外,通过第1线圈天线与第2线圈天线重叠,能够成为使电感相互增强的耦合,因此线圈天线的作为辐射体的效率提高。

(3)在上述(2)中,优选在沿着所述第2线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第2线圈天线具有从所述第1线圈开口向所述第2线圈开口的方向靠近的变形部。由此,不仅供电线圈与第1线圈天线的耦合,供电线圈与第2线圈天线的耦合也能够提高。

(4)本实用新型的天线装置具备:

第1线圈天线以及第2线圈天线,卷绕轴方向相互不垂直;和

供电线圈,具有相对于所述第1线圈天线的卷绕轴为正交方向的卷绕轴、第1线圈开口和第2线圈开口,被配置于所述第1线圈天线与所述第2线圈天线之间,

在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈开口比所述第2线圈开口更接近于所述第1线圈天线的线圈开口,

在沿着所述第2线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述供电线圈的形成区域与所述第2线圈天线的线圈导体的至少一部分重叠并且所述第1线圈开口和所述第2线圈开口位于所述第2线圈天线的线圈开口的外侧,或者所述第1线圈开口和所述第2线圈开口与所述第2线圈天线的线圈开口重叠,

所述第1线圈天线和所述第2线圈天线以关于所述第1线圈天线的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

通过以上的结构,能够使供电线圈与第1线圈天线耦合,并且抑制供电线圈与第2线圈天线的耦合。

(5)在上述(4)中,优选在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈天线具有从所述第2线圈开口向所述第1线圈开口的方向靠近的变形部。由此,能够减小俯视下的面积,能够构成小型的天线装置。此外,通过第1线圈天线与第2线圈天线重叠,成为使电感相互增强的耦合,因此线圈天线的作为辐射体的效率提高。

(6)在上述(4)或者(5)中,优选所述第1线圈天线与所述第2线圈天线相比,匝数多。由此,能够抑制供电线圈与第2线圈天线的耦合,并且能够提高供电线圈与第1线圈天线的耦合系数。

(7)在上述(1)至(6)的任一个中,优选所述第1线圈天线或者所述第2线圈天线的至少任一方是向远场辐射电磁波的辐射元件的至少一部分,所述第1线圈天线以及所述第2线圈天线是向近场辐射磁场的辐射元件的至少一部分。由此,能够具备近场天线和远场天线这两方并且构成小型的天线装置。

(8)在上述(1)至(6)的任一个中,优选上述第1线圈天线或者上述第2线圈天线的至少任一方是向近距离辐射电磁波的辐射元件的至少一部分,上述第2线圈天线是驻波型天线的辐射元件的至少一部分。由此,能够构成具备适合于远距离通信的驻波型天线和近距离通信用天线的小型的天线装置。

(9)在上述(1)至(8)的任一个中,优选在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向或者所述第2线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈天线以及所述第1线圈天线的线圈开口的形成区域、与所述第2线圈天线以及所述第2线圈天线的线圈开口的形成区域至少一部分重叠。由此,能够减小俯视下的面积,能够构成小型的天线装置。

(10)在上述(1)至(9)的任一个中,优选所述第1线圈天线的一部分或者所述第2线圈天线的一部分形成于所述供电线圈。在该结构中,与第1线圈天线的一部分或第2线圈天线的一部分未形成于供电线圈的情况相比,第1线圈天线(或者第2线圈天线)和供电线圈的线圈导体更加接近。即,第1线圈天线(或者第2线圈天线)与线圈导体之间的距离变短。因此,能够进一步增强第1线圈天线(或者第2线圈天线)与线圈导体的耦合。

(11)本实用新型的天线装置具备:

第1线圈天线以及第2线圈天线,卷绕轴方向相互不垂直;和

供电线圈,具有相对于所述第1线圈天线的卷绕轴为正交方向的卷绕轴、第1线圈开口和第2线圈开口,被配置于所述第1线圈天线与所述第2线圈天线之间,

在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈天线的线圈开口的形成区域与所述第2线圈天线的线圈开口的形成区域至少一部分重叠,

在所述第1线圈天线的所述卷绕轴方向,所述第1线圈开口比所述第2线圈天线更接近于所述第1线圈天线,并且在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈开口被配置为比所述第2线圈开口更接近于所述第1线圈天线的线圈开口,

所述第1线圈天线和所述第2线圈天线以关于所述第1线圈天线的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

(12)本实用新型的天线装置具备:

第1线圈天线以及第2线圈天线,卷绕轴方向相互不垂直;和

供电线圈,具有相对于所述第1线圈天线的卷绕轴为正交方向的卷绕轴、第1线圈开口和第2线圈开口,被配置于所述第1线圈天线与所述第2线圈天线之间,

在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈天线的线圈开口的形成区域与所述第2线圈天线的线圈开口的形成区域至少一部分重叠,

所述供电线圈在所述第1线圈天线的所述卷绕轴方向,比所述第2线圈天线更接近于所述第1线圈天线,

在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈开口比所述第2线圈开口更接近于所述第1线圈天线的线圈开口,

在沿着所述第2线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述供电线圈的形成区域与所述第2线圈天线的线圈导体的至少一部分重叠并且所述第1线圈开口和所述第2线圈开口位于所述第2线圈天线的线圈开口的外侧,或者所述第1线圈开口和所述第2线圈开口与所述第2线圈天线的线圈开口重叠,

所述第1线圈天线和所述第2线圈天线以关于所述第1线圈天线的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

通过以上的结构,能够使供电线圈与第1线圈天线耦合,并且抑制供电线圈与第2线圈天线的耦合。此外,通过第1线圈天线与第2线圈天线重叠从而进行耦合以使得电感相互增强,因此线圈天线的作为辐射体的效率提高。

(13)在上述(12)中,优选在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈天线具有从所述第2线圈开口向所述第1线圈开口的方向靠近的变形部。由此,能够减小俯视下的面积,能够构成小型的天线装置。

(14)在上述(11)至(13)的任一个中,优选所述第1线圈天线与所述第2线圈天线相比,匝数多。由此,能够抑制供电线圈与第2线圈天线的耦合,并且提高供电线圈与第1线圈天线的耦合。

(15)在上述(11)至(14)的任一个中,优选所述第1线圈天线或者所述第2线圈天线的至少任一方是向远场辐射电磁波的辐射元件的至少一部分,所述第1线圈天线以及所述第2线圈天线是向近场辐射磁场的辐射元件的至少一部分。由此,能够具备近场天线和远场天线这两方并且构成小型的天线装置。

(16)在上述(11)至(14)的任一个中,优选所述第1线圈天线或者所述第2线圈天线的至少任一方是驻波型天线的辐射元件的至少一部分。由此,能够构成具备适合于远距离通信的驻波型天线和近距离通信用天线的小型的天线装置。

(17)在上述(11)至(16)的任一个中,优选所述第1线圈天线的一部分或者所述第2线圈天线的一部分形成于所述供电线圈。在该结构中,与第1线圈天线的一部分或第2线圈天线的一部分未形成于供电线圈的情况相比,第1线圈天线(或者第2线圈天线)与供电线圈的线圈导体更加接近。即,第1线圈天线(或者第2线圈天线)与线圈导体之间的距离变短,能够进一步增强第1线圈天线(或者第2线圈天线)与线圈导体的耦合。

(18)本实用新型的天线装置,具备:

第1线圈天线导体;和

供电线圈,

所述供电线圈具有:

绝缘体;

线圈导体,与外部的供电电路连接,形成于所述绝缘体,且具有卷绕轴;和

第1环状导体,形成于所述绝缘体,具有卷绕轴,且与所述线圈导体不导通,

所述第1环状导体的所述卷绕轴与所述线圈导体的所述卷绕轴相互大致一致,

从所述线圈导体的卷绕轴方向观察时,所述第1环状导体的开口部的至少一部分与所述线圈导体的开口部重叠,

所述第1环状导体的匝数大致为1或者为所述线圈导体的电感的1/10以下,

所述第1线圈天线导体以及所述第1环状导体被相互连接而构成一个线圈天线。

在该结构中,与作为线圈天线的一部分的第1环状导体未形成于供电线圈的情况相比,线圈天线与供电线圈的线圈导体更加接近。即,线圈天线与线圈导体之间的距离变短,能够进一步增强线圈天线与线圈导体的耦合。

(19)在上述(18)中,也可以具备形成于所述层叠体的底面的多个连接端子。

(20)在上述(19)中,也可以所述多个连接端子包含:与所述线圈导体的两端分别导通的2个外部连接端子、和与所述第1环状导体的两端分别导通的2个第1线圈天线导体连接端子。

(21)在上述(20)中,优选从所述第1环状导体的卷绕轴方向观察时,接近于与所述层叠体的所述底面对置的顶面的所述第1环状导体中流过的电流的方向与从所述第1线圈天线导体向所述第1线圈天线导体连接端子流动的电流的方向相反。通过该结构,由于第1环状导体中产生的磁通不被第1线圈天线导体中产生的磁通抵消,因此线圈天线的作为辐射体的效率提高。

(22)本实用新型的一种线圈天线,具备:

绝缘体;

线圈导体,与外部的供电电路连接,形成于所述绝缘体,且具有卷绕轴;和

第1环状导体,形成于所述绝缘体,具有卷绕轴,且与所述线圈导体不导通,

所述第1环状导体的所述卷绕轴与所述线圈导体的所述卷绕轴相互大致一致,

从所述线圈导体的卷绕轴方向观察时,所述第1环状导体的开口部的至少一部分与所述线圈导体的开口部重叠,

所述第1环状导体的匝数大致为1或者为所述线圈导体的电感的1/10以下。

在该结构中,由于第1环状导体与线圈导体之间的距离较短,因此能够实现线圈天线与线圈导体的耦合较强的供电线圈。

(23)在上述(22)中,也可以具备形成于所述层叠体的底面的多个连接端子。

(24)在上述(23)中,也可以所述多个连接端子包含:与所述线圈导体的两端分别导通的2个外部连接端子、和与所述第1环状导体的两端分别导通的2个第1线圈天线导体连接端子。

(25)本实用新型的电子设备具备:壳体和天线装置,

所述天线装置具备:

第1线圈天线以及第2线圈天线,卷绕轴方向相互不垂直;和

供电线圈,具有相对于所述第1线圈天线的卷绕轴为正交方向的卷绕轴、第1线圈开口和第2线圈开口,被配置于所述第1线圈天线与所述第2线圈天线的高度方向之间,

在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈开口比所述第2线圈开口更接近于所述第1线圈天线的线圈开口,

在沿着所述第2线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第2线圈开口比所述第1线圈开口更接近于所述第2线圈天线的线圈开口,

所述第1线圈天线和所述第2线圈天线以关于所述第1线圈天线的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

通过上述结构,能够构成具备供电线圈与线圈天线的耦合状态被适当地确定的天线装置的电子设备。

(26)本实用新型的电子设备具备:壳体和天线装置,

所述天线装置具备:

第1线圈天线以及第2线圈天线,卷绕轴方向相互不垂直;和

供电线圈,具有相对于所述第1线圈天线的卷绕轴为正交方向的卷绕轴、第1线圈开口和第2线圈开口,被配置于所述第1线圈天线与所述第2线圈天线之间,

在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈开口比所述第2线圈开口更接近于所述第1线圈天线的线圈开口,

在沿着所述第2线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述供电线圈的形成区域与所述第2线圈天线的线圈导体的至少一部分重叠并且所述第1线圈开口和所述第2线圈开口位于所述第2线圈天线的线圈开口的外侧,或者所述第1线圈开口和所述第2线圈开口与所述第2线圈天线的线圈开口重叠,

所述第1线圈天线和所述第2线圈天线以关于所述第1线圈天线的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

通过上述结构,能够构成具备供电线圈与线圈天线的耦合状态被适当地确定的天线装置的电子设备。

(27)本实用新型的电子设备具备:壳体和天线装置,

所述天线装置具备:

第1线圈天线以及第2线圈天线,卷绕轴方向相互不垂直;和

供电线圈,具有相对于所述第1线圈天线的卷绕轴为正交方向的卷绕轴、第1线圈开口和第2线圈开口,被配置于所述第1线圈天线与所述第2线圈天线之间,

在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈天线的线圈开口的形成区域与所述第2线圈天线的线圈开口的形成区域至少一部分重叠,

在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈开口比所述第2线圈开口更接近于所述第1线圈天线的线圈开口,并且在所述第1线圈天线的所述卷绕轴方向,所述第1线圈开口被配置为比所述第2线圈天线更接近于所述第1线圈天线,

所述第1线圈天线和所述第2线圈天线以关于所述第1线圈天线的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

(28)本实用新型的电子设备具备:壳体和天线装置,

所述天线装置具备:

第1线圈天线以及第2线圈天线,卷绕轴方向相互不垂直;和

供电线圈,具有相对于所述第1线圈天线的卷绕轴为正交方向的卷绕轴、第1线圈开口和第2线圈开口,被配置于所述第1线圈天线和所述第2线圈天线之间,

在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈天线的线圈开口的形成区域与所述第2线圈天线的线圈开口的形成区域至少一部分重叠,

所述供电线圈在所述第1线圈天线的所述卷绕轴方向,比所述第2线圈天线更接近于所述第1线圈天线,

在沿着所述第1线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述第1线圈开口比所述第2线圈开口更接近于所述第1线圈天线的线圈开口,

在沿着所述第2线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,所述供电线圈的形成区域与所述第2线圈天线的线圈导体的至少一部分重叠并且所述第1线圈开口和所述第2线圈开口位于所述第2线圈天线的线圈开口的外侧,或者所述第1线圈开口和所述第2线圈开口与所述第2线圈天线的线圈开口重叠,

所述第1线圈天线和所述第2线圈天线以关于所述第1线圈天线的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

通过上述结构,能够构成具备供电线圈与线圈天线的耦合状态被适当地确定的天线装置的电子设备。

(29)在上述(25)或者(28)的任一个中,优选所述第1线圈天线和所述第2线圈天线的至少一方是构成于所述壳体的导电部的至少一部分。由此,能够构成部件点数被减少了的小型的电子设备。

-实用新型效果-

根据本实用新型,能够得到供电线圈、供电线圈与线圈天线的耦合状态被适当地确定的天线装置、以及具备该天线装置的电子设备。

附图说明

图1(A)是第1实施方式所涉及的天线装置101的俯视图,图1(B)是其主视图。

图2(A)是第2实施方式所涉及的天线装置102A的主视图,图2(B)是其俯视图。

图3是第2实施方式所涉及的另一天线装置102B的俯视图。

图4是第3实施方式所涉及的天线装置103的俯视图。

图5是将天线装置103所具备的第1线圈天线10和第2线圈天线20分离图示的俯视图。

图6是图4中的X-X部分的剖视图。

图7是第4实施方式所涉及的天线装置104A的俯视图。

图8是第4实施方式所涉及的另一天线装置104B的俯视图。

图9是第4实施方式所涉及的又一天线装置104C的俯视图。

图10是第5实施方式所涉及的天线装置105A的俯视图。

图11是将天线装置105A所具备的第1线圈天线10和第2线圈天线20分离图示的俯视图。

图12是第5实施方式所涉及的另一天线装置105B的俯视图。

图13是将天线装置105B所具备的第1线圈天线10和第2线圈天线20分离图示的俯视图。

图14(A)是第6实施方式所涉及的电子设备207的主要部分的俯视图,图14(B)是图14(A)中的X-X部分的剖视图。

图15(A)是第7实施方式所涉及的电子设备208的主要部分的俯视图,图15(B)是图15(A)中的X-X部分的剖视图。

图16是分别表示第7实施方式所涉及的电子设备208的第1线圈天线10以及第2线圈天线与供电线圈30的磁场耦合的样子、与通信对象侧天线的磁场耦合的样子的图。

图17是表示在第8实施方式所涉及的电子设备中,被安装于电路基板11的供电线圈31的分解立体图。

图18是表示供电线圈31中的层叠体70的各基材层的电极图案等的分解俯视图。

图19(A)是图17中的X-X部分的剖视图,图19(B)是图17中的Y-Y部分的剖视图。

图20是图17中的X-X部分的剖视图,表示在第1线圈天线10中流过电流的情况下,流过供电线圈31内的电流的路径的剖视图。

图21是表示在第9实施方式所涉及的电子设备中,被安装于电路基板11的供电线圈32的分解立体图。

图22是表示供电线圈32中的层叠体70的各基材层的电极图案等的分解俯视图。

图23(A)是图21中的X-X部分的剖视图,图23(B)是图21中的Y-Y部分的剖视图。

图24是图21中的X-X部分的剖视图,是表示在第1线圈天线10中流过电流的情况下,流过供电线圈32内的电流的路径的剖视图。

图25(A)是表示供电线圈32的第1环状导体10B与第1线圈天线导体10A中流过电流i1的情况下产生的磁通的立体图,图25(B)是其剖视图。

图26(A)是表示作为比较例,第8实施方式所涉及的供电线圈31的第1环状导体10B与第1线圈天线导体10A中流过电流i1的情况下产生的磁通的立体图,图26(B)是其剖视图。

图27(A)是第10实施方式所涉及的电子设备210的主要部分的俯视图,图27(B)是图27(A)中的Y-Y部分的剖视图。

图28是第11实施方式所涉及的天线装置110的俯视图。

图29是将天线装置110所具备的第1线圈天线10与第2线圈天线20分离图示的俯视图。

图30是天线装置110的主视图。

图31(A)是第12实施方式所涉及的电子设备212的主要部分的俯视图,图31(B)是图31(A)中的X-X部分的剖视图。

图32(A)是第13实施方式所涉及的电子设备213的主要部分的俯视图,图32(B)是图32(A)中的X-X部分的剖视图。

-符号说明-

AP1、AP2...线圈开口

CAa、CAb...电缆

CNa...第1连接点

CNb...第2连接点

E1...第1线圈开口

E2...第2线圈开口

GEb...背面接地导体

GEf...表面接地导体

SL...狭缝

1、2...基材

3...柔性基板

4、4a、4b...可动型探针

5、52...芯片电容器

6、51...RFIC

7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g、7h、7i、7j、7k、7l、7m、7n、7o、7p、7q...基材层

8...芯片电感器

10...第1线圈天线

10A...第1线圈天线导体

10B...第1环状导体

10C...线圈导体

10P...变形部

10Ta...第1端

10Tb...第2端

11...电路基板

12...磁性体片

20...第2线圈天线

20P、20P1、20P2...变形部

20Ta、20Tb...两端

21、21a、21b、21c...金属壳体

21S...短截线

22...壳体树脂部

30、31、32...供电线圈

40...接收电路

51...RFIC

52...芯片电容器

60...显示器

70、71...层叠体

71A、71B、71C、71D...第1线状导体

72A、72B...第2线状导体

73A、73B、73C、73D...第3线状导体

81...第1端面导体

82...第2端面导体

91A、91B...第1线圈天线导体连接端子

91C、91D...第1连接导体

92A、93A...外部连接端子

92B、93B...外部连接导体

i91A、i91B...第1连接导体的导体图案形成区域

101、102A、102B、103、104A、104B、104C、105A、105B...天线装置

206、207、208、210...电子设备

300...通信对象侧天线。

具体实施方式

在以下所示的各实施方式中,所谓“天线装置”,只要无特别指定,主要指辐射磁通的天线。天线装置是被用于与通信对象侧的天线进行使用了磁场耦合的近场通信的天线,例如被利用于NFC(Near field communication,近场通信)等的通信。天线装置所使用的频带例如被用于HF频带,特别地被用于13.56MHz或者13.56MHz附近的频率。由于天线装置的大小与所使用的频率下的波长λ相比非常小,因此在使用频带下,电磁波的辐射特性不好。将后述的天线装置所具备的线圈天线的线圈导体伸长时的线圈导体的长度为λ/10以下。另外,这里所谓的波长,是指考虑了基于形成有天线的基材的介电性或透磁性的波长缩短效果的有效波长。线圈天线所具有的线圈导体的两端连接于对使用频带(HF频带,特别是13.56MHz附近)进行操作的供电电路。因此,在线圈导体中,沿着线圈导体,换句话说,在电流的流动方向,流过几乎一样大小的电流,难以如线圈导体的长度与波长为同等程度以上时那样,产生沿着线圈导体的电流分布。

以下,参照附图来举出几个具体的例子,表示多个具体实施方式。各附图中对同一位置赋予同一符号。考虑要点的说明或者理解的容易性,为了方便而分为实施方式进行表示,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,针对相同的结构产生的相同的作用效果,不按照每个实施方式依次提及。

《第1实施方式》

在第1实施方式中,表示供电线圈与第1线圈天线以及第2线圈天线这两方耦合的天线装置的例子。

图1(A)是第1实施方式所涉及的天线装置101的俯视图,图1(B)是其主视图。

天线装置101具备:第1线圈天线10、第2线圈天线20以及供电线圈30。第1线圈天线10是形成于基材1的矩形螺旋(spiral)状的线圈,第2线圈天线20是形成于基材2的矩形螺旋状的线圈。第1线圈天线10以及第2线圈天线20的卷绕轴方向相互平行(或者相同方向)。

供电线圈30是在长方体状的层叠体,形成有沿着四角筒的盘旋(helical)状的线圈导体的线圈。该供电线圈30具有相对于第1线圈天线10的卷绕轴为正交方向的卷绕轴、第1线圈开口E1和第2线圈开口E2。供电线圈30被配置于第1线圈天线10与第2线圈天线20的高度方向(第1线圈天线10以及第2线圈天线20的卷绕轴方向)之间。

在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1比第2线圈开口E2更接近于第1线圈天线10的线圈开口AP1。此外,在沿着第2线圈天线20的卷绕轴方向的俯视下,第2线圈开口E2比第1线圈开口E1更接近于第2线圈天线20的线圈开口AP2。

在本实施方式中,如图1(A)所示,第1线圈天线10与第2线圈天线20被串联连接。如图1(B)所示,相同方向的磁通分别与第1线圈天线10、第2线圈天线20交链,在第1线圈天线10以及第2线圈天线20感应相同方向的电流(在电流叠加的方向感应)。即,第1线圈天线10和第2线圈天线20以关于第1线圈天线10的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

如图1(B)所示,供电线圈30与第1线圈天线10经由磁通而进行磁场耦合,供电线圈30与第2线圈天线20经由磁通而进行磁场耦合。供电线圈30具有相对于第1线圈天线10的卷绕轴为正交方向的卷绕轴、第1线圈开口E1和第2线圈开口E2,且被配置于第1线圈天线10与第2线圈天线20的高度方向(卷绕轴方向)之间,因此透过第1线圈天线10的磁通的方向与透过第2线圈天线20的磁通的方向为相同方向。

根据本实施方式,透过第1线圈天线10以及第2线圈天线20(辐射或者入射)的磁通经由供电线圈30而不相互阻碍地朝向相同方向,因此能够得到良好的通信特性。即,通过供电线圈30与第1线圈天线10以及第2线圈天线20都较强地进行耦合,因此第1线圈天线10以及第2线圈天线20作为高效率的辐射体而发挥作用。

《第2实施方式》

在第2实施方式中,表示第1线圈天线10和第2线圈天线20的配置构造与第1实施方式不同的例子。

图2(A)是第2实施方式所涉及的天线装置102A的主视图,图2(B)是其俯视图。

天线装置102A具备:第1线圈天线10、第2线圈天线20以及供电线圈30。第1线圈天线10是形成于基材1的矩形螺旋状的线圈,第2线圈天线20是形成于基材2的矩形螺旋状的线圈。第1线圈天线10以及第2线圈天线20的卷绕轴方向相互平行。

在基材1,安装与第1线圈天线10串联连接的芯片电容器5。此外,在基材1,安装供电线圈30以及RFIC6。另外,也可以在供电线圈30与RFIC6之间,连接谐振用芯片电容器、滤波电路、匹配电路等。

供电线圈30与第1实施方式中所示的同样地,是形成有盘旋状的线圈导体的线圈。该供电线圈30具有相对于第1线圈天线10的卷绕轴为正交方向的卷绕轴、第1线圈开口E1和第2线圈开口E2。RFIC6与供电线圈30连接。

基材1以及基材2被设置于柔性基板3,柔性基板3如图2(B)所示被折返。在基材1搭载2根可动型探针4。这2根可动型探针4与第2线圈天线20的两端20Ta、20Tb抵接。由此,第1线圈天线10和第2线圈天线20经由2根可动型探针4来电连接。

供电线圈30被配置于第1线圈天线10与第2线圈天线20的高度方向(第1线圈天线10以及第2线圈天线20的卷绕轴方向)之间。

与第1实施方式同样地,在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1比第2线圈开口E2更接近于第1线圈天线10的线圈开口AP1(D11<D12)。此外,在沿着第2线圈天线20的卷绕轴方向的俯视下,第2线圈开口E2比第1线圈开口E1更接近于第2线圈天线20的线圈开口AP2(D22<D21)。

此外,与第1实施方式同样地,第1线圈天线10和第2线圈天线20以关于第1线圈天线10的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

图3是第2实施方式所涉及的另一天线装置102B的俯视图。第1线圈天线10与第2线圈天线20的距离、第1线圈天线10以及第2线圈天线20与供电线圈30的位置关系分别不同于图2(A)所示的天线装置102A。

在天线装置102B中,由于供电线圈30的第1线圈开口E1位于第1线圈天线10的线圈开口AP1内,因此第1线圈天线10的线圈开口AP1与第1线圈开口E1的距离D11等效于0。同样地,由于供电线圈30的第2线圈开口E2位于第2线圈天线20的线圈开口AP2内,因此第2线圈天线20的线圈开口AP2与第2线圈开口E2的距离D22等效于0。

根据天线装置102B的构造,由于上述距离D11、D22等效于0,因此供电线圈30与第1线圈天线10的耦合系数、以及供电线圈30与第2线圈天线20的耦合系数都较高。

《第3实施方式》

在第3实施方式中,表示第1线圈天线10和第2线圈天线20的形状与第1、第2实施方式不同的例子。

图4是第3实施方式所涉及的天线装置103的俯视图。图5是将天线装置103所具备的第1线圈天线10和第2线圈天线20分离图示的俯视图。图6是图4中的X-X部分的剖视图。

天线装置103具备:第1线圈天线10、第2线圈天线20以及供电线圈30。第1线圈天线10是形成于基材1的大致矩形螺旋状的线圈,第2线圈天线20是形成于基材2的大致矩形螺旋状的线圈。在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈天线10具有从第2线圈开口E2向第1线圈开口E1的方向靠近的变形部10P。此外,在沿着第2线圈天线20的卷绕轴方向的俯视下,第2线圈天线20具有从第1线圈开口E1向第2线圈开口E2的方向靠近的变形部20P。

在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1位于第1线圈天线10的线圈开口AP1内,第2线圈开口E2位于第1线圈天线10的线圈开口AP1外。此外,在沿着第2线圈天线20的卷绕轴方向的俯视下,第2线圈开口E2位于第2线圈天线20的线圈开口AP2内,第1线圈开口E1位于第2线圈天线20的线圈开口AP2外。

第1线圈天线10的两端10Ta、10Tb分别连接于第2线圈天线20的两端20Ta、20Tb。由此,第1线圈天线10与第2线圈天线20被并联连接。在该并联连接状态下,第1线圈天线10和第2线圈天线20以关于第1线圈天线10的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

如图6所示,供电线圈30与第1线圈天线10经由磁通而进行磁场耦合,供电线圈30与第2线圈天线20经由磁通而进行磁场耦合。透过第1线圈天线10的磁通的方向与透过第2线圈天线20的磁通的方向为相同方向。

根据本实施方式,能够减小俯视下的面积,能够构成小型的天线装置。此外,由于第1线圈天线10与第2线圈天线20重叠,从而成为使电感相互加强的耦合,因此作为线圈天线的辐射体的效率提高。

《第4实施方式》

在第4实施方式中,表示供电线圈30与第1线圈天线10耦合、供电线圈30与第2线圈天线20不耦合的例子。

图7是第4实施方式所涉及的天线装置104A的俯视图。天线装置104A具备第1线圈天线10、第2线圈天线20以及供电线圈30。第1线圈天线10是形成于基材1的矩形螺旋状的线圈,第2线圈天线20是形成于基材2的矩形螺旋状的线圈。第1线圈天线10以及第2线圈天线20的卷绕轴方向相互平行。

在基材1,安装与第1线圈天线10串联连接的芯片电容器5。此外,在基材1,安装供电线圈30以及RFIC6。另外,也可以在供电线圈30与RFIC6之间,连接谐振用芯片电容器、滤波电路、匹配电路等。

第2线圈天线20的位置与第1实施方式中图2(A)所示的天线装置102A不同。在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1比第2线圈开口E2更接近于第1线圈天线10的线圈开口AP1。此外,在沿着第2线圈天线20的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1、第2线圈开口E2都位于第2线圈天线20的线圈开口AP2内。因此,透过供电线圈30的磁通与第1线圈天线10的线圈开口AP1交链,供电线圈30与第1线圈天线10进行磁场耦合。另一方面,由于透过供电线圈30的磁通出入第2线圈天线20的线圈开口AP2的量相同,因此供电线圈30与第2线圈天线20实质不进行磁场耦合。

第1线圈天线10的两端分别经由可动型探针而与第2线圈天线20的两端20Ta、20Tb连接。由此,第1线圈天线10与第2线圈天线20经由2根可动型探针而被电连接。

图8是第4实施方式所涉及的另一天线装置104B的俯视图。第2线圈天线20的形状与天线装置104A不同。在沿着第2线圈天线20的卷绕轴方向的俯视下,第2线圈天线20分别具有从第1线圈开口E1向第2线圈开口E2的方向靠近的变形部20P1、从第2线圈开口E2向第1线圈开口E1的方向靠近的变形部20P2。并且,在沿着第2线圈天线20的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1、第2线圈开口E2都位于第2线圈天线20的线圈开口AP2外。因此,透过供电线圈30的磁通与第1线圈天线10的线圈开口AP1交链,供电线圈30与第1线圈天线10进行磁场耦合。另一方面,透过供电线圈30的磁通与第2线圈天线20的线圈开口AP2不交链,因此供电线圈30与第2线圈天线20实质不进行磁场耦合。

图9是第4实施方式所涉及的又一天线装置104C的俯视图。该天线装置104C在图7所示的天线装置104A的第1线圈天线10的下表面一侧设置有磁性体片12。这样,通过在夹着第1线圈天线10而与供电线圈30相反的一侧具备磁性体片12,从而能够提高供电线圈30与第1线圈天线10的耦合系数。

根据本实施方式,在第2线圈天线20与供电线圈30的耦合阻碍了第1线圈天线10与供电线圈30的耦合的情况下,通过抑制第2线圈天线20与供电线圈30的耦合,从而能够提高第1线圈天线与供电线圈的耦合度。

另外,也可以使第1线圈天线10的匝数比第2线圈天线20的匝数更多。由此,能够在保持第1线圈天线10以及第2线圈天线20的综合电感相同的情况下,提高与供电线圈30的耦合系数。

《第5实施方式》

在第5实施方式中,表示第1线圈天线10和第2线圈天线20的配置构造不同于第4实施方式的例子。

图10是第5实施方式所涉及的天线装置105A的俯视图。图11是将天线装置105A所具备的第1线圈天线10和第2线圈天线20分离图示的俯视图。

天线装置105A具备第1线圈天线10、第2线圈天线20以及供电线圈30。第1线圈天线10是形成于基材1的大致矩形螺旋状的线圈,第2线圈天线20是形成于基材2的矩形螺旋状的线圈。在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈天线10具有从第2线圈开口E2向第1线圈开口E1的方向靠近的变形部10P。

在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1位于第1线圈天线10的线圈开口AP1内,第2线圈开口E2位于第1线圈天线10的线圈开口AP1外。此外,在沿着第2线圈天线20的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1、第2线圈开口E2都位于第2线圈天线20的线圈开口AP2内。因此,透过供电线圈30的磁通与第1线圈天线10的线圈开口AP1交链,供电线圈30与第1线圈天线10进行磁场耦合。另一方面,由于透过供电线圈30的磁通出入第2线圈天线20的线圈开口AP2的量相同,因此供电线圈30与第2线圈天线20实质不进行磁场耦合。

第1线圈天线10的两端10Ta、10Tb分别连接于第2线圈天线20的两端20Ta、20Tb。由此,第1线圈天线10与第2线圈天线20被并联连接。在该并联连接状态下,第1线圈天线10和第2线圈天线20以关于第1线圈天线10的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

图12是第5实施方式所涉及的另一天线装置105B的俯视图。图13是将天线装置105B所具备的第1线圈天线10和第2线圈天线20分离图示的俯视图。

天线装置105B具备:第1线圈天线10、第2线圈天线20以及供电线圈30。第1线圈天线10是形成于基材1的大致矩形螺旋状的线圈,第2线圈天线20是形成于基材2的大致矩形螺旋状的线圈。在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈天线10具有从第2线圈开口E2向第1线圈开口E1的方向靠近的变形部10P。此外,在沿着第2线圈天线20的卷绕轴方向的俯视下,第2线圈天线20分别具有从第1线圈开口E1向第2线圈开口E2的方向靠近的变形部20P1、从第2线圈开口E2向第1线圈开口E1的方向靠近的变形部20P2。

在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1位于第1线圈天线10的线圈开口AP1内,第2线圈开口E2位于第1线圈天线10的线圈开口AP1外。此外,在沿着第2线圈天线20的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1、第2线圈开口E2都位于第2线圈天线20的线圈开口AP2外。因此,透过供电线圈30的磁通与第1线圈天线10的线圈开口AP1交链,供电线圈30与第1线圈天线10进行磁场耦合。另一方面,由于透过供电线圈30的磁通与第2线圈天线20的线圈开口AP2不交链,因此供电线圈30与第2线圈天线20实质不进行磁场耦合。

《第6实施方式》

在第6实施方式中,表示将壳体的一部分利用为第2线圈天线的电子设备的例子、以及将壳体的一部分利用为另一通信系统的天线的电子设备的例子。

图14(A)是第6实施方式所涉及的电子设备207的主要部分的俯视图,图14(B)是图14(A)中的X-X部分的剖视图。电子设备207是例如智能电话等的便携电子设备,在与显示器60的形成面相反的一侧具备金属壳体21a、21b。换句话说,金属壳体21a、21b是具有导电性的壳体。金属壳体21a、21b的规定位置被短截线21S连接。金属壳体21a、21b的间隙形成为狭缝SL。在该狭缝SL设置(堵塞)壳体树脂部22。在金属壳体21的内侧设置电路基板11。在电路基板11的表面形成第1线圈天线10。此外,在电路基板11,安装有供电线圈30、芯片电容器5、52、芯片电感器8、RFIC6、51。另外,也可以在供电线圈30与RFIC6之间连接谐振用芯片电容器、滤波电路、匹配电路等。

芯片电容器5以及芯片电感器8在第1线圈天线10的中途被串联连接。第1线圈天线10的第1端10Ta、第2端10Tb分别经由可动型探针(未图示)而与夹着金属壳体21的狭缝SL的两侧抵接。因此,由金属壳体21a、21b、基于短截线21S的狭缝SL的内边、可动型探针构成的电流路径作为第2线圈天线而发挥作用。并且,该第2线圈天线与第1线圈天线10电连接。通过该第1线圈天线10、第2线圈天线、芯片电容器5以及芯片电感器8的串联连接电路中包含的电感成分和电容成分而构成LC谐振电路。该LC谐振电路的谐振频率与NFC的通信载波频率相等,或者近似。

供电线圈30的第1线圈开口E1位于第1线圈天线10的线圈开口AP1内,第2线圈开口E2位于第1线圈天线10的线圈开口AP1外。此外,在金属壳体21的俯视下,供电线圈30位于相当于第2线圈天线的线圈开口的狭缝SL的中央。因此,供电线圈30与第1线圈天线10进行磁场耦合,与第2线圈天线几乎不耦合。

根据本实施方式,由于将金属壳体的一部分利用为线圈天线,因此能够构成被金属壳体覆盖并且具备线圈天线的电子设备。

通过金属壳体21a、21b以及短截线21S来构成倒F型天线。RFIC51例如是蜂窝通信、无线LAN、Bluetooth(注册商标)、GPS等、NFC以外的远距离无线通信(远场通信)用的IC。这些远距离无线通信的载波频率比NFC的载波频率高。RFIC51经由芯片电容器52来向上述倒F型天线供电。在基于该RFIC51的通信频率下,芯片电感器8的阻抗较高,芯片电感器8等效于开路状态。因此,倒F型天线作为独立于第1线圈天线10以及第2线圈天线的远距离无线通信(远场通信)用天线而发挥作用。

另外,也可以取代芯片电感器8,而设置截断上述蜂窝通信等的通信频带的低通滤波器等的滤波器或开关。此外,芯片电感器8也可以在NFC的通信频率下有助于谐振。此外,也可以取代芯片电容器52,而设置截断NFC通信频带的高通滤波器等的滤波器或开关。此外,也可以在RFIC51的后级(天线侧)设置滤波器或匹配电路。

上述倒F型天线是向远距离(远场)辐射电磁波的辐射元件以及驻波型天线的辐射元件的例子。另外,这里所谓的“向远距离(远场)辐射电磁波的辐射元件”,是指向与载波信号的波长相比足够远的距离辐射电磁波的辐射元件。具体而言,是指与通信对象分开1波长以上,经由电磁波来进行通信的辐射元件。此外,所谓“驻波型天线”,是指在辐射元件上电磁场进行谐振、在辐射元件上产生电位或电流的分布从而产生驻波的辐射元件。在实施方式中,对驻波型天线的辐射元件为倒F型天线的情况进行了说明,但也可以是偶极天线、单极天线、缝隙天线等其他驻波型天线。

《第7实施方式》

在第7实施方式中,表示将壳体的一部分利用为第2线圈天线、并且将壳体的一部分利用为另一通信系统的天线的电子设备的例子。

图15(A)是第7实施方式所涉及的电子设备208的主要部分的俯视图,图15(B)是图15(A)中的X-X部分的剖视图。电子设备208例如是智能电话等的便携电子设备,在与显示器60的形成面相反的一侧具备金属壳体21b,在两端部具备构成将电子设备的两主面(显示器60的形成面和与其对置的面)连结的侧面的一部分的框状的金属壳体21a、21c。换句话说,金属壳体21a、21b、21c是具有导电性的壳体。在金属壳体21a、21b的间隙、以及金属壳体21c、21b的间隙分别设置壳体树脂部22。在金属壳体21的内侧设置电路基板11。在电路基板11的表面形成第1线圈天线10。此外,在电路基板11形成面状导体(电路的接地图案)11G。金属壳体与面状导体11G连接。进一步地,在电路基板11,安装有供电线圈30、芯片电容器5、52、芯片电感器8、RFIC6、51。

芯片电容器5以及芯片电感器8在第1线圈天线10的中途被串联连接。第1线圈天线10的第1端与电路基板11的面状导体11G的连接点CNa连接。第1线圈天线10的第2端经由电缆CAa而与金属壳体21a的第1连接点连接。此外,上述面状导体11G的第2连接点CNb与金属壳体21a的第2连接点经由电缆Cab而被连接。因此,由金属壳体21a、面状导体11G、电缆CAa、CAb构成的电流路径作为第2线圈天线而发挥作用。并且,该第2线圈天线与第1线圈天线10电连接。通过该第1线圈天线10、第2线圈天线、芯片电容器5以及芯片电感器8的串联连接电路中包含的电感成分和电容成分来构成LC谐振电路。

供电线圈30的第1线圈开口E1位于第1线圈天线10的线圈开口AP1内,第2线圈开口E2位于第1线圈天线10的线圈开口AP1外。因此,供电线圈30与第1线圈天线10进行磁场耦合。

由于面状导体11G接近于第1线圈天线10、供电线圈30的开口(俯视下一部分重叠),因此面状导体11G也作用为辐射体。

图16是分别表示第1线圈天线10以及第2线圈天线与供电线圈30的磁场耦合的样子、与通信对象侧天线的磁场耦合的样子的图。供电线圈30中通过磁通通过通信对象侧天线300的磁通与第1线圈天线10以及第2线圈天线交链。

《第8实施方式》

在第8实施方式中,表示形成有第1线圈天线的一部分的供电线圈的例子。

图17是表示在第8实施方式所涉及的电子设备中,安装于电路基板11的供电线圈31的分解立体图。

供电线圈31是第1线圈天线的一部分即第1环状导体、沿着四角筒的盘旋状的线圈导体形成于长方体状的层叠体70的线圈。这些线圈导体以及第1环状导体的卷绕轴方向相互平行(或者相同方向),与层叠体70的长边方向一致。供电线圈31被安装于电路基板11的表面。

在供电线圈31的底面(安装面),形成用于与RFIC等连接的2个外部连接端子、用于与第1线圈天线导体10A连接的2个第1线圈天线导体连接端子。本实施方式所涉及的第1线圈天线导体10A与供电线圈所具有的第1环状导体连接,构成一个线圈天线(第1线圈天线)。在第1线圈天线导体10A,形成连接端子10Tc、10Td,供电线圈31的2个第1线圈天线导体连接端子分别与这些连接端子10Tc、10Td连接。

图18是表示供电线圈31中的层叠体70的各基材层的电极图案等的分解俯视图。图19(A)是图17中的X-X部分的剖视图,图19(B)是图17中的Y-Y部分的剖视图。在图19(A)中,将第1环状导体10B涂上黑色来进行表示,在图19(B)中,将线圈导体10C涂上黑色来进行表示。

层叠体70是按照图18中的(1)~(17)所示的多个基材层7a~7q的顺序层叠而构成的。在图18中,(1)为最下层,(17)为最上层。在图18中,(1)~(17)分别是基材层7a~7q的底面,基材层7a的底面是层叠体70的安装面。

基材层7a、7b、7c、7p、7q是立方体形状的非磁性体层,例如是非磁性铁氧体。基材层7d~7o是长方体状的磁性体层,例如是磁性铁氧体。换句话说,层叠体70是由非磁性体层即基材层7a、7b、7c、7p、7q夹着磁性体层即基材层7d~7o的结构。另外,基材层7a~7q并非一定是磁性体层或者非磁性体层,是绝缘体即可。此外,这里所谓的非磁性体层,是指导磁率比磁性体层低的层,不是必须为非磁性体,非磁性体层也可以是相对导磁率为1以上且比磁性体层的相对导磁率低的磁性体。

在图18中的(1)所示的基材层7a的底面,形成外部连接端子92A、93A以及第1线圈天线导体连接端子91A、91B。外部连接端子92A、93A是矩形的导体图案,第1线圈天线导体连接端子91A、91B是矩形的导体图案。

在图18中的(2)所示的基材层7b的底面,形成外部连接导体92B、93B以及第1连接导体91C、91D。外部连接导体92B、93B是与外部连接端子92A、93A类似的大致矩形的导体图案,经由层间连接导体而与外部连接端子92A、93A分别连接。第1连接导体91C、91D是与第1线圈天线导体连接端子91A、91B类似的大致矩形的导体图案,经由层间连接导体而与第1线圈天线导体连接端子91A、91B分别连接。

在图18中的(3)所示的基材层7c的底面,形成多个第3线状导体73A。多个第3线状导体73A是示意性地从基材层7c的短边方向的一边(图18中的基材层7c的左边)附近向另一边(基材层7c的右边)附近延伸的导体图案,沿着基材层7c的长边方向而被排列。第3线状导体73A例如是在基材层7c的表面通过镀敷法等来形成Cu膜等的导体膜、并通过光刻使其图案化而形成的导体图案。此外,也可以通过对导电性膏进行丝网印刷来形成第3线状导体73A。此外,在基材层7c也形成有多个层间连接导体。

在图18中的(4)所示的基材层7d的底面,形成第1线状导体71C、71D以及多个第3线状导体73B、73C、73D。

第1线状导体71C、71D是向基材层7d的短边方向延伸的导体图案。第1线状导体71C的一端经由形成于基材层7b、7c的层间连接导体等而与第1连接导体91C连接。第1线状导体71C的另一端面向基材层7d的短边方向的一边,与第1端面导体81(后面详细叙述)连接。第1线状导体71D的一端经由形成于基材层7b、7c的层间连接导体等而与第1连接导体91D连接。第1线状导体71D的另一端面向基材层7d的短边方向的另一边,与第2端面导体82(后面详细叙述)连接。

多个第3线状导体73B是示意性地从基材层7d的短边方向的一边向另一边延伸并与多个第3线状导体73A类似的导体图案,沿着基材层7d的长边方向而排列。第3线状导体73B的一端面向基材层7d的短边方向的一边,分别与第1端面导体81连接。第3线状导体73B的另一端面向基材层7d的短边方向的另一端,分别与第2端面导体82连接。此外,第3线状导体73B的一端附近经由层间连接导体而与第3线状导体73A的一端连接,第3线状导体73B的另一端附近经由层间连接导体而与第3线状导体73A的另一端连接。因此,第3线状导体73A、73B被并联连接。

第3线状导体73C、73D是向基材层7d的短边方向延伸的导体图案。第3线状导体73C的一端经由形成于基材层7b、7c的层间连接导体等而与外部连接导体92B连接。第3线状导体73C的另一端面向基材层7d的短边方向的一边,与第1端面导体81连接。第3线状导体73D的一端经由形成于基材层7b、7c的层间连接导体等而与外部连接导体93B连接。第3线状导体73D的另一端面向基材层7d的短边方向的一边,与第2端面导体82连接。

在图18中的(5)~(15)所示的基材层7e~7o,形成多个第1端面导体81以及多个第2端面导体82。第1端面导体81是面向基材层7e~7o的短边方向的一边(图18中的基材层7e~7o的左边)的层间连接导体,沿着基材层7e~7o的长边方向排列。第2端面导体82是面向基材层7e~7o的短边方向的另一边(图18中的基材层7e~7o的右边)的层间连接导体,沿着基材层7e~7o的长边方向排列。

在图18中的(16)所示的基材层7p的底面,形成第1线状导体71B以及多个第2线状导体72B。第1线状导体71B以及多个第2线状导体72B是从基材层7p的短边方向的一边(图18中的基材层7p的左边)向另一边(图18中的基材层7p的右边)延伸的导体图案,沿着基材层7p的长边方向排列。第1线状导体71B的一端面向基材层7p的短边方向的一边,与第1端面导体81连接。第1线状导体71B的另一端面向基材层7p的短边方向的另一边,与第2端面导体82连接。第2线状导体72B的一端面向基材层7p的短边方向的一面,分别与第1端面导体81连接。第2线状导体72B的另一端面向基材层7p的短边方向的另一边,分别与第2端面导体82连接。

在图18中的(17)所示的基材层7q的底面,形成第1线状导体71A以及多个第2线状导体72A。第1线状导体71A以及多个第2线状导体72A是从基材层7q的短边方向的一边(图18中的基材层7q的左边)向另一边(图18中的基材层7q的右边)延伸并与第1线状导体71B以及第2线状导体72B类似的导体图案,沿着基材层7q的长边方向排列。第1线状导体71A的一端经由层间连接导体而与第1线状导体71B的一端附近连接,第1线状导体71A的另一端经由层间连接导体而与第1线状导体71B的另一端附近连接。因此,第1线状导体71A、71B被并联连接。第2线状导体72A的一端经由层间连接导体而与第2线状导体72B的一端附近连接,第2线状导体72A的另一端经由层间连接导体而与第2线状导体72B的另一端附近连接。因此,第2线状导体72A、72B被并联连接。

通过这些第1线状导体71A、71B、71C、71D、第1端面导体81以及第2端面导体82等,形成大致1匝(稍少于1匝)的矩形环状的第1环状导体(参照图19(A)中的第1环状导体10B)。此外,通过这些第2线状导体72A、72B、第3线状导体73A、73B、73C、73D、第1端面导体81以及第2端面导体82等,形成约12匝的矩形盘旋状的线圈导体(图19(B)中的线圈导体10C)。另外,供电线圈31是在线圈导体10C的卷绕轴方向在线圈导体10C的中央配置有第1环状导体10B的结构(由线圈导体10C夹着第1环状导体10B的结构)。

第1环状导体10B的两端分别与第1线圈天线导体连接端子91A、91B导通,线圈导体10C的两端分别与外部连接端子92A、93A导通。

图20是图17中的X-X部分的剖视图,是表示在第1线圈天线导体10A中流过电流的情况下,流过供电线圈31内的电流的路径的剖视图。由于第1环状导体经由电场、磁场、电磁场而与线圈导体耦合,因此在供电线圈31的线圈导体中流过电流的情况下,第1环状导体以及第1线圈天线导体10A中流过电流(参照图20中的电流i1)。

本实施方式所涉及的供电线圈31的第1线圈天线的一部分即第1环状导体、线圈导体都形成于层叠体70(供电线圈31的内部)。通过该结构,与第1环状导体未形成于供电线圈内部的情况相比,第1线圈天线与线圈导体更加接近。即,第1线圈天线与线圈导体之间的距离更加变短。因此,能够进一步增强第1线圈天线与线圈导体的耦合。

此外,在本实施方式中,第1环状导体的卷绕轴与线圈导体的卷绕轴相互大致一致,从线圈导体的卷绕轴方向观察时,第1环状导体的开口部与线圈导体的开口部重叠。此外,从线圈导体的卷绕轴方向观察时,匝数稍少于1匝的第1环状导体与线圈导体大致重叠。通过该结构,能够使第1环状导体与线圈导体接近的部分与第1环状导体未形成于供电线圈内部的情况相比更长,因此能够提高第1环状导体与线圈导体的耦合。因此,若将作为本实施方式的供电线圈31用于以上所示的第1~第7实施方式的供电线圈,则能够提高第1线圈天线的耦合。

另外,在本实施方式中,第1环状导体的匝数大致为1匝(稍少于1匝)。为了能够提高有助于与通信对象侧天线的耦合的电力,优选有助于与线圈导体的耦合的第1环状导体的电感比第1线圈天线之中有助于通信的部分的电感充分小。此外,为了提高线圈导体与第1环状导体的耦合,优选线圈导体的电感较高。第1环状导体的电感例如为线圈导体的电感的1/10以下。通过该结构,能够减小未有助于与通信对象侧天线的耦合的第1环状导体的电感,并且能够提高线圈导体与第1环状导体的耦合。此外,第1环状导体的匝数并不限定于大致1匝(稍少于1匝)。

在本实施方式中,第1线状导体71A、71B、第2线状导体72A、72B、第3线状导体73A、73B、73C、73D、第1端面导体81以及第2端面导体82形成于作为磁性体的基材层7d~7n的表面并露出。因此,能够提高线圈导体的电感,并且第1环状导体与线圈导体间的漏磁通较少,因此耦合较强,并且能够向线圈导体的卷绕范围的外侧高效地辐射磁通。

此外,在供电线圈31中,第1线状导体71A、71B、第2线状导体72A、72B以及第3线状导体73A、73B分别被并联连接。因此,与第1实施方式所涉及的供电线圈30相比,能够减小线圈导体的直流电阻(DCR)。

如图18等所示,本实施方式所涉及的供电线圈31是夹着基材层而对置的导体图案彼此大致相同的形状,即类似的形状(例如,第1线圈天线导体连接端子91A、91B与第1连接导体91C、91D、外部连接端子92A、93A与外部连接导体92B、93B、第1线状导体71A与第1线状导体71B、第2线状导体72A与第2线状导体72B、第3线状导体73A与第3线状导体73B)。换言之,在供电线圈31中,位于各基材层的表面背面的导体图案彼此为大致相同的形状。通过该结构,能够抑制形成各基材层的材料与导体图案的烧成时的收缩率的不同所导致的翘曲等的产生。

另外,在本实施方式所涉及的供电线圈31中,表示了线圈导体以及第1环状导体的卷绕轴方向相互一致,并且从卷绕轴方向观察时,第1环状导体与线圈导体大致重叠的构成例,但并不限定于该结构。只要通过在供电线圈形成第1线圈天线的一部分,线圈导体以及第1环状导体经由电场、磁场或者电磁场而耦合,则并非一定要线圈导体以及第1环状导体的卷绕轴方向相互一致。同样地,只要线圈导体以及第1环状导体经由电场、磁场或者电磁场而耦合,则也并非一定要从卷绕轴方向观察时第1环状导体与线圈导体大致重叠。

此外,虽然在供电线圈31中,是在卷绕轴方向上的线圈导体的中央配置第1环状导体并由线圈导体夹着第1环状导体的结构,但并不限定于此。第1环状导体也可以被配置于卷绕轴方向上的线圈导体的中央以外。

在本实施方式中,表示了在层叠体70形成有作为第1线圈天线的一部分的第1环状导体和线圈导体的供电线圈31的例子,但并不限定于该结构。也可以供电线圈的第2线圈天线的一部分即第2线圈导体和线圈导体形成于层叠体70。换句话说,也可以供电线圈的线圈导体经由电场、磁场或者电磁场而与第2线圈导体耦合。

《第9实施方式》

在第9实施方式中,表示形成有第1线圈天线的一部分的供电线圈的变形例。

图21是表示在第9实施方式所涉及的电子设备中,安装于电路基板11的供电线圈32的分解立体图。图22是表示供电线圈32中的层叠体70的各基材层的电极图案等的分解俯视图。图23(A)是图21中的X-X部分的剖视图,图23(B)是图21中的Y-Y部分的剖视图。在图23(A)中,将第1环状导体10B涂上黑色来进行表示,在图23(B)中,将线圈导体10C涂上黑色来进行。

层叠体70的图22中的(1)(2)所示的多个基材层7a、7b上形成的导体图案的形状以及层间连接导体的配置与供电线圈31中的层叠体70不同。

在图22中的(1)所示的基材层7a的底面,形成外部连接端子92A、93A以及第1线圈天线导体连接端子91A、91B。外部连接端子92A、93A以及第1线圈天线导体连接端子91A、91B是矩形的导体图案。

在图22中的(2)所示的基材层7b的底面,形成外部连接导体92B、93B以及第1连接导体91C、91D。外部连接导体92B、93B是与外部连接端子92A、93A类似的大致矩形的导体图案,经由层间连接导体而分别与外部连接端子92A、93A连接。第1连接导体91C、91D是示意性地在基材层7b的短边方向延伸的曲柄状的导体图案。如图22所示,第1连接导体91C、91D的导体图案形成区域i91A形成为与夹着基材层7a而对置的第1线圈天线导体连接端子91A类似的形状。此外,第1连接导体91C、91D的导体图案形成区域i91B形成为与夹着基材层7a而对置的第1线圈天线导体连接端子91B类似的形状。

第1连接导体91C的一端附近经由层间连接导体而与第1线圈天线导体连接端子91B连接,第1连接导体91C的另一端经由形成于基材层7b、7c的层间连接导体等而与第1线状导体71C的一端连接。第1连接导体91D的一端附近经由层间连接导体而与第1线圈天线导体连接端子91A连接,第1连接导体91D的另一端经由形成于基材层7b、7c的层间连接导体等而与第1线状导体71D的一端连接。

通过第1线状导体71A、71B、71C、71D、第1端面导体81以及第2端面导体82等,形成大致1匝(稍多于1匝)的矩形环状的第1环状导体(参照图23(A)中的第1环状导体10B)。此外,通过这些第2线状导体72A、72B、第3线状导体73A、73B、73C、73D、第1端面导体81以及第2端面导体82等,形成约12匝的矩形盘旋状的线圈导体(参照图23(B)中的线圈导体10C)。

第1环状导体10B的两端分别与第1线圈天线导体连接端子91A、91B导通,线圈导体10C的两端分别与外部连接端子92A、93A导通。

图24是图21中的X-X部分的剖视图,是表示在第1线圈天线导体10A中流过电流的情况下,流过供电线圈32内的电流的路径的剖视图。由于第1环状导体经由电场、磁场、电磁场而与线圈导体耦合,因此在供电线圈32的线圈导体10C中流过电流的情况下,第1环状导体以及第1线圈天线导体10A中流过电流(参照图24中的电流i2)。

在本实施方式中,第1环状导体的卷绕轴与线圈导体的卷绕轴相互大致一致,从线圈导体的卷绕轴观察时,第1环状导体的开口部与线圈导体的开口部重叠。此外,在本实施方式中,从线圈导体的卷绕轴方向观察时,匝数稍多于1匝的第1环状导体与线圈导体大致重叠。即,在供电线圈32中,由于第1环状导体与线圈导体接近的部分比第8实施方式所涉及的供电线圈31长,因此能够进一步提高第1线圈天线与线圈导体的耦合。因此,若将本实施方式的供电线圈32用于以上所示的第1~第7实施方式的供电线圈,则能够进一步提高第1线圈天线的耦合。

另外,在本实施方式中,第1环状导体的匝数为大致1匝(稍多于1匝)。为了能够提高有助于与通信对象侧天线的耦合的电力,优选有助于与线圈导体的耦合的第1环状导体的电感比第1线圈天线之中有助于通信的部分的电感充分小。此外,为了能够提高线圈导体与第1环状导体的耦合,优选线圈导体的电感较高。第1环状导体的电感例如为线圈导体的电感的1/10以下。通过该结构,能够减小不有助于与通信对象侧天线的耦合的第1环状导体的电感,并且能够提高线圈导体与第1环状导体的耦合。此外,第1环状导体的匝数并不限定于大致1匝(稍多于1匝)。

在本实施方式中,第1线状导体71A、71B、第2线状导体72A、72B、第3线状导体73A、73B、73C、73D、第1端面导体81以及第2端面导体82形成于作为磁性体的基材层7d~7n的表面并露出。因此,由于能够提高线圈导体的电感,并且第1环状导体与线圈导体间的漏磁通较少,因此耦合较强,并且能够高效地向线圈导体的卷绕范围的外侧辐射磁通。

此外,在供电线圈32中,第1线状导体71A、71B、第2线状导体72A、72B以及第3线状导体73A、73B分别被并联连接。因此,与第1实施方式所涉及的供电线圈30相比,能够减小线圈导体的直流电阻(DCR)。

如图22等所示,本实施方式所涉及的供电线圈32是夹着基材层而对置的导体图案彼此大致相同的形状、即类似的形状(例如,导体图案形成区域i91A、i91B与第1线圈天线导体连接端子91A、91B、外部连接端子92A、93A与外部连接导体92B、93B、第1线状导体71A与第1线状导体71B、第2线状导体72A与第2线状导体72B、第3线状导体73A与第3线状导体73B)。换言之,在供电线圈32中,位于各基材层的表面背面的导体图案彼此是大致相同的形状。通过该结构,能够抑制形成各基材层的材料与导体图案的烧成时的收缩率的不同所导致的翘曲等的产生。这样,即使通过多个导体图案,形成与夹着基材层而对置的导体图案类似的形状,也能起到上述的作用/效果。

另外,在本实施方式所涉及的供电线圈32中,表示了线圈导体以及第1环状导体的卷绕轴方向相互一致,并且从卷绕轴方向观察时,第1环状导体与线圈导体大致重叠的构成例,但并不限定于该结构。只要通过在供电线圈形成第1线圈天线的一部分,从而线圈导体以及第1环状导体经由电场、磁场或者电磁场而耦合,无需线圈导体以及第1环状导体的卷绕轴方向相互一致。同样地,只要线圈导体以及第1环状导体经由电场、磁场或者电磁场而耦合,也不是必须从卷绕轴方向观察时,第1环状导体与线圈导体大致重叠。

此外,虽然在供电线圈32中,是在卷绕轴方向上的线圈导体的中央配置有第1环状导体并由线圈导体夹着第1环状导体的结构,但并不限定于此。第1环状导体也可以被配置于卷绕轴方向上的线圈导体的中央以外。

虽然在本实施方式中,表示了在层叠体70形成有第1线圈天线的一部分即第1环状导体和线圈导体的供电线圈32的例子,但并不限定于该结构。也可以供电线圈的第2线圈天线的一部分即第2线圈导体和线圈导体形成于层叠体70。换句话说,也可以供电线圈的线圈导体经由电场、磁场或者电磁场来与第2线圈导体耦合。

接下来,参照附图来对本实施方式所涉及的供电线圈32的第1环状导体和第1线圈天线导体10A中流过电流的情况下产生的磁通进行说明。图25(A)是表示在供电线圈32的第1环状导体10B和第1线圈天线导体10A中流过电流i1的情况下产生的磁通的立体图,图25(B)是其剖视图。图26(A)是表示作为比较例,第8实施方式所涉及的供电线圈31的第1环状导体10B和第1线圈天线导体10A流过电流i1的情况下产生的磁通的立体图,图26(B)是其剖视图。

如图26(A)所示,从第1环状导体10B的卷绕轴方向(Y轴方向)观察时,接近于顶面(供电线圈31的上表面)的第1环状导体10B中流过的电流的方向(+X方向)与从第1线圈天线导体10A向第1线圈天线导体连接端子流动的电流的方向(+X方向)相同。如图26(B)所示,从第1环状导体10B产生的磁通被从第1线圈天线导体10A产生的磁通的一部分抵消。

另一方面,如图25(A)所示,从第1环状导体10B的卷绕轴方向(Y轴方向)观察时,接近于顶面(供电线圈32的上表面)的第1环状导体10B中流过的电流的方向(+X方向)与从第1线圈天线导体10A向第1线圈天线导体连接端子流动的电流的方向(-X方向)相反。如图25(B)所示,从第1环状导体10B产生的磁通未被从第1线圈天线导体10A产生的磁通的一部分抵消。因此,通过该结构,由于供电线圈32的第1环状导体10B与第1线圈天线导体10A耦合以使得电感相互加强,因此作为第1线圈天线的辐射体的效率提高。

《第10实施方式》

在第10实施方式中,表示利用了第8实施方式所涉及的供电线圈31的、将壳体的一部分利用为第2线圈天线的电子设备的例子。

图27(A)是第10实施方式所涉及的电子设备210的主要部分的俯视图,图27(B)是图27(A)中的X-X部分的剖视图。电子设备210的第1线圈天线导体10A的形状以及供电线圈31的结构与第7实施方式所涉及的电子设备208不同。供电线圈31与第8实施方式中所示的供电线圈31相同。

第1线圈天线导体10A是形成于电路基板11的约1匝的大致矩形环状的导体。在第1线圈天线导体10A的中途,形成2个第1线圈天线导体连接端子。在电路基板11安装供电线圈31,2个第1线圈天线导体连接端子分别与供电线圈31的第1环状导体的两端连接。换句话说,供电线圈31的第1环状导体与第1线圈天线导体10A的中途直接连接。通过该结构,供电线圈31与第1线圈天线10(由第1环状导体和第1线圈天线导体10A构成的线圈天线)进行电场耦合、磁场耦合、电磁场耦合。

此外,供电线圈31的第1线圈开口E1位于第1线圈天线10的线圈开口AP1内,第2线圈开口E2位于第1线圈天线10的线圈开口AP1外。因此,供电线圈31与第1线圈天线10进行磁场耦合。

另外,在本实施方式所涉及的电子设备210中,表示了第1线圈天线导体10A是约1匝的大致矩形环状的导体的例子,但并不限定于此。第1线圈天线导体10A的匝数(匝数)在起到本实用新型的作用/效果的范围内能够适当地变更。

《第11实施方式》

在第11实施方式中,主要表示第1线圈天线与供电线圈耦合的天线装置的例子。

图28是第11实施方式所涉及的天线装置110的俯视图。图29是将天线装置110所具备的第1线圈天线10和第2线圈天线20分离图示的俯视图。图30是天线装置110的主视图。

天线装置110具备:第1线圈天线10、第2线圈天线20以及供电线圈30。第1线圈天线是形成于基材1的矩形螺旋状的线圈,第2线圈天线20是形成于基材2的矩形螺旋状的线圈。第1线圈天线以及第2线圈天线20的卷绕轴方向相互平行(或者相同方向)。

供电线圈30与第1实施方式中所示的供电线圈30相同。该供电线圈30具有相对于第1线圈天线10的卷绕轴为正交方向的卷绕轴、第1线圈开口E1和第2线圈开口E2。供电线圈30被配置于第1线圈天线10与第2线圈天线20的高度方向(第1线圈天线10以及第2线圈天线20的卷绕轴方向)之间。

在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1比第2线圈开口E2更接近于第1线圈天线10的线圈开口AP1。此外,第1线圈开口E1在第1线圈天线10的卷绕轴方向,比第2线圈天线20更接近于第1线圈天线10(图30中的距离D1<D2)。

在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈天线10的线圈开口的形成区域与第2线圈天线20的线圈开口的形成区域大致重叠。

第1线圈天线10的两端10Ta、10Tb分别与第2线圈天线20的两端20Ta、20Tb连接。由此,第1线圈天线10与第2线圈天线20被并联连接。在该并联连接状态下,第1线圈天线10和第2线圈天线20以关于第1线圈天线10的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

如上所述,第1线圈开口E1在第1线圈天线10的卷绕轴方向上,比第2线圈天线20更接近于第1线圈天线10,因此供电线圈30与第1线圈天线10经由磁通而进行磁场耦合。另一方面,供电线圈30与第2线圈天线20相比于供电线圈30与第1线圈天线10更难进行磁场耦合。此外,透过第1线圈天线10的磁通的方向与透过第2线圈天线20的磁通的方向为相同方向。

根据本实施方式,能够减小俯视下的面积,能够构成小型的天线装置。此外,由于通过第1线圈天线10与第2线圈天线20重叠,成为使电感相互增强的耦合,因此线圈天线的作为辐射体的效率提高。

另外,虽然在本实施方式中,表示了在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈天线10的线圈开口的形成区域与第2线圈天线20的线圈开口的形成区域大致重叠的例子,但并不限定于该结构。在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,只要第1线圈天线10的线圈开口的形成区域与第2线圈天线20的线圈开口的形成区域的至少一部分重叠即可。

此外,虽然在本实施方式中,表示了在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1比第2线圈开口E2更接近于第1线圈天线10的线圈开口AP1以及第2线圈天线20的线圈开口AP2的两方的结构,但并不限定于该结构。在本实用新型的天线装置中,第1线圈开口E1比第2线圈开口E2更接近于第2线圈天线20的线圈开口AP2的结构并不是必须的。

《第12实施方式》

在第12实施方式中,表示了具备第11实施方式所示的天线装置并将壳体的一部分利用为第2线圈天线的电子设备的例子,以及将壳体的一部分利用为另一通信系统的天线的电子设备的例子。

图31(A)是第12实施方式所涉及的电子设备212的主要部分的俯视图,图31(B)是图31(A)中的X-X部分的剖视图。电子设备212例如是智能电话等的便携电子设备,在与显示器60的形成面相反的一侧具备金属壳体21a、21b。换句话说,金属壳体21a、21b是具有导电性的壳体。金属壳体21a、21b的规定位置被短截线21S连接。金属壳体21a、21b的间隙形成为狭缝SL。在该狭缝SL设置(堵塞)有壳体树脂部22。在金属壳体21的内侧设置有电路基板11。在电路基板11的表面形成第1线圈天线10。此外,在电路基板11安装有供电线圈30、芯片电容器5、52、芯片电感器8、RFIC6、51。另外,也可以在供电线圈30与RFIC6之间连接谐振用芯片电容器、滤波电路、匹配电路等。

芯片电容器5以及芯片电感器8被串联连接于第1线圈天线10的中途。第1线圈天线10的第1端10Ta、第2端10Tb分别经由可动型探针(未图示)而与夹着金属壳体21的狭缝SL的两侧抵接。因此,由金属壳体21a、21b、基于短截线21S的狭缝SL的内边、可动型探针构成的电流路径作为第2线圈天线而发挥作用。并且,该第2线圈天线与第1线圈天线10电连接。通过该第1线圈天线10、第2线圈天线、芯片电容器5以及芯片电感器8的串联连接电路中包含的电感成分和电容成分来构成LC谐振电路。该LC谐振电路的谐振频率与NFC的通信载波频率相等,或者近似。

第1线圈天线10和第2线圈天线20以关于第1线圈天线10的卷绕轴方向的磁通为同相的极性而被连接。

在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈天线10具有从第2线圈开口E2向第1线圈开口E1的方向靠近的变形部10P。供电线圈30的第1线圈开口E1位于第1线圈天线10的线圈开口AP1内,第2线圈开口E2位于第1线圈天线10的线圈开口AP1外。即,在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈开口E1比第2线圈开口E2更接近于第1线圈天线10的线圈开口AP1。

此外,在第1线圈天线10的卷绕轴方向上,第1线圈开口E1比第2线圈天线20更接近于第1线圈天线10(图31(B)中的距离D1<D2)。因此,供电线圈30比第2线圈天线更容易与第1线圈天线10进行磁场耦合,透过第1线圈天线10的磁通的方向与透过第2线圈天线的磁通的方向为相同方向。

在沿着第1线圈天线10的卷绕轴方向的俯视下,第1线圈天线10的线圈开口的形成区域与相当于第2线圈天线的线圈开口的狭缝SL的形成区域一部分重叠。因此,由于第1线圈天线10与第2线圈天线重叠,从而成为使电感相互加强的耦合,因此线圈天线的作为辐射体的效率提高。

根据本实施方式,由于将金属壳体的一部分利用为线圈天线,因此能够构成被金属壳体覆盖并且具备线圈天线的电子设备。

通过金属壳体21a、21b以及短截线21S来构成倒F型天线。RFIC51例如是蜂窝通信、无线LAN、Bluetooth(注册商标)、GPS等、NFC以外的远距离无线通信(远场通信)用的IC。这些远距离无线通信的载波频率比NFC的载波频率高。RFIC51经由芯片电容器52来向上述倒F型天线供电。在基于该RFIC51的通信频率下,芯片电感器8的阻抗较高,芯片电感器8等效为开路状态。因此,倒F型天线作为独立于第1线圈天线10以及第2线圈天线的远距离无线通信(远场通信)用天线而发挥作用。

另外,也可以取代芯片电感器8,而设置将上述蜂窝通信等的通信频带截断的低通滤波器等的滤波器或开关。此外,芯片电感器8也可以在NFC的通信频率下有助于谐振。此外,也可以取代芯片电容器52,而设置将NFC通信频带截断的高通滤波器等的滤波器或开关。此外,也可以在RFIC51的后级(天线侧)设置滤波器或匹配电路。

此外,在本实施方式中,第1线圈天线10的匝数比第2线圈天线多。因此,能够抑制供电线圈30与第2线圈天线的耦合,并且提高供电线圈30与第1线圈天线10的耦合系数。

如第6实施方式所示,上述倒F型天线是向远距离(远场)辐射电磁波的辐射元件以及驻波型天线的辐射元件的例子。

此外,虽然在本实施方式中,表示了第2线圈天线是向远场辐射电磁波的辐射元件、第1线圈天线10以及第2线圈天线是向近场辐射磁场的辐射元件的例子,但并不限定于该结构。第1线圈天线10或者第2线圈天线的其中一个是向远场辐射电磁波的辐射元件的至少一部分即可,第1线圈天线10以及第2线圈天线是向近场辐射磁场的辐射元件的至少一部分即可。进一步地,也可以第1线圈天线10是驻波型天线的辐射元件的至少一部分。

《第13实施方式》

在第13实施方式中,表示供电线圈相对于第2线圈天线的位置关系与第12实施方式不同的电子设备的例子。

图32(A)是第13实施方式所涉及的电子设备213的主要部分的俯视图,图32(B)是图32(A)中的X-X部分的剖视图。本实施方式所涉及的电子设备213的供电线圈30相对于第2线圈天线的位置关系与第12实施方式所涉及的电子设备212不同,其他的结构相同。以下,仅对与电子设备212不同的部分进行说明。

在沿着第2线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,供电线圈30的形成区域与第2线圈天线的导体部分(金属壳体21a、21b)重叠,并且第1线圈开口E1和第2线圈开口E2位于相当于第2线圈天线的线圈开口的狭缝SL的外侧。因此,透过供电线圈30的磁通与第1线圈天线10的线圈开口AP1交链,供电线圈30与第1线圈天线10进行磁场耦合。另一方面,由于透过供电线圈30的磁通与相当于第2线圈天线的线圈开口的狭缝SL不交链,因此供电线圈30与第2线圈天线几乎不进行磁场耦合。

此外,在第1线圈天线10的卷绕轴方向上,供电线圈30(第1线圈开口E1)比第2线圈天线20更接近于第1线圈天线10(图32(B)中的距离D1<D2)。因此,在本实施方式中,供电线圈30也比第2线圈天线更容易与第1线圈天线10进行磁场耦合。

另外,虽然在本实施方式中,表示了在沿着第2线圈天线的卷绕轴方向的俯视下,供电线圈30的形成区域与第2线圈天线的导体部分(金属壳体21a、21b)重叠的例子,但并不限定于该结构。在第2线圈天线是线圈的情况下,也可以是供电线圈30的形成区域与第2线圈天线的线圈导体重叠的结构。

此外,虽然在本实施方式中,表示了第1线圈开口E1和第2线圈开口E2位于第2线圈天线的线圈开口的外侧的例子,但并不限定于该结构。即使是第1线圈开口E1和第2线圈开口E2重叠于第2线圈天线的线圈开口的结构,也起到相同的效果。

《其他的实施方式》

最后,上述的各实施方式的说明在全部方面为示例,并不是限制性的。作为本领域的技术人员能够适当地变形以及变更。例如,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。本实用新型的范围并不通过上述的实施方式来表示,而通过权利要求书来表示。进一步地,意图在本实用新型的范围中包含与权利要求书局等的意思以及范围内的全部变更。

例如,第1线圈天线10以及第2线圈天线20的卷绕轴方向并不局限于完全的平行关系,只要不垂直即可。其中,优选为实质相同方向。

在以上所示的各实施方式中,表示了供电线圈与RFIC直接连接的例子,但也可以RFIC的后级(天线侧)与滤波器、匹配电路、谐振用元件等连接。

在第6实施方式、第7实施方式以及第10实施方式中,说明了第2线圈天线的至少一部分是远距离无线通信(远场通信)用的辐射元件以及金属壳体的至少一部分的情况,但也可以第1线圈天线的至少一部分是远距离无线通信(远场通信)用的辐射元件。此外,也可以第1线圈天线的一部分是金属壳体的至少一部分。此外,也可以是第1线圈天线或者第2线圈天线的至少一部分为金属壳体的至少一部分、但不为远距离无线通信(远场通信)用的辐射元件的情况。此外,也可以是不为金属壳体但为远距离无线通信(远场通信)用的辐射元件的至少一部分的情况。进一步地,也可以第1线圈天线或者第2线圈天线不是金属壳体的至少一部分,而是由石墨等构成的至少具有导电性的壳体。进一步地,也可以是搭载于电子设备的屏蔽部件、电池组、散热用的石墨片、接地导体等的导电性部件。

另外,上述的供电线圈30,31,32并不仅用于与第1线圈天线10以及第2线圈天线20的磁场耦合。也可以供电线圈30、31、32与第1线圈天线10以及第2线圈天线20同样地,作为与通信对象侧天线进行磁场耦合的线圈天线而发挥作用。

在各实施方式中,主要说明了利用了|NFC等的磁场耦合的通信系统中的天线装置以及电子设备,但各实施方式中的天线装置以及电子设备能够同样应用于利用了磁场耦合的非接触电力传输系统(电磁感应方式,磁场共振方式)。换句话说,也能够使各实施方式中的天线装置适应为非接触电力传输系统的送电装置中的送电天线装置、或者受电装置中的受电天线装置。在该情况下,也作为送电天线装置或者受电天线装置而发挥作用,能够提高供电线圈与第1线圈天线以及第2线圈天线的耦合。

在各实施方式中,表示了安装于电路基板等的部件是芯片电容器、芯片电感器等的芯片部件的例子,但并不限定于此。例如,也可以是导线端子类型的部件、形成于柔性基材的元件等。

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