天线及便携终端的制作方法
【专利说明】天线及便携终端
[0001]本申请是申请号为“201080031554.8”，申请日为2010年11月22日，发明名称为“天线及便携终端”之申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及在经由电磁场信号与外部设备进行通信的RFID(Rad1 FrequencyI dent i f i cat i on)系统等中用到的天线、及具备该天线的便携终端。
【背景技术】
[0003]RFID系统中用到的便携电子设备所搭载的天线已经被专利文献I公开了。图1是专利文献I所公开的天线的剖视图。在图1中，天线线圈10具备线圈本体11和磁芯构件13。线圈本体11由在绝缘薄膜12的一个面卷绕成螺旋状的导体构成。磁芯构件13被层叠在绝缘薄膜12的另一个主面。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP特开2003-108966号公报
[0007]图2是表示将在框体内收纳了天线的便携终端200罩在读写器侧天线30上的角度为Θ的立体图。
[0008]在进行通信的情况下，磁通量需要与卷绕的线圈交链。因此，在磁通量相对于平面线圈而从垂直方向到来的情况下，交链的磁通量变多，但是相对于来自与平面线圈平行的方向的磁通量而言，交链的磁通量变得极少，故无法通信。
[0009]在专利文献I所示的天线中，在将具备该天线的电子设备罩在读写器上时，电子设备与读写器的天线所成的角度Θ越增加，则可通信距离变得越短。
[0010]图3是表示具备专利文献I所示的天线的电子设备与读写器的天线所成的角度Θ和可通信距离之间关系的图。在该例子中，若Θ达到60°，则可通信距离几乎为零，故不可通信。
【发明内容】
[0011]因此，本发明的目的在于提供一种可抑制依存于与读写器的天线所成的角度的通信性能劣化的天线、及具备该天线的便携终端。
[0012]为了解决上述课题，本发明的天线具备天线线圈和具有该天线线圈的框体，该天线线圈具备形成有线圈导体的柔性基板、以及与所述柔性基板相接或靠近配置的磁性体薄板，所述天线的特征在于，
[0013]所述线圈导体形成为以卷绕中心部作为导体开口部的螺旋状，
[0014]所述天线线圈配置在所述框体的端部附近，
[0015]所述天线线圈被配置成所述磁性体薄板朝向所述框体的上面方向，所述框体的端部侧向靠近所述框体的上面的方向弯曲。
[0016]另外，本发明的便携终端由所述天线和收容于所述框体内的通信电路构成。
[0017]发明效果
[0018]根据本发明，因为在相对于读写器的天线而所述天线所成的角度较宽的范围内，磁通量有效地交链线圈导体，所以能够在宽的角度范围内进行稳定的通信。
【附图说明】
[0019]图1是专利文献I公开的天线的剖视图。
[0020]图2是表示将在框体内收纳了天线的便携终端200罩在读写器测天线30上的角度Θ的立体图。
[0021]图3是表示具备专利文献I所示的天线的电子设备与读写器的天线所成的角度Θ和可通信距离之间关系的图。
[0022]图4㈧是第I实施方式涉及的天线线圈21的俯视图，图4(B)是天线线圈21的主视图。
[0023]图5(A)是表示设置图4所示的天线线圈的电路基板测的结构的立体图。图5(B)是第I实施方式涉及的天线101的一部分剖面主视图。
[0024]图6是示意性表示将在框体内收纳了第I实施方式涉及的天线的便携终端罩在读写器测天线上的角度Θ变化时通过天线线圈的磁通量的情形的图。
[0025]图7是表示粘贴在支撑台43上的磁性体薄板I的作用的图。
[0026]图8是表示便携终端罩在读写器上的角度Θ与最大通信距离之间关系的图。
[0027]图9是表示第2实施方式涉及的天线的磁性体薄板的配置范围与透过此处的磁通量之间关系的图。
[0028]图10是第3实施方式涉及的天线线圈23A、23B、23C、24D的立体图。
[0029]图11是第4实施方式涉及的天线104的剖视图。
[0030]图12是表示便携终端罩在读写器上的角度Θ与最大通信距离之间关系的图。
[0031]图13(A)是第5实施方式涉及的天线线圈所配备的柔性基板40的俯视图，图13(B)是第5实施方式涉及的天线线圈所配备的磁性体薄板I的俯视图。
[0032]图14是第6实施方式涉及的天线的主要部分的剖视图。
【具体实施方式】
[0033]第I实施方式
[0034]参照各附图，对第I实施方式涉及的天线及便携终端的结构进行说明。
[0035]图4⑷是天线线圈21的俯视图，图4(B)是天线线圈21的主视图。天线线圈21具备:形成有线圈导体CW的柔性基板40、和磁性体薄板I。
[0036]磁性体薄板I是将铁氧体粉等磁性体粉和树脂材料的混合体成形为矩形板状的薄板而形成的。
[0037]如图4㈧所示，在柔性基板40形成有以卷绕中心部为导体开口部CA的螺旋状的线圈导体CW。
[0038]线圈导体CW以夹着通过导体开口部CA的线(在图中，用虚线表示的线)使得第I导体部分41和第2导体部分42对置的方式进行配置。
[0039]图5 (A)是表示设置了图4所示的天线线圈的电路基板测的结构的立体图。图5 (B)是天线101的一部分剖面主视图。
[0040]虽然天线101收纳在便携终端的框体内，但是在图5(A)、图5(B)中以去除框体的状态进行表示。
[0041]天线101具备:天线线圈21、支撑该天线线圈21的支撑台43、及矩形板状的电路基板20。在图5(A)所示的支撑台43粘贴有天线线圈21。
[0042]在所述电路基板20形成有展宽为面状的接地电极。该接地电极相当于本发明涉及的平面导体。
[0043]天线线圈21的磁性体薄板I配置在比柔性基板40更靠近电路基板20侧的方向。即、磁性体薄板I侧被粘接在支撑台43。
[0044]如图5(A)、图5(B)所示，天线线圈21及支撑台43配置在电路基板20的一边附近。并且，接近于电路基板20的一边侧的天线线圈21朝向更接近于电路基板的方向弯曲。在图5的例子中，第2导体部分42较之第I导体部分41配置在更靠近电路基板20的一边。
[0045]此外，也可以将在支撑台43粘贴了天线线圈21的单元安装到电路基板20。天线线圈21的线圈导体的两端与电路基板上的规定的端子电极相连接。关于该连接结构，省略了图示。在电路基板20中构成了与天线线圈21的线圈导体相连的通信电路。
[0046]图6(A)、图6(B)、图6(C)是示意性表示将在框体内收纳了第I实施方式涉及的天线的便携终端罩在读写器测天线上的角度Θ变化时通过天线线圈的磁通量的情形的图。图6 (A)、图6 (B)、图6 (C)中的虚线箭头线表示磁通量的路径。
[0047]图6 (A)是Θ =0°时的磁通量的路径，图6(B)是Θ =45°时的磁通量的路径，图6 (C)是Θ =90°时的磁通量的路径。
[0048]在Θ = 0°时，读写器天线的磁通量MF的一部分从柔性基板40的导体开口部CA向第2导体部分42方向透过磁性体薄板I而与线圈(包括第I导体部分41及第2导体部分42的线圈导体的线圈)交链。所述磁通量MF的大部分向磁性体薄板I的接近第2导体部分42的一侧穿过。
[0049]在Θ =45°时，读写器天线的磁通量MF的一部分从柔性基板40的导体开口部CA向第I导体部分41方向透过磁性体薄板I而与线圈交链。所述磁通量MF向磁性体薄板I的接近第I导体部分41及第2导体部分42的一侧的两方穿过。
[0050]在Θ = 90°时，读写器天线的磁通量MF的一部分从柔性基板40的导体开口部CA向第I导体部分41方向及第2导体部分42方向透过磁性体薄板I而与线圈交链。所述磁通量MF的大部分向磁性体薄板I的接近第I导体部分41的一侧穿过。
[0051]图7是表示粘贴在支撑台43上的磁性体薄板I的作用的图。图7(A)表示在所述Θ =90°附近的状态下磁通量MF从电路基板的一边侧进入时的磁通量的路径。图7 (B)表示在所述Θ = 0°附近的状态下磁通量MF向电路基板的法线方向入射时的磁通量的路径。无论哪种情况，因为磁通量都是沿着磁场的方向透过磁性体薄板内的，所以如图6(A)、图6 (B)、图6 (C)所示，透过磁性体薄板的磁通量与线圈交链。
[0052]图8是表示便携终端罩在读写器的天线上的角度Θ与最大通信距离之间关系的图。这里，特性线A表示具备第I实施方式涉及的天线线圈21的天线的特性，特性线B表示具备比较对照的天线的特性。比较对照的天线是不设置支撑台而将天线线圈21整体与电路基板平行配置的天线。第I实施方式涉及的天线线圈21的平面投影尺寸为25_X 15mm,支撑台的高度为5mm。比较对照的天线线圈的平面寸法为25mmX 15mm。
[0053]在具备比较对照的天线线圈的天线中，在便携终端罩在读写器上的角度Θ为60°?90°附近时，通信距离下降，无法进行通信。与之相对，在第I实施方式涉及的天线中，便携终端罩在读写器上的角度Θ在0°?90°的范围内不会产生波谷。因此，能够在宽的角度范围内确保较大的最大通信距离。
[0054]这样，即便是将便携终端罩在读写器侧天线的角度Θ为0°?90°内的任意角度，也不会产生电动势变为O这种状况。
[0055]第2实施方式
[0056]图9是表示第2实施方式涉及的天线的磁性体薄板的配置范围与透过此处的磁通量之间关系的图。
[0057]图9(A)表示针对第I实施方式涉及的天线101的Θ = 0°时的磁通量的路径。图9(B)表示针对第2实施方式涉及的天线102A的Θ = 0°时的磁通量的路径。图9(C)表示针对第I实施方式涉及的天线101的Θ