天线装置及无线通信装置的制造方法
【专利说明】
[00011 本发明申请是申请号为201310188488.0,申请日为2013年5月20日，名称为"天线 装置及无线通信装置"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及RFID系统、近距离无线通信系统中所使用的天线装置以及具有该天线 装置的无线通信装置。
【背景技术】
[0003] 在安装于携带终端的NFC(Near Field Communication:近距离无线通讯技术)等 13.56MHz频带的RFID中，一般RFID用1C芯片、匹配元件主要安装于电路基板上，天线被粘贴 在树脂制的终端壳体的内侧，并且通过弹簧销等将RFID用1C芯片与天线直流式地连接。
[0004] 另一方面，最近的移动电话终端等无线通信装置向薄型化发展，为了应对由于薄 型化而造成的强度不足，如下的情况正在增加：即，或对树脂壳体实施镁镀覆加工，或利用 铝或者炭纤维等材料所形成的金属壳体，通过对壳体进行的「金属化」来弥补强度的情况。
[0005] 但是，在对壳体「金属化」的情况下，因为内置于终端的天线因金属而被屏蔽，因而 产生了无法与对方侧装置进行通信的问题。
[0006] 因此，如专利文献1、专利文献2那样，提出了具有如下结构的天线装置：即，对于天 线线圈，使面积比天线线圈面积大的金属板接近天线线圈（磁场耦合），并以金属板作为辐 射体来使用的结构。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本国专利特开2011-97657号公报 [0010] 专利文献2:日本国专利特开2011-249935号公报
【发明内容】
[0011 ]发明所要解决的技术问题
[0012] 但是，在专利文献1，2所记载的天线装置中，以下所示的问题需要解决。
[0013] 图25是专利文献1中所示的天线装置的俯视图。面状导体2上形成有导体开口部CA 及切口 2S。线圈状导体31以该线圈开口部与导体开口部CA重叠的方式进行配置。若线圈状 导体31中流通以实线箭头所示的电流，则面状导体2中感应出以虚线箭头所示的电流。图25 中，六1^2)3^4区域中，线圈状导体31中流通的电流与面状导体2中流通的电流的方向一 致。然而，区域B中，线圈状导体31中流通的电流与面状导体2中流通的电流的方向相反。由 于存在电流的方向相反的区域，因此，天线（线圈）的电感变小，存在通信特性恶化的问题。 此外，由于线圈状导体31和面状导体2的粘贴位置、粘贴时线圈状导体31和面状导体2之间 的距离偏差而导致感应电流的产生量产生变化，因此存在电感值容易偏差的问题。
[0014] 本发明目的在于提供一种解决了从供电电路观察到的天线装置的电感下降及偏 差的问题的无线天线装置、以及具有该天线装置的无线通信装置。
[0015] 解决技术问题所采用的技术方案
[0016] (1)本发明的天线装置具有包括线圈状导体的供电线圈和面状地扩展的面状导 体，其特征在于，
[0017] 所述面状导体的面积比所述供电线圈的面积要大；
[0018] 所述面状导体上形成有自外缘的一部分向内部延伸的切口，或者除了切口以外还 形成有与该切口相连接的开口；
[0019] 所述供电线圈以所述线圈状导体的卷绕轴方向与所述面状导体的法线方向不同 的方式进行配置；
[0020] 所述供电线圈以所述线圈状导体的线圈开口接近所述切口或所述开口的边缘的 一部分，且所述线圈开口面向所述切口或所述开口的边缘一部分的方式进行配置。
[0021] (2)本发明的天线装置具有包括线圈状导体的供电线圈和面状导体，其特征在于，
[0022] 具有多个所述面状导体，这些多个面状导体在彼此的接邻部上形成有切口，或者 除了切口以外还形成有与该切口相连接的开口；
[0023] 多个所述面状导体及所述切口的总面积大于所述供电线圈的面积；
[0024]所述供电线圈以所述线圈状导体的卷绕轴方向与多个所述的面状导体之中至少 最接近所述供电线圈的面状导体的法线方向不同的方式进行配置；
[0025] 所述供电线圈以所述线圈状导体的线圈开口接近所述切口或所述开口的边缘的 一部分、且所述线圈开口以面向所述切口或所述开口的边缘一部分的方式进行配置。
[0026] 所述(1)(2)的结构中，「接近」是指"相比于供电线圈单体而产生的通信距离，由供 电线圈及面状导体而产生通信距离变大的范围的距离"。通过该结构，因为实质上不会产生 供电用的线圈中流过的电流的方向与面状导体中流过的电流的方向相反的区域，所以不会 有所述电感低下或发生偏差的问题。
[0027] (3)(2)中，优选多个所述面状导体直流式地连接，且为相同电位。通过该结构，多 个面状导体起到屏蔽导体的作用。
[0028] (4)(2)中，多个所述面状导体具有相互相对的第1导体面及第2导体面，该天线装 置具有:第1连接部，该第1连接部将所述第1导体面和所述第2导体面直接地电连接起来；以 及第2连接部，该第2连接部通过电容将所述第1导体面和所述第2导体面连接起来。通过该 结构，因为供电线圈与第1导体面耦合，第1导体面及第2导体面的间隙作为开口起作用，因 此，在导体面上无需设置切口、开口，第1导体面及第2导体面可作为辐射元件利用。
[0029] (5) (4)中，所述供电线圈具有将形成有用于构成电感器的导体的多个绝缘体层 (例如磁性体层、介质层、或混合电介质和磁性体后得到的混合层）、以及形成有用于构成电 容器的导体的多个绝缘体层(例如磁性体层、介质层、或混合电介质和磁性体后得到的混合 层)层叠而得到的层叠结构，所述电容是所述供电线圈所具有的所述电容。根据该结构，因 为不需要连接第1导体面及第2导体面的电容元件，因此，天线尺寸不会变大，可内置电容， 以在电路基板上实现空间节省。
[0030] (6)所述切口至少具有一个弯曲形状部。通过该结构，供电线圈相对于面状导体的 配置位置、方向的自由度会提高。
[0031] (7)优选所述供电线圈的卷绕轴以相对于所述切口的延伸方向或所述开口的边缘 的一部分正交的方式进行配置。通过该结构，供电线圈与沿着切口或者开口的边缘流动的 电流所产生的磁场发生最有效率的耦合。
[0032] (8)优选所述面状导体具有主要是由所述切口或者由所述开口的边缘部所构成的 谐振电路，且所述谐振电路的谐振频率与包括所述供电线圈的电路的谐振频率基本相等。 通过该结构，面状导体的辐射效率将提高。
[0033] (9)优选所述面状导体至少一部分为金属壳体。通过该结构，无需设置作为面状导 体的专用构件，能削减元器件个数。
[0034] (10)优选所述面状导体的至少一部分为形成在电路基板上的接地导体。通过该结 构，无需设置作为面状导体的专用构件，能削减元器件个数。
[0035] (11)本发明的无线通信装置，其特征在于，具有（1)中所述的天线装置和与该天线 装置连接的通信电路。
[0036] (12)本发明的无线通信装置，其特征在于，具有(2)中所述的天线装置和与该天线 装置连接的通信电路。
[0037]发明效果
[0038]根据本发明，因为实质上不会产生供电用的线圈上流过的电流的方向和面状导体 上流过的电流的方向相反的区域，因此，能获得没有所述电感低下或发生偏差的问题的天 线装置、以及具有该天线装置的无线通信装置。
【附图说明】
[0039]图1是第一实施方式所涉及的天线装置及通信对方侧的天线线圈的立体图。
[0040]图2(A)、图2(B)、图2(C)示出了切口 2S与供电线圈3的位置及方向与耦合强度之间 的关系的图。
[0041 ]图3是第二实施方式所涉及的天线装置的立体图。
[0042]图4是第二实施方式所涉及的其它天线装置的立体图。
[0043]图5(A)、图5(B)、图5(C)与第二实施方式所涉及的另一个天线装置相关，示出了供 电线圈3与面状导体2的耦合形态的图。
[0044]图6(A)、图6(B)是第三实施方式所涉及的天线装置的立体图。
[0045]图7是第四实施方式所涉及的天线装置的立体图。
[0046]图8示出了第四实施方式所涉及的天线装置的面状导体2的电感形成部的图。
[0047]图9是第四实施方式所涉及的其它天线装置的立体图。
[0048] 图10是第五实施方式所涉及的天线装置的立体图。
[0049] 图11(A)是第五实施方式所涉及的其它天线装置所具有的面状导体的立体图，图 11(B)是该面状导体的主视图。
[0050] 图12(A)、图12(B)是第六实施方式所涉及的天线装置的立体图。
[0051] 图13是具有第七实施方式所涉及的天线装置的无线通信装置的壳体内部构造的 俯视图。
[0052] 图14为第七实施方式所涉及的模块化后的供电线圈3的立体图。
[0053] 图15示出了具有第八实施方式所涉及的天线装置的无线通信装置的壳体内部构 造的图，是将上部壳体91与下部壳体分离以使内部露出的状态的俯视图。
[0054] 图16(A)为第九实施方式所涉及的天线装置的立体图，图16(B)是该天线装置的主 视图。
[0055] 图17是表示供电线圈的配置状态的其它示例的天线装置的主视图。
[0056] 图18(A)是第十实施方式所涉及的天线装置的立体图，图18(B)是该天线装置的主 视图。
[0057]图19为天线装置的侧视图。
[0058] 图20是第十一实施方式所涉及的天