天線裝置及無(wú)線通信裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及天線裝置及包括該天線裝置的無(wú)線通信裝置，特別涉及HF頻帶的通信系統(tǒng)所使用的天線裝置及無(wú)線通信裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知一種RFID(Rad1 Frequency Identificat1n:射頻識(shí)別)系統(tǒng)，該 RFID 系統(tǒng)使讀寫器與RFID標(biāo)簽以非接觸方式進(jìn)行通信，從而在讀寫器與RFID標(biāo)簽之間傳送信息。讀寫器及RFID標(biāo)簽分別包括用于收發(fā)無(wú)線信號(hào)的天線裝置。例如，若為利用了 13.56MHz頻帶的HF頻帶RFID系統(tǒng)，則RFID標(biāo)簽的天線裝置與讀寫器的天線裝置主要經(jīng)由感應(yīng)磁場(chǎng)而相耦合，來收發(fā)規(guī)定的信息。
[0003]近年來，存在以下技術(shù):將RFID系統(tǒng)導(dǎo)入移動(dòng)電話等通信終端裝置，將該通信終端裝置用作為讀寫器、RFID標(biāo)簽。專利文獻(xiàn)1揭示了能用于這樣的RFID系統(tǒng)的鐵氧體貼片天線(ferrite chip antenna)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2002 - 63557號(hào)公報(bào)【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題
[0008]在上述RFID系統(tǒng)等通信系統(tǒng)所使用的通信終端裝置、小型電子設(shè)備等中，隨著裝置的小型化、高集成化等，要求天線裝置實(shí)現(xiàn)小型化。然而，隨著天線裝置的小型化，一般其輻射性能會(huì)下降，存在必要的通信帶寬較窄的傾向。因此，作為天線裝置本身的特性，希望在小型的同時(shí)具有寬頻帶的特性，或者相對(duì)于小型化的比例而具有寬頻帶的特性。
[0009]另外，若將天線裝置與電路基板、構(gòu)造材料一起組裝入有限的空間內(nèi)，則接地電極、金屬材料多與天線裝置相接近，但天線的電感會(huì)因這種導(dǎo)電體的接近而發(fā)生變化，諧振頻率也會(huì)隨之而偏離所期望的值(期望值)。因此，希望天線裝置的諧振特性為寬頻帶，使得即使天線裝置的諧振頻率發(fā)生變化也能獲得規(guī)定的增益。
[0010]另外，即使天線裝置的周圍環(huán)境保持一定，但在讀寫器模式(reader/writermode)和卡模擬模式(card emulat1n mode)這兩者所使用的天線裝置中，與其天線裝置相連接的RFIC的供電電路的阻抗也會(huì)隨著上述模式的不同而不同。因此，希望天線裝置的諧振特性為寬頻帶，使得即使供電電路的阻抗發(fā)生變化也能獲得規(guī)定的通信性能。
[0011]特別是在NFC(Near Field Communicat1n:近場(chǎng)通信)系統(tǒng)等帶寬比為百分之幾那樣的窄頻帶的通信系統(tǒng)中，基于上述各種必要性的寬頻帶化顯得尤為重要。
[0012]因此，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種既小型又能獲得較寬的帶寬的天線裝置、以及包括該天線裝置的無(wú)線通信裝置。
[0013]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段
[0014]本實(shí)用新型的天線裝置的特征在于，包括:第一線圈和第二線圈，該第一線圈和第二線圈的卷繞軸基本平行，配置成相互絕緣狀態(tài)，且相互進(jìn)行磁場(chǎng)耦合；第一電容器，該第一電容器與第一線圈進(jìn)行并聯(lián)連接，與所述第一線圈一起構(gòu)成第一諧振電路；第二電容器，該第二電容器與第二線圈進(jìn)行并聯(lián)連接，與所述第二線圈一起構(gòu)成第二諧振電路；第三電容器，該第三電容器與第一線圈和第二線圈的至少一端之間相連接；以及第一供電端子，該第一供電端子與第一線圈相連接。
[0015]利用上述結(jié)構(gòu)，由第一線圈和第一電容器所構(gòu)成的第一諧振電路、與由第二線圈和第二電容器所構(gòu)成的第二諧振電路經(jīng)由第三電容器而進(jìn)行耦合，形成耦合諧振系統(tǒng)，從而能作為在兩個(gè)頻率或橫跨兩個(gè)頻率的頻帶中進(jìn)行匹配而不發(fā)生大型化的天線裝置來使用。
[0016]優(yōu)選為包括層疊體，該層疊體由包含所述磁性體層的多個(gè)基材層進(jìn)行層疊而構(gòu)成，第一線圈和第二線圈設(shè)置于層疊體，并進(jìn)行卷繞而使得磁性體層位于其內(nèi)部。利用該結(jié)構(gòu)，能將規(guī)定電感的線圈設(shè)置于較小的空間內(nèi)，從而力圖實(shí)現(xiàn)小型化。
[0017]優(yōu)選為所述第一線圈和第二線圈包括沿與層疊體的層疊方向正交的面的導(dǎo)體圖案，具有卷繞成扁平的雙重螺旋形的形狀，使得卷繞軸朝向與所述層疊體的層疊方向正交的方向，且磁性體層位于其內(nèi)部。利用該結(jié)構(gòu)，能將兩個(gè)線圈設(shè)于較小的空間內(nèi)，另外，由于僅形成有2層導(dǎo)體圖案，因此，能力圖實(shí)現(xiàn)小型化、低成本化。
[0018]優(yōu)選為在所述層疊體的上表面安裝有包含第一電容器、第二電容器、第三電容器中的至少一個(gè)電容器的貼片元器件。利用該結(jié)構(gòu)，能縮小無(wú)線通信裝置相對(duì)于基板等的安裝占有面積。
[0019]優(yōu)選為所述第一諧振電路的諧振頻率與所述第二諧振電路的諧振頻率基本相等，第一諧振電路與第二諧振電路通過第三電容器來進(jìn)行電容耦合，在從供電端子進(jìn)行觀察而得的回波損耗特性中，具有兩個(gè)接近的諧振點(diǎn)。由此，能在兩個(gè)接近的頻率下，或者在橫跨兩個(gè)接近頻率的頻帶中，作為進(jìn)行匹配的天線裝置來使用。
[0020]為了選擇性地與兩個(gè)供電電路相連接，優(yōu)選為包括第二供電端子，該第二供電端子與所述第二線圈相連接，從第一供電端子進(jìn)行觀察而得的回波損耗特性與從第二供電端子進(jìn)行觀察而得的回波損耗特性不同。利用該結(jié)構(gòu)，能應(yīng)對(duì)供電電路的阻抗不同的情況。
[0021]也可以包括平面導(dǎo)體，該平面導(dǎo)體靠近所述第一線圈和第二線圈進(jìn)行配置，與第一線圈和第二線圈進(jìn)行電磁場(chǎng)耦合而產(chǎn)生電磁場(chǎng)。利用該結(jié)構(gòu)，能將平面導(dǎo)體用作為輻射元件，因此，即使天線裝置較小，也能確保必要的輻射效率。
[0022]也可以包括線圈開口比第一線圈導(dǎo)體和第二線圈導(dǎo)體要大的線圈導(dǎo)體，該線圈開口比第一線圈導(dǎo)體和第二線圈導(dǎo)體要大的線圈導(dǎo)體靠近所述第一線圈和第二線圈進(jìn)行配置，與第一線圈和第二線圈進(jìn)行電磁場(chǎng)耦合而產(chǎn)生電磁場(chǎng)。利用該結(jié)構(gòu)，能將線圈導(dǎo)體用作為輻射元件，因此，能提高輻射效率。
[0023]本實(shí)用新型的無(wú)線通信裝置的特征在于，包括:具有如上所述的任意一個(gè)結(jié)構(gòu)的天線裝置；以及殼體，該殼體內(nèi)部包括該天線裝置。利用該結(jié)構(gòu)，能構(gòu)成內(nèi)置有小型的天線裝置的小型的無(wú)線通信裝置。
[0024]實(shí)用新型效果
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型，由第一線圈和第一電容器所構(gòu)成的第一諧振電路、與由第二線圈和第二電容器所構(gòu)成的第二諧振電路經(jīng)由第三電容器而進(jìn)行耦合，形成耦合諧振系統(tǒng)，從而能作為在兩個(gè)頻率或橫跨兩個(gè)頻率的頻帶中進(jìn)行匹配而不發(fā)生大型化的天線裝置來使用。
【附圖說明】
[0026]圖1 (A)是作為實(shí)施方式1所涉及的天線裝置的結(jié)構(gòu)要素之一的線圈天線1的立體圖。圖1(B)是在線圈天線1的上部安裝多個(gè)貼片元器件而構(gòu)成的天線裝置101的立體圖。
[0027]圖2是表示第一線圈和第二線圈的簡(jiǎn)要形狀的分解立體圖。
[0028]圖3是線圈天線1的各基材層的平面圖。
[0029]圖4是線圈天線1的貼片元器件安裝面?zhèn)鹊钠矫鎴D。
[0030]圖5(A)是天線裝置101的主視圖。圖5(B)是一部分結(jié)構(gòu)與天線裝置101不同的天線裝置的剖視圖。
[0031]圖6(A)是線圈天線1的等效電路圖，圖6(B)是天線裝置101的等效電路圖。
[0032]圖7㈧是將從圖6(B)所示的輸入輸出端口 1/01、1/02觀察而得的反射系數(shù)進(jìn)行頻率掃描時(shí)的軌跡表示在史密斯圖上而得的圖。圖7(B)是表示從輸入輸出端口 1/01、1/02進(jìn)行觀察而得的回波損耗的頻率特性的圖。
[0033]圖8是實(shí)施方式2所涉及的天線裝置102的等效電路圖。
[0034]圖9(A)是將以下反射系數(shù)進(jìn)行頻率掃描時(shí)的軌跡表示在史密斯圖上而得的圖，上述反射系數(shù)是從圖8所示的第一供電端子輸出1 (Outputl)、輸出2(0utput2)觀察而得的反射系數(shù)和從第二供電端子輸入l(Inputl)、輸入2(Input2)觀察而得的反射系數(shù)。圖9(B)是表示從第一供電端子輸出1 (Outputl)、輸出2(0utput2)進(jìn)行觀察而得的回波損耗的頻率特性、以及從第二供電端子輸入1 (Input 1)、輸入2 (Input2)