專利名稱：天線裝置及其諧振頻率設(shè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在通過(guò)電磁場(chǎng)信號(hào)和對(duì)方側(cè)設(shè)備進(jìn)行通信的RFID系統(tǒng)、短距離無(wú)線通信系統(tǒng)中使用的天線裝置及天線裝置的諧振頻率設(shè)定方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在擴(kuò)大了利用的RFID系統(tǒng)、短距離無(wú)線通信系統(tǒng)中，為了在移動(dòng)電話等移動(dòng)電子設(shè)備彼此之間、或移動(dòng)電子設(shè)備與讀寫(xiě)器之間進(jìn)行通信，在各設(shè)備上裝載有通信用的天線。在專利文獻(xiàn)I中揭示了這些天線中裝載于移動(dòng)電子設(shè)備的天線。
圖I是表示專利文獻(xiàn)I的移動(dòng)信息終端21與讀寫(xiě)器之間在接近時(shí)的通信的形態(tài)的圖。在圖I的示例中，從讀寫(xiě)器的收發(fā)天線部26發(fā)射的電磁波中，一部分的磁場(chǎng)H受到終端主體22內(nèi)的電池組25等金屬物的影響，受到反射、吸收等引起的衰減作用。金屬層30 配置于比天線模塊10的通信面CS更靠近電磁波的入射側(cè)。在該金屬層30的表面上，因施加外部磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流(渦流)，由此產(chǎn)生的磁場(chǎng)Hl使得在天線模塊10的天線線圈 15中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
在該示例中，通過(guò)將金屬層30與天線模塊10靠近相對(duì)配置以覆蓋天線線圈15的一部分，從而讀寫(xiě)器的收發(fā)天線部26與天線模塊10的天線線圈15之間通過(guò)金屬層30中產(chǎn)生的磁場(chǎng)分量Hl來(lái)進(jìn)行感應(yīng)耦合。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本專利特開(kāi)2006 - 270681號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題
圖I所示的天線裝置要解決如下問(wèn)題在與通信對(duì)方側(cè)的天線之間的距離極其靠近時(shí)，通信特性因天線彼此的中心之間的位置偏移的大小而大幅變動(dòng)。為了防止要與移動(dòng)信息終端21側(cè)的天線模塊10的天線線圈15、和讀寫(xiě)器側(cè)的收發(fā)天線部26交鏈的磁通被殼體內(nèi)電池組25等金屬物所阻隔，設(shè)置有金屬層30，以感應(yīng)該磁通。因此，根據(jù)上述電池組 25等遮蔽物的位置關(guān)系，不一定能得到較大的效果。
此外，在天線裝置與通信對(duì)方側(cè)的天線分開(kāi)的狀態(tài)下，上述金屬層30不一定可有效地用于擴(kuò)大通信距離。
因而，本發(fā)明的目的在于提供一種天線裝置及其諧振頻率設(shè)定方法，該天線裝置即使比通信對(duì)方側(cè)的天線要相對(duì)小型化，也能進(jìn)行穩(wěn)定的通信，并且，還能增大可通信最大距離。4
用于解決問(wèn)題的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的天線裝置是在電子設(shè)備中構(gòu)成的天線裝置，包括
將卷繞中心部作為線圈開(kāi)口部的環(huán)狀或螺旋狀的線圈導(dǎo)體；以及
導(dǎo)體層，該導(dǎo)體層配置于比所述線圈導(dǎo)體要靠近通信對(duì)方側(cè)的天線的一側(cè)，
所述導(dǎo)體層包括導(dǎo)體開(kāi)口部、以及將所述導(dǎo)體開(kāi)口部與外邊緣之間連接的狹縫部，
當(dāng)俯視所述線圈導(dǎo)體時(shí)，所述線圈導(dǎo)體與所述導(dǎo)體層相重疊。
本發(fā)明的天線裝置的諧振頻率設(shè)定方法是如下天線裝置的諧振頻率設(shè)定方法，該天線裝置是將由基板和磁性體片材層疊而成的天線線圈模塊組裝到電子設(shè)備的殼體內(nèi)而構(gòu)成，該基板形成有將卷繞中心部作為線圈開(kāi)口部的環(huán)狀或螺旋狀的線圈導(dǎo)體，
在比所述線圈導(dǎo)體要靠近通信對(duì)方側(cè)的天線的一側(cè)將導(dǎo)體層配置于所述殼體，
所述導(dǎo)體層包括導(dǎo)體開(kāi)口部、以及將所述導(dǎo)體開(kāi)口部與外邊緣之間連接的狹縫部，
當(dāng)俯視所述基板時(shí)，所述線圈開(kāi)口部和所述導(dǎo)體開(kāi)口部配置成至少有部分重疊的關(guān)系，
將在所述導(dǎo)體層不存在的狀態(tài)下的諧振頻率設(shè)定成低于利用頻帶的中心頻率，將在所述天線線圈模塊組裝到所述電子設(shè)備的殼體內(nèi)的狀態(tài)下的諧振頻率設(shè)定于利用頻帶的中心頻率。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，在導(dǎo)體層中有電流流過(guò)，以阻隔因線圈導(dǎo)體中有電流流過(guò)而產(chǎn)生的磁場(chǎng)。而且，在導(dǎo)體層的開(kāi)口部周圍流過(guò)的電流通過(guò)狹縫部周邊，電流因邊緣效應(yīng)而流過(guò)導(dǎo)體層周圍。由此，由導(dǎo)體層產(chǎn)生磁場(chǎng)，能延長(zhǎng)通信距離。
此外，由于導(dǎo)體層增大了磁通的環(huán)繞路徑，因此，磁通從天線裝置到達(dá)通信對(duì)方側(cè)的天線、或從通信對(duì)方側(cè)的天線到達(dá)天線裝置，增大天線裝置與通信對(duì)方側(cè)天線之間的可通信最大距離。


圖I是表示專利文獻(xiàn)I的移動(dòng)信息終端21與讀寫(xiě)器之間在接近時(shí)的通信的形態(tài)的圖。
圖2㈧是包括實(shí)施方式I所涉及的天線裝置的電子設(shè)備的后視圖。圖2(B)是上述背面?zhèn)鹊南虏繗んw的內(nèi)側(cè)的俯視圖。
圖3㈧是上述天線線圈模塊3的俯視圖，圖3(B)是其主視圖。
圖4(A)是表示上述天線裝置101與讀寫(xiě)器側(cè)天線之間的磁耦合狀態(tài)的剖視圖。圖 4(B)是作為比較例、表示上述導(dǎo)體層2不存在的狀態(tài)的剖視圖。
圖5是與實(shí)施方式2所涉及的天線裝置相關(guān)的圖。圖5(A)是觀察電子設(shè)備的下部殼體I的內(nèi)表面?zhèn)榷玫降母┮晥D。而圖5(B)是在下部殼體I的內(nèi)表面安裝有天線線圈模塊3的狀態(tài)下的俯視圖。
圖6是實(shí)施方式3所涉及的天線裝置103的俯視圖。特別是，圖6(A)表示在線圈導(dǎo)體31中流過(guò)的電流，圖6(B)表示在導(dǎo)體層2中流過(guò)的電流I。
圖7(A)是實(shí)施方式4所涉及的天線線圈模塊13的俯視圖，圖7 (B)是其主視圖。
圖8是實(shí)施方式5所涉及的天線裝置104的俯視圖。
具體實(shí)施方式
《實(shí)施方式I》
參照?qǐng)D2 圖4，說(shuō)明實(shí)施方式I所涉及的天線裝置及其諧波頻率設(shè)定方法。
圖2(A)是包括實(shí)施方式I所涉及的天線裝置的電子設(shè)備的后視圖。電子設(shè)備的背面是朝向通信對(duì)方側(cè)即讀寫(xiě)器側(cè)天線的面。圖2(B)是上述背面?zhèn)鹊南虏繗んw的內(nèi)側(cè)的俯視圖。但是，在圖2(A)、圖2(B)中，僅表示主要部分的結(jié)構(gòu)。
如圖2(A)所示，在下部殼體I的外表面形成導(dǎo)體層2。導(dǎo)體層2例如是鋁等的金屬蒸鍍膜。在該導(dǎo)體層2形成導(dǎo)體開(kāi)口部CA，還形成將該導(dǎo)體開(kāi)口部CA與外邊緣之間連接的狹縫SL。
如圖2(B)所示，在下部殼體I的內(nèi)表面將天線線圈模塊3配置成與上述導(dǎo)體開(kāi)口部CA有部分重疊。
另外，在本示例中，在導(dǎo)體開(kāi)口部CA部分安裝有照相機(jī)模塊。由于照相機(jī)模塊的透鏡需要從殼體的開(kāi)口部露出到外部，因此，通過(guò)將導(dǎo)體開(kāi)口部與像這樣設(shè)置于殼體的開(kāi)口部對(duì)應(yīng)設(shè)置，從而無(wú)需因設(shè)置導(dǎo)體層2而設(shè)計(jì)特別的殼體。
此外，在設(shè)計(jì)上使殼體的外表面的一部分為金屬制的情況下，通過(guò)蒸鍍等在殼體的外表面形成金屬膜，但也可以將該金屬膜兼用作為上述導(dǎo)體層。
通過(guò)像這樣在電子設(shè)備的內(nèi)表面或外表面形成導(dǎo)體層2，從而無(wú)需確保用于配置導(dǎo)體層2的特別空間，且能配置大面積的導(dǎo)體層2。
圖3(A)是上述天線線圈模塊3的俯視圖，圖3(B)是其主視圖。天線線圈模塊3 包括矩形板狀的柔性基板33、和同樣矩形板狀的磁性體片材39。在柔性基板33上形成有將卷繞中心部作為線圈開(kāi)口部CW的螺旋狀線圈導(dǎo)體31、及用于與外部電路進(jìn)行連接的連接部32。磁性體片材39是例如成形為片材狀的鐵氧體。
另外，線圈導(dǎo)體31的卷繞數(shù)(匝數(shù))由需要的電感量來(lái)決定。若是單匝，則僅成為環(huán)狀的線圈導(dǎo)體。
對(duì)上述天線線圈模塊3進(jìn)行配置，使其像圖2 (B)所示的那樣安裝于電子設(shè)備的下部殼體I的內(nèi)表面，且在與上部殼體重疊時(shí)，使安裝于上部殼體側(cè)的電路基板的規(guī)定引腳與上述連接部32相接觸。
在電路基板側(cè)包括與上述連接部32并聯(lián)連接的電容器。通過(guò)由天線線圈模塊3 的線圈導(dǎo)體31及磁性體片材39決定的電感量、以及上述電容器的電容量來(lái)決定諧振頻率。 例如，在利用中心頻率為13. 56MHz的HF頻帶的情況下，將上述諧振頻率定為13. 56MHz。
圖4(A)是表示上述天線裝置101與讀寫(xiě)器側(cè)天線之間的磁耦合狀態(tài)的剖視圖。此外，圖4(B)是作為比較例、表示上述導(dǎo)體層2不存在的狀態(tài)的剖視圖。但是，對(duì)于電子設(shè)備的殼體部分，省略了圖不。
由于天線線圈模塊3的線圈導(dǎo)體31與導(dǎo)體層2至少有部分重疊，因此，在導(dǎo)體層中有電流流過(guò)，以阻隔因線圈導(dǎo)體中有電流流過(guò)而產(chǎn)生的磁場(chǎng)。而且，在導(dǎo)體層的開(kāi)口部周圍流過(guò)的電流通過(guò)狹縫部周邊，因邊緣效應(yīng)而流過(guò)導(dǎo)體層周圍。另外，電流也流過(guò)導(dǎo)體層平面部。由此，雖然在導(dǎo)體層2產(chǎn)生磁場(chǎng)，但由于磁通不透過(guò)導(dǎo)體層2，因此，磁通MF要沿以導(dǎo)體層2的導(dǎo)體開(kāi)口部CA為內(nèi)側(cè)、導(dǎo)體層2的外邊緣為外側(cè)的路徑進(jìn)行迂回。其結(jié)果是，磁通MF形成相對(duì)較大的環(huán)路，將讀寫(xiě)器側(cè)天線4的線圈導(dǎo)體41的內(nèi)外進(jìn)行交鏈。即，天線裝置101與讀寫(xiě)器側(cè)天線4進(jìn)行磁耦合。
此外，通過(guò)使得在俯視線圈導(dǎo)體31時(shí)，線圈開(kāi)口部CW與導(dǎo)體開(kāi)口部CA至少有部分重疊，從而要與線圈導(dǎo)體31、對(duì)方側(cè)天線進(jìn)行交鏈的磁通能通過(guò)線圈開(kāi)口部CW及導(dǎo)體開(kāi)口部CA進(jìn)行環(huán)繞。特別是，若在俯視線圈導(dǎo)體31時(shí)，線圈開(kāi)口部CW和導(dǎo)體開(kāi)口部CA在整個(gè)周邊大體重疊，則能使線圈導(dǎo)體31所產(chǎn)生的磁場(chǎng)高效地發(fā)射。
此外，通過(guò)使導(dǎo)體層2的面積大于線圈導(dǎo)體31的形成區(qū)域的面積，能產(chǎn)生較大的磁場(chǎng)環(huán)路。
此外，通過(guò)在柔性基板33的、離通信對(duì)方側(cè)的天線較遠(yuǎn)的一側(cè)的表面上層疊磁性體片材39，能使天線的方向性向通信對(duì)方側(cè)的天線方向更拓寬。
這樣，由于磁通指向?qū)w層2拓寬的方向，因此，即使將天線裝置101的(天線線圈模塊3的)中心和讀寫(xiě)器側(cè)天線4的中心配置在同軸上而使兩者接近，也能進(jìn)行穩(wěn)定的通信。
此外，由于通過(guò)對(duì)導(dǎo)體層2設(shè)置狹縫SL，從而在導(dǎo)體層2中沒(méi)有形成導(dǎo)體環(huán)路，因此，在磁通MF像圖4 (A)所示的那樣環(huán)繞導(dǎo)體層2的導(dǎo)體開(kāi)口部CA和外邊緣時(shí)，能防止在導(dǎo)體層2中產(chǎn)生渦流，可抑制渦流所導(dǎo)致的損耗。其結(jié)果是，能確保天線裝置101與讀寫(xiě)器側(cè)天線4之間的可通信最大距離。
與此不同的是，如圖4 (B)所示，若不存在上述導(dǎo)體層2，則通過(guò)線圈開(kāi)口部CW的磁通MF為圖4(B)所示的方向而不會(huì)向左右方向(在俯視天線線圈模塊3的狀態(tài)下拓寬的方向)拓寬，與讀寫(xiě)器側(cè)天線4的耦合量較小。因而，產(chǎn)生越接近、通信倒越不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
此外，在本發(fā)明的天線裝置中，由于導(dǎo)體層增大了磁通的環(huán)繞路徑，因此，磁通從天線裝置到達(dá)通信對(duì)方側(cè)的天線、或從通信對(duì)方側(cè)的天線到達(dá)天線裝置，增大天線裝置與通信對(duì)方側(cè)天線之間的可通信最大距離。
下表是使天線線圈模塊3的大小變化時(shí)、對(duì)在包括各天線線圈模塊3的天線裝置 101與通信對(duì)方側(cè)天線之間可進(jìn)行通信的距離范圍進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果。天線線_模塊的大小無(wú)導(dǎo)體層有導(dǎo)體辰22.5mmx20mm0 24mmO ~ 44 mm22.5mmx 19mm0 23 mmO 43 mm22.5mm χ 18mm0 19mmO 41mm22.5mm x 17mm-O 39mm22.5 mm χ 16 mm-O 38mm
例如，對(duì)于包括大小為22. 5mmX 18mm的天線線圈模塊3的天線裝置，若沒(méi)有導(dǎo)體層，則可通信最大距離為19mm，若有導(dǎo)體層，則可通信最大距離擴(kuò)大到41mm。此外，對(duì)于包括例如大小為22. 5mmX17mm以下的天線線圈模塊3的天線裝置的情況，若沒(méi)有導(dǎo)體層，則無(wú)論是什么距離，都不能通信。與此不同的是，若有導(dǎo)體層，則即使構(gòu)成包括例如大小為 22. 5mmX 16mm的非常小型的天線線圈模塊3的天線裝置,也能在從O到38mm的大范圍內(nèi)進(jìn)行通信。
上述天線裝置101的中心頻率的設(shè)定如下那樣進(jìn)行。
將在圖2(B)所示的天線線圈模塊3不接近導(dǎo)體層2的狀態(tài)、即不安裝于下部殼體 I的單體狀態(tài)(其中，將諧振用電容器進(jìn)行并聯(lián)連接的狀態(tài))下的諧振頻率預(yù)先設(shè)定成低于利用頻帶的中心頻率。若將天線線圈模塊3像圖2 (B)及圖4(A)所示的那樣接近導(dǎo)體層2 的導(dǎo)體開(kāi)口部CA，則由于天線線圈模塊3的電感量的值變小，因此，天線裝置101的諧振頻率上升。因而，確定上述天線線圈模塊3單體的電感量的值，使得在將天線線圈模塊3組裝到電子設(shè)備的殼體內(nèi)、而構(gòu)成天線裝置101的狀態(tài)下，該天線裝置101的諧振頻率與利用頻帶的中心頻率大體一致。
此外，利用狹縫SL的長(zhǎng)度和寬度，也能改變天線裝置的電感量。例如，若增大狹縫 SL，則可抑制使導(dǎo)體層2接近天線線圈模塊3時(shí)的電感量的值的減少(諧振頻率的上升) 程度。因此，對(duì)狹縫SL的長(zhǎng)度及寬度進(jìn)行設(shè)定，以得到所希望的電感量的值。
此外，由于利用天線線圈模塊3與導(dǎo)體層2的位置關(guān)系、導(dǎo)體層2的導(dǎo)體開(kāi)口部CA 的形狀和大小，也能改變天線裝置的電感量，因此，對(duì)天線線圈模塊3與導(dǎo)體層2的位置關(guān)系、導(dǎo)體層2的導(dǎo)體開(kāi)口部CA的形狀和大小進(jìn)行設(shè)定，以得到所希望的電感量的值。
由于磁通環(huán)路像這樣因?qū)w層而拓寬，因此，也可以縮小線圈導(dǎo)體31的線圈開(kāi)口部CW，天線線圈模塊能實(shí)現(xiàn)小型化。此外，隨著縮小線圈開(kāi)口部CW，能增加線圈的匝數(shù)，從而能增加可取得天線線圈模塊的電感量的值。其結(jié)果是，容易設(shè)定諧振頻率。
如上所述，本發(fā)明利用磁場(chǎng)無(wú)法進(jìn)入導(dǎo)體層的特性，而利用導(dǎo)體層來(lái)改變使用頻率下的磁場(chǎng)的發(fā)射圖案。
根據(jù)本發(fā)明的天線裝置101，即使天線裝置101和讀寫(xiě)器側(cè)天線4的大小有多種， 也能進(jìn)行穩(wěn)定的通信。即，在讀寫(xiě)器側(cè)天線4較大的情況下，因?qū)w層2的存在而增大了磁通的環(huán)繞路徑，來(lái)自天線裝置101的磁通到達(dá)讀寫(xiě)器側(cè)天線101，在讀寫(xiě)器側(cè)天線4較小的情況下，磁通到達(dá)的距離因?qū)w層2的存在而延長(zhǎng)。
《實(shí)施方式2》
圖5是與實(shí)施方式2所涉及的天線裝置102相關(guān)的圖。圖5㈧是觀察電子設(shè)備的下部殼體I的內(nèi)表面?zhèn)榷玫降母┮晥D。而圖5(B)是在下部殼體I的內(nèi)表面安裝有天線線圈模塊3的狀態(tài)下的俯視圖。
在該實(shí)施方式2中，在下部殼體I的內(nèi)表面設(shè)置導(dǎo)體層2。導(dǎo)體層2通過(guò)蒸鍍鋁等的金屬膜或粘貼金屬箔來(lái)構(gòu)成。這樣，導(dǎo)體層也可以設(shè)置于殼體的內(nèi)表面。
另外，在圖5所示的示例中，將導(dǎo)體層2的狹縫SL設(shè)置于從導(dǎo)體開(kāi)口部CA到外邊緣的距離較短的部分。
上述導(dǎo)體層2也可以連接到電子設(shè)備內(nèi)部的電路的接地。由此，也能將上述導(dǎo)體層2兼用作電子設(shè)備的屏蔽用的導(dǎo)體層。
《實(shí)施方式3》
圖6 (A)、圖6⑶都是實(shí)施方式3所涉及的天線裝置103的俯視圖。圖6 (A)表示在線圈導(dǎo)體31中流過(guò)的電流，圖6(B)表示在導(dǎo)體層2中流過(guò)的電流I。該天線裝置103包括天線線圈模塊3和導(dǎo)體層2。天線線圈模塊3將形成有螺旋狀的線圈導(dǎo)體31的柔性基板和磁性體片材進(jìn)行層疊而構(gòu)成。基本上與圖3所示的相同。但是，在本示例中，將線圈導(dǎo)體的兩端從柔性基板引出，在遠(yuǎn)離線圈導(dǎo)體31的位置設(shè)置連接部。
導(dǎo)體層2包括導(dǎo)體開(kāi)口部CA、以及將導(dǎo)體開(kāi)口部CA與外邊緣之間連接的狹縫SL。
在俯視線圈導(dǎo)體31及導(dǎo)體層2時(shí)，線圈開(kāi)口部CW和導(dǎo)體開(kāi)口部CA同軸且在整個(gè)周邊大體重疊。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，在俯視線圈導(dǎo)體31時(shí)，能使全部線圈導(dǎo)體31與導(dǎo)體層2相重疊。由此，由于由線圈導(dǎo)體31產(chǎn)生的磁通全都要與導(dǎo)體層2交鏈，因此，在導(dǎo)體層2中產(chǎn)生方向與線圈導(dǎo)體31中流過(guò)的電流的方向相反的大電流，以阻隔該磁通。在導(dǎo)體開(kāi)口部CA 的周圍流過(guò)的大電流I通過(guò)狹縫SL的周圍，沿導(dǎo)體層平面流過(guò)，并因邊緣效應(yīng)而沿導(dǎo)體層周圍流過(guò)。由此，由導(dǎo)體層2產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，能進(jìn)一步延長(zhǎng)通信距離。此外，更有效地?cái)U(kuò)大了通過(guò)導(dǎo)體開(kāi)口部CA及線圈開(kāi)口部CW、環(huán)繞導(dǎo)體層2的磁通的環(huán)路。因此，無(wú)論將包括天線裝置103的電子設(shè)備相對(duì)于讀寫(xiě)器側(cè)天線的表面是以面內(nèi)方向的哪個(gè)方向罩上，都能進(jìn)行穩(wěn)定的通信。
《實(shí)施方式4》
圖7㈧是實(shí)施方式4所涉及的天線線圈模塊13的俯視圖，圖7(B)是其主視圖。 該天線線圈模塊13與實(shí)施方式I的情況相同，與圖2所示的導(dǎo)體層靠近配置。通過(guò)這樣進(jìn)行靠近配置，在導(dǎo)體層2中產(chǎn)生大電流，從而產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。
天線線圈模塊13包括矩形板狀的柔性基板34、和同樣矩形板狀的磁性體片材39。 在柔性基板34上形成有將卷繞中心部作為線圈開(kāi)口部CW的螺旋狀線圈導(dǎo)體31、及用于與外部電路進(jìn)行連接的連接部32。上述線圈導(dǎo)體31跨越柔性基板34的兩層而形成。層間由過(guò)孔導(dǎo)體進(jìn)行連接。磁性體片材39是例如成形為片材狀的鐵氧體。
這樣，通過(guò)使線圈導(dǎo)體31跨越多層而進(jìn)行卷繞，從而由線圈導(dǎo)體產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，其結(jié)果是，能使導(dǎo)體層中流過(guò)大電流。此外，能使線圈導(dǎo)體集中于沿導(dǎo)體開(kāi)口部的內(nèi)邊緣的位置。因此，由于線圈導(dǎo)體31中產(chǎn)生的集中磁通要與導(dǎo)體層交鏈，因此，能使導(dǎo)體層中流過(guò)大電流。
《實(shí)施方式5》
圖8是實(shí)施方式5所涉及的天線裝置104的俯視圖。該天線裝置104包括天線線圈模塊3和導(dǎo)體層2。天線線圈模塊3將形成有螺旋狀的線圈導(dǎo)體31的柔性基板和磁性體片材進(jìn)行層疊。該結(jié)構(gòu)與圖6所示的相同。但是，在本示例中，線圈開(kāi)口部CW形成得比導(dǎo)體開(kāi)口部CA略小一些。
由于線圈導(dǎo)體31的一部分與導(dǎo)體層2相重疊，因此，通過(guò)該結(jié)構(gòu)，因由線圈導(dǎo)體31 產(chǎn)生的磁通而在導(dǎo)體層2中有電流流過(guò)。
另外，在以上所示的各實(shí)施方式中，是在殼體的外表面或內(nèi)表面形成導(dǎo)體層，但也可以在殼體的內(nèi)部配置導(dǎo)體層。此外，在殼體本身是金屬的情況下，也可以將該殼體用作為上述導(dǎo)體層。
此外，在以上所示的各實(shí)施方式中，是將包括線圈導(dǎo)體31的柔性基板33和由鐵氧體形成的磁性體片材39進(jìn)行層疊而構(gòu)成天線線圈模塊3，但在對(duì)于在天線線圈模塊3的背面形成磁通環(huán)路沒(méi)有不良影響的環(huán)境下，也可以不一定設(shè)置磁性體片材。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
CA…導(dǎo)體開(kāi)口部
CW…線圈開(kāi)口部
MF…磁通
SL···狹縫
I…下部殼體
2…導(dǎo)體層
3、13…天線線圈模塊
4…讀寫(xiě)器側(cè)天線
31…線圈導(dǎo)體
32…連接部
33、34…柔性基板
39…磁性體片材
41…線圈導(dǎo)體
101 104…天線裝置
權(quán)利要求
1.一種天線裝置，其特征在于，包括將卷繞中心部作為線圈開(kāi)口部的環(huán)狀或螺旋狀的線圈導(dǎo)體；以及導(dǎo)體層，該導(dǎo)體層配置于比所述線圈導(dǎo)體要靠近通信對(duì)方側(cè)的天線的一側(cè)，所述導(dǎo)體層包括導(dǎo)體開(kāi)口部、以及將所述導(dǎo)體開(kāi)口部與所述導(dǎo)體層的外邊緣之間連接的狹縫部，并且，所述導(dǎo)體層的面積大于所述線圈導(dǎo)體的形成區(qū)域的面積，當(dāng)俯視所述線圈導(dǎo)體時(shí)，所述線圈導(dǎo)體的所述線圈開(kāi)口部與所述導(dǎo)體層的所述導(dǎo)體開(kāi)口部相重疊，所述天線裝置具有磁性體層，該磁性體層配置于比所述線圈導(dǎo)體要遠(yuǎn)離通信對(duì)方側(cè)的天線的一側(cè)。
2.如權(quán)利要求I所述的天線裝置，其特征在于，當(dāng)俯視所述線圈導(dǎo)體時(shí)，所述線圈開(kāi)口部和所述導(dǎo)體開(kāi)口部至少有部分重疊。
3.如權(quán)利要求I或2所述的天線裝置，其特征在于，所述線圈導(dǎo)體和所述導(dǎo)體層靠近配置。
4.如權(quán)利要求I至3的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于，所述線圈導(dǎo)體跨越多層而進(jìn)行卷繞。
5.如權(quán)利要求I至4的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于，當(dāng)俯視所述線圈導(dǎo)體時(shí)，所述線圈開(kāi)口部和所述導(dǎo)體開(kāi)口部在整個(gè)周邊大體重疊。
6.如權(quán)利要求I至5的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于，所述導(dǎo)體層形成于組裝對(duì)象的電子設(shè)備的殼體的內(nèi)表面或外表面。
7.如權(quán)利要求I至6的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于，所述線圈導(dǎo)體形成于基板，在所述基板的遠(yuǎn)離所述通信對(duì)方側(cè)的天線的一側(cè)的表面上層疊有磁性體片材，利用所述基板和所述磁性體片材來(lái)構(gòu)成天線線圈模塊。
8.如權(quán)利要求7所述的天線裝置，其特征在于，將在所述導(dǎo)體層不存在的狀態(tài)下的諧振頻率設(shè)定成低于利用頻帶的中心頻率，將在所述天線線圈模塊組裝到所述電子設(shè)備的殼體內(nèi)的狀態(tài)下的諧振頻率設(shè)定于利用頻帶的中心頻率。
9.如權(quán)利要求I至8的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于，所述線圈導(dǎo)體的內(nèi)徑尺寸大于所述導(dǎo)體層的導(dǎo)體開(kāi)口部的尺寸。
10.如權(quán)利要求I至5的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電層是組裝對(duì)象的電子設(shè)備的金屬殼體。
11.一種天線裝置的諧振頻率設(shè)定方法，該天線裝置是將由基板和磁性體片材層疊而成的天線線圈模塊組裝到電子設(shè)備的殼體內(nèi)而構(gòu)成，該基板形成有將卷繞中心部作為線圈開(kāi)口部的環(huán)狀或螺旋狀的線圈導(dǎo)體，其特征在于，在比所述線圈導(dǎo)體要靠近通信對(duì)方側(cè)的天線的一側(cè)將導(dǎo)體層配置于所述殼體，所述導(dǎo)體層包括導(dǎo)體開(kāi)口部、以及將所述導(dǎo)體開(kāi)口部與所述導(dǎo)體層的外邊緣之間連接的狹縫部，并且，所述導(dǎo)體層的面積大于所述線圈導(dǎo)體的形成區(qū)域的面積，當(dāng)俯視所述基板時(shí)，所述線圈導(dǎo)體的所述線圈開(kāi)口部和所述導(dǎo)體層的所述導(dǎo)體開(kāi)口部配置成重疊的關(guān)系，將在所述導(dǎo)體層不存在的狀態(tài)下的諧振頻率設(shè)定成低于利用頻帶的中心頻率，將在所述天線線圈模塊組裝到組裝對(duì)象電子設(shè)備的殼體內(nèi)的狀態(tài)下的諧振頻率設(shè)定于利用頻帶的中心頻率，具有磁性體層，該磁性體層配置于比所述線圈導(dǎo)體要遠(yuǎn)離通信對(duì)方側(cè)的天線的一側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及天線裝置及其諧振頻率設(shè)定方法。天線線圈模塊(3)的線圈導(dǎo)體(31)和導(dǎo)體層(2)至少有部分重疊。在導(dǎo)體層(2)中有電流流過(guò)，以阻隔因線圈導(dǎo)體(31)中有電流流過(guò)而產(chǎn)生的磁場(chǎng)。而且，在導(dǎo)體層(2)的開(kāi)口部(CA)周圍流過(guò)的電流通過(guò)狹縫部周邊，因邊緣效應(yīng)而流過(guò)導(dǎo)體層(2)的周圍。由于磁通不透過(guò)導(dǎo)體層(2)，因此，磁通(MF)要沿以導(dǎo)體層(2)的導(dǎo)體開(kāi)口部(CA)為內(nèi)側(cè)、導(dǎo)體層(2)的外邊緣為外側(cè)的路徑進(jìn)行迂回。其結(jié)果是，磁通(MF)形成相對(duì)較大的環(huán)路，將讀寫(xiě)器側(cè)天線(4)的線圈導(dǎo)體(41)的內(nèi)外進(jìn)行交鏈。由此，天線裝置(101)與讀寫(xiě)器側(cè)天線(4)進(jìn)行磁耦合。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK102916248SQ20121039108
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者加藤登, 谷口勝己, 佐佐木純, 鄉(xiāng)地直樹(shù) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所