天線裝置以及通信終端裝置的制造方法
【專利說明】天線裝置以及通信終端裝置
[0001]本申請為專利申請案(申請日2011年9月5日，申請?zhí)?01180031691.6，于2012年12月26日進入中國國家階段，發(fā)明名稱為“天線裝置以及通信終端裝置”)的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及天線裝置以及通信終端裝置，尤其涉及用于HF帶的通信系統(tǒng)的天線裝置以及通信終端裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]已知使讀寫器與RFID標簽以非接觸方式通信，在讀寫器與RFID標簽之間傳遞信息的RFID(Rad1 Frequency Identificat1n，射頻識別)系統(tǒng)。讀寫器以及RFID標簽分別包括用于收發(fā)無線信號的天線裝置，如果是例如將13.56MHz帶用作通信頻率的HF帶RFID系統(tǒng)，則RFID標簽的天線裝置與讀寫器的天線裝置主要經(jīng)由感應(yīng)磁場進行耦合，收發(fā)指定信息。
[0004]近年來，有時在移動電話等通信終端裝置中導入RFID系統(tǒng)，將該通信終端裝置用作讀寫器或RFID標簽。作為使通信終端裝置具有RFID功能的技術(shù)，例如已知如專利文獻I中記載的那樣，在通信終端裝置中內(nèi)置天線模塊的技術(shù)。此處，天線模塊是在平面狀的基板上形成平面狀的線圈天線而得到的模塊。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:JP特開2004-364199號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]在將HF帶用作通信頻率的系統(tǒng)中，天線裝置之間的通信距離依賴于穿過線圈天線的磁通。即，為了在天線裝置之間確保某種程度的通信距離，需要增大線圈天線的尺寸，但是線圈天線的大型化會妨礙通信終端裝置的小型化。
[0010]本發(fā)明鑒于上述實際情況而作，其目的在于提供確保指定通信距離并且占用空間小的天線裝置，進而提供小型的通信終端裝置。
[0011]用于解決問題的手段
[0012]本發(fā)明的天線裝置的特征在于包括:線圈天線，具有繞著卷繞軸卷繞的形狀的線圈導體；以及平面導體(增益天線)，具有沿著所述卷繞軸的面，邊緣部與所述線圈導體的線圈開口部相鄰(鄰接)配置。
[0013]另外，本發(fā)明的通信終端裝置的特征在于包括天線裝置和連接于所述天線裝置的通信電路，其中所述天線裝置具有:線圈天線，具有繞著卷繞軸卷繞的形狀的線圈導體；以及平面導體(增益天線)，具有沿著所述卷繞軸的面，邊緣部與所述線圈導體的線圈開口部相鄰(鄰接)配置。
[0014]發(fā)明的效果
[0015]本發(fā)明的天線裝置由線圈天線和平面導體構(gòu)成，因此能夠?qū)崿F(xiàn)確保指定通信距離并且占用空間小的天線裝置，進而能夠?qū)崿F(xiàn)小型的通信終端裝置。
【附圖說明】
[0016]圖1(A)是第一實施方式的天線裝置201的立體圖，圖1(B)是其俯視圖。
[0017]圖2是第一實施方式的天線裝置所使用的線圈天線的立體圖。
[0018]圖3是表示使用第一實施方式的天線裝置的通信終端裝置、以及該通信終端裝置的使用狀態(tài)的內(nèi)部透視立體圖。
[0019]圖4是表示線圈天線的線圈導體的卷繞軸方向與平面導體11的關(guān)系的圖。
[0020]圖5(A)是表示流過線圈LI?L4的電流與流過平面導體11的電流的關(guān)系的圖，圖5(B)是表示磁通對線圈天線100A、100B、100C、以及100D的磁鏈狀態(tài)的圖。
[0021]圖6是表示第二實施方式的天線裝置202的各線圈天線之間的連接關(guān)系以及對供電電路的連接關(guān)系的圖。
[0022]圖7(A)是第三實施方式的天線裝置203的立體圖，圖7(B)是其俯視圖。
[0023]圖8(A)是第四實施方式的天線裝置204的立體圖，圖8(B)是其俯視圖。圖8 (C)是表示將天線裝置204組裝入通信終端裝置后的狀態(tài)的俯視圖，圖8(D)是其正視圖。
[0024]圖9(A)是第五實施方式的天線裝置205的立體圖。圖9 (B)是表示將該天線裝置205組裝入通信終端裝置后的狀態(tài)的正視圖。
[0025]圖10(A)是第六實施方式的天線裝置206的立體圖，圖10(B)是其分解立體圖。
[0026]圖11 (A)是第七實施方式的天線裝置207的俯視圖，圖11 (B)是表示線圈天線的線圈導體的卷繞軸方向與平面導體11的關(guān)系的圖。
[0027]圖12(A)、圖12(B)是第八實施方式的天線裝置208A、208B的俯視圖。
[0028]圖13(A)、圖13(B)是第九實施方式的天線裝置209A、209B的俯視圖。
[0029]圖14(A)是第十實施方式的天線裝置210的立體圖，圖14⑶是其俯視圖，圖14(C)是其正視圖。
[0030]圖15(A)是表示流過天線裝置210的線圈天線100的線圈導體的電流、流過平面導體11的電流、由線圈天線100產(chǎn)生的磁場、以及由平面導體11產(chǎn)生的磁場的各自的方向的立體圖。圖15(B)是表示流過平面導體11的電流和產(chǎn)生的磁通的關(guān)系的圖。
[0031]圖16㈧是具備天線裝置210的通信終端裝置310的剖視圖，圖16⑶是從其下面觀察的透視圖。
[0032]圖17(A)是第十一實施方式的天線裝置211的俯視圖，圖17(B)是其正視圖。
[0033]圖18是第十二實施方式的天線裝置212的分解立體圖。
[0034]圖19(A)是第十三實施方式的天線裝置213的立體圖，圖19(B)是其剖視圖。
[0035]圖20㈧是天線裝置213的分解立體圖，圖20(B)是其剖視圖，示出電流與磁通的情況。
[0036]圖21 (A)是第十四實施方式的天線裝置所具備的線圈天線114的分解立體圖，圖21(B)是第十四實施方式的天線裝置214的剖視圖。
[0037]圖22是第十五實施方式的通信終端裝置315的內(nèi)部透視立體圖。
[0038]圖23(A)是第十六實施方式的天線裝置216的立體圖，圖23(B)是包括該天線裝置216的通信終端裝置316的內(nèi)部透視立體圖。
[0039]圖24是第十七實施方式的天線裝置217的立體圖。
[0040]圖25(A)是天線裝置217包括的增益天線130的分解立體圖，圖25(B)是其等價電路圖。圖25(C)是天線裝置217的等價電路圖。
[0041]圖26(A)是天線裝置217的俯視圖，圖26(B)是包括天線裝置217的通信終端裝置的剖視圖。
[0042]圖27(A)是第十八實施方式的天線裝置218的俯視圖，圖27(B)是包括天線裝置218的通信終端裝置的剖視圖。
[0043]圖28是包括第十九實施方式的天線裝置219的通信終端裝置的除去了上部框體后的狀態(tài)的俯視圖。
[0044]圖29 (A)是天線裝置220的俯視圖，圖29 (B)是天線裝置220的剖視圖。
【具體實施方式】
[0045]下文所示的各實施方式的天線裝置以及通信終端裝置用于NFC(Near FieldCommunicat1n，近場通信)等的HF帶RFID系統(tǒng)。
[0046](第一實施方式)
[0047]圖1 (A)是第一實施方式的天線裝置201的立體圖，圖1 (B)是其俯視圖。
[0048]如圖1 (A)及圖1 (B)所示，該天線裝置201具有四個線圈天線(coilantenna) 100A、100B、100C、以及 10D0 如后所示，各線圈天線 100A、100B、100C、以及 100D具有在磁性體芯的周圍卷繞有各線圈導體的結(jié)構(gòu)。
[0049]此外，該天線裝置201包括平面導體11，該平面導體11具有相對于各線圈導體的卷繞軸方向平行的面。平面導體11形成于基材10，在該基材上安裝線圈天線100A、100B、100C、以及100D。線圈天線100A、100B、100C、以及100D配置為線圈導體的線圈開口部與平面導體11的邊緣部相鄰(鄰接)。
[0050]平面導體由銅、銀、鋁等金屬箔構(gòu)成，設(shè)置在由撓性樹脂構(gòu)成的基材之上。
[0051]另外，如圖1(A)及圖1(B)所示，線圈天線100A、100B、100C、以及100D配置為從平面導體11的法線方向觀察，各線圈導體的至少一部分與平面導體11的端部重合。
[0052]圖2是上述線圈天線100A的立體圖。其他線圈天線100B、100C、以及100D也具有相同結(jié)構(gòu)，因而此處作為代表示出線圈天線100A。
[0053]如圖2所示，線圈天線100A具有在鐵氧體等磁性體芯20的周圍卷繞有銀或銅等線圈導體21的結(jié)構(gòu)。
[0054]如圖2所示，線圈導體21以在與長方體狀的磁性體芯20的短邊方向平行的方向上具有卷繞軸的方式，纏繞于磁性體芯20的周面。S卩，線圈導體21在磁性體芯20的長邊方向(X軸方向)上卷繞，線圈導體21在短邊方向(Y軸方向)上具有卷繞軸以及線圈開口部。即，線圈導體21在長邊側(cè)具有線圈開口部。線圈天線100A構(gòu)成為所謂的表面安裝型線圈天線(芯片型線圈天線)，在線圈天線的背面，設(shè)置有分別連接于線圈導體21的一端以及另一端的兩個安裝用端子電極(省略圖示)。即，該線圈天線100A構(gòu)成為能夠在印刷布線板等各種基板上進行表面安裝。
[0055]如圖1所示，線圈天線100A、100B、100C、以及100D分別配置為其一個端面?zhèn)鹊木€圈開口部朝向平面導體側(cè)，并且各線圈導體的卷繞軸在平面導體11的形成區(qū)域上交叉。
[0056]各線圈天線分別設(shè)置在形成為矩形狀的平面導體11的各邊上，線圈天線100A、100B、100C、以及100D配置為包圍平面導體11。此外，在該平面導體的表面上設(shè)置有絕緣膜(省略圖示)，平面導體11與線圈天線100A、100B、100C、以及100D的各線圈導體不直接連接。
[0057]該天線裝置201在移動電話等通信終端裝置301中例如以圖