天線(xiàn)及便攜終端的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】天線(xiàn)及便攜終端
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮椤?01080031554.8”，申請(qǐng)日為2010年11月22日，發(fā)明名稱(chēng)為“天線(xiàn)及便攜終端”之申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及在經(jīng)由電磁場(chǎng)信號(hào)與外部設(shè)備進(jìn)行通信的RFID(Rad1 FrequencyI dent i f i cat i on)系統(tǒng)等中用到的天線(xiàn)、及具備該天線(xiàn)的便攜終端。
【背景技術(shù)】
[0003]RFID系統(tǒng)中用到的便攜電子設(shè)備所搭載的天線(xiàn)已經(jīng)被專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)了。圖1是專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的天線(xiàn)的剖視圖。在圖1中，天線(xiàn)線(xiàn)圈10具備線(xiàn)圈本體11和磁芯構(gòu)件13。線(xiàn)圈本體11由在絕緣薄膜12的一個(gè)面卷繞成螺旋狀的導(dǎo)體構(gòu)成。磁芯構(gòu)件13被層疊在絕緣薄膜12的另一個(gè)主面。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:JP特開(kāi)2003-108966號(hào)公報(bào)
[0007]圖2是表示將在框體內(nèi)收納了天線(xiàn)的便攜終端200罩在讀寫(xiě)器側(cè)天線(xiàn)30上的角度為Θ的立體圖。
[0008]在進(jìn)行通信的情況下，磁通量需要與卷繞的線(xiàn)圈交鏈。因此，在磁通量相對(duì)于平面線(xiàn)圈而從垂直方向到來(lái)的情況下，交鏈的磁通量變多，但是相對(duì)于來(lái)自與平面線(xiàn)圈平行的方向的磁通量而言，交鏈的磁通量變得極少，故無(wú)法通信。
[0009]在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所示的天線(xiàn)中，在將具備該天線(xiàn)的電子設(shè)備罩在讀寫(xiě)器上時(shí)，電子設(shè)備與讀寫(xiě)器的天線(xiàn)所成的角度Θ越增加，則可通信距離變得越短。
[0010]圖3是表示具備專(zhuān)利文獻(xiàn)I所示的天線(xiàn)的電子設(shè)備與讀寫(xiě)器的天線(xiàn)所成的角度Θ和可通信距離之間關(guān)系的圖。在該例子中，若Θ達(dá)到60°，則可通信距離幾乎為零，故不可通信。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可抑制依存于與讀寫(xiě)器的天線(xiàn)所成的角度的通信性能劣化的天線(xiàn)、及具備該天線(xiàn)的便攜終端。
[0012]為了解決上述課題，本發(fā)明的天線(xiàn)具備天線(xiàn)線(xiàn)圈和具有該天線(xiàn)線(xiàn)圈的框體，該天線(xiàn)線(xiàn)圈具備形成有線(xiàn)圈導(dǎo)體的柔性基板、以及與所述柔性基板相接或靠近配置的磁性體薄板，所述天線(xiàn)的特征在于，
[0013]所述線(xiàn)圈導(dǎo)體形成為以卷繞中心部作為導(dǎo)體開(kāi)口部的螺旋狀，
[0014]所述天線(xiàn)線(xiàn)圈配置在所述框體的端部附近，
[0015]所述天線(xiàn)線(xiàn)圈被配置成所述磁性體薄板朝向所述框體的上面方向，所述框體的端部側(cè)向靠近所述框體的上面的方向彎曲。
[0016]另外，本發(fā)明的便攜終端由所述天線(xiàn)和收容于所述框體內(nèi)的通信電路構(gòu)成。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)樵谙鄬?duì)于讀寫(xiě)器的天線(xiàn)而所述天線(xiàn)所成的角度較寬的范圍內(nèi)，磁通量有效地交鏈線(xiàn)圈導(dǎo)體，所以能夠在寬的角度范圍內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)定的通信。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)的天線(xiàn)的剖視圖。
[0020]圖2是表示將在框體內(nèi)收納了天線(xiàn)的便攜終端200罩在讀寫(xiě)器測(cè)天線(xiàn)30上的角度Θ的立體圖。
[0021]圖3是表示具備專(zhuān)利文獻(xiàn)I所示的天線(xiàn)的電子設(shè)備與讀寫(xiě)器的天線(xiàn)所成的角度Θ和可通信距離之間關(guān)系的圖。
[0022]圖4㈧是第I實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)線(xiàn)圈21的俯視圖，圖4(B)是天線(xiàn)線(xiàn)圈21的主視圖。
[0023]圖5(A)是表示設(shè)置圖4所示的天線(xiàn)線(xiàn)圈的電路基板測(cè)的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖5(B)是第I實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)101的一部分剖面主視圖。
[0024]圖6是示意性表示將在框體內(nèi)收納了第I實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)的便攜終端罩在讀寫(xiě)器測(cè)天線(xiàn)上的角度Θ變化時(shí)通過(guò)天線(xiàn)線(xiàn)圈的磁通量的情形的圖。
[0025]圖7是表示粘貼在支撐臺(tái)43上的磁性體薄板I的作用的圖。
[0026]圖8是表示便攜終端罩在讀寫(xiě)器上的角度Θ與最大通信距離之間關(guān)系的圖。
[0027]圖9是表示第2實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)的磁性體薄板的配置范圍與透過(guò)此處的磁通量之間關(guān)系的圖。
[0028]圖10是第3實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)線(xiàn)圈23A、23B、23C、24D的立體圖。
[0029]圖11是第4實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)104的剖視圖。
[0030]圖12是表示便攜終端罩在讀寫(xiě)器上的角度Θ與最大通信距離之間關(guān)系的圖。
[0031]圖13(A)是第5實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)線(xiàn)圈所配備的柔性基板40的俯視圖，圖13(B)是第5實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)線(xiàn)圈所配備的磁性體薄板I的俯視圖。
[0032]圖14是第6實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)的主要部分的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]第I實(shí)施方式
[0034]參照各附圖，對(duì)第I實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)及便攜終端的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0035]圖4⑷是天線(xiàn)線(xiàn)圈21的俯視圖，圖4(B)是天線(xiàn)線(xiàn)圈21的主視圖。天線(xiàn)線(xiàn)圈21具備:形成有線(xiàn)圈導(dǎo)體CW的柔性基板40、和磁性體薄板I。
[0036]磁性體薄板I是將鐵氧體粉等磁性體粉和樹(shù)脂材料的混合體成形為矩形板狀的薄板而形成的。
[0037]如圖4㈧所示，在柔性基板40形成有以卷繞中心部為導(dǎo)體開(kāi)口部CA的螺旋狀的線(xiàn)圈導(dǎo)體CW。
[0038]線(xiàn)圈導(dǎo)體CW以?shī)A著通過(guò)導(dǎo)體開(kāi)口部CA的線(xiàn)(在圖中，用虛線(xiàn)表示的線(xiàn))使得第I導(dǎo)體部分41和第2導(dǎo)體部分42對(duì)置的方式進(jìn)行配置。
[0039]圖5 (A)是表示設(shè)置了圖4所示的天線(xiàn)線(xiàn)圈的電路基板測(cè)的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖5 (B)是天線(xiàn)101的一部分剖面主視圖。
[0040]雖然天線(xiàn)101收納在便攜終端的框體內(nèi)，但是在圖5(A)、圖5(B)中以去除框體的狀態(tài)進(jìn)行表示。
[0041]天線(xiàn)101具備:天線(xiàn)線(xiàn)圈21、支撐該天線(xiàn)線(xiàn)圈21的支撐臺(tái)43、及矩形板狀的電路基板20。在圖5(A)所示的支撐臺(tái)43粘貼有天線(xiàn)線(xiàn)圈21。
[0042]在所述電路基板20形成有展寬為面狀的接地電極。該接地電極相當(dāng)于本發(fā)明涉及的平面導(dǎo)體。
[0043]天線(xiàn)線(xiàn)圈21的磁性體薄板I配置在比柔性基板40更靠近電路基板20側(cè)的方向。即、磁性體薄板I側(cè)被粘接在支撐臺(tái)43。
[0044]如圖5(A)、圖5(B)所示，天線(xiàn)線(xiàn)圈21及支撐臺(tái)43配置在電路基板20的一邊附近。并且，接近于電路基板20的一邊側(cè)的天線(xiàn)線(xiàn)圈21朝向更接近于電路基板的方向彎曲。在圖5的例子中，第2導(dǎo)體部分42較之第I導(dǎo)體部分41配置在更靠近電路基板20的一邊。
[0045]此外，也可以將在支撐臺(tái)43粘貼了天線(xiàn)線(xiàn)圈21的單元安裝到電路基板20。天線(xiàn)線(xiàn)圈21的線(xiàn)圈導(dǎo)體的兩端與電路基板上的規(guī)定的端子電極相連接。關(guān)于該連接結(jié)構(gòu)，省略了圖示。在電路基板20中構(gòu)成了與天線(xiàn)線(xiàn)圈21的線(xiàn)圈導(dǎo)體相連的通信電路。
[0046]圖6(A)、圖6(B)、圖6(C)是示意性表示將在框體內(nèi)收納了第I實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)的便攜終端罩在讀寫(xiě)器測(cè)天線(xiàn)上的角度Θ變化時(shí)通過(guò)天線(xiàn)線(xiàn)圈的磁通量的情形的圖。圖6 (A)、圖6 (B)、圖6 (C)中的虛線(xiàn)箭頭線(xiàn)表示磁通量的路徑。
[0047]圖6 (A)是Θ =0°時(shí)的磁通量的路徑，圖6(B)是Θ =45°時(shí)的磁通量的路徑，圖6 (C)是Θ =90°時(shí)的磁通量的路徑。
[0048]在Θ = 0°時(shí)，讀寫(xiě)器天線(xiàn)的磁通量MF的一部分從柔性基板40的導(dǎo)體開(kāi)口部CA向第2導(dǎo)體部分42方向透過(guò)磁性體薄板I而與線(xiàn)圈(包括第I導(dǎo)體部分41及第2導(dǎo)體部分42的線(xiàn)圈導(dǎo)體的線(xiàn)圈)交鏈。所述磁通量MF的大部分向磁性體薄板I的接近第2導(dǎo)體部分42的一側(cè)穿過(guò)。
[0049]在Θ =45°時(shí)，讀寫(xiě)器天線(xiàn)的磁通量MF的一部分從柔性基板40的導(dǎo)體開(kāi)口部CA向第I導(dǎo)體部分41方向透過(guò)磁性體薄板I而與線(xiàn)圈交鏈。所述磁通量MF向磁性體薄板I的接近第I導(dǎo)體部分41及第2導(dǎo)體部分42的一側(cè)的兩方穿過(guò)。
[0050]在Θ = 90°時(shí)，讀寫(xiě)器天線(xiàn)的磁通量MF的一部分從柔性基板40的導(dǎo)體開(kāi)口部CA向第I導(dǎo)體部分41方向及第2導(dǎo)體部分42方向透過(guò)磁性體薄板I而與線(xiàn)圈交鏈。所述磁通量MF的大部分向磁性體薄板I的接近第I導(dǎo)體部分41的一側(cè)穿過(guò)。
[0051]圖7是表示粘貼在支撐臺(tái)43上的磁性體薄板I的作用的圖。圖7(A)表示在所述Θ =90°附近的狀態(tài)下磁通量MF從電路基板的一邊側(cè)進(jìn)入時(shí)的磁通量的路徑。圖7 (B)表示在所述Θ = 0°附近的狀態(tài)下磁通量MF向電路基板的法線(xiàn)方向入射時(shí)的磁通量的路徑。無(wú)論哪種情況，因?yàn)榇磐慷际茄刂艌?chǎng)的方向透過(guò)磁性體薄板內(nèi)的，所以如圖6(A)、圖6 (B)、圖6 (C)所示，透過(guò)磁性體薄板的磁通量與線(xiàn)圈交鏈。
[0052]圖8是表示便攜終端罩在讀寫(xiě)器的天線(xiàn)上的角度Θ與最大通信距離之間關(guān)系的圖。這里，特性線(xiàn)A表示具備第I實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)線(xiàn)圈21的天線(xiàn)的特性，特性線(xiàn)B表示具備比較對(duì)照的天線(xiàn)的特性。比較對(duì)照的天線(xiàn)是不設(shè)置支撐臺(tái)而將天線(xiàn)線(xiàn)圈21整體與電路基板平行配置的天線(xiàn)。第I實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)線(xiàn)圈21的平面投影尺寸為25_X 15mm,支撐臺(tái)的高度為5mm。比較對(duì)照的天線(xiàn)線(xiàn)圈的平面寸法為25mmX 15mm。
[0053]在具備比較對(duì)照的天線(xiàn)線(xiàn)圈的天線(xiàn)中，在便攜終端罩在讀寫(xiě)器上的角度Θ為60°?90°附近時(shí)，通信距離下降，無(wú)法進(jìn)行通信。與之相對(duì)，在第I實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)中，便攜終端罩在讀寫(xiě)器上的角度Θ在0°?90°的范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生波谷。因此，能夠在寬的角度范圍內(nèi)確保較大的最大通信距離。
[0054]這樣，即便是將便攜終端罩在讀寫(xiě)器側(cè)天線(xiàn)的角度Θ為0°?90°內(nèi)的任意角度，也不會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)變?yōu)镺這種狀況。
[0055]第2實(shí)施方式
[0056]圖9是表示第2實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)的磁性體薄板的配置范圍與透過(guò)此處的磁通量之間關(guān)系的圖。
[0057]圖9(A)表示針對(duì)第I實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)101的Θ = 0°時(shí)的磁通量的路徑。圖9(B)表示針對(duì)第2實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)102A的Θ = 0°時(shí)的磁通量的路徑。圖9(C)表示針對(duì)第I實(shí)施方式涉及的天線(xiàn)101的Θ