天線裝置及通信裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的天線裝置（111）例如其外觀上是通信終端（100）的夾套。通信終端（100）例如為移動(dòng)終端，通過(guò)將天線裝置（111）安裝到通信終端（100）上來(lái)構(gòu)成通信裝置（201）。天線裝置（111）是將HF頻帶的高頻信號(hào)作為載波頻率的天線裝置，作為在近場(chǎng)通信系統(tǒng)中使用的讀寫器用的天線裝置而構(gòu)成。天線裝置（111）將樹(shù)脂制的板狀基材作為坯體。在板狀基材上一體地設(shè)有天線線圈（20）和供電線圈（30）。供電線圈（30）與天線線圈（20）經(jīng)由磁場(chǎng)耦合以非接觸方式傳輸高頻信號(hào)。
【專利說(shuō)明】天線裝置及通信裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在RFID系統(tǒng)等中使用的天線裝置以及包括該天線裝置的通信裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]近年來(lái)，將HF頻帶的RFID系統(tǒng)導(dǎo)入到移動(dòng)電話等通信終端中，將通信終端本身用作讀寫器或RFID標(biāo)簽的情況越來(lái)越多。然而，隨著通信終端的小型化、高功能化，有時(shí)在通信終端的殼體內(nèi)難以確保足夠的用于配置天線的空間。
[0003]因此，已知有例如專利文獻(xiàn)I所示的在通信終端上可裝卸的夾套(jacket)型器件。該夾套型器件具有天線線圈，該天線線圈的端部引出到表面端子。在將夾套型器件安裝到通信終端上時(shí)，該表面端子經(jīng)由連接器或彈簧式接點(diǎn)與設(shè)置在通信終端一側(cè)的供電電路相連接。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2005-318329號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]為了盡可能地不讓用戶意識(shí)到這是安裝在通信終端上的，專利文獻(xiàn)I所示的夾套型器件由薄板狀的樹(shù)脂構(gòu)件制成。因此，在受到?jīng)_擊或被用力抓住時(shí)，夾套本身會(huì)發(fā)生撓曲，天線線圈與布線導(dǎo)體的連接部分可能發(fā)生破損。此外，在將天線線圈和布線導(dǎo)體內(nèi)置于夾套中的情況下，在樹(shù)脂的注塑成型時(shí)，天線線圈與布線導(dǎo)體的連接部分可能發(fā)生斷線。即，難以高可靠性地將天線和其布線導(dǎo)體內(nèi)置于薄板狀的樹(shù)脂構(gòu)件內(nèi)。
`[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)天線線圈供電的供電部分不易斷線、可靠性較高的天線裝置以及包括該天線裝置的通信裝置。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0007](I)本發(fā)明的天線裝置的特征在于，包括:
板狀基材，該板狀基材安裝在通信終端上，或者該板狀基材包括通信終端；
天線線圈，該天線線圈設(shè)置在所述板狀基材上；以及
供電線圈，該供電線圈與所述天線線圈進(jìn)行磁場(chǎng)耦合，并且與所述天線線圈一起配置在所述板狀基材上，從而輸入輸出供電信號(hào)。
[0008](2)優(yōu)選為所述天線線圈由第I基材、以及形成在該第I基材上的線圈導(dǎo)體所構(gòu)成，
所述天線裝置包括布線構(gòu)件，該布線構(gòu)件由第2基材、以及形成在該第2基材上并與所述供電線圈相連接的布線導(dǎo)體所構(gòu)成，
所述供電線圈是芯片元器件，并安裝在所述第2基材上。
[0009](3)優(yōu)選為所述板狀基材安裝在所述通信終端上，所述板狀基材包括與所述通信終端相連接的連接器，所述供電線圈與所述連接器通過(guò)所述布線構(gòu)件的所述布線導(dǎo)體直接進(jìn)行連接、或者經(jīng)由其它電路進(jìn)行連接。
[0010](4)優(yōu)選為RFIC元件安裝在所述第2基材上，該RFIC元件連接在所述供電線圈與所述連接器之間，并作為芯片元器件而構(gòu)成。
[0011](5)優(yōu)選為所述天線線圈的線圈導(dǎo)體在與所述板狀基材的主面垂直的方向上具有卷繞軸，
所述供電線圈以其卷繞軸與所述天線線圈的線圈導(dǎo)體的卷繞軸大致正交的狀態(tài)與所述天線線圈的線圈導(dǎo)體靠近地進(jìn)行配置。
[0012](6)優(yōu)選為所述板狀基材安裝在所述通信終端上，在所述通信終端與所述天線線圈之間設(shè)有磁性體層。
[0013](7)優(yōu)選為所述板狀基材安裝在所述通信終端上，從所述通信終端觀察時(shí)，所述供電線圈及所述天線線圈按照所述天線線圈、所述供電線圈的順序內(nèi)置于所述板狀基材內(nèi)。
[0014](8)優(yōu)選為使所述供電線圈、所述天線線圈、及所述布線構(gòu)件一體化。
[0015](9)優(yōu)選為所述板狀基材安裝在所述通信終端上，
所述板狀基材是外形至少與所述通信終端的一個(gè)主面、以及所述通信終端的側(cè)面中的任一個(gè)面相一致的夾套。
[0016](10)本發(fā)明的通信裝置的特征在于，所述通信裝置由天線裝置和通信終端所構(gòu)成，其中，所述天線裝置包括:天線線圈，該天線線圈設(shè)置在板狀基材上；以及供電線圈，該供電線圈與所述天線線圈進(jìn)行磁場(chǎng)耦合，并與所述天線線圈一起配置在所述板狀基材上，從而輸入輸出供電信號(hào)，
所述通信終端安裝在所述板狀基材上。
發(fā)明的效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，即使對(duì)板狀基材施加應(yīng)力導(dǎo)致其彎曲或撓曲，對(duì)天線線圈供電的供電部分也不易斷線，而且，在將天線線圈與板狀基材一體化的工藝中，對(duì)天線線圈供電的供電部分也不易斷線。因此，能提高將板狀基材作為坯體的天線裝置、以及包括該天線裝置的通信裝置的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1 (A)是實(shí)施方式I的天線裝置111及通信終端100的立體圖，圖1 (B)是通信裝置201的主視圖。
圖2 (A)、圖2 (B)是表示天線線圈20和供電線圈30的朝向、位置等的關(guān)系的圖。
圖3 (A)是供電線圈30的分解主視圖，圖3 (B)是供電線圈30的主視圖。
圖4是表示天線線圈20中線圈導(dǎo)體22A、22B的圖案的分解立體圖。
圖5是由天線裝置111的天線線圈20和供電線圈30所構(gòu)成的電路的等效電路圖。
圖6 (A)是通信終端100安裝于天線裝置111的夾套10內(nèi)的狀態(tài)下的通信裝置201的剖視圖。
圖7是表示天線裝置111的電路結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8 (A)是通信終端100安裝于實(shí)施方式2的天線裝置112的夾套10內(nèi)的狀態(tài)下的通信裝置202的剖視圖。圖8 (B)是供電線圈30與天線線圈20的接合部的局部放大剖視圖。
圖9 (A)是通信終端100安裝于實(shí)施方式2的天線裝置113的夾套10內(nèi)的狀態(tài)下的通信裝置203的剖視圖。圖9 (B)是供電線圈30與天線線圈20的接合部的局部放大剖視圖。
圖10 (A)是通信終端100安裝于實(shí)施方式4的天線裝置114的夾套10內(nèi)的狀態(tài)下的通信裝置204的剖視圖。圖10 (B)是供電線圈30與天線線圈20的接合部的局部放大剖視圖。圖10 (C)是表示供電線圈30、磁性體層70及天線線圈20的位置關(guān)系和形狀的俯視圖。
圖11是通信終端105安裝于實(shí)施方式5的天線裝置115的夾套10內(nèi)的狀態(tài)下的通信裝置205的剖視圖。
圖12 (A)是將實(shí)施方式6的天線裝置116安裝到通信終端100上之前的狀態(tài)的立體圖。圖12 (B)是將實(shí)施方式6的天線裝置116安裝到通信終端100上所構(gòu)成的通信裝置206的立體圖。
圖13是表示天線線圈20的形狀的俯視圖。
圖14是表示供電線圈30相對(duì)于天線線圈20的卷繞軸方向的示例的俯視圖。
圖15是表示供電線圈的線圈導(dǎo)體22相當(dāng)于天線線圈的線圈導(dǎo)體22的位置關(guān)系的俯視圖。
圖16是表示實(shí)施方式8的天線線圈20的形狀的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]《實(shí)施方式I》
圖1 (A)是實(shí)施方式I的天線裝置111及通信終端100的立體圖，圖1 (B)是通信裝置201的立體圖。天線裝置111其外觀上是通信終端100的夾套。通信終端100例如為移動(dòng)終端，以可以看到表面(操作/顯示面)的狀態(tài)安裝在天線裝置111上。
[0020]通過(guò)將天線裝置111安裝到通信終端100上，或者將通信終端100安裝到天線裝置111上，從而構(gòu)成通信裝置201。
[0021]天線裝置111是將HF頻帶的高頻信號(hào)作為載波頻率的天線裝置，作為在NFCXNearField Communication:近場(chǎng)通信)系統(tǒng)中使用的讀寫器用的天線裝置而構(gòu)成。
[0022]該天線裝置111是外設(shè)在通信終端100上的夾套型的功能器件。該天線裝置111將樹(shù)脂制的薄板狀基材(板狀基材)作為坯體。在薄板狀基材(板狀基材)上一體地設(shè)有天線線圈20和供電線圈30。天線線圈20在薄板狀基材(板狀基材)的主面的法線方向(與主面垂直的方向)具有卷繞軸。在本示例中，天線線圈20的線圈導(dǎo)體形成為橫跨于薄板狀基材(板狀基材)的主面及側(cè)面。
[0023]供電線圈30與天線線圈20通過(guò)磁場(chǎng)進(jìn)行耦合。即，高頻信號(hào)從供電線圈30經(jīng)由磁場(chǎng)耦合以非接觸的方式傳輸?shù)教炀€線圈20，或者高頻信號(hào)從天線線圈20經(jīng)由磁場(chǎng)耦合以非接觸的方式傳輸?shù)焦╇娋€圈30。天線線圈20與供電線圈30相比足夠大，與通信對(duì)象一側(cè)天線的通信主要由天線線圈20來(lái)承擔(dān)。
[0024]天線裝置111具有連接器50，該連接器(插頭)50與設(shè)于通信終端100 —側(cè)的連接器(插座)相連接。[0025]圖2 (A)、圖2 (B)是表示天線線圈20和供電線圈30的朝向、位置等的關(guān)系的圖。另外，在圖2 (A)、圖2 (B)中，省略了后文所示的RW單元60的圖示等。天線線圈20由作為第I基材的柔性基材21、以及在該柔性基材21上形成矩形渦旋狀圖案的線圈導(dǎo)體22所構(gòu)成。供電線圈30以其線圈導(dǎo)體的卷繞軸與天線線圈20的線圈導(dǎo)體22的卷繞軸大致正交的狀態(tài)與天線線圈的線圈導(dǎo)體22靠近地進(jìn)行配置。
[0026]供電線圈30的線圈導(dǎo)體經(jīng)由布線構(gòu)件40與連接器50相連接。布線構(gòu)件40通過(guò)在作為第2基材的柔性基材41上形成布線導(dǎo)體42而成，供電線圈30表面安裝在布線構(gòu)件40的上表面。
[0027]供電線圈30的線圈導(dǎo)體所形成的磁通的環(huán)路與天線線圈20的線圈導(dǎo)體22的環(huán)路交鏈，同樣，天線線圈20的線圈導(dǎo)體22所形成的磁通的環(huán)路與供電線圈30的線圈導(dǎo)體的環(huán)路交鏈。即，天線線圈20的線圈導(dǎo)體22與供電線圈30的線圈導(dǎo)體進(jìn)行磁耦合。
[0028]圖3 (A)是供電線圈30的分解主視圖，圖3 (B)是供電線圈30的主視圖。該供電線圈30是形成有線圈導(dǎo)體32的磁性體層31和非磁性體層33的層疊體。磁性體層31是磁性鐵氧體，非磁性體層33是電介質(zhì)(非磁性鐵氧體)。在圖3 (A)、圖3(B)中示出了從母基板切出的單一供電線圈，但線圈導(dǎo)體32中形成在磁性體層31的端面上的導(dǎo)體在母基板狀態(tài)下相當(dāng)于填充了導(dǎo)體的通孔。在下部的非磁性體層33的底面形成有輸入輸出端子34,35,該輸入輸出端子34、35與線圈導(dǎo)體32及布線構(gòu)件40的布線導(dǎo)體42導(dǎo)通。
[0029]圖4是表示構(gòu)成所述天線線圈20的線圈導(dǎo)體22的線圈導(dǎo)體22A、22B的圖案的分解立體圖。線圈導(dǎo)體22A是形成于圖2 (B)所示的柔性基材21的上表面的線圈導(dǎo)體，線圈導(dǎo)體22B是形成于柔性基材21的下表面的線圈導(dǎo)體，它們彼此相對(duì)。它們均是矩形的渦旋狀，上表面的線圈導(dǎo)體22A從外周向內(nèi)周的卷繞方向與下表面的線圈導(dǎo)體22B從內(nèi)周向外周的卷繞方向相同。在將天線線圈20 —體地設(shè)置在薄板狀基材上時(shí)，圖4中虛線所示的部分折彎90°。
[0030]圖5是由天線裝置111的天線線圈20和供電線圈30所構(gòu)成的電路的等效電路圖。在圖5中，電感器La、Lb是用記號(hào)表不的圖4所不的線圈導(dǎo)體22A、22B所產(chǎn)生的電感，電容器C1、C2是在線圈導(dǎo)體22A和22B之間產(chǎn)生的電容。由該電感器La、Lb和電容器Cl、C2構(gòu)成LC諧振電路。用記號(hào)M表示供電線圈30的電感器L與電感器La、Lb的耦合。
[0031]圖6 (A)是通信終端100安裝于天線裝置111的夾套10內(nèi)的狀態(tài)下的通信裝置201的剖視圖。圖6 (B)是供電線圈30與天線線圈20的接合部的局部放大剖視圖。其中，圖6 (A)中未圖示通信終端100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0032]如圖6 (B)中所表示的那樣，供電線圈30經(jīng)由焊料SO安裝在形成于柔性基材41上的安裝用連接盤43上。而且，在該供電線圈30的線圈導(dǎo)體與天線線圈的線圈導(dǎo)體22重合的位置，該供電線圈30經(jīng)由粘接材料AL與天線線圈的柔性基材21相接合。
[0033]如圖6 (A)中所表示的那樣，在連接器50與供電線圈30之間的布線構(gòu)件40上安裝有包含RFIC元件的RW單元(讀寫單元)60。該RW單元60設(shè)置在夾套型器件的側(cè)壁部。因此，即使夾套型器件發(fā)生彎曲或撓曲，RW單元60也不易受到應(yīng)力。
[0034]由于天線線圈20的線圈導(dǎo)體22形成在柔性基材21上，供電線圈30預(yù)先粘接在柔性基材21上，因此，在夾套10成型時(shí)，天線線圈的線圈導(dǎo)體22與供電線圈30的位置關(guān)系不會(huì)發(fā)生偏差。[0035]在圖6 (A)所示的狀態(tài)下，將通信裝置201配置成通信對(duì)象的天線存在于通信裝置201的下表面(夾套10的與通信終端100 —側(cè)相反的面)，從而可以進(jìn)行通信。
[0036]圖7是表示天線裝置111的電路結(jié)構(gòu)的框圖。連接在連接器50與供電線圈30之間的RW單元60包括作為RFIC元件的R/W (讀/寫)IC61及匹配電路62。匹配電路62包含電感器和電容器，從而構(gòu)成諧振電路。該匹配電路62對(duì)供電線圈30與R/W IC61的高頻輸入輸出部之間進(jìn)行阻抗匹配。尤其是，為了使供電線圈30 —側(cè)的諧振頻率可變，電容器也可以由可變電容元件來(lái)構(gòu)成。如已經(jīng)敘述的那樣，供電線圈30與天線線圈20各自的線圈導(dǎo)體彼此進(jìn)行磁耦合。
[0037]根據(jù)本實(shí)施方式的天線裝置111，由于供電部分與天線線圈20不是直接進(jìn)行DC連接，因此，即使通信終端100因掉落等受到?jīng)_擊而使夾套(板狀基材)10發(fā)生彎曲或撓曲，對(duì)天線線圈20供電的供電部分也不易斷線。此外，在將天線線圈20和供電線圈30 —體成型在夾套(板狀基材)10上的工藝中，對(duì)天線線圈20供電的供電部分也不易斷線。因此，能實(shí)現(xiàn)可靠性較高的天線裝置111，進(jìn)而能實(shí)現(xiàn)可靠性較高的通信裝置201。換言之，在安裝于智能手機(jī)(同時(shí)具有個(gè)人用移動(dòng)計(jì)算機(jī)的功能的移動(dòng)電話。綜合了移動(dòng)電話、通信功能的移動(dòng)信息終端(PDA)。)這樣的通信終端的夾套型器件中，利用使用供電線圈的磁場(chǎng)耦合來(lái)對(duì)天線線圈進(jìn)行供電，天線線圈20與布線構(gòu)件40沒(méi)有物理電連接的部分，因此，在成型時(shí)或使用時(shí)不易產(chǎn)生該連接部分?jǐn)嗑€的問(wèn)題。
[0038]此外，根據(jù)本實(shí)施方式的天線裝置111，能由夾套型器件承擔(dān)NFC系統(tǒng)的主要部分。即，也可以不將NFC系統(tǒng)的主要部分設(shè)置在通信終端一側(cè)。
[0039]此外，在本實(shí)施方式的天線裝置111中，天線線圈20形成為橫跨于夾套10的主面及側(cè)面。若如此形成，則不僅能從通信終端100的一個(gè)主面(背面)方向進(jìn)行通信，還能從另一個(gè)主面(表面)方向、甚至從側(cè)面方向也能進(jìn)行通信。
[0040]此外，在本實(shí)施方式的天線裝置111中，供電線圈30以其線圈導(dǎo)體的卷繞軸與天線線圈20的線圈導(dǎo)體22的卷繞軸大致正交的方式與天線線圈的線圈導(dǎo)體22靠近地進(jìn)行配置。因此，能減小供電線圈30的尺寸，并且能使供電線圈30與天線線圈20以較高的耦合度進(jìn)行耦合。此外，如果是這樣的配置，則天線線圈20與供電線圈30的耦合度不易受周圍環(huán)境的影響。
[0041]此外，根據(jù)本實(shí)施方式的天線裝置111，供電線圈30的諧振頻率由線圈導(dǎo)體32的電感分量和電容分量(還由與供電線圈30的外部相連接的電容器的電容)來(lái)確定，天線線圈20的諧振頻率由圖5所示的LC諧振電路來(lái)確定。于是，通過(guò)適當(dāng)設(shè)定供電線圈30的諧振頻率和天線線圈20的諧振頻率，能增大與通信對(duì)象一側(cè)天線的通信距離。即，通過(guò)使兩個(gè)諧振電路進(jìn)行磁場(chǎng)耦合(感應(yīng)性耦合)，會(huì)出現(xiàn)odd模式和even模式這兩個(gè)諧振頻率，耦合系數(shù)越大，兩者的頻率差越大，就越能獲得寬頻帶特性。
[0042]例如，如FeliCa (注冊(cè)商標(biāo))等NFC系統(tǒng)那樣利用中心頻率為13.56MHz的HF頻帶的情況下，將天線線圈20與供電線圈30耦合的狀態(tài)下的通帶的中心頻率確定為13.56MHzο
[0043]根據(jù)本實(shí)施方式的天線裝置111，如上所述，由于是兩個(gè)諧振電路的耦合電路，因此，接近天線線圈20的金屬物體的有無(wú)和距離引起所述通帶特性的變動(dòng)較小。因此，能獲得穩(wěn)定的天線增益。
[0044]《實(shí)施方式2》 圖8 (A)是通信終端100安裝于實(shí)施方式2的天線裝置112的夾套10內(nèi)的狀態(tài)下的通信裝置202的剖視圖。圖8 (B)是供電線圈30與天線線圈20的接合部的局部放大剖視圖。其中，圖8 (A)中未圖示通信終端100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0045]與實(shí)施方式I的天線裝置不同，在實(shí)施方式2中，在天線線圈20與通信終端100之間配置有磁性體層70。該磁性體層70通過(guò)將磁性體片材粘貼在天線線圈20的背面以覆蓋天線線圈20來(lái)進(jìn)行設(shè)置。
[0046]根據(jù)本實(shí)施方式，將磁性體片材粘貼在天線線圈20的背面一側(cè)以覆蓋天線線圈20，因此，在將夾套10安裝到通信終端100上后，能避免天線線圈20的諧振頻率因通信終端100的種類(尤其是殼體的材質(zhì))和其安裝情況所引起的偏差。此外，即使通信終端100的殼體是金屬或內(nèi)部存在金屬體，由于磁通通過(guò)磁性體層70，因此，金屬殼體或內(nèi)部的金屬體中基本上也不會(huì)產(chǎn)生渦電流，從而保持低損耗狀態(tài)。
[0047]《實(shí)施方式3》
圖9 (A)是通信終端100安裝于實(shí)施方式2的天線裝置113的夾套10內(nèi)的狀態(tài)下的通信裝置203的剖視圖。圖9 (B)是供電線圈30與天線線圈20的接合部的局部放大剖視圖。其中，圖9 (A)中未圖示通信終端100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0048]與實(shí)施方式I的天線裝置的不同之處在于，天線線圈20與供電線圈30的位置關(guān)系。在本實(shí)施方式3中，從通信終端100觀察時(shí)，天線線圈20及供電線圈30從外側(cè)起按照天線線圈20、供電線圈30的順序內(nèi)置于夾套(板狀基材)10內(nèi)。若是這樣的順序，則在將夾套10安裝到通信終端100上后，能增大通信終端100的殼體與天線線圈20的距離，因此，天線線圈20的電特性不易因通信終端100的種類(尤其是殼體的材質(zhì))和其安裝情況而發(fā)生變化。
[0049]此外，在本實(shí)施方式中，在柔性基材41的一個(gè)主面一側(cè)經(jīng)由導(dǎo)電性接合材料安裝有供電線圈30，在另一個(gè)主面一側(cè)經(jīng)由粘接材料AL粘貼有天線線圈的柔性基材21。夾套(板狀基材)10的厚度較薄，因此，存在供電線圈30與天線線圈20的距離較近而導(dǎo)致耦合度過(guò)高的情況。而根據(jù)本實(shí)施方式這樣的配置，能使供電線圈30與天線線圈20的距離適度分離，因此，在要使供電線圈30與天線線圈20的耦合度較小時(shí)是有用的。此外，天線線圈20經(jīng)由粘接材料以物理的方式固定在柔性基材41上，因此，天線線圈20間接地固定在供電線圈30上，因此，供電線圈30與天線線圈20的相對(duì)位置不易發(fā)生變化。
[0050]此外，從通信終端100觀察時(shí)，本實(shí)施方式的通信裝置203按照供電線圈30、天線線圈20的順序進(jìn)行配置。此時(shí)，如果通信終端100與夾套型器件即天線裝置113的接觸面為金屬，即，通信終端100的殼體的天線裝置113 —側(cè)為金屬，則供電線圈30處在靠近金屬殼體的位置，因此，磁通容易通過(guò)在與金屬殼體的面平行的方向具有卷繞軸的供電線圈30，能提高耦合度。
[0051]《實(shí)施方式4》
圖10 (A)是通信終端100安裝于實(shí)施方式4的天線裝置114的夾套10內(nèi)的狀態(tài)下的通信裝置204的剖視圖。圖10 (B)是供電線圈30與天線線圈20的接合部的局部放大剖視圖。其中，圖10 (A)中未圖示通信終端100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0052]與實(shí)施方式I的天線裝置的不同之處在于，天線線圈20、供電線圈30、布線導(dǎo)體
42、及RW單元60的位置關(guān)系。在本實(shí)施方式4中，從通信終端100觀察時(shí)，天線線圈20及供電線圈30從外側(cè)起按照天線線圈20、磁性體層70及供電線圈30的順序內(nèi)置于夾套(板狀基材)10內(nèi)。此外，布線導(dǎo)體42形成在柔性基材41的與通信終端100 —側(cè)的面相反一側(cè)的面上，供電線圈30和RW單元60也同樣配置在與通信終端100 —側(cè)的面相反一側(cè)的面上。
[0053]夾套(板狀基材)10的厚度較薄，因此，存在供電線圈30與天線線圈20的距離較近而導(dǎo)致耦合度過(guò)高的情況。由此，在供電線圈30與天線線圈20之間設(shè)置了磁性體層70的結(jié)構(gòu)在要使供電線圈30與天線線圈20的耦合度較小時(shí)是有效的。
[0054]從通信對(duì)象的天線觀察時(shí)，磁性體層70位于天線線圈20的背面一側(cè)，因此，成為天線線圈20由磁性體層70打底的結(jié)構(gòu)。因此，即使供電線圈30與天線線圈20的耦合度減小，通信對(duì)象的天線的磁通也容易通過(guò)天線線圈20。
[0055]另外，為了提高供電線圈30與天線線圈20的耦合度，只要僅去除供電線圈30與天線線圈20相對(duì)的位置上的磁性體層70，做成這樣的形狀即可。圖10 (C)是僅表示在此情況下的供電線圈30、磁性體層70及天線線圈20的俯視圖。由此，通過(guò)在供電線圈30與天線線圈20相對(duì)的位置上不設(shè)置磁性體層70，也能提高供電線圈30與天線線圈20的耦合度。
[0056]此外，也可以如本實(shí)施方式那樣，將天線線圈20設(shè)置成在夾套10的表面露出。即使天線線圈20露出，由于天線線圈20沒(méi)有與供電線圈30直接進(jìn)行連接，因此，頻率較低的浪涌也不易導(dǎo)入供電部。
[0057]《實(shí)施方式5》
圖11是通信終端105安裝于實(shí)施方式5的天線裝置115的夾套10內(nèi)的狀態(tài)下的通信裝置205的剖視圖。其中，未圖示通信終端105的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0058]與實(shí)施方式I的天線裝置的不同之處在于，供電線圈30與連接器50經(jīng)由形成在柔性基材41上的布線導(dǎo)體42直接進(jìn)行連接。即，RW單元未設(shè)置在夾套10—側(cè)。相當(dāng)于該RW單元的電路內(nèi)置于通信終端105內(nèi)。
[0059]由此，可以根據(jù)通信終端的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)馗淖兲炀€裝置的結(jié)構(gòu)。
[0060]《實(shí)施方式6》
圖12 (A)是將實(shí)施方式6的天線裝置116安裝到通信終端100上之前的狀態(tài)的立體圖。圖12 (B)是將實(shí)施方式6的天線裝置116安裝到通信終端100上所構(gòu)成的通信裝置206的立體圖。
[0061]在實(shí)施方式I?5中，天線裝置是將薄板狀的基材作為主面部、還具有覆蓋通信終端的三個(gè)側(cè)面的側(cè)壁部的夾套型器件，但實(shí)施方式6的天線裝置116構(gòu)成為除了形成有連接器50的側(cè)面以外沒(méi)有其它側(cè)壁部的平板型器件。該天線裝置116的尺寸比通信終端100的主面要小。另外，天線裝置116例如也可以是用于裝卸電池組的樹(shù)脂制的后蓋或通信終端的樹(shù)脂殼體。
[0062]《實(shí)施方式7》
在實(shí)施方式7中示出了天線線圈20及供電線圈30的形狀和配置關(guān)系的變形例。
[0063]圖13是表示天線裝置20的形狀的俯視圖。天線線圈20在柔性基材21上形成有線圈導(dǎo)體22，但也可以如該圖13所示，線圈導(dǎo)體22形成在單一的面上。
[0064]圖14是表示供電線圈30相對(duì)于天線線圈20的卷繞軸朝向的示例的俯視圖。在實(shí)施方式I~6中，供電線圈30以線圈的卷繞軸與天線線圈20的線圈導(dǎo)體22的卷繞軸大致正交的狀態(tài)進(jìn)行配置，但如圖14所示，也可以將供電線圈30以供電線圈30的線圈導(dǎo)體32的卷繞軸與天線線圈20的線圈導(dǎo)體22的卷繞軸平行的狀態(tài)進(jìn)行配置。
[0065]圖15是表示供電線圈的線圈導(dǎo)體32與天線線圈的線圈導(dǎo)體22的位置關(guān)系的俯視圖。如該圖15所示，如果將供電線圈的線圈導(dǎo)體32的角配置成與天線線圈的線圈導(dǎo)體22的角一致，以使供電線圈的線圈導(dǎo)體32與天線線圈的線圈導(dǎo)體22盡可能在較長(zhǎng)的距離中以平行狀態(tài)接近，則能加強(qiáng)兩者的耦合。
[0066]《實(shí)施方式8》
在實(shí)施方式8中示出了天線線圈20及供電線圈30的形狀和配置關(guān)系的變形例。
[0067]圖16是表示天線裝置20的形狀的俯視圖。天線線圈20在柔性基材21上形成有線圈導(dǎo)體22。供電線圈30通過(guò)在柔性基板的兩個(gè)面上形成線圈導(dǎo)體72而構(gòu)成。線圈導(dǎo)體72配置在天線線圈20的線圈導(dǎo)體22的一條邊的中央部。此外，該線圈導(dǎo)體72的線圈卷繞軸方向朝向天線線圈20的線圈導(dǎo)體22的線圈開(kāi)口。而且，供電線圈30的線圈導(dǎo)體72與天線線圈20的線圈導(dǎo)體22的一部分相平行地進(jìn)行配置。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，天線線圈22也能與供電線圈30進(jìn)行磁場(chǎng)耦合。
[0068]在以上說(shuō)明的實(shí)施方式I~8中，供電線圈30與柔性基板21或磁性體層70直接進(jìn)行接合，但本發(fā)明并不限于此。即，供電線圈30與柔性基板21、或者供電線圈30與磁性體層70也可以隔開(kāi)規(guī)定間隔進(jìn)行配置。
[0069]此外，作為連接供電 線圈30和連接器50的構(gòu)件，使用了由柔性基材41和布線導(dǎo)體42構(gòu)成的布線構(gòu)件40，但本發(fā)明并不限于此。例如，也可以具有以下的結(jié)構(gòu):即，供電線圈30與連接器50利用設(shè)置在夾套10內(nèi)部的引線進(jìn)行連接。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明 AL...粘接材料 10…夾套 20…天線線圈 21…柔性基材 22…線圈導(dǎo)體 22A、22B…線圈導(dǎo)體 30...供電線圈 31…磁性體層 32…線圈導(dǎo)體 33…非磁性體層
34、35…輸入輸出端子 40…布線構(gòu)件 41…柔性基材 42…布線導(dǎo)體 43…安裝用連接盤 50…連接器 60…RW單元61…R/WIC62…匹配電路70…磁性體層72…線圈導(dǎo)體100、105…通信終端111~116… 天線裝置201~206…通信裝置
【權(quán)利要求】
1.一種天線裝置，其特征在于，包括: 板狀基材，該板狀基材安裝在通信終端上，或者該板狀基材包括通信終端； 天線線圈，該天線線圈設(shè)置在所述板狀基材上；以及 供電線圈，該供電線圈與所述天線線圈進(jìn)行磁場(chǎng)耦合，并且與所述天線線圈一起配置在所述板狀基材上，從而輸入輸出供電信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于， 所述天線線圈由第I基材、以及形成在該第I基材上的線圈導(dǎo)體所構(gòu)成， 所述天線裝置包括布線構(gòu)件，該布線構(gòu)件由第2基材、以及形成在該第2基材上并與所述供電線圈相連接的布線導(dǎo)體所構(gòu)成， 所述供電線圈是芯片元器件，并安裝在所述第2基材上。
3.如權(quán)利要求2所述的天線裝置，其特征在于， 所述板狀基材安裝在所述通信終端上，所述板狀基材包括與所述通信終端相連接的連接器，所述供電線圈與所述連接器通過(guò)所述布線構(gòu)件的所述布線導(dǎo)體直接進(jìn)行連接、或者經(jīng)由其它電路進(jìn)行連接。
4.如權(quán)利要求3所述的天線裝置，其特征在于， 連接在所述供電線圈與所述連接器之間并作為芯片元器件而構(gòu)成的RFIC元件安裝在所述第2基材上。
5.如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于， 所述天線線圈的線圈導(dǎo)體在與所述板狀基材的主面垂直的方向上具有卷繞軸， 所述供電線圈以其卷繞軸與所述天線線圈的線圈導(dǎo)體的卷繞軸大致正交的狀態(tài)與所述天線線圈的線圈導(dǎo)體靠近地進(jìn)行配置。
6.如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于， 所述板狀基材安裝在所述通信終端上，在所述通信終端與所述天線線圈之間設(shè)有磁性體層。
7.如權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于， 所述板狀基材安裝在所述通信終端上，從所述通信終端觀察時(shí)，所述供電線圈及所述天線線圈按照所述天線線圈、所述供電線圈的順序內(nèi)置于所述板狀基材內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1至7的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于， 使所述供電線圈、所述天線線圈、及所述布線構(gòu)件一體化。
9.如權(quán)利要求1至8的任一項(xiàng)所述的天線裝置，其特征在于， 所述板狀基材安裝在所述通信終端上， 所述板狀基材是形狀至少與所述通信終端的一個(gè)主面、以及所述通信終端的側(cè)面中的任一個(gè)面一致的夾套。
10.一種通信裝置，其特征在于， 所述通信裝置由天線裝置和通信終端構(gòu)成，其中，所述天線裝置包括:天線線圈，該天線線圈設(shè)置在板狀基材上；以及供電線圈，該供電線圈與所述天線線圈進(jìn)行磁場(chǎng)耦合，并與所述天線線圈一起配置在所述板狀基材上，從而輸入輸出供電信號(hào)， 所述通信終端安裝在所述板狀基材上。
【文檔編號(hào)】H01F38/14GK103814477SQ201280045908
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月8日
【發(fā)明者】用水邦明, 馬場(chǎng)貴博, 若林祐貴, 鄉(xiāng)地直樹(shù), 池本伸郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所