天线装置及其谐振频率设定方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及天线装置及其谐振频率设定方法。天线线圈模块(3)的线圈导体(31)和导体层(2)至少有部分重叠。在导体层(2)中有电流流过，以阻隔因线圈导体(31)中有电流流过而产生的磁场。而且，在导体层(2)的开口部(CA)周围流过的电流通过狭缝部周边，因边缘效应而流过导体层(2)的周围。由于磁通不透过导体层(2)，因此，磁通(MF)要沿以导体层(2)的导体开口部(CA)为内侧、导体层(2)的外边缘为外侧的路径进行迂回。其结果是，磁通(MF)形成相对较大的环路，将读写器侧天线(4)的线圈导体(41)的内外进行交链。由此，天线装置(101)与读写器侧天线(4)进行磁耦合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在通过电磁场信号和对方侧设备进行通信的RFID系统、短距离无线通信系统中使用的天线装置及天线装置的谐振频率设定方法。
技术介绍
近年来，在扩大了利用的RFID系统、短距离无线通信系统中，为了在移动电话等移动电子设备彼此之间、或移动电子设备与读写器之间进行通信，在各设备上装载有通信用的天线。在专利文献I中揭示了这些天线中装载于移动电子设备的天线。图I是表示专利文献I的移动信息终端21与读写器之间在接近时的通信的形态的图。在图I的示例中，从读写器的收发天线部26发射的电磁波中，一部分的磁场H受到终端主体22内的电池组25等金属物的影响，受到反射、吸收等引起的衰减作用。金属层30 配置于比天线模块10的通信面CS更靠近电磁波的入射侧。在该金属层30的表面上，因施加外部磁场而产生感应电流(涡流)，由此产生的磁场Hl使得在天线模块10的天线线圈 15中产生感应电流。在该示例中，通过将金属层30与天线模块10靠近相对配置以覆盖天线线圈15的一部分，从而读写器的收发天线部26与天线模块10的天线线圈15之间通过金属层30中产生的磁场分量Hl来进行感应耦合。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开2006 - 270681号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题图I所示的天线装置要解决如下问题在与通信对方侧的天线之间的距离极其靠近时，通信特性因天线彼此的中心之间的位置偏移的大小而大幅变动。为了防止要与移动信息终端21侧的天线模块10的天线线圈15、和读写器侧的收发天线部26交链的磁通被壳体内电池组25等金属物所阻隔，设置有金属层30，以感应该磁通。因此，根据上述电池组 25等遮蔽物的位置关系，不一定能得到较大的效果。此外，在天线装置与通信对方侧的天线分开的状态下，上述金属层30不一定可有效地用于扩大通信距离。因而，本专利技术的目的在于提供一种，该天线装置即使比通信对方侧的天线要相对小型化，也能进行稳定的通信，并且，还能增大可通信最大距离。4用于解决问题的方法
本专利技术的天线装置是在电子设备中构成的天线装置，包括将卷绕中心部作为线圈开口部的环状或螺旋状的线圈导体；以及导体层，该导体层配置于比所述线圈导体要靠近通信对方侧的天线的一侧，所述导体层包括导体开口部、以及将所述导体开口部与外边缘之间连接的狭缝部，当俯视所述线圈导体时，所述线圈导体与所述导体层相重叠。本专利技术的天线装置的谐振频率设定方法是如下天线装置的谐振频率设定方法，该天线装置是将由基板和磁性体片材层叠而成的天线线圈模块组装到电子设备的壳体内而构成，该基板形成有将卷绕中心部作为线圈开口部的环状或螺旋状的线圈导体，在比所述线圈导体要靠近通信对方侧的天线的一侧将导体层配置于所述壳体，所述导体层包括导体开口部、以及将所述导体开口部与外边缘之间连接的狭缝部，当俯视所述基板时，所述线圈开口部和所述导体开口部配置成至少有部分重叠的关系，将在所述导体层不存在的状态下的谐振频率设定成低于利用频带的中心频率，将在所述天线线圈模块组装到所述电子设备的壳体内的状态下的谐振频率设定于利用频带的中心频率。专利技术的效果根据本专利技术，在导体层中有电流流过，以阻隔因线圈导体中有电流流过而产生的磁场。而且，在导体层的开口部周围流过的电流通过狭缝部周边，电流因边缘效应而流过导体层周围。由此，由导体层产生磁场，能延长通信距离。此外，由于导体层增大了磁通的环绕路径，因此，磁通从天线装置到达通信对方侧的天线、或从通信对方侧的天线到达天线装置，增大天线装置与通信对方侧天线之间的可通信最大距离。附图说明图I是表示专利文献I的移动信息终端21与读写器之间在接近时的通信的形态的图。图2㈧是包括实施方式I所涉及的天线装置的电子设备的后视图。图2(B)是上述背面侧的下部壳体的内侧的俯视图。图3㈧是上述天线线圈模块3的俯视图，图3(B)是其主视图。图4(A)是表示上述天线装置101与读写器侧天线之间的磁耦合状态的剖视图。图 4(B)是作为比较例、表示上述导体层2不存在的状态的剖视图。图5是与实施方式2所涉及的天线装置相关的图。图5(A)是观察电子设备的下部壳体I的内表面侧而得到的俯视图。而图5(B)是在下部壳体I的内表面安装有天线线圈模块3的状态下的俯视图。图6是实施方式3所涉及的天线装置103的俯视图。特别是，图6(A)表示在线圈导体31中流过的电流，图6(B)表示在导体层2中流过的电流I。图7(A)是实施方式4所涉及的天线线圈模块13的俯视图，图7 (B)是其主视图。图8是实施方式5所涉及的天线装置104的俯视图。具体实施方式《实施方式I》参照图2 图4，说明实施方式I所涉及的天线装置及其谐波频率设定方法。图2(A)是包括实施方式I所涉及的天线装置的电子设备的后视图。电子设备的背面是朝向通信对方侧即读写器侧天线的面。图2(B)是上述背面侧的下部壳体的内侧的俯视图。但是，在图2(A)、图2(B)中，仅表示主要部分的结构。如图2(A)所示，在下部壳体I的外表面形成导体层2。导体层2例如是铝等的金属蒸镀膜。在该导体层2形成导体开口部CA，还形成将该导体开口部CA与外边缘之间连接的狭缝SL。如图2(B)所示，在下部壳体I的内表面将天线线圈模块3配置成与上述导体开口部CA有部分重叠。另外，在本示例中，在导体开口部CA部分安装有照相机模块。由于照相机模块的透镜需要从壳体的开口部露出到外部，因此，通过将导体开口部与像这样设置于壳体的开口部对应设置，从而无需因设置导体层2而设计特别的壳体。此外，在设计上使壳体的外表面的一部分为金属制的情况下，通过蒸镀等在壳体的外表面形成金属膜，但也可以将该金属膜兼用作为上述导体层。通过像这样在电子设备的内表面或外表面形成导体层2，从而无需确保用于配置导体层2的特别空间，且能配置大面积的导体层2。图3(A)是上述天线线圈模块3的俯视图，图3(B)是其主视图。天线线圈模块3 包括矩形板状的柔性基板33、和同样矩形板状的磁性体片材39。在柔性基板33上形成有将卷绕中心部作为线圈开口部CW的螺旋状线圈导体31、及用于与外部电路进行连接的连接部32。磁性体片材39是例如成形为片材状的铁氧体。另外，线圈导体31的卷绕数(匝数)由需要的电感量来决定。若是单匝，则仅成为环状的线圈导体。对上述天线线圈模块3进行配置，使其像图2 (B)所示的那样安装于电子设备的下部壳体I的内表面，且在与上部壳体重叠时，使安装于上部壳体侧的电路基板的规定引脚与上述连接部32相接触。在电路基板侧包括与上述连接部32并联连接的电容器。通过由天线线圈模块3 的线圈导体31及磁性体片材39决定的电感量、以及上述电容器的电容量来决定谐振频率。 例如，在利用中心频率为13. 56MHz的HF频带的情况下，将上述谐振频率定为13. 56MHz。图4(A)是表示上述天线装置101与读写器侧天线之间的磁耦合状态的剖视图。此外，图4(B)是作为比较例、表示上述导体层2不存在的状态的剖视图。但是，对于电子设备的壳体部分，省略了图不。由于天线线圈模块3的线圈导体31与导体层2至少有部分重叠，因此，在导体层中有电流流过，以阻隔因线圈导体中有电流流过而产生的磁场。而且，在导体层的开口部周围流过的电流通过狭缝部周边，因边缘效应而流过导体层周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线装置，其特征在于，包括：将卷绕中心部作为线圈开口部的环状或螺旋状的线圈导体；以及导体层，该导体层配置于比所述线圈导体要靠近通信对方侧的天线的一侧，所述导体层包括导体开口部、以及将所述导体开口部与所述导体层的外边缘之间连接的狭缝部，并且，所述导体层的面积大于所述线圈导体的形成区域的面积，当俯视所述线圈导体时，所述线圈导体的所述线圈开口部与所述导体层的所述导体开口部相重叠，所述天线装置具有磁性体层，该磁性体层配置于比所述线圈导体要远离通信对方侧的天线的一侧。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加藤登，谷口胜己，佐佐木纯，乡地直树，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：