CN107078394B - 天线装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

提供为搭载到可穿戴终端等而谋求小型化的同时提高电力的传输效率的非接触供电天线装置。天线装置，其特征在于具备：送电天线（2）；以及具备受电线圈（31）的受电天线（3），所述送电天线（2）包括：磁性体磁芯，其具有互相相向的两个磁性体板（21）、包含连结两个磁性体板（21）的端部的至少一部分的磁性体的连结部（22）、和两个磁性体板（21）之间的空间部（23）；以及送电线圈（25），配置在两个磁性体板（21）的至少一个的面向空间部（23）的一侧，受电天线（3）能够配置在空间部（23）。

Description

天线装置及电子设备

对关联申请的交叉参考

本申请主张日本专利申请2014－249143号（2014年12月9日申请）的优先权，在此为了进行参照而引入该申请的全部公开内容。

技术领域

本发明关于在利用电磁感应的非接触供电中利用的、具备送电天线和受电天线的天线装置及电子设备。

背景技术

一直以来，在利用电磁感应的非接触供电中利用的天线装置，如Qi规格那样送电用天线装置遍及多数。要求互换性的用途除外，根据磁性耦合及生产性的观点，这些天线装置一般将大致同形状的天线装置成双作为送电用天线装置、受电用天线装置而利用。

最近，向可穿戴终端搭载非接触供电天线的动向活跃化。在这种情况下，由于可穿戴终端自身原本就是小型的，所以存在能对所搭载的非接触供电天线分配的体积较少这一制约。在这制约中有必要提高非接触供电的电力的传输效率。

作为用于提高供电效率的送电用天线装置和受电用天线装置的组合的一个例子，考虑了如专利文献1、2那样的结构。在这些结构中，以送电用天线装置为供电线，以受电用天线装置为卷绕在包围供电线的形状的磁芯的线圈。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005－269857号公报

专利文献2：日本特开2002－184633号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在如专利文献1、2那样的组合送电用天线装置和受电用天线装置的非接触供电天线装置的结构中，难以实现作为非接触供电天线装置整体的小型化。特别是，不能跨越向可穿戴终端等搭载非接触供电天线装置的情况下的对非接触供电天线装置分配的体积相关的制约。

因而，鉴于如上述的问题点而成的本发明的目的为提供提高了电力的传输效率的非接触供电天线装置。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明所涉及的天线装置，其特征在于具备：

送电天线；以及

具备受电线圈的受电天线，

所述送电天线包括：

磁性体磁芯，具有互相相向的两个磁性体板、包含连结所述两个磁性体板的端部的至少一部分的磁性体的连结部、和所述两个磁性体板之间的空间部；以及

送电线圈，配置在所述两个磁性体板的至少一个的面向所述空间部的一侧，

所述受电天线能够配置在所述空间部。

另外，本发明所涉及的电子设备，其特征在于包括：

具备送电天线的送电侧电子设备；以及

具备具备受电线圈的受电天线的受电侧电子设备，

所述送电天线具备：

磁性体磁芯，具有互相相向的两个磁性体板、包含连结所述两个磁性体板的端部的至少一部分的磁性体的连结部、和所述两个磁性体板之间的空间部；以及

送电线圈，配置在所述两个磁性体板的至少一个的面向所述空间部的一侧，

能够以使所述受电天线配置在所述空间部的方式组合所述送电侧电子设备和所述受电侧电子设备而配置。

发明效果

依据本发明所涉及的天线装置，能够提供提高了电力的传输效率的非接触供电天线装置。

附图说明

[图1A]是示出将本实施方式所涉及的送电天线和受电天线分别装入电子设备而使用的方式的立体图，并且示出并未组合配置送电侧电子设备和受电侧电子设备的状态。

[图1B]是示出将本实施方式所涉及的送电天线和受电天线分别装入电子设备而使用的方式的立体图，并且示出组合配置送电侧电子设备和受电侧电子设备的状态。

[图2A]是示出本实施方式所涉及的送电天线的立体图。

[图2B]是示出本实施方式所涉及的送电天线的A－A’截面图。

[图3A]是示出本实施方式所涉及的磁性体磁芯的立体图。

[图3B]是示出本实施方式所涉及的磁性体磁芯的A－A’截面图。

[图4A]是示出本实施方式所涉及的受电天线的立体图。

[图4B]是示出本实施方式所涉及的受电天线的A－A’截面图。

[图5]是示出受电天线***到送电天线的空间部而送电天线和受电天线被组合的状态的截面图。

[图6A]是以磁通密度分布的向量显示来示出以本实施方式所涉及的天线装置进行送电/受电时的磁通密度分布计算的结果的图。

[图6B]是示出以本实施方式所涉及的天线装置进行送电/受电时的磁通密度分布计算的结果的图，并且示意性地示出磁通线的一部分。

[图7A]是以磁通密度分布的向量显示以比较例所涉及的天线装置进行送电/受电时的磁通密度分布计算的结果的图。

[图7B]是以比较例所涉及的天线装置进行送电/受电时的磁通密度分布计算的结果的图，并且示意性地示出磁通线的一部分。

[图8A]是示出变形例1所涉及的磁性体磁芯的概要的立体图。

[图8B]是示出变形例1所涉及的磁性体磁芯的概要的A－A’截面图。

[图8C]是示出变形例1所涉及的磁性体磁芯的概要的B－B’截面图。

[图9A]是示出变形例2所涉及的磁性体磁芯的概要的立体图。

[图9B]是示出变形例2所涉及的磁性体磁芯的概要的A－A’截面图。

[图9C]是示出变形例2所涉及的磁性体磁芯的概要的B－B’截面图。

[图10A]是其他的变形例所涉及的V字的磁性体磁芯。

[图10B]是其他的变形例所涉及的Y字的磁性体磁芯。

[图10C]是其他的变形例所涉及的U字的磁性体磁芯。

[图10D]是其他的变形例所涉及的半椭圆的磁性体磁芯。

[图11]是示出在本实施方式所涉及的磁性体磁芯的开口部设置可动式盖的方式的图。

[图12A]是示出在两个磁性体板的双方配置送电线圈的情况的立体图。

[图12B]是示出在两个磁性体板的双方配置送电线圈的情况的A－A’截面图。

[图13A]是示出不设置磁性体片的受电天线的立体图。

[图13B]是示出不设置磁性体片的受电天线的A－A’截面图。

[图14]是示出以具备不设置磁性体片的受电天线的天线装置进行送电/受电时的磁通密度分布计算的结果的磁通密度分布的向量显示。

[图15A]是示出将本实施方式中的受电天线装入眼镜型电子设备的方式、在镜片上部设置受电天线的方式的立体图。

[图15B]是示出将本实施方式中的受电天线装入眼镜型电子设备的方式、在眼镜腿的部分设置受电天线的方式的立体图。

[图16 A]是示出将本实施方式中的受电天线装入卡型的受电侧电子设备的方式的立体图

[图16B]是示出将卡型的受电侧电子设备***送电侧电子设备的方式的立体图。

[图17A]是示出在送电天线及受电天线的每一个设置定位部27、34的例子的送电天线的图。

[图17B]是示出在送电天线及受电天线的每一个设置定位部27、34的例子的受电天线的图。

[图18]是示出MnZn类铁氧体的相对磁导率的频率特性的例子的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对用于实施本发明的方式详细地进行说明。此外，本发明并不只局限于以下的实施方式，显然在不脱离本发明的要点的范围内能够进行各种变更。

（天线装置的实施方式）

本实施方式所涉及的天线装置1具备送电天线2和受电天线3。图1A及图1B是示出将本实施方式中的天线装置1的送电天线2和受电天线3分别装入送电侧电子设备4和受电侧电子设备5而使用的方式的立体图。图1A示出送电侧电子设备4和受电侧电子设备5未被组合配置的状态。图1B示出送电侧电子设备4和受电侧电子设备5被组合配置的状态。即，图1B示出装入受电天线3的部分配置在装入送电天线2的部分的状态，在该状态下进行送电/受电。

图2A及图2B示出本实施方式所涉及的送电天线2，图2A是立体图、图2B是A－A’截面图。送电天线2具备磁性体磁芯20和送电线圈25。磁性体磁芯20具有隔着空间部23而互相相向的两个磁性体板21、和包含连结两个磁性体板21的端部的至少一部分的磁性体的连结部22。送电线圈25配置在两个磁性体板21之中至少一个磁性体板21的面向空间部23的一侧。优选，送电天线2具备树脂护套。

（磁性体磁芯的说明）

在此对本实施方式所涉及的磁性体磁芯20进一步进行说明。图3A及图3B示出本实施方式所涉及的磁性体磁芯20，图3A是立体图、图3B是A－A’截面图。磁性体磁芯20具有隔着空间部23而互相相向的两个磁性体板21、和包含连结两个磁性体板21的端部的至少一部分的磁性体的连结部22。优选，磁性体磁芯20的两个磁性体板21和连结部22一体地形成。此外，磁性体磁芯20的两个磁性体板21和连结部22也可以分别作为不同的部件而形成，该不同的部件接合而成。另外优选磁性体板21为大致矩形且平板状。此外，磁性体板21也可以不为大致矩形。另外磁性体板21也可以不为平板状。例如磁性体板21既可为由曲线包围的图形，另外也可为由曲面构成的方式。

另外，两个磁性体板21隔着空间部23而大致平行地相向。另外该两个磁性体板21各自的端部、即各自的1个边通过连结部22连结。此外，连结部22也可以局部地连结1个边的仅一部分，例如局部地连结边的端部或边的中间部。另外，连结部22不仅仅连结1个边，也可以连结2个边以上。

受电天线3从没有通过两个磁性体板21之间的连结部22连结的部分***到空间部23。将没有以该连结部22连结的部分称为开口部24。

本实施方式所涉及的磁性体磁芯20的截面形状为コ字。在磁性体磁芯20的截面形状为コ字的情况下，容易向空间部23***安装在构件的端部的受电天线3。另外，即便为安装在棒状、带状、卡状等具有长边的构件的中间的受电天线3也容易***空间部23。优选使两个磁性体板21之中从一个磁性体板21中的连结部22侧的边到其对边的长度，与从另一个磁性体板21中的连结部22侧的边到其对边的长度不同。即，两个磁性体板21从连结部22侧的边到其对边的长度互相不同。依据这样的结构，更加容易***安装有受电天线3的构件。

另外优选的是，作为本实施方式所涉及的磁性体磁芯20的材料，使用Fe类、Fe－Si类、铁硅铝磁合金、坡莫合金、非晶等的金属磁性体或MnZn类铁氧体、NiZn类铁氧体、或者对由上述磁性材料构成的磁性粒子加入作为结合剂的树脂并制作的磁性树脂材料、或对磁性粒子加入少量的粘合剂并压缩成型而作成的压粉成型材料。这些材料优选根据相对磁导率、加工容易性、成型容易性等的材料的特性进行选择。另外优选两个磁性体板21和连结部22由相同材料构成。如果这样处理，就减少磁性体磁芯20的内部中的相对磁导率的不连续，并减少磁损耗。

图4A及图4B是示出本实施方式所涉及的受电天线3的图。图4A是受电天线3的立体图，图4B是其A－A’截面图。受电天线3设置有受电线圈31和磁性体片33。受电线圈31配置在磁性体片33的一面。优选的是，受电天线3设置有护套32，受电线圈31和磁性体片33被收纳到护套32中。另外优选的是，护套32为树脂。

图5是示出本实施方式所涉及的天线装置1中，受电天线3***送电天线2的空间部23的状态的截面图。如图5所示，受电天线3能够配置在送电天线2的空间部23，并且在配置的状态下进行送电/受电。

在此，对本实施方式所涉及的天线装置1的用途即利用电磁感应的非接触供电进行说明。电磁感应是在磁通变动的环境下导体中产生感应电动势的现象。作为产生电磁感应的现象的结构，一般是使用1组线圈的结构。通过使电流（优选为交流电流）流过一个线圈（1次线圈）来产生时间变动的磁通，并使该磁通与另一个线圈（2次线圈）交链而产生感应电动势。1组线圈之间定义有耦合系数k。耦合系数k为由1次线圈产生的磁通和与2次线圈交链的磁通之比，是取0以上1以下的值的无量纲的量。通过1次线圈和2次线圈的磁通线的路径的相对磁导率越高，耦合系数k就越接近1。例如，在一般的变压器中，1次线圈和2次线圈具有相对磁导率高的连续的共同的磁芯，该磁芯构成磁通线的闭环。通过该结构，耦合系数k成为大约0.98以上。可以说耦合系数k越接近1，1次线圈和2次线圈之间的送电/受电效率就越高。

另一方面，非接触供电所使用的送电天线2和受电天线3，因为是非接触，所以不能像变压器那样具有连续的共同的磁芯。即，若与变压器的结构对比而进行说明，则首先送电线圈25及受电线圈31分别相当于1次线圈及2次线圈。另外，送电天线2的磁性体磁芯20相当于变压器的1次线圈的磁芯，受电天线3的磁性体片33相当于变压器的2次线圈的磁芯。在此与变压器不同，在磁芯之间存在相对磁导率低的空间部分。因而为了使耦合系数k尽可能地接近1，采用通过送电天线2的磁芯和受电天线3的磁芯的磁通线的闭环的路径中，使空间部分的距离最小的结构是有效的。将此情形适用于本实施方式所涉及的天线装置1而进行具体说明。

如上述那样，本实施方式所涉及的天线装置1具备送电天线2和受电天线3。在此，为了求得本实施方式所涉及的天线装置1的结构中送电天线2和受电天线3之间的耦合系数k，利用电磁场模拟器来进行3维电磁场解析，并计算磁通密度分布。作为计算的条件，设送电线圈25的外径为17mm×21mm，磁性体磁芯20的相对磁导率为1000，空间部23的厚度、即两个磁性体板21的间隔为4mm。另外，设受电天线3的磁性体片33的相对磁导率为100，厚度为0.2mm。图6A及图6B示出磁通密度分布的计算结果。图6A是计算出的磁通密度分布的向量显示，示出越接近黑磁通密度就越高。由送电线圈25产生的磁通，在磁性体磁芯20的外侧的空间几乎无泄漏，而主要集中于磁性体磁芯20的内部。这是因为磁性体磁芯20以相对磁导率高的磁性体为材料，与磁性体磁芯20的外部的空间相比，相对磁导率高且磁阻低的缘故。图6B将计算出的磁通密度向量的流线即磁通线的一部分与图5叠加而示意性地示出。由送电线圈25产生的磁通线包含：呈通过空间部23、受电天线3所包含的受电线圈31、一个磁性体板21、连结部22、和另一个磁性体板21而回到送电线圈25的闭环的磁通线6a；以及呈通过空间部23、受电天线3所包含的受电线圈31、磁性体片33、连结部22、和磁性体板21而回到送电线圈25的闭环的磁通线6b。在本实施例中，磁性体磁芯20的相对磁导率高于磁性片33的相对磁导率，另外磁性体的体积也较大，因此磁通线6b处于优越地位，磁通成为主要以磁性体磁芯20为路径（磁路）的闭环。

另一方面，为了比较而示出组合了平板状的送电天线92和受电天线93的天线装置91的例子。关于天线装置91的结构，也与本实施方式所涉及的天线装置1同样，计算了磁通密度分布。除了送电天线92的形状为平板状之外，计算的条件与天线装置1所涉及的计算的情况同样。图7A是计算出的磁通密度分布的向量显示，示出越接近黑磁通密度就越高。此外，磁通密度分布的范围、色灰度与图6A相同。图7B将计算出的磁通密度向量的流线即磁通线的一部分与示出比较例的天线装置91的截面图叠加而示出。由送电线圈925产生的磁通线96构成通过受电天线93所包含的受电线圈931、磁性体片933、外部空间、送电天线92的磁性体板921并以送电线圈925为终点的闭环。此时，磁通线96所通过的相对磁导率低的外部空间的距离大于本实施方式所涉及的天线装置1的结构中的空间部23。因而，在本实施方式所涉及的天线装置1的结构中磁通线6所通过的路径的磁阻一方低于比较例的天线装置91的结构中磁通线96所通过的路径的磁阻。

实际上，若比较图6A和图7A，则在受电线圈31、931附近的磁通密度的显示色，在图6A中接近黑，在图7A中接近白。由此可知，本实施方式所涉及的天线装置1一方的磁通密度高于比较例的天线装置91。从本实施方式所涉及的天线装置1和比较例的天线装置91的各自的磁通密度分布的计算结果计算各自的耦合系数k。该结果如下表（1）。

[表1]

（1）

如此本实施方式所涉及的天线装置1的耦合系数k大于比较例的天线装置91的耦合系数k。这示出本实施方式所涉及的天线装置1一方的送电/受电效率高于比较例的天线装置91。

如以上那样，利用本实施方式所涉及的送电天线2而由送电线圈25产生的磁通线从送电线圈25通过空间部23、送电天线2、一个磁性体板21、连结部22、另一个磁性体板21而呈闭环，从而送电天线2与受电天线3之间的耦合系数k变大，进而送电/受电效率变高。

（磁性体磁芯的变形例1）

图8A、图8B及图8C是示出磁性体磁芯20的变形例1的图。图8A是变形例1的磁性体磁芯20的立体图，图8B是其A－A’截面图，图8C是其B－B’截面图。变形例1的磁性体磁芯20和本实施方式所涉及的磁性体磁芯20，在连结部22连结磁性体板21的3个边这一点上不相同。即，磁性体磁芯20的形状成为口袋形状，开口部24仅为一处。在此，将连结磁性体板21的3个边的连结部22之中连结具有开口部24的边的对边的连结部22称为底面连结部22a，将连结其他2个边的两个连结部22称为侧面连结部22b。以下，在无需区别底面连结部22a和侧面连结部22b的情况下，将这些统称为连结部22。对于变形例1的具备磁性体磁芯20的送电天线2，受电天线3通过没有连结部22的1边、即一处开口部24而***到空间部23。在磁性体磁芯20为如变形例1那样的形状的情况下，向空间部23容易***安装在构件的端部的受电天线3。在变形例1的磁性体磁芯20的情况下，与本实施方式所涉及的磁性体磁芯20相比，增加了通过连结部22来连结两个磁性体板21的部分，接上两个磁性体板21之间的路径的磁阻变得更低。由此，与本实施方式所涉及的磁性体磁芯20相比，变形例1的具备磁性体磁芯20的送电天线2一方的与***空间部23的受电天线3之间的耦合系数k变大，进而提高送电/受电效率。此外，图8A、图8B及图8C示出连结部22连结磁性体板21的3个边的情况，但是连结部22也可以仅连结磁性体板21的邻接的2个边。

（磁性体磁芯的变形例2）

图9A、图9B及图9C是示出磁性体磁芯20的变形例2的图。图9A是立体图，图9B是其A－A’截面图，图9C是其B－B’截面图。变形例2的磁性体磁芯20和本实施方式所涉及的磁性体磁芯20，在连结部22不仅连结磁性体板21的1个边而且还连结其对边这一点上不相同。即，大致矩形且平板状的两个磁性体板21大致平行地相向，连结部22连结该磁性体板21各自相向的2个边。换句话说，变形例2的磁性体磁芯20不具有底面连结部22a，而只具有侧面连结部22b。变形例2中，磁性体磁芯20的空间部23成为贯通磁性体磁芯20的孔，处于开口部24相向的2个边。另外，变形例2的磁性体磁芯20的截面形状可称为“ロ”字。对于变形例2的具备磁性体磁芯20的送电天线2，受电天线3通过处于2个边的开口部24的任一个而***到空间部23。在变形例2的磁性体磁芯20的情况下，与本实施方式所涉及的磁性体磁芯20相比，也增加了通过连结部22连结两个磁性体板21的部分，并且接上两个磁性体板21之间的路径的磁阻变得更低。由此，与本实施方式所涉及的磁性体磁芯20相比，变形例2的具备磁性体磁芯20的送电天线2一方的送电天线2与***空间部23的受电天线3之间的耦合系数k变大，进而提高送电/受电效率。另外，变形例2的具备磁性体磁芯20的送电天线2，在受电天线3安装在棒状、带状、卡状等具有长边的构件的中间的情况下，也能以贯通送电天线2的方式***。

（磁性体磁芯的其他变形例）

图10A、图10B、图10C及图10D示出磁性体磁芯20的其他变形例。图10A示出截面形状为V字的磁性体磁芯20。即，大致矩形且平板状的两个磁性体板21互相非平行地相向，连结部22连结磁性体板21之间的距离较小一侧的1个边。换句话说，连结部22侧的边的对边上的两个磁性体板21之间的距离一方大于连结部22侧的边上的两个磁性体板21之间的距离。因而依据图10A的具备磁性体磁芯20的送电天线2，由于开口部24中的两个磁性体板21之间的距离较大，所以向空间部23容易***受电天线3。

图10B示出截面形状为Y字的磁性体磁芯20。即本实施方式所涉及的磁性体磁芯20的两个磁性体板21以使得从连结部22侧的边的对边向与连结部22相反方向互相的距离变大的方式延长。优选的是，至少一个磁性体板21带有角度而延长。另外优选的是，至少一个磁性体板21作为具有向外侧扩展这样的曲率的曲面延长。由此，开口部24中的两个磁性体板21之间的距离较大，向空间部23容易***受电天线3。进而，与图10A的磁性体磁芯20相比，***配置受电天线3的部分中两个磁性体板21之间的距离较小。由此，送电天线2和受电天线3的耦合系数k变大，进而提高送电/受电效率。

图10C示出截面形状呈U字形状的磁性体磁芯20。即若与本实施方式所涉及的磁性体磁芯20相比，则成为连结部22具有曲率的构件。另外，图10D示出截面形状呈半椭圆形状的磁性体磁芯20。在图10D的情况下，成为两个磁性体板21和连结部22均具有曲率的构件。图10C及图10D的磁性体磁芯20优选的是两个磁性体板21和连结部22一体地形成。由此，能够通过对金属磁性体材料的板材进行弯曲加工而容易制造磁性体磁芯20。

以上，示出了磁性体磁芯20的变形例。优选的是，在其他变形例所示的磁性体磁芯20中也与变形例1的磁性体磁芯20同样地在与底面连结部22a邻接的边设置侧面连结部22b。如果这样处理，就增加通过连结部22来连结两个磁性体板21的部分，并能进一步降低磁性体磁芯20的磁阻。

（在磁性体磁芯设置盖的变形例）

图11示出在本实施方式所涉及的磁性体磁芯20的开口部24设置包含磁性体的可动式的盖26的方式。在盖26关闭的情况下，是为与变形例2的磁性体磁芯20同样的形状。优选的是，盖26由与磁性体磁芯20相同的材料构成。在图11所示的变形例中，打开盖26而向空间部23***受电天线3。另外在***受电天线3后，关闭盖26。依据本变形例，特别是，在受电天线3安装在棒状或带状等长边方向和短边方向的长度明显不同的构件的中间的情况下，能够容易***空间部23，且通过盖26来进一步降低磁性体磁芯20的磁阻。由此，能够兼顾容易***受电天线3的情形、和送电天线2和受电天线3的耦合系数k变大、进而提高送电/受电效率的情形。此外，设置盖26的位置不限于连结部22侧的边的对边的开口部24。即便在其他的开口部24设置盖26，通过关闭盖26，送电天线2和受电天线3的耦合系数k也变大。

（送电天线的变形例）

如上述那样，在送电天线2中，送电线圈25粘贴到磁性体磁芯20的两个磁性体板21的至少一个面向空间部23的一侧而配置。优选的是，送电线圈25为面状且薄的形状。另外，送电线圈25优选的是，送电线圈25的厚度为1mm以下。通过这样处理，牵涉到送电天线2的小型化。另外优选的是，送电线圈25为旋涡状的螺旋线圈。另外优选的是，送电线圈25利用卷绕了由Al、Cu或以这些为主成分的合金构成的单线的线圈。另外优选的是，送电线圈25既可以利用捆扎多根比单线细的细线的并行线、编织线，也可以利用厚度较薄的平角线或扁平线作成1层、或2层的α卷。特别是在送电线圈25要求薄度的情况下也能够利用通过构图来形成的FPC（Flexible Print Circuit）线圈。

另外优选的是，在磁性体磁芯20的两个磁性体板21的每一个配置送电线圈25。图12A及图12B示出在磁性体磁芯20的两个磁性体板21的每一个配置送电线圈25的情况。图12A是立体图，图12B是A－A’截面图。这样送电线圈25增加为两个，从而所产生的磁通变大，能够增大磁性体磁芯20内部的磁通密度。但是，需要分别将流过两个送电线圈25的交流电流的相位对齐。另一方面，如图2A及图2B那样配置一个送电线圈25的情况下，能够将两个磁性体板21之间的距离减小送电线圈25的厚度的量，能够减小送电天线2整体的厚度。

（受电天线的变形例）

如上述那样，受电天线3设置有受电线圈31和磁性体片33。受电线圈31粘贴在磁性体片33的1个面。受电线圈31的形状与送电线圈25的形状同样，因此省略说明。作为磁性体片33的材料，与磁性体磁芯20同样优选使用Fe类、Fe－Si类、铁硅铝磁合金、坡莫合金、非晶等的金属磁性体或MnZn类铁氧体、NiZn类铁氧体、或者对由上述磁性材料构成的磁性粒子加入作为结合剂的树脂而制作的磁性树脂材料、或对磁性粒子加入少量的粘合剂并压缩成型而作成的压粉成型材料等。另外，磁性体片33的厚度优选为0.2－0.3mm。优选的是，受电天线3设置有护套32，受电线圈31和磁性体片33收纳到护套32中。优选的是，护套32为树脂，也可以与作为可穿戴终端的受电侧电子设备5的带（band）部相当。

优选的是，受电天线3不设置磁性体片33而仅由非磁性体构成。即，作为受电线圈31的导电体，利用非磁性体例如铜线，护套32利用树脂等，从而能够仅由非磁性体构成受电天线3。图13A及图13B示出不设置磁性体片33的受电天线3的截面。图13A是立体图，图13B是A－A’截面图。不设置磁性体片33的受电天线3，能够比图4A及图4B所示的设置磁性体片33的受电天线3还减小厚度。

在此，利用电磁场模拟器，对天线装置1具备不设置磁性体片33的受电天线3的情况进行3维电磁场解析，计算本变形例所涉及的天线装置1的耦合系数k。计算的条件除了不设置磁性体片33之外，与具备设置磁性体片33的受电天线3的天线装置1所涉及的计算的条件同样。图14是计算出的磁通密度分布的向量显示，示出越接近黑磁通密度就越高。此外，使磁通密度分布的范围、色灰度与图6A及图7A相同。将耦合系数k的计算结果加到上述表（1）的表为下表（2）。

[表2]

（2）

这样，即便具备不设置磁性体片33的受电天线3，耦合系数k也比比较例变大。

（装入天线装置的电子设备的例子）

图1A及图1B示出将天线装置1装入电子设备的方式。图1A及图1B设定手表型的设备作为电子设备。作为电子设备也可以考虑其他方式。图15A及图15B作为电子设备示出眼镜型的受电侧电子设备5a。图15A示出在眼镜型的受电侧电子设备5a的镜片上部具备受电天线3的情况。图15B示出在眼镜型的受电侧电子设备5a的眼镜腿的部分具备受电天线3的情况。图16A作为电子设备示出卡型的受电侧电子设备5b，在卡的端部配置有受电天线3。图16B示出将卡型的受电侧电子设备5b***对应的送电侧电子设备4b而使用的方式。图15A、图15B、图16A及图16B的任一种情况下都能利用本实施方式中的受电天线3较薄的情况而在各自的电子设备配置受电天线3。如此能够对各种电子设备装入本实施方式所涉及的天线装置1，该电子设备不需要用于供电的端子或电缆，能够提高防水性能。

（对齐送电天线和受电天线的位置的结构所涉及的变形例）

天线装置1的送电/受电功能在受电天线3***送电天线2的空间部23的状态下得到发挥。此时，送电天线2的送电线圈25的中心与受电天线3的受电线圈31的中心尽量靠近一方的耦合系数k变大。如果换其他的说法，则在送电天线2的送电线圈25的中心和受电天线3的受电线圈31的中心配置在互相错开的位置时，耦合系数k变小，进而送电/受电效率降低。因而，优选尽量使送电天线2的送电线圈25的中心和受电天线3的受电线圈31的中心对齐而配置。

为了进行使送电天线2的送电线圈25的中心和受电天线3的受电线圈31的中心对齐的定位，优选在送电天线2、受电天线3的每一个设置定位部27、34。图17A及图17B示出在送电天线2、受电天线3的每一个设置定位部27、34的例子。图17A示出在送电天线2设置槽状的定位部27的情况。图17B示出在受电天线3设置突起状的定位部34的情况。以组合该槽和突起的方式将受电天线3***到送电天线2，从而能够进行送电线圈25和受电线圈31的定位。如果这样处理，则送电天线2和受电天线3的耦合系数k变大，进而送电/受电效率变高。此外，定位部的结构不限于这样在送电天线2及受电天线3的每一个设置定位部27、34的例子，在送电天线2或受电天线3设置有定位部也可。优选的是，通过使送电天线2、受电天线3的至少一个的外形作为定位部发挥功能，从而能够进行送电天线2的送电线圈25的中心和受电天线3的受电线圈31的中心的定位。例如，对于变形例1的具备磁性体磁芯20的送电天线2，***图16A及图16B所示的卡型设备的情况下，侧面连结部22b还会作为定位部发挥功能。如果这样处理，就能够兼顾单纯的构造和定位精度。

（考虑了无线供电用途的磁性体材料选择的例子）

最近，用于将非接触供电广泛地实用化的动向活跃化。例如，宽带无线论坛的无线电力传输论坛中，具体研究无线电力传输所利用的频带。接受该研究的无线电力传输技术的利用相关的指标中，将利用频带设定为10kHz～10MHz、ISM带（Industry－Science－Medical band：13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz）等（小于10kHz的频带原本就是电波法的对象以外）。由此谋求了在通信用途和无线电力传输（非接触供电）用途之间不会引起电波干涉等的问题这样的分工。

在本实施方式所涉及的天线装置1中，供于无线供电的用途的情况下，沿着无线电力传输的指标，作为流过线圈的交流电流的频率设定了上述利用频带。磁性体的相对磁导率有频率特性，例如在坡莫合金的情况下，100kHz带的相对磁导率为约5000，1kHz带的相对磁导率为约50000。即，100kHz带的相对磁导率与1kHz带的相对磁导率相比，成为约十分之一。另外，在MnZn类铁氧体的情况下，具有与坡莫合金不同的频率特性。图18示出MnZn类铁氧体的相对磁导率的频率特性的例子。大概1000kHz（1MHz）以下的区域中，相对磁导率为1000以上，但是1MHz级中相对磁导率的值急剧下降。若相对磁导率的值较低则磁阻变高，磁损耗较大，因此不是面向作为磁性体磁芯20的用途。因而优选的是，按照所使用的频带选择构成天线装置1的磁性体的材料。

另外，在本实施方式所涉及的天线装置1中，供于无线供电的用途的情况下，与供于通信用途的情况相比，在送电线圈25及受电线圈31中有较大的电流流动，产生焦耳热。该电流的大小例如为1安级或0.1安级。另外，在供于无线供电的用途的情况下天线装置1中产生的磁通密度也比供于通信用途的情况高。因而，因交流磁通流过磁性体磁芯20时产生的磁滞损耗或涡流损耗等的磁损耗（磁芯损耗）而产生的发热，也是供于无线供电的用途的情况的一方与供于通信用途的情况相比较变大。有时如何将这样的供于无线供电的用途的天线装置1各处的发热进行散热成为问题。为了提高散热效率，如果利用热传导系数比较高的材料作为磁性体磁芯20，则可考虑例如作为金属磁性体的坡莫合金。另外，如果为例如小于1MHz的低频区域，则还可以考虑利用相对磁导率的值较大的铁氧体。

（天线装置全体所涉及的变形例）

本实施方式所涉及的天线装置1所具备的送电天线2和受电天线3分别装入电子设备而使用。在将本实施方式所涉及的天线装置1装入电子设备的情况下，优选的是，与电子设备的形状对齐地改变受电天线3的形状。因而优选的是，受电天线3不限于平面而能采取曲面的方式。另外优选的是，送电天线2能采取与受电天线3的形状对齐的方式。

在电子设备为便携终端或可穿戴终端的情况下，受电天线3装入作为受电侧电子设备5的便携终端或可穿戴终端，送电天线2装入作为送电侧电子设备4的充电器。装入受电天线3的受电侧电子设备5即便携终端或可穿戴终端，根据需要，利用装入送电天线2的送电侧电子设备4即充电器进行充电。一般充电器的大小相关的制约较少，而便携终端或可穿戴终端的大小相关的制约较大。因而，与送电天线2的大小相比受电天线3的大小一方更受制约。

如上述那样，对受电天线3的大小有制约，特别是在能够减薄的方面有优点。在薄型化时，一方面需要考虑如上述那样的送电/受电动作时的发热。即，需要一并考虑构成受电天线3的部件，特别是承担对外部的散热的护套32的热传导系数、以及受电线圈31的焦耳热和磁性体片33中磁损耗造成的发热。特别是受电线圈31的厚度与所产生的焦耳热的大小具有较大的相关。在设为能够充分散热的结构的情况下，能够使受电线圈31更薄，能减薄受电天线3本身。

虽然基于各附图或实施例说明了本发明，但是要注意的是如果为本领域的技术人员则基于本公开容易进行各种变形或修改。因而，要留意这些变形或修改包括在本发明的范围内。例如，各单元、各步骤等所包含的功能等能够逻辑上无矛盾地进行再配置，能够将多个单元或步骤等组合成一个，或者分割。

标号说明

1、91 天线装置；2、92 送电天线；20 磁性体磁芯；21、921 磁性体板；22 连结部；22a 底面连结部；22b 侧面连结部；23 空间部；24 开口部；25、925 送电线圈；26 盖；27 定位；3、93 受电天线；31、931 受电线圈；32、932 护套；33、933 磁性体片；34 定位部；4、4b送电侧电子设备；5、5a、5b 受电侧电子设备；6a、6b、96 磁通线。

Claims (18)

1.一种天线装置，是用于便携终端或可穿戴终端的天线装置，其特征在于具备：

送电天线；以及

具备受电线圈的受电天线，

所述送电天线具备：

磁性体磁芯，具有互相相向的两个磁性体板、连结部和所述两个磁性体板之间的空间部，所述连结部包含将所述两个磁性体板的端部的至少一部分进行连结的磁性体；以及

送电线圈，直接配置在所述两个磁性体板的至少一个的面向所述空间部的一侧，

所述受电天线能够配置在所述空间部。

2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于：在所述受电天线配置在所述空间部的情况下，因流过所述送电线圈的电流而产生的磁通线的至少一部分，呈通过所述送电线圈、所述受电线圈、所述空间部、所述两个磁性体板和所述连结部的闭环。

3.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于：所述受电天线仅由非磁性体构成。

4.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于：所述磁性体磁芯的截面形状为コ字、V字、Y字、U字或半椭圆。

5.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于：所述磁性体板大致为矩形，所述连结部连结所述磁性体板的至少1个边。

6.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于：所述磁性体磁芯具有没有以连结部连结的开口部，

与所述连结部侧的所述两个磁性体板之间的距离相比，所述开口部侧的所述两个磁性体板之间的距离一方较大。

7.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于：所述两个磁性体板的、从所述连结部侧到所述开口部侧的长度互相不同。

8.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于：所述磁性体磁芯具有没有以连结部连结的开口部，在所述开口部的至少一部分设置包含磁性体的可动式的盖。

9.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于：所述磁性体磁芯包含金属磁性体、铁氧体的至少任一种。

10.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于：在所述两个磁性体板的每一个面向所述空间部的一侧均配置有所述送电线圈。

11.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于：所述送电线圈及所述受电线圈的至少一个为螺旋线圈。

12.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于：所述送电天线或所述受电天线具备用于对所述送电天线和所述受电天线进行定位的定位部。

13.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于：流过所述送电线圈的电流为频率10MHz以下的交流电流。

14.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于：所述受电天线设置有磁性体片。

15.如权利要求14所述的天线装置，其特征在于：所述磁性体片包含金属磁性体、铁氧体的至少任一种。

16.一种电子设备，是便携终端或可穿戴终端，其特征在于包括：

具备送电天线的送电侧电子设备；以及

具备受电天线的受电侧电子设备，该受电天线具备受电线圈，

所述送电天线具备：

磁性体磁芯，具有互相相向的两个磁性体板、连结部和所述两个磁性体板之间的空间部，所述连结部包含将所述两个磁性体板的端部的至少一部分进行连结的磁性体；以及

送电线圈，直接配置在所述两个磁性体板的至少一个的面向所述空间部的一侧，

能够以使所述受电天线配置在所述空间部的方式组合所述送电侧电子设备和所述受电侧电子设备而配置。

17.如权利要求16所述的电子设备，其特征在于：在以使所述受电天线配置在所述空间部的方式组合所述送电侧电子设备和所述受电侧电子设备而配置的情况下，因流过所述送电线圈的电流而产生的磁通线的至少一部分，呈通过所述送电线圈、所述受电线圈、所述空间部、所述两个磁性体板和所述连结部的闭环。

18.如权利要求16或17所述的电子设备，其特征在于：所述受电侧电子设备为钟表型、眼镜型、卡型的至少任一种方式。

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