CN109075431B - 天线装置 - Google Patents

Abstract

能够以与外部设备进行非接触通信的工作点达到耦合系数的峰值的方式进行调整，从而确保更高的通信性能。装入电子设备且经由电磁场信号而与外部设备进行通信的天线装置1，成为如下结构，即具备：与外部设备感应耦合的天线线圈12，该天线线圈12隔着其开口部12b在宽度方向对置的导线12a以互相靠近的方式卷绕而设置；以及设置在天线线圈的与外部设备对置的面相反侧的面的片状导电体5，天线线圈隔着纵贯开口部的中心线被分为导线沿一个方向环绕的一侧部12a1和导线沿另一方向环绕的另一侧部12a2这两个部分，在片状导电体设置有仅与天线线圈的另一侧部重叠的导电体侧开口部6、和在导电体侧开口部与片状导电体的外缘部的任一处之间形成的狭缝部7。

Description

天线装置

技术领域

本发明涉及装入电子设备且经由电磁场信号而与发信号器等的外部设备进行通信的天线装置。本申请以在日本于2016年5月30日申请的日本专利申请号特愿2016－107529为基础主张优先权，并通过参照该申请，被引入至本申请。

背景技术

在便携电话机等的电子设备中，为了搭载近距离非接触通信的功能，使用RFID（无线射频识别：Radio Frequency Identification）用的天线模块。该天线模块与搭载在读写器等的发信号器的天线线圈利用感应耦合而进行通信。即，该天线模块能够通过天线线圈接受来自读写器的磁场，来将它置换为电力以驱动作为通信处理部发挥功能的IC。

为了可靠地进行通信，天线模块需要在天线线圈接受来自读写器的某个值以上的磁通量。为此，在现有例所涉及的天线模块中，在便携电话机等的壳体设置环形线圈，由该线圈接受来自读写器的磁通量。关于装入到便携电话机等的电子设备的天线模块，因为设备内部的基板或电池组等的金属板受到来自读写器的磁场而产生的涡电流，来自读写器的磁通量会被反弹回来。因基板或金属板而反弹回来的磁通量，以绕过基板或金属板的方式流向外周部，因此具有该外周部的磁场变强、基板或金属板的正中间附近变弱的倾向。

在专利文献1中，提出为了利用有关性质提高内置于电子设备而使用的NFC（近场通信：Near Field Communication）天线模块的通信效率，而在设备内部的基板或电池组等的金属板的端部配置天线线圈。另外，在专利文献2中，提出了在因为布局上的限制而在基板附近不能配置天线线圈的情况下，以对基板和天线线圈进行搭桥的方式配置片状的第2导电体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5135450号公报；

专利文献2：日本特开2015－053532号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在NFC、FeliCa（注册商标）等的RFID中，为了确保与外部设备更高的通信性能，优选使与该外部设备的非接触通信的工作点达到耦合系数的峰值。另外，因为搭载RFID的便携电子设备的结构上的限制，担心成为天线线圈的耦合系数的峰值的部位被遮蔽而不能充分地确保与外部设备的通信性能。即，为了确保与外部设备更高的通信性能，优选能够进行适当调整，以使与外部设备进行非接触通信的工作点达到耦合系数的峰值。

本发明鉴于上述课题而构思，目的在于提供新颖且改良的天线装置，以能够通过能够调整为与外部设备进行非接触通信的工作点达到耦合系数的峰值，来确保更高的通信性能。

用于解决课题的方案

本发明的一方式，是装入电子设备且经由电磁场信号而与外部设备进行通信的天线装置，成为如下结构，即具备：与所述外部设备感应耦合的天线线圈，该天线线圈隔着其开口部在宽度方向对置的导线以互相靠近的方式卷绕而设置；以及设置在所述天线线圈的与所述外部设备对置的面相反侧的面的片状导电体，所述天线线圈隔着纵贯所述开口部的中心线被分为所述导线沿一个方向环绕的一侧部和所述导线沿另一方向环绕的另一侧部这两个部分，所述片状导电体设置有仅与所述天线线圈的所述另一侧部重叠的导电体侧开口部、和在所述导电体侧开口部与所述片状导电体的外缘部的任一处之间形成的狭缝部。

依据本发明的一方式，通过仅使天线线圈的另一侧部与设置在片状导电体的期望的位置的导电体侧开口部重叠，且，设置连接该导电体侧开口部与片状导电体的外缘部的狭缝部，以使与外部设备进行非接触通信的工作点达到耦合系数的峰值的方式进行调整，因此能够确保更高的通信性能。

此时，在本发明的一种方式下，所述导电体侧开口部也可为与所述天线线圈的所述另一侧部大致相同的大小。

这样，来自外部设备的磁通量会穿过导电体侧开口部而容易形成环路，因此能够确保更高的通信性能。

另外，在本发明的一种方式下，所述导体侧开口部也可以设置在所述片状导电体的成为中心附近的中央侧。

这样，能够更多地集中导电体侧开口部周边的磁通量，因此能够确保更高的通信性能。

另外，在本发明的一种方式下，所述片状导电体也可为对所述电子设备所具备的由金属板构成的第1导电体和所述天线线圈进行架桥的第2导电体。

这样，容易将通信工作点调整到期望的位置，因此能够确保更高的通信性能。

另外，在本发明的一种方式下，所述片状导体也可以成为所述电子设备所具备的金属板的一部分的结构。

这样，通过利用电子设备的内部构造物，能够确保更高的通信性能。

另外，在本发明的一种方式下，也可以在所述天线线圈的所述另一侧部与所述导电体开口部之间的部位，设置由磁性体形成的磁性片。

这样，通过在来自外部设备的磁通量外逃的方向设置磁性片，容易将该磁通量导入到天线线圈的开口部，因此能够确保更高的通信性能。

另外，在本发明的一种方式下，所述磁性片也可以设置在所述天线线圈的所述一侧部的与所述外部设备的对置面侧。

这样，由于容易直接向天线线圈的开口部导入来自外部设备的磁通量，所以能够确保更高的通信性能。

另外，在本发明的一种方式下，所述磁性片也可以被***所述天线线圈的所述开口部，从而被设置成在所述另一侧部与所述导电体开口部之间的所述部位和所述一侧部的与所述外部设备的所述对置面重叠。

这样，由于容易直接向天线线圈的开口部导入来自外部设备的磁通量，所以能够确保更高的通信性能。

发明效果

如以上说明的那样，依据本发明，能够以与外部设备进行非接触通信的工作点达到耦合系数的峰值的方式进行调整，从而能够确保更高的通信性能。

附图说明

[图1]图1是示出适用本发明的一实施方式所涉及的天线装置的无线通信***的概略结构的立体图。

[图2]图2A是示出本发明的一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的立体图，图2B是图2A的A－A截面图，图2C是除去图2A所示的天线装置的天线线圈的片状导电体的立体图。

[图3]图3A是示出本发明的一实施方式所涉及的天线装置的变形例的概略结构的一个例子的立体图，图3B是图3A的B－B截面图，图3C是除去图3A所示的天线装置的天线线圈的片状导电体的立体图。

[图4]图4A是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的立体图，图4B是图4A的C－C截面图。

[图5]图5A是示出成为本发明的一实施方式所涉及的天线装置的比较例1的天线装置的主要部分的概略结构的一个例子的立体图，图5B是示出成为该比较例1的天线装置的概略结构的一个例子的立体图。

[图6]图6A及图6B是用于确认本发明的一实施方式所涉及的天线装置的作用/效果的评价方法的说明图。

[图7]图7A是示出在本发明的一实施方式所涉及的天线装置的实施例1设置的片状导电体的结构的立体图，图7B是示出在本发明的一实施方式所涉及的天线装置的实施例2设置的片状导电体的结构的立体图。

[图8]图8是示出用于确认本发明的一实施方式所涉及的天线装置的作用/效果的通信性能的评价结果的图表。

[图9]图9A及图9B是示出成为本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的比较例2的天线装置的主要部分的概略结构的一个例子的立体图，图9C是示出成为本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的比较例2的天线装置的概略结构的一个例子的立体图。

[图10]图10A是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的实施例3的片状导电体的结构的平面图，图10B是用于确认该实施例3的作用/效果的评价方法的说明图。

[图11]图11A是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的实施例4的片状导电体的结构的平面图，图11B是用于确认该实施例4的作用/效果的评价方法的说明图。

[图12]图12是示出用于确认本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的作用/效果的通信性能的评价结果的图表。

具体实施方式

以下，对本发明的优选实施方式详细地进行说明。此外，在以下说明的本实施方式，并不是不合理地限定记载于权利要求书的本发明的内容，在本实施方式中说明的全部结构未必作为本发明的解决方案是必须的。

首先，边使用附图，边对本发明的一实施方式所涉及的天线装置的结构进行说明。图1是示出适用本发明的一实施方式所涉及的天线装置的无线通信***的概略结构的立体图。

本实施方式所涉及的天线装置1是装入到电子设备30且经由电磁场信号而与外部设备进行通信的装置，例如，装入到如图1所示的RFID用的无线通信***100而使用。

如图1所示，无线通信***100包含：电子设备30所具备的天线装置1；以及成为进行对天线装置1的访问的外部设备的读写器40。在此，天线装置1和读写器40设为在图1所示的三维正交坐标系XYZ的XY平面中以互相对置的方式配置。

对于XY平面中互相对置的天线装置1，读写器40作为沿Z轴方向发送磁场的发信号器发挥功能，具体而言，具备：向天线装置1发送磁场的天线41；以及与经由天线41感应耦合的天线装置1进行通信的控制基板42。

即，读写器40配置有与天线41电连接的控制基板42。在该控制基板42安装有由一个或多个集成电路芯片等的电子部件构成的控制电路43。该控制电路43基于从天线装置1接收的数据，执行各种处理。

例如，在对天线装置1发送数据的情况下，控制电路43对数据进行编码，并基于编码后的数据，调制既定频率（例如，13.56MHz）的载波，并将调制后的调制信号放大，以放大后的调制信号驱动天线41。另外，在从天线装置1读出数据的情况下，控制电路43放大由天线41接收的数据的调制信号，并对所放大的数据的调制信号进行解调，将解调后的数据进行解码。

此外，在控制电路43中，使用一般读写器所使用的编码方式及调制方式，例如，使用曼彻斯特编码方式或ASK（幅移键控：Amplitude Shift Keying）调制方式。另外，以下对非接触通信***中的天线装置等进行说明，但是同样还能够适用于Qi（チ一）等的非接触充电***。

天线装置1例如装入到在XY平面以与读写器40对置的方式配置的便携电话机等的电子设备30的壳体内部。在本实施方式中，天线装置具备：天线模块2，其具有安装了天线线圈12的天线基板11，该天线线圈12能够在与感应耦合的读写器40之间进行通信；通信处理部13，通过在天线线圈12中流动的电流来驱动，且在与读写器40之间进行通信；以及金属板3。

天线模块2设置在电子设备30的壳体内部，且在与感应耦合的读写器40之间进行通信。在本实施方式中，如图1所示，天线模块2具备天线基板11、通信处理部13、和连接部14。

在天线基板11例如安装有天线线圈12和电连接天线线圈12与通信处理部13的端子部14，该天线线圈12通过对柔性扁平电缆等挠性的导线12a（参照图2A）进行构图处理等而形成。

天线线圈12具有这样的功能：当接受到从读写器40发送的磁场时，通过感应耦合与读写器40磁性耦合，接收调制后的电磁波，并经由端子部14向通信处理部13供给接收信号。此外，后面描述对于天线线圈12的结构的详细说明。

通信处理部13利用流过天线线圈12的电流来驱动，在与读写器40之间进行通信。具体而言，通信处理部13对接收到的调制信号进行解调，将解调后的数据进行解码，并将解码后的数据写入该通信处理部13所具有的内部存储器中。另外，通信处理部13从内部存储器读出向读写器40发送的数据，并将读出的数据进行编码，基于编码后的数据调制载波，经由利用感应耦合来磁性耦合的天线线圈12向读写器40发送调制后的电波。此外，通信处理部13也可以不利用流过天线线圈12的电力，而利用从装入到电子设备内的电池组或外部电源等的电力供给单元供给的电力来驱动。

金属板3设置在电子设备30的壳体内，成为与成为外部设备的读写器40对置的第1导电体。金属板3例如设置在便携电话、智能电话、或平板PC等电子设备的壳体内，构成在天线模块2通信时与读写器40对置的第1导电体。作为该第1导电体，与之相当的是例如粘贴在智能电话的壳体内表面的金属盖（cover）、收纳于智能电话内的电池组的金属壳体、或者设置在平板PC的液晶模块的背面的金属板等的内部构造物。

这样的内部构造物即金属板3，导电比较好，因此当从外部施加交流磁场时产生涡电流，会将磁场反弹回来。调查这样从外部施加交流磁场时的磁场分布，则有与读写器40对置的金属板3的外缘侧的磁场较强这一特性。因此，一直以来，为了边在装入便携电话机等的电子设备30时谋求该电子设备30的小型化，边在与读写器40之间确保良好的通信特性，进行了在设置在便携电话机30的壳体内的金属壳体等的金属板3的外缘侧设置天线模块2的天线线圈12的举措。

然而，随着电子设备30的小型化、多功能化，在壳体内不能充分地确保在金属板3的外缘侧设置天线线圈12的空间，所以有时在金属板3的外缘侧不能设置天线线圈12。另外，由于搭载RFID的便携电子设备的结构上的限制，还有天线线圈12的成为耦合系数k的峰值的部位被遮蔽而不能充分地确保与外部设备40的通信性能的情况。即，随着电子设备30的小型化、多功能化，且受到该电子设备的结构上的限制，因此担心不能充分地提高天线的利用金属板3的磁屏蔽效果的通信特性。

本发明人为了达成前述的本发明的目的而坚持不懈研究的结果，发现了如下事实：通过在金属板3内侧设置开口部，且，以狭缝部连接该开口部和金属板3的外缘部，并使天线线圈12的另一侧部与该开口部重叠，从而调整为使与外部设备40进行非接触通信的工作点达到耦合系数k的峰值，因此，能够确保比在金属板3的外缘侧设置天线线圈12的情况更加良好的磁屏蔽效果带来的天线通信特性。基于这样的见解进一步进行研究的结果，完成了本发明。

接着，边使用附图，边对本发明的一实施方式所涉及的天线装置的结构进行说明。图2A是示出本发明的一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的立体图，图2B是图2A的A－A截面图，图2C是除去图2A所示的天线装置的天线线圈的片状导电体的立体图。

如图2A及图2B所示，本实施方式的天线装置1具备：天线线圈12，使隔着其开口部12b在宽度方向（Y方向）对置的导线12a以互相靠近的方式卷绕而设置；以及片状导电体5，在天线线圈12的与外部设备40对置的面相反侧的面设置。

在本实施方式中，天线线圈12是细长的大致长方形状的线圈，隔着纵贯中央侧所具有的开口部12b的中心线L1而被分为导线12a沿一个方向环绕的一侧部12a1、和导线12a沿另一方向环绕的另一侧部12a2这两个部分。另外，天线线圈12以使导线12a环绕的主面在通信时在图1所示的XY平面与读写器40对置的方式配置。进而，在天线线圈12的开口部12b，为了在天线线圈的开口部容易直接感应来自外部设备的磁通量，由磁性体形成的磁性片20被***设置成在另一侧部12a2与导电体开口部12之间的部位、和一侧部12a1的与外部设备40的对置面重叠。

片状导电体5为比天线线圈12的外形大的金属性片，成为设置有仅与天线线圈12的另一侧部12a2重叠的大小的导电体侧开口部6、和在该导电体侧开口部6与片状导电体5的外缘部5a的前端之间形成的狭缝部7的结构。在本实施方式中，作为片状导电体5，成为这样的结构：利用电子设备30所具备的金属板3，在该金属板3的内侧设置成为导电体侧开口部6的开口部，且，以狭缝部7连接该导电体侧开口部6和金属板3（片状导电体5）的外缘部5a，使天线线圈12的另一侧部12a2与该导电体侧开口部6重叠。即，在本实施方式中，片状导体5成为电子设备30所具备的金属板3的一部分结构。

狭缝部7为长度方向相对于宽度方向大的细隙，以在导电体侧开口部6与片状导电体5的外缘部5a的前端之间进行连接的方式形成。通过设置狭缝部7，截断在通信时片状导电体5（金属板3）中流动的涡电流的环路，因此防止产生涡电流，能够抑制通过的磁通量的损失。此外，只要防止在片状导电体5（金属板3）中产生涡电流即可，因此狭缝部7的宽度没有特别限定。另外，狭缝部7以连接片状导电体5的外缘部5a的任一处与导电体侧开口部6的方式设置即可，因此也可以为与片状导电体5的外缘部5a的两侧部的任一处连接的结构。

这样，在本实施方式中，天线装置1设为这样的结构：在片状导电体5（金属板3）的期望的位置，设置与天线线圈12的另一侧部12a2大致相同大小的导电体侧开口部6，且，设置连接该导电体侧开口部6与片状导电体5的外缘部5a的狭缝部7，除此之外，以使天线线圈12的另一侧部12a2与该导电体侧开口部6重叠的方式，将天线线圈12设置在片状导电体5的内侧。通过设为这样的结构，来自读写器40的磁通量沿着磁性片20，穿过设置在片状导电体5的导电体侧开口部6而形成环路，从而会提高作为天线的通信性能。此外，在此提及的“大致相同大小”是指例如在不影响通信性能的范围内可允许一些偏移的大小，并不限于完全相同的大小。

另外，通过在片状导电体5的期望的位置设置导电体侧开口部6，能调整为与读写器等的外部设备40进行非接触通信的工作点达到双方线圈间的耦合系数k的峰值，因此能够确保更高的通信性能。即，在本实施方式中，利用成为电子设备30的内部构造物的金属板3，在成为片状导电体5的金属板3的期望的位置设置导电体侧开口部6，从而能调整为非接触通信的工作点达到双方线圈间的耦合系数k的峰值，因此确保更高的通信性能。特别是，通过将导体侧开口部6设置在成为片状导电体5的中心附近的中央侧，能更多地集中导电体侧开口部6的周边的磁通量，因此能够确保更高的通信性能。

此外，在本实施方式中，磁性片20通过***到天线线圈12的开口部12b，被设置成在另一侧部12a2与导电体开口部6之间的部位、和一侧部12a1的与外部设备30的对置面重叠，但是磁性片12至少在天线线圈12的另一侧部12a2与导电体开口部6之间的部位设置即可。

例如，如图3A至图3C所示，即便为这样的结构，即仅在天线线圈112的另一侧部112a2与导电体开口部106之间的部位设置磁性片120，且，设置与导电体侧开口部106和片状导电体105的外缘部105a连接的狭缝部107，以使天线线圈112的另一侧部112a2与该导电体侧开口部106重叠的方式，将天线线圈112设置在片状导电体105的内侧的结构，也得到上述的作用/效果。

接着，边使用附图，边对本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的结构进行说明。图4A是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的立体图，图4B是图4A的C－C截面图。

如图4A及图4B所示，本实施方式的天线装置201具备：天线线圈212，使隔着其开口部212b在宽度方向（Y方向）对置的导线212a以互相靠近的方式卷绕而设置；片状导电体205，设置在天线线圈212的与外部设备40对置的面相反侧的面；以及金属板203，重叠在该片状导电体205的一端侧。

在本实施方式中，天线线圈212是细长的大致长方形状的线圈，隔着纵贯中央侧所具有的开口部212b的中心线而被分为导线212a沿一个方向环绕的一侧部212a1、和导线212a沿另一方向环绕的另一侧部212a2这两个部分。另外，天线线圈212以使导线212a环绕的主面在通信时在图1所示的XY平面与读写器40对置的方式配置。进而，在天线线圈212的开口部212b，为了在天线线圈的开口部容易直接感应来自外部设备的磁通量，由磁性体形成的磁性片220被***设置成在另一侧部212a2与导电体开口部212之间的部位、和一侧部212a1的与外部设备40的对置面重叠。

片状导电体205为比天线线圈212的外形大的金属性片，成为设置有仅与天线线圈212的另一侧部212a2重叠的大小的导电体侧开口部206、和在该导电体侧开口部206与片状导电体205的外缘部205a的前端之间形成的狭缝部207的结构。在本实施方式中，片状导电体205为以对第1导电体和天线线圈212进行架桥的方式设置的由铝箔等构成的第2导电体，该第1导电体由电子设备所具备的金属盖、或电池组的金属壳体等的金属板203构成。

即，在本实施方式中，为了利用与读写器40对置的金属板203外缘侧的磁场较强的特性，在与读写器40之间确保良好的通信特性，而成为这样的结构：在便携电话机30的壳体内的金属板203的外缘侧设置天线线圈212时，经由形成了导电体侧开口部206和狭缝部207的片状导电体206而将天线线圈212与金属板203连接。

狭缝部207为长边方向相对于宽度方向大的细隙，以在导电体侧开口部206与片状导电体205的外缘部205a的前端之间进行连接的方式形成。通过设置狭缝部207，截断在通信时片状导电体205中流动的涡电流的环路，因此防止产生涡电流，能够抑制通过的磁通量的损失。此外，只要防止在片状导电体205中产生涡电流即可，因此狭缝部207的宽度没有特别限定。另外，狭缝部207以连接片状导电体205的外缘部205a的任一处与导电体侧开口部206的方式设置即可，因此也可以为与片状导电体205的外缘部205a的两侧部的任一处部连接的结构。

这样，在本实施方式中，天线装置201设为这样的结构：在片状导电体205的期望的位置，设置与天线线圈212的另一侧部212a2大致相同大小的导电体侧开口部206，且，设置连接该导电体侧开口部206与片状导电体205的外缘部205a的狭缝部207，除此之外，以使天线线圈212的另一侧部212a2与该导电体侧开口部206重叠的方式，将天线线圈212设置在片状导电体205的内侧，且，使该片状导电体205与金属板3的一端侧连结。通过设为这样的结构，来自读写器40的磁通量沿着磁性片220，穿过设置在片状导电体205的导电体侧开口部206而形成环路，因此会提高作为天线的通信性能。

另外，通过在片状导电体5的期望的位置设置导电体侧开口部6，能调整为与读写器等的外部设备40进行非接触通信的工作点达到双方线圈间的耦合系数k的峰值，因此能够确保更高的通信性能。即，在本实施方式中，利用成为电子设备30的内部构造物的金属板3，在成为片状导电体5的金属板3的期望的位置设置导电体侧开口部6，从而能调整为非接触通信的工作点达到双方线圈间的耦合系数k的峰值，因此能确保更高的通信性能。

特别是，在本实施方式中，构成为：对成为电子设备30的内部构造物的金属板203不直接设置导电体侧开口部206、狭缝部207，而在以铝为首的金属箔等的较薄的片状导电体205设置导电体侧开口部206、狭缝部207。因此，变得更加容易将天线线圈212的通信工作点调整到期望的位置，所以能够可靠地确保更高的通信性能。另外，在成为电子设备30的内部构造物的金属板203不直接设置导电体侧开口部206、狭缝部207，因此不会降低这些内部构造物的强度而能够确保更高的通信性能。

此外，在前述的本发明的一实施方式及另一实施方式下，在天线线圈12、112、212分别设置有磁性片20、120、220，但是在不设置该磁性片20、120、220的情况下，也得到上述的作用/效果。即，只要成为这样的结构，即在片状导电体5、105、205设置导电体侧开口部6、106、206和狭缝部7、107、207，且该天线线圈12、112、212的另一侧部12a2、112a2、212a2与该导电体侧开口部6、106、206重叠的结构，就同样能够确保较高的通信性能。

实施例

接着，边使用附图，边对本发明的各实施方式所涉及的天线装置的检讨评价的实施例进行说明。使用以下的实施例1至4及比较例1及2验证了本发明的各实施方式所涉及的天线装置中的作用/效果。此外，本发明并不局限于本实施例。

边使用附图，边对用于确认在本发明的一实施方式所涉及的天线装置的片状导电体设置导电体侧开口部和狭缝部时与读写器的耦合系数的变动所带来的效果的基础检讨评价进行说明。

图5A是示出成为本发明的一实施方式所涉及的天线装置的比较例1的天线装置的主要部分的概略结构的一个例子的立体图，图5B是示出成为该比较例1的天线装置的概略结构的一个例子的立体图。图6A及图6B是用于确认本发明的一实施方式所涉及的天线装置的作用/效果的评价方法的说明图。图7A是示出在本发明的一实施方式所涉及的天线装置的实施例1中设置的片状导电体的结构的立体图，图7B是示出在本发明的一实施方式所涉及的天线装置的实施例2中设置的片状导电体的结构的立体图。图8是示出用于确认本发明的一实施方式所涉及的天线装置的作用/效果的通信性能的评价结果的图表。

在成为现有例的比较例1中，如图5A及图5B所示，隔着其开口部12b在宽度方向（Y方向）对置的导线12a以互相靠近的方式卷绕而设置，将在该开口部12b***磁性片20的天线线圈12设置在片状导电体305的外缘部。具体而言，在细长形状的NFC天线（外形30mm×10mm的4匝线圈）的周围，粘贴成为片状导电体305的50mm×50mm×0.05mm的铝箔并评价了通信特性。其中，该细长形状的NFC天线，将磁性片20（铁氧体片）***由一侧部12a1和另一侧部12a2构成的长方形状的天线线圈12的中央部侧具有的开口部12b。关于通信特性的评价，如图6A及图6B所示，使读写器40的与天线41的距离为40mm，同时使该读写器40沿y轴方向移动，并评价成为通信特性的指标的耦合系数k的分布，该耦合系数k是指天线装置301与成为NFC Forum规定的读写器40的Listener－1的耦合系数k。

另一方面，在与本发明的一实施方式所涉及的天线装置1对应的实施例1中，如图7A所示，在与上述的比较例1相同大小的片状导电体5’设置了在其内侧偏靠外缘形成且大小与天线线圈12的另一侧部12a2大致相同的导电体侧开口部6’、和连接该导电体侧开口部6’与该外缘的狭缝部7’。而且，以使该片状导电体5’的导电体侧开口部6’和天线线圈12的另一侧部12a2重叠的方式，将天线线圈12设置在偏靠片状导电体5’外缘的内侧。

另外，在与本发明的一实施方式所涉及的天线装置1对应的实施例2中，如图7B所示，在片状导电体5设置了形成在其内侧的成为中心附近的中央侧且大小与天线线圈12的另一侧部12a2大致相同的导电体侧开口部6、和连接该导电体侧开口部6与片状导电体5外缘的狭缝部7。而且，以使该片状导电体5的导电体侧开口部6与天线线圈12的另一侧部12a2重叠的方式，将天线线圈12设置在偏靠片状导电体5外缘的内侧。对于这些实施例1及实施例2，也与前述的比较例1同样，评价了成为通信特性的指标的耦合系数k的分布。

在图8中示出这些评价实验中的评价结果。如图8所示，与将细长天线置于金属板的周边部的比较例1相比，实施例1及实施例2得到更高的耦合系数k。由此，可知通过在金属板的内侧设置导电体侧开口部，且，以狭缝部连接该导电体侧开口部与金属板的外缘部，并使天线线圈的另一侧部与该导电体侧开口部重叠，能够确保比在金属板的外缘侧设置天线线圈的情况更加良好的磁屏蔽效果带来的天线通信特性。另外，可知与将导电体侧开口部设置在金属板的内侧端部相比，将导电体侧开口部设置在片状导电体的成为中心附近的中央侧能得到更高的耦合系数k，且能够确保更加良好的通信性能。

接着，边使用附图，边对用于确认在本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的片状导电体设置导电体侧开口部和狭缝部时与读写器的耦合系数的变动所带来的效果的基础检讨评价进行说明。

图9A及图9B是示出成为本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的比较例2的天线装置的主要部分的概略结构的一个例子的立体图，图9C是示出成为本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的比较例2的天线装置的概略结构的一个例子的立体图。图10A是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的实施例3的片状导电体的结构的平面图，图10B是用于确认该实施例3的作用/效果的评价方法的说明图。图11A是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的实施例4的片状导电体的结构的平面图，图11B是用于确认该实施例4的作用/效果的评价方法的说明图。图12是示出用于确认本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的作用/效果的通信性能的评价结果的图表。

在成为现有例的比较例2中，如图9A至图9C所示，隔着其开口部12b在宽度方向（Y方向）对置的导线12a以互相靠近的方式卷绕而设置、将在该开口部12b***磁性片12的天线线圈12设置在片状导电体405的外缘部的结构与由金属板构成的第1导电体403连结。具体而言，在细长形状的NFC天线（外形30mm×10mm的4匝线圈）的周围，粘贴成为片状导电体405的50mm×50mm×0.05mm的铝箔，进而，靠近地配置在150mm×150mm×0.3mm的由SUS板构成的金属板403，然后评价了通信特性，关于该细长形状的NFC天线，将磁性片20（铁氧体片）***了由一侧部12a1和另一侧部12a2构成的长方形状的天线线圈12的中央部侧所具有的开口部12b。关于通信特性的评价，如前述的图6A及图6B所示，使读写器40的与天线41的距离为40mm，同时使该读写器40沿y轴方向移动，并评价成为通信特性的指标的耦合系数k的分布，该耦合系数k是指天线装置401与成为NFC Forum规定的读写器40的Listener－1的耦合系数k。

另一方面，在与本发明的另一实施方式所涉及的天线装置201对应的实施例3的天线装置201’，如图10A所示，在与上述的比较例2相同大小的片状导电体205’设置了在其内侧偏靠外缘形成且大小与跟上述的比较例2相同大小的天线线圈212的另一侧部212a2（参照图4B）大致相同的导电体侧开口部206’、和连接该导电体侧开口部206’与该外缘的狭缝部207’。而且，以使该片状导电体205’的导电体侧开口部206’和天线线圈212的另一侧部212a2重叠的方式，将天线线圈212设置在偏靠片状导电体205’外缘的内侧，进而，靠近地配置在与上述的比较例2相同大小、材质的金属板203’，并评价了通信特性。关于通信特性的评价，如图10B所示，使读写器40的与天线41的距离为40mm，同时使该读写器40沿y轴方向移动，并评价成为通信特性的指标的耦合系数k的分布，该耦合系数k是指天线装置201’与成为NFC Forum规定的读写器40的Listener－1的耦合系数k。

另外，在与本发明的一实施方式所涉及的天线装置201对应的实施例4中，如图11A所示，在片状导电体205设置了在其内侧的成为中心附近的中央侧形成且大小与天线线圈212的另一侧部212a2（参照图4B）大致相同的导电体侧开口部206、和连接该导电体侧开口部206与片状导电体205外缘的狭缝部207。而且，以使该片状导电体205的导电体侧开口部206与天线线圈212的另一侧部212a2重叠的方式，将天线线圈212设置在偏靠片状导电体205外缘的内侧，进而，靠近地配置在与上述的比较例2相同大小、材质的金属板203，并评价了通信特性。关于通信特性的评价，如图11B所示，使读写器40的与天线41的距离为40mm，同时使该读写器40沿y轴方向移动，并评价成为通信特性的指标的耦合系数k的分布，该耦合系数k是指天线装置201与成为NFC Forum规定的读写器40的Listener－1的耦合系数k。

在图12示出这些评价实验中的评价结果。如图12所示，与将细长天线置于金属板的周边部的比较例2相比，实施例3及实施例4得到更高的耦合系数k。由此，可知通过在片状导电体的内侧设置导电体侧开口部，且，以狭缝部连接该导电体侧开口部与片状导电体的外缘部，并使天线线圈的另一侧部与该导电体侧开口部重叠，能够确保比在片状导电体的外缘侧设置天线线圈的情况更加良好的磁屏蔽效果带来的天线通信特性。另外，可知与将导电体侧开口部设置在片状导电体的内侧端部相比，将导电体侧开口部设置在片状导电体的成为中心附近的中央侧时能得到更高的耦合系数k，且能够确保更加良好的通信性能。进而，可知在实施例3及4中，耦合系数k成为比实施例1及2更大的值，因此，通过设为使片状导电体与金属板重叠的构造，即便导电体的面积比在金属板设置开口部和狭缝部时更小，也能得到提高通信性能的显著效果。

此外，虽然如上述那样对本发明的各实施方式及各实施例详细地进行了说明，但是对本领域技术人员来说，能够容易理解到能够进行实质上没有从本发明的新颖内容及效果脱离的许多变形。因而，这样的变形例也全部包括在本发明的范围内。

例如，在说明书或附图中，至少一次与更加广义或同义的不同术语一同记载的术语，在说明书或附图的任何一处都能替换为该不同术语。另外，天线装置的结构、工作也并不局限于由本发明的各实施方式及各实施例的说明，能够实施各种变形。

标号说明

1 天线装置；2 天线模块；3、203 金属板（第1导电体）；5、105、205 片状导电体；5a、105a、205a （片状导电体的）外缘部；6、106、206 导电体侧开口部；7、107、207 狭缝部；11、111、211 天线基板；12、112、212 天线线圈；12a、112a、212a 导线；12a1、112a1、212a1一侧部；12a2、112a2、212a2 另一侧部；12b、112b、212b 开口部；13 通信处理部；14 端子部；20、120、220 磁性片；30 电子设备；40 读写器（外部设备）；41 天线；42 控制基板；43控制电路；L1 中心线。

Claims (12)

1.一种天线装置，其装入电子设备且经由电磁场信号而与外部设备进行通信，成为如下结构，即具备：

与所述外部设备感应耦合的天线线圈，该天线线圈隔着其开口部在宽度方向对置的导线以互相靠近的方式卷绕而设置；以及

设置在所述天线线圈的与所述外部设备对置的面相反侧的面的片状导电体，

所述天线线圈隔着纵贯所述开口部的中心线被分为所述导线沿一个方向环绕的一侧部和所述导线沿另一方向环绕的另一侧部这两个部分，

所述片状导电体设置有仅与所述天线线圈的所述另一侧部重叠的导电体侧开口部、和在所述导电体侧开口部与所述片状导电体的外缘部的任一处之间形成的狭缝部。

2.如权利要求1所述的天线装置，其中，所述导电体侧开口部为与所述天线线圈的所述另一侧部大致相同的大小。

3.如权利要求1所述的天线装置，其中，所述导电体侧开口部设置在所述片状导电体的成为中心附近的中央侧。

4.如权利要求1所述的天线装置，其中，所述片状导电体为对所述电子设备所具备的由金属板构成的第1导电体和所述天线线圈进行架桥的第2导电体。

5.如权利要求2所述的天线装置，其中，所述片状导电体为对所述电子设备所具备的由金属板构成的第1导电体和所述天线线圈进行架桥的第2导电体。

6.如权利要求3所述的天线装置，其中，所述片状导电体为对所述电子设备所具备的由金属板构成的第1导电体和所述天线线圈进行架桥的第2导电体。

7.如权利要求1所述的天线装置，其中，所述片状导电体成为所述电子设备所具备的金属板的一部分的结构。

8.如权利要求2所述的天线装置，其中，所述片状导电体成为所述电子设备所具备的金属板的一部分的结构。

9.如权利要求3所述的天线装置，其中，所述片状导电体成为所述电子设备所具备的金属板的一部分的结构。

10.如权利要求1至9的任一项所述的天线装置，其中，在所述天线线圈的所述另一侧部与所述导电体侧开口部之间的部位，设置有由磁性体形成的磁性片。

11.如权利要求10所述的天线装置，其中，所述磁性片还设置在所述天线线圈的所述一侧部的与所述外部设备的对置面侧。

12.如权利要求11所述的天线装置，其中，所述磁性片被***所述天线线圈的所述开口部，从而被设置成在所述另一侧部与所述导电体侧开口部之间的所述部位、和所述一侧部的与所述外部设备的所述对置面重叠。

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