CN207320328U - 天线装置及通信终端装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种天线装置以及通信终端装置。天线装置(101)具备供电线圈(31)、绕轴(AX)配置的环状导体(1)。环状导体(1)在轴方向具有第1端缘部(11)及第2端缘部(12)，且具有从第1端缘部(11)朝向内侧形成的开口部(2)。开口部(2)从径向观察的话至少一部分与供电线圈(31)的线圈开口重叠。供电线圈(31)与开口部(2)进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。根据该构成，环状导体(1)作为供电线圈(31)所对应的助力天线起作用。为此，与仅为供电线圈(31)的情况相比，作为天线起作用的实质的线圈开口变大，变得易于与通信对方侧的天线线圈进行耦合。

Description

天线装置及通信终端装置
技术领域
本实用新型涉及天线装置、尤其涉及例如可佩带终端所具备的天线装置。再有，本实用新型涉及通信终端装置、尤其涉及例如被用作为可佩带终端的通信终端装置。
背景技术
近年来，提出各种能够直接穿着在身上而随身携带的指环、手环、腕表等的环状的通信终端装置。这种通信终端装置被称为所谓的可佩带终端(Wearable Device)，并不是智能手机或笔记本型个人计算机等便携的装置，而是安装于身体上加以利用的方式的信息终端。
例如，专利文献1记载着在指环的基座部分具备了集成电路、无线标签侧天线及读写器侧天线的通信终端装置。专利文献2记载着通过与处于主体内的控制电路连接且被埋入带内的2个片状线圈来进行非接触数据通信的手镯型的通信终端装置。专利文献3记载着将在周向上连续的线状的导电体内置于腕部而作为天线起作用的指环(戒指)型的通信终端装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2008-187653号公报
专利文献2：JP特开平3-202997号公报
专利文献3：JP特开2003-93368号公报
实用新型内容
-实用新型要解决的课题-
可是，在专利文献1、2所示的构成中，天线线圈并未形成于小型的通信终端装置的整体而是仅形成于一部分，因此天线线圈的线圈开口小。为此，与通信对方侧的天线线圈交链的磁通少，通信***中的能通信距离短。再有，在专利文献3所示的构成中，因为将作为天线起作用的线状的导电体沿周向卷绕后内置于指环(戒指)的腕部，所以通信终端装置的厚度会变大。进而，在内置线状的导电体的指环的腕部为金属制的情况下，金属制的腕部将磁场屏蔽，因此天线特性显著地下降。
本实用新型的目的在于，提供一种不使用大型的天线线圈而通过简单的构成就能实现通信特性优良的环型的天线装置及具备该天线装置的通信终端装置。
-解决课题的手段-
(1)本实用新型的天线装置，具备：供电线圈；和环状导体，绕轴配置且在轴方向具有第1端缘部及第2端缘部，所述环状导体具有从所述第1端缘部朝向内侧形成的开口部，所述开口部从径向观察，至少一部分与所述供电线圈的线圈开口重叠，所述供电线圈与所述开口部进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。
在该构成中，由于供电线圈与环状导体的开口部进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合，故环状导体作为供电线圈所对应的助力天线起作用。为此，与仅为供电线圈的情况相比，作为天线起作用的实质的线圈开口变大，或辐射(聚集)磁通的范围及距离变大，从而变得易于与通信对方侧的天线线圈进行耦合。因而，无需使用大型的天线线圈，通过简单的构成就能实现通信特性优良的环型的天线装置。
(2)优选以下构造：所述开口部在与所述第1端缘部或所述第2端缘部不相邻的位置具有周向宽度相对大的宽幅部，所述供电线圈与所述宽幅部进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。为此，从供电线圈产生并通过开口部的磁通增多，从而供电线圈与环状导体的耦合度升高。再有，通过设置开口部，从而供电线圈与环状导体的第2端缘部接近的区域变宽，因此供电线圈与环状导体的耦合度升高。因为助力天线与供电线圈的耦合度与供电电路经由助力天线能够接收的电磁能的量相关，所以优选尽可能地提高。因而，根据该构成，结果能优化通信特性。
(3)能够采取所述开口部连结所述第1端缘部与所述第2端缘部的构造。
(4)上述(1)～(3)中，也可以是与和所述供电线圈进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的所述开口部独立地，还具有连结所述第1端缘部与所述第2端缘部的开口部的构造。由此，能提高环状导体的设计上的自由度。
(5)上述(1)或(2)中，优选所述环状导体的所述第2端缘部在周向上连续。该构成中，供电线圈与环状导体的开口部进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合，由此环状导体的第1端缘部中有感应电流流动。再有，通过与供电线圈进行磁场耦合，从而在环状导体的第2端缘部中也有感应电流流动。而且，第1端缘部中流动的感应电流的朝向和第2端缘部中流动的感应电流的朝向是相同的。因而，由于不只是环状导体的径向的表面，第1端缘部及第2端缘部也作为天线起作用，故磁通射入射出的实质的线圈开口的面积变大、或辐射(聚集)磁通的范围及距离变大，从而变得易于与通信对方侧的天线线圈耦合。因而，可实现通信特性优良的天线装置。
(6)优选本实用新型的通信终端装置具备：上述(1)～(5)中任一项所述的天线装置；和供电电路，与所述供电线圈连接，或与所述供电线圈进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。根据该构成，可实现具备被用于HF频带或UHF频带的通信***的天线装置的通信终端装置。
(7)上述(8)中，优选所述环状导体被设置在人体的一部分***通的安装部。根据该构成，作为所谓的可佩带终端，可实现具备被用于HF频带或UHF频带的通信***的天线装置的通信终端装置。再有，人体大致能够将皮肤(表皮)视为绝缘体、将皮下部分视为导体。为此，从通信对方侧的天线线圈产生的磁通沿着插通至环状导体的人体，描绘大的磁通的环路，在第1端缘部及第2端缘部进行射入射出(交链)。这样，磁路因插通至环状导体的人体而发生变化，从通信对方侧的天线线圈产生的磁通变得易于与环状导体交链。因而，人体也作为助力起作用，能有效地进行磁通的辐射及聚集，因此能够提高与通信对方侧的天线线圈的磁场耦合，结果能优化通信特性。
-实用新型效果-
根据本实用新型，不使用大型的天线线圈而通过简单的构成就能实现通信特性优良的环型的天线装置及具备该天线装置的通信终端装置。
附图说明
图1(A)是第1实施方式涉及的天线装置101的外观立体图，图1(B)是天线装置101所具备的供电线圈31的导体图案的俯视图。
图2(A)是天线装置101的俯视图，图2(B)是天线装置101的右侧视图，图2(C)是天线装置101的左侧视图。
图3(A)是表示供电线圈31中流动的电流与环状导体1产生的电流的关系的、天线装置101的外观立体图，图3(B)是图3(A)中的A-A剖视图，图3(C)是表示环状导体1产生的电流与磁通的关系的、天线装置101的俯视图。
图4是表示将天线装置101安装到人体的一部分的情况下从接近了天线装置101的通信对方侧的天线线圈40产生的磁通的样子的概念图。
图5是第2实施方式涉及的天线装置102的外观立体图。
图6是第3实施方式涉及的天线装置103的外观立体图。
图7(A)是表示供电线圈31中流动的电流与环状导体1产生的电流的关系的、天线装置103的外观立体图，图7(B)是表示环状导体1产生的电流与磁通的关系的、天线装置103的俯视图。
图8(A)是第4实施方式涉及的天线装置104A的外观立体图，图8(B)是表示供电线圈31中流动的电流与环状导体1产生的电流的关系的、天线装置104A的外观立体图。
图9(A)是第4实施方式涉及的天线装置104B的外观立体图，图9(B)是表示供电线圈31中流动的电流与环状导体1产生的电流的关系的、天线装置104B的外观立体图。
图10是第5实施方式涉及的通信终端装置201的剖视图。
图11(A)是第6实施方式涉及的通信终端装置202的俯视图，图11(B)是通信终端装置202的右侧视图。
图12是表示将通信终端装置202安装到手腕的状态的图。
具体实施方式
以后，参照附图并列举几个具体的例子，来表示用于实施本实用新型的多个方式。各图中对同一场所赋予同一符号。各实施方式只是例示，不同的实施方式中示出的构成的局部性的置换或组合成为可能。
以后所示的各实施方式中，“天线装置”是辐射磁通的天线。天线装置是为了与通信对方侧的天线进行使用了磁场耦合的近场通信而采用的天线，例如被利用于NFC(NearField Communication)等的通信。天线装置在通信频带、例如HF频带中被使用，尤其在13.56MHz附近的频率下被使用。
《第1实施方式》
图1(A)是第1实施方式涉及的天线装置101的外观立体图，图1(B)是天线装置101所具备的供电线圈31的导体图案的俯视图。图2(A)是天线装置101的俯视图，图2(B)是天线装置101的右侧视图，图2(C)是天线装置101的左侧视图。图1及图2中，为了容易理解附图及原理而将天线装置101的构造简化后进行图示。
天线装置101具备环状导体1、供电线圈31。
环状导体1是绕轴AX配置的环状的导体，具有相对于轴方向(图2(A)中的X方向)而垂直的第1端缘部11及第2端缘部12。环状导体1具有从第1端缘部11朝向内侧(图1及图2(A)中的右侧)形成的开口部2。本实施方式中，环状导体1绕轴AX而被弯曲，这是本实用新型中的“绕轴配置的”环状导体的一例。
本实施方式中的开口部2具有从第1端缘部11朝向内侧形成的狭缝部21和宽幅部25。宽幅部25形成在与第1端缘部11或第2端缘部12并不相邻的位置，周向(图2(B)及图2(C)中的C方向)的宽度(图2(B)及图2(C)中的C方向的长度)与狭缝部21相比较大。再有，如图2(C)所示，环状导体1的第2端缘部12在周向上连续。
供电线圈31是螺旋形状的导体图案，两端部与未图示的供电电路连接。本实施方式中的供电线圈31相对于径向(从图2(B)及图2(C)中的轴AX离开的方向)而配置在环状导体的外侧(图1中的跟前侧)。供电线圈31例如为Cu箔，形成于聚酰亚胺(PI)或液晶聚合物(LCP)等的树脂制薄片的主面。
再有，如图1(A)所示，本实施方式中的宽幅部25从径向观察的话与供电线圈31的线圈开口CH1重叠。
图3(A)是表示供电线圈31中流动的电流与环状导体1产生的电流的关系的、天线装置101的外观立体图，图3(B)是图3(A)中的A-A剖视图，图3(C)是表示环状导体1产生的电流与磁通的关系的、天线装置101的俯视图。
如图3(A)所示，在供电线圈31中有电流i0流动的情况下，因电流i0而在环状导体1的宽幅部25感应基于电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的电流i1。即，在供电线圈31与环状导体1接近的部分，因电流i0而在宽幅部25产生将电流i0抵消的方向(图3(A)中的顺时针)的电流i1。此时，因为边缘效应，环状导体1的宽幅部25的端缘的电流密度高。宽幅部25隔着狭缝部21而面向环状导体1的第1端缘部11。为此，宽幅部25所感应出的电流i1因边缘效应而经过狭缝部21的端缘后在第1端缘部11中流动。
再有，通过供电线圈31中流动的电流i0而在环状导体1的第2端缘部12感应基于电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的电流i2。
即，在供电线圈31与环状导体1接近的部分，通过电流i0而在第2端缘部12，在将电流i0抵消的方向(图3(A)中的顺时针)产生基于电场耦合的电流i21。进而，通过在供电线圈31中流动的电流i0，产生磁通磁通是穿过环状导体1的上方(图3(B)中的上侧)而围绕到环状导体1的下方(图3(B)中的下侧)的磁通。在该第2端缘部，在将磁通抵消的方向(图3(B)中的从跟前朝向内侧的方向)产生基于磁场耦合的电流i22。此时，由于边缘效应，环状导体1的第2端缘部12的电流密度高。
第2端缘部12产生的电流i21、i22是同相(相同相位)的，两者被叠加(相加)，因此在第2端缘部12产生电流i2(i21+i22)。另外，在第2端缘部12未与供电线圈31接近的情况下，通过电场耦合，第2端缘部12产生的电流i21减小。该情况下，第2端缘部12产生的电流i2主要成为基于磁场耦合的电流。
如上，供电线圈31与环状导体1经由电场、磁场或电磁场而进行耦合，因此环状导体1作为供电线圈31所对应的助力天线起作用。
此外，上述的例子中，虽然对天线装置101为发送侧天线的情况下的作用进行了说明，但根据天线的互易定理(可逆定理)，即便发送接收反转也是成立的。即，在天线装置101为接收侧天线的情况下也同样地起作用。
根据本实施方式，实现如下的效果。
本实施方式中，由于供电线圈31与环状导体1的开口部2进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合，故环状导体1作为供电线圈31所对应的助力天线起作用。为此，与仅为供电线圈31的情况相比，作为天线起作用的实质的线圈开口变大，或辐射(聚集)磁通的范围及距离变大，由此变得易于与通信对方侧的天线线圈耦合。因而，无需使用大型的天线线圈，通过简单的构成可实现通信特性优良的环型的天线装置。
本实施方式中，开口部2具有周向的宽度相对大的宽幅部25，且供电线圈31是与宽幅部25进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的构造。为此，从供电线圈31产生并通过开口部2的磁通增多，由此供电线圈31与环状导体1的耦合度升高。再有，通过设置开口部2，从而供电线圈31与环状导体1的第2端缘部12接近的区域变宽，因此供电线圈31与环状导体1的耦合度升高。助力天线与供电线圈31的耦合度与供电电路经由助力天线而能够接收的电磁能的量相关，因此优选尽可能地提高。因而，根据该构成，结果能优化通信特性。
本实施方式中的环状导体1的第2端缘部12在周向上连续。为此，由于供电线圈31与环状导体1的开口部2进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合，故第1端缘部11中流动的电流i1的朝向和第2端缘部12中流动的电流i2的朝向相同(参照图3(A))。为此，如图3(C)所示，自弯曲的环状导体1产生可通过轴方向的磁通这样，第1端缘部11及第2端缘部12作为天线起作用，因此磁通射入射出的实质的线圈开口的面积变大或辐射(聚集)磁通的范围及距离变大，从而变得易于与通信对方侧的天线线圈耦合。因而，可实现通信特性优良的天线装置。
接着，作为所谓的可佩带终端，对通信终端装置具备了天线装置101的情况的效果进行说明。
图4是表示将天线装置101安装到人体的一部分的情况下从可接近至天线装置101的通信对方侧的天线线圈40产生的磁通的样子的概念图。图4中，为了容易理解附图及原理而将天线装置101的构造简化后进行图示。
天线装置101被设置于插通人体的一部分的安装部。上述安装部例如为指环等。为此，如图4所示，手指3(人体的一部分)插通天线装置101的环状导体1。根据该构成，作为所谓的可佩带终端，可实现具备被用于HF频带或UHF频带的通信***的天线装置101的通信终端装置。
插通了手指3的天线装置101接近通信对方侧的天线线圈40。如图4所示，通信对方侧的天线线圈40在Y方向上具有卷绕轴AX1。再有，通信对方侧的天线线圈40连接于未图示的供电电路，电流流动，从而磁通产生。
再有，对于人体而言，大致能够将皮肤(表皮)视为绝缘体、能够将皮下部分视为导体。为此，如图4所示，从通信对方侧的天线线圈40产生的磁通沿着插通至环状导体1的人体而描绘大的磁通的环路，在第1端缘部11及第2端缘部12射入射出(交链)。这样，磁路因插通到环状导体的人体而发生变化，从通信对方侧的天线线圈产生的磁通与环状导体变得易于进行交链。因而，人体也作为助力起作用，能有效地进行磁通的辐射及聚集，故能够提高与通信对方侧的天线线圈40的磁场耦合，结果能优化通信特性。
另外，虽然示出了宽幅部25的形状从径向观察的话实质上为矩形的例子，但本实施方式涉及的天线装置101并未限定为该构成。宽幅部25的形状从径向观察的话能够适宜变更为圆形/椭圆形/多边形等。
再有，虽然示出了供电线圈31的形状从径向观察的话为矩形螺旋形状的导体图案的例子，但本实施方式涉及的天线装置101并未限定为该构成。供电线圈31的形状从径向观察的话适宜地变更为圆形/椭圆形/多边形等成为可能。此外，该情况下，为了提高供电线圈31与环状导体1之间的耦合度，优选宽幅部25从径向观察的话与供电线圈31的线圈开口CH1重叠。
虽然示出了宽幅部25从径向观察的话与供电线圈31的线圈开口CH1重叠的构成，但本实施方式涉及的天线装置101并未限定为该构成。宽幅部25只要从径向观察的话相对于供电线圈31的线圈开口CH1而至少一部分重叠即可。供电线圈31的配置在具有与宽幅部25进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的功能的范围内能够适宜地变更。
《第2实施方式》
图5是第2实施方式涉及的天线装置102的外观立体图。图5中，为了容易理解附图及原理而将天线装置102的构造简化后进行图示。
第2实施方式涉及的天线装置102在开口部不具有宽幅部的方面与第1实施方式涉及的天线装置101不同，从径向观察的话，供电线圈的形状不同。其他构成与第1实施方式涉及的天线装置101相同。
以下，对第1实施方式涉及的天线装置101不同的部分进行说明。
如图5所示，天线装置102中的开口部不具有宽幅部而仅具有从第1端缘部11朝向内侧形成的狭缝部22。再有，天线装置102具备供电线圈32。本实施方式中的狭缝部22从径向观察的话与供电线圈32线圈开口CH2重叠。
即便是这种构成，天线装置102与第1实施方式涉及的天线装置101在基本的构成上是相同的，能够实现与天线装置101同样的作用/效果。
另外，本实施方式中，示出了狭缝部22从径向观察的话从第1端缘部11朝向内侧为长的矩形状的例子，但并未限定为该构成。狭缝部22的形状从径向观察的话能够适宜地变更为圆形/椭圆形/多边形等。另外，该情况下，为了提高供电线圈31与环状导体1之间的耦合度，优选狭缝部22从径向观察的话与供电线圈31的线圈开口CH2重叠。
《第3实施方式》
图6是第3实施方式涉及的天线装置103的外观立体图。图6中，为了容易理解附图及原理而将天线装置103的构造简化后进行图示。
第3实施方式涉及的天线装置103在还具备狭缝部23这一点上与第1实施方式涉及的天线装置101不同。其他构成与第1实施方式涉及的天线装置101相同。
以下，对与第1实施方式涉及的天线装置101不同的部分进行说明。
天线装置103中的开口部除了狭缝部21及宽幅部25以外，还具有从第2端缘部12朝向内侧(图6中的右侧)形成的狭缝部23。如图6所示，天线装置103中的开口部是将第1端缘部11与第2端缘部12连结的构造。
图7(A)是表示供电线圈31中流动的电流与环状导体1产生的电流的关系的、天线装置103的外观立体图，图7(B)是表示环状导体1产生的电流与磁通的关系的、天线装置103的俯视图。
如图7(A)所示，在供电线圈31中有电流i0流动的情况下，通过电流i0而在环状导体1的宽幅部25感应基于电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的电流i1。即，在供电线圈31与环状导体1接近的部分，因电流i0而在宽幅部25产生将电流i0抵消的方向(图7(A)中的顺时针)的电流i1。此时，因边缘效应，环状导体1的宽幅部25的端缘的电流密度高。宽幅部25隔着狭缝部21而面向环状导体1的第1端缘部11。为此，宽幅部25所感应出的电流i1因边缘效应而经过狭缝部21的端缘后在第1端缘部11中流动。再有，宽幅部25隔着狭缝部23而面向环状导体1的第2端缘部12。为此，宽幅部25所感应出的电流i1因边缘效应而经由狭缝部23后在第2端缘部12中流动。
如上，由于供电线圈31与环状导体1经由电场、磁场或电磁场而进行耦合，故环状导体1作为供电线圈31所对应的助力天线起作用。为此，与仅为供电线圈31的情况相比，作为天线起作用的实质的线圈开口变大，变得易于与通信对方侧的天线线圈耦合。
另外，本实施方式中，第1端缘部11中流动的电流i1的朝向和第2端缘部12中流动的电流i1的朝向成为相反朝向(参照图7(B)等)。为此，如图7(B)所示，产生从开口部25分别通过环状导体1的第1端缘部11及第2端缘部12的磁通因而，通过开口部连结第1端缘部11与第2端缘部12的构成，可实现天线的定向性与天线装置101不同的天线装置103。
此外，本实施方式中，虽然示出了开口部具有宽幅部25的构成的例子，但未被限定为该构成，也可以是仅通过狭缝部来连结第1端缘部11与第2端缘部12的构造。
《第4实施方式》
图8(A)是第4实施方式涉及的天线装置104A的外观立体图，图8(B)是表示供电线圈31中流动的电流与环状导体1产生的电流的关系的、天线装置104A的外观立体图。
图9(A)是第4实施方式涉及的天线装置104B的外观立体图，图9(B)是表示供电线圈31中流动的电流与环状导体1产生的电流的关系的、天线装置104B的外观立体图。图8(A)、图8(B)、图9(A)及图9(B)中，为了容易理解附图及原理而将天线装置104A、104B的构造简化后进行图示。
第4实施方式涉及的天线装置104A、104B在还具备狭缝部24这一点上与第1实施方式涉及的天线装置101不同。其他构成和第1实施方式涉及的天线装置101相同。
以下，对与第1实施方式涉及的天线装置101不同的部分进行说明。
如图8(A)所示，天线装置104A的环状导体1与和供电线圈31进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的开口部2独立地还具有将第1端缘部11与第2端缘部12连结的开口部(狭缝部24)。
接着，对供电线圈31中流动的电流与环状导体1产生的电流的关系进行说明。如图8(B)所示，在供电线圈31中有电流i0流动的情况下，因电流i0而在环状导体1的宽幅部25感应基于电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的电流i1。即，在供电线圈31与环状导体1接近的部分，因电流i0而在宽幅部25产生将电流i0抵消的方向(图8(B)中的顺时针)的电流i1。此时，因边缘效应，环状导体1的宽幅部25的端缘的电流密度高。宽幅部25隔着狭缝部21而面向环状导体1的第1端缘部11。为此，宽幅部25所感应出的电流i1因边缘效应而经过狭缝部21的端缘后在第1端缘部11中流动(图8(B)中的第1端缘部11的上部)。
环状导体1具有连结第1端缘部11与第2端缘部12的狭缝部24。为此，第1端缘部11中流动的i1经过狭缝部24的端缘后在第2端缘部中流动。第2端缘部12中流动的电流i1经过狭缝部24的端缘后在第1端缘部11中流动(图8(B)中的第1端缘部11的下部)。第1端缘部11中流动的电流i1经由狭缝部21后在宽幅部25中流动。
如上，由于供电线圈31与环状导体1经由电场、磁场或电磁场而进行耦合，故环状导体1作为供电线圈31所对应的助力天线起作用。为此，与仅为供电线圈31的情况相比，作为天线起作用的实质的线圈开口变大，变得易于与通信对方侧的天线线圈进行耦合。
如图9(A)所示，天线装置104B的环状导体1除了与供电线圈31进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的开口部2以外，还具有连结第1端缘部11与第2端缘部12的2个开口部(狭缝部24)。
接着，对供电线圈31中流动的电流与环状导体1产生的电流的关系进行说明。如图9(B)所示，在供电线圈31中有电流i0流动的情况下，因电流i0而在环状导体1的宽幅部25感应基于电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的电流i1。即，在供电线圈31与环状导体1接近的部分，因电流i0而在宽幅部25产生将电流i0抵消的方向(图9(B)中的顺时针)的电流i1。此时，因边缘效应，环状导体1的宽幅部25的端缘的电流密度高。宽幅部25隔着狭缝部21而面向环状导体1的第1端缘部11。为此，在宽幅部25感应出的电流i1因边缘效应而经过狭缝部21的端缘后在第1端缘部11中流动。
环状导体1具有将第1端缘部11与第2端缘部12连结的狭缝部24。为此，第1端缘部11中流动的i1经过狭缝部24(图9(B)中的上侧的狭缝部24)的端缘后在第2端缘部中流动。第2端缘部12中流动的电流i1经过狭缝部24(图9(B)中的下侧的狭缝部24)的端缘后在第1端缘部11中流动。第1端缘部11中流动的电流i1经由狭缝部21而在宽幅部25中流动。
再有，因狭缝部24的端缘中流动的电流i1而在环状导体1感应基于电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的电流i2。即，在由狭缝部24在电学上隔离且环状导体1彼此接近的部分，产生将电流i1抵消的方向的电流i2。
如上，因为供电线圈31与环状导体1经由电场、磁场或电磁场而进行耦合，所以环状导体1作为供电线圈31所对应的助力天线起作用。为此，与仅为供电线圈31的情况相比，作为天线起作用的实质的线圈开口变大，变得易于与通信对方侧的天线线圈进行耦合。
另外，本实施方式涉及的天线装置104A、104B中，第1端缘部11中流动的电流i1的朝向和第2端缘部12中流动的电流i1的朝向成为相反朝向(参照图8(B)及图9(B)等)。为此，与第3实施方式涉及的天线装置103同样地，产生从开口部25分别通过环状导体1的第1端缘部11及第2端缘部12的磁通(参照图7(B))。因而，根据与和供电线圈31进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的开口部独立地还具有连结第1端缘部11与第2端缘部12的开口部(狭缝部24)的构成，可实现天线的定向性与天线装置101不同的天线装置104A、104B。
再有，本实施方式的天线装置104A、104B根据具有狭缝部24的构造而使第1端缘部11及第2端缘部12在周向上不连续。为此，环状导体1的设计上的自由度能提高，甚至也能提高具备天线装置104A、104B的通信终端装置的设计上的自由度。再有，通过用狭缝部24将环状导体1分割，从而能够将环状导体用作为Bluetooth(注册商标)或WiFi(注册商标)等的UHF频带或SHF频带的其他通信***的天线的辐射体。
另外，虽然示出了本实施方式的天线装置104B中还具有2个狭缝部24的例子，但并未限定为该构成。能够适宜地变更连结第1端缘部11与第2端缘部12的开口部(狭缝部24)的数量。
《第5实施方式》
图10是第5实施方式涉及的通信终端装置201的剖视图。图10中，为了容易理解附图及原理而将通信终端装置201的构造简化后进行图示。
第5实施方式涉及的通信终端装置201具备环状导体1、供电线圈31、基材层4、磁性体层5、RFIC元件60、芯片电容器70及密封树脂6。
基材层4是树脂等绝缘性材料所组成的矩形状的平板，沿着环状导体1的内侧被粘贴。即，基材层4沿着环状导体1的内侧而被弯曲。基材层4例如是PET(Poly Ethylene-Terephthalate)薄片。
供电线圈31是在聚酰亚胺(PI)或液晶聚合物(LCP)等的树脂制薄片的主面形成的螺旋形状的导体图案，沿着与被粘贴于环状导体1的基材层4的主面相反侧的主面(图10中的基材层4的上表面)而被粘贴。即，供电线圈31沿着环状导体1的内侧而被弯曲。
磁性体层5沿着供电线圈31的一个主面(图10中的供电线圈31的上表面)而被粘贴。即，磁性体层5沿着供电线圈31的主面而被弯曲。磁性体层5例如是磁性体铁氧体陶瓷的陶瓷体层、或磁性体铁氧体粉末被分散到树脂中的加入了铁氧体粉末的树脂层。另外，磁性体层5的平面形状能够适宜地变更。
这样，基材层4、供电线圈31及磁性体层5均相对于径向而配置于环状导体的内侧。环状导体1、供电线圈31、基材层4及磁性体层5构成天线装置101A。天线装置101A在供电线圈31相对于径向而配置于环状导体1的内侧且还具备磁性体层5的方面和第1实施方式涉及的天线装置101不同。
本实施方式涉及的通信终端装置201是被安装于手腕的手环型的信息终端，上述天线装置101A被设置于未图示的手环的环部分。即，天线装置101A设置于插通人体的一部分的安装部。
RFIC元件60及芯片电容器70被安装于与粘贴在环状导体1的基材层4的主面相反侧的主面(图10中的基材层4的上表面)。上述RFIC元件60连接于供电线圈31的两端，芯片电容器70与供电线圈31并联连接。由这些供电线圈31、芯片电容器70与RFIC元件60自身持有的电容成分构成LC谐振电路。选择芯片电容器70的电容，以使得上述LC谐振电路的谐振频率成为与RFID***的通信频率实质上相等的频率(例如13.56MHz)。其中，谐振频率设定用的电容器也可以是多个。
另外，RFIC元件60既可以是RFIC芯片本身，也可以是将匹配电路等一体化于RFIC芯片的RFIC封装体。
RFIC元件60具备HF频带RFID***用的例如HF频带的高频无线IC芯片。通过使通信终端装置201(也就是说RFID标签)接近读取器/书写器装置，从而通信终端装置201的环状导体1(助力天线)与RFID的读取器/书写器装置的天线线圈进行磁场耦合。由此在RFID标签与读取器书写器装置之间能实现RFID通信。
密封树脂6均相对于径向而形成在环状导体的内侧。如图10所示，环状导体1、供电线圈31、基材层4、磁性体层5、RFIC元件60及芯片电容器70被埋设于密封树脂6。密封树脂6保护RFIC元件60或芯片电容器70、供电线圈31等不会受到从外部施加的冲击或外力等的影响。通过具备密封树脂6，从而能够提高与RFIC元件60、芯片电容器70及供电线圈31的电连接的可靠性，能够提高通信终端装置201的机械强度。其中，密封树脂6并未限定为本实施方式涉及的构成。密封树脂6的数量、形状、大小等能够适宜地进行变更。
根据该构成，可实现具备被用于HF频带或UHF频带的通信***的天线装置的通信终端装置。
进而，天线装置101A还具备磁性体层5。为此，因为磁性体层5的高导磁率的作用，供电线圈31以较少的匝数的导体图案就能得到给定的电感。再有，根据磁性体层5的聚集效应，能够提高与通信对方侧的天线线圈的磁场耦合。还有，根据具备磁性体层5的构成，也能获得背面侧的磁屏蔽效果。
再有，天线装置101A设置在人体的一部分***通的安装部。为此，如第1实施方式所示，能有效地进行磁通的辐射及聚集。因而，能够提高与通信对方侧的天线线圈的磁场耦合，结果能优化通信特性。
还有，如本实施方式所示，供电线圈31的位置未限于相对于径向而配置在环状导体1的外侧的构成，也可以是相对于径向而配置在环状导体1的内侧的构成。
另外，本实施方式中，示出了将基材层4、磁性体层5、RFIC元件60、芯片电容器70及密封树脂6的位置相对于径向而配置在环状导体1的内侧的例子，但并未限定为该构成。基材层4、磁性体层5、RFIC元件60、芯片电容器70及密封树脂6的位置，如上述的实施方式所示，也可以是相对于径向而配置在环状导体1的外侧的构成。
《第6实施方式》
图11(A)是第6实施方式涉及的通信终端装置202的俯视图，图11(B)是通信终端装置202的右侧视图。图12是表示将通信终端装置202安装到手腕的状态的图。其中，图12中省略手腕的图示。
通信终端装置202具备主体部7、带部8、环状导体1、及供电线圈31。本实施方式涉及的通信终端装置202是表带型的信息终端。
环状导体1是平面形状为圆角矩形的平板，被设置在带部8。如图12所示，环状导体1在将通信终端装置202安装到手腕的状态下而绕轴被弯曲。也就是说，本实施方式中的环状导体1是具有柔软性的导体。
供电线圈31沿着环状导体1的一个主面(图11(B)中的右面)而被粘贴，被容纳于主体部7。为此，供电线圈31在将通信终端装置201安装到手腕的状态下相对于径向而配置在环状导体1的外侧(图12中的上侧)。另外，供电线圈31的两端部与未图示的供电电路连接。
环状导体1及供电线圈31构成天线装置104C。天线装置104C在环状导体1的形状不同、且由具有柔软性的导体构成这一点上与第4实施方式涉及的天线装置104A不同。
如上述，本实施方式涉及的通信终端装置202是被安装于手腕的表带型的信息终端，天线装置104C设置在表带的主体部7及带部8。即，天线装置104C设置在人体的一部分***通的安装部。
根据该构成，与第5实施方式涉及的通信终端装置201同样地，可实现具备被用于HF频带或UHF频带的通信***的天线装置的通信终端装置。
进而，天线装置104C设置在人体的一部分***通的安装部。因而，能够提高与通信对方侧的天线线圈的磁场耦合，结果能优化通信特性。
另外，本实用新型中“安装部”指的是使用时安装于人身体上的构成，但如本实施方式所示，也包含始终未保持使用时的状态的表带等。也就是说，环状导体1被弯曲的状态未被限定为始终绕轴被弯曲的状态，也包含使用时被弯曲且***通于人体的一部分的形态。
《其他实施方式》
上述的实施方式中，虽然示出了供电线圈31为螺旋形状的导体图案的例子，但并未限定为该构成。关于供电线圈31的构造，能适宜变更，例如也可以是螺旋状的线圈。
其中，上述的实施方式中，虽然示出环状导体1具有相对于轴方向(图2(A)中的X方向)垂直的第1端缘部11及第2端缘部12的例子，但并未限定为该构成。第1端缘部11及第2端缘部12也可以并未相对于轴方向(图2(A)中的X方向)垂直，也可以构成为具有轴方向(图2(A)中的X方向)成分的曲线状。
再有，上述的实施方式中，示出环状导体1从轴方向观察的话实质上被弯曲成圆形的例子，但并未限定为该构成。绕轴被弯曲的环状导体1的形状从轴方向观察的话能适宜地变更为椭圆形/多边形等。另外，环状导体只要作为整体绕轴配置即可，在环状导体由多个导体构成的情况下，构成环状导体的各导体未被限定为全部是曲面状，构成环状导体的各导体的一部分或全部也可以是平面状。环状导体也可以由连结第1端缘部与第2端缘部的狭缝部、和形成为平面状的各导体构成。还有，在环状导体由多个导体构成的情况下，也可以将构成环状导体的各导体配置成面砖状或马赛克状。
此外，上述的实施方式中，针对与环状导体1的周向垂直的剖面构造实质上为矩形的例子进行了示出，但并未限定为该构成。与环状导体1的周向垂直的剖面构造能适宜地变更为椭圆形/多边形/鱼肉糕形等。同样地，关于环状导体1的径向的厚度，也能适宜地进行变更。即，环状导体1可以是具有给定厚度的构造，也可以是金属箔等薄状导体。
再有，关于环状导体1的轴方向(图2(A)中的X方向)中的宽度，也能在实现环状导体1作为供电线圈31所对应的助力天线起作用的效果的范围内适宜地加以变更。
另外，上述的实施方式中，示出具备人体的一部分***通的安装部的通信终端装置为指环/手环/表带的例子，但并未限定于此。具备上述安装部的通信终端装置也可以是例如腕表/手镯/耳环/耳钉/颈链(choker)等。
此外，上述安装部并未限定为人体的一部分***通的构成。即，通信终端装置也可以是例如宠物或家畜的项圈等。
另外，上述的实施方式中，主要对NFC等利用了磁场耦合的通信***中的天线装置及电子设备进行了说明，但上述实施方式中的天线装置及电子设备在利用了磁场耦合的非接触电力传输***(电磁感应方式、磁场共振方式)中也同样地能够使用。上述实施方式中的天线装置可适用为例如在HF频带(尤其6.78MHz或6.78MHz附近)的频率下使用的磁场共振方式的非接触电力传输***中的受电装置的受电天线装置。即便在该情况下，供电线圈(受电线圈)及环状导体也能作为受电天线装置起作用。
-符号说明-
AX…轴
CHl、CH2…线圈开口
i0、i1、i2、i21、i22…电流
…磁通
1…环状导体
2…开口部
3…指
4…基材层
5…磁性体层
6…密封树脂
7…主体部
8…带部
11…第1端缘部
12…第2端缘部
21、22、23、24…狭缝部
25…宽幅部
31、32…供电线圈
40…通信对方侧的天线线圈
60…RFIC元件
70…芯片电容器
101、101A、102、103、104A、104B、104C…天线装置
201、202…通信终端装置

Claims (7)

1.一种天线装置，具备：
供电线圈；和
环状导体，绕轴配置且在轴方向具有第1端缘部及第2端缘部，
所述环状导体具有从所述第1端缘部朝向内侧形成的开口部，
所述开口部从径向观察，至少一部分与所述供电线圈的线圈开口重叠，
所述供电线圈与所述开口部进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其中，
所述开口部在与所述第1端缘部或所述第2端缘部不相邻的位置具有周向宽度相对大的宽幅部，
所述供电线圈与所述宽幅部进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置，其中，
所述开口部连结所述第1端缘部与所述第2端缘部。
4.根据权利要求1或2所述的天线装置，其中，
与和所述供电线圈进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合的所述开口部独立地，还具有连结所述第1端缘部与所述第2端缘部的开口部。
5.根据权利要求1或2所述的天线装置，其中，
所述环状导体的所述第2端缘部在周向上连续。
6.一种通信终端装置，具备：
权利要求1～5中任一项所述的天线装置；和
供电电路，与所述供电线圈连接，或与所述供电线圈进行电场耦合、磁场耦合或电磁场耦合。
7.根据权利要求6所述的通信终端装置，其中，
所述环状导体被设置在人体的一部分***通的安装部。
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