CN210744173U - 天线装置、通信***及电子设备 - Google Patents

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CN210744173U CN201990000167.4U CN201990000167U CN210744173U CN 210744173 U CN210744173 U CN 210744173U CN 201990000167 U CN201990000167 U CN 201990000167U CN 210744173 U CN210744173 U CN 210744173U
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Abstract

一种天线装置、通信***及电子设备,降低第一线圈导体与第二线圈导体之间的相互干扰。天线装置(1)具备第一线圈导体(3)和第二线圈导体(4)。第二线圈导体包括第一导体部(41)和第二导体部(42)。第一导体部在从第一线圈导体的卷绕轴方向观察时,配置在比第一线圈导体的最外周靠外侧的位置,并且,设置为包围第一线圈导体的形成区域。第二导体部与第一导体部连接,卷绕为具有第二开口(48),在从第一线圈导体的卷绕轴方向观察时,至少一部分配置在比第一线圈导体的最外周靠外侧的位置,并且,第二开口的至少一部分配置在第一线圈导体的形成区域的外侧。第二导体部具有相较于第一导体部更远离第一线圈导体的部分。

Description

天线装置、通信***及电子设备
技术领域
本实用新型通常涉及天线装置、通信***及电子设备,更详细而言,涉及具备多个线圈导体的天线装置、具备该天线装置的通信***、以及具备该天线装置的电子设备。
背景技术
以往,已知有具备多个线圈的天线装置(例如参照专利文献1)。专利文献1所记载的天线装置具备非接触充电用线圈(第一线圈导体)和NFC (Near Field Communication,近场通信)线圈(第二线圈导体)。NFC线圈设置为在比非接触充电用线圈的最外周靠外侧的位置包围非接触充电用线圈。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开2015/147133号
实用新型内容
实用新型要解决的课题
在专利文献1所记载的以往的天线装置中,在比第一线圈导体的最外周靠外侧的位置设置有第二线圈导体。这里,例如在要构成为比以往的天线装置更加小型的情况下,考虑缩短第一线圈导体与第二线圈导体之间的距离(使第一线圈导体与第二线圈导体接近)。
然而,当缩短第一线圈导体与第二线圈导体之间的距离时,第一线圈导体与第二线圈导体之间的磁场耦合变强,在第一线圈导体与第二线圈导体之间,相互干扰变大。
本实用新型是鉴于上述方面而完成的实用新型,本实用新型的目的在于提供一种能够降低第一线圈导体与第二线圈导体之间的相互干扰的天线装置、通信***及电子设备。
用于解决课题的手段
本实用新型的一方式的天线装置具备第一线圈导体和第二线圈导体。所述第一线圈导体用于第一***且呈螺旋状。所述第二线圈导体用于第二***。所述第一线圈导体具有第一开口。所述第二线圈导体包括第一导体部和第二导体部。所述第一导体部设置为在从所述第一线圈导体的卷绕轴方向观察时包围所述第一线圈导体的形成区域。所述第二导体部与所述第一导体部连接,卷绕为具有第二开口。所述第二导体部的至少一部分在从所述第一线圈导体的所述卷绕轴方向观察时,配置在比所述第一线圈导体的最外周靠外侧的位置。在所述第二导体部中,所述第二开口的至少一部分配置在所述第一线圈导体的所述形成区域的外侧。所述第二导体部具有相较于所述第一导体部更远离所述第一线圈导体的部分。
本实用新型的一方式的通信***具备所述天线装置、所述第一***用的电路及所述第二***用的电路。
本实用新型的一方式的电子设备具备所述天线装置、电路基板及壳体。所述电路基板具有用于使所述天线装置动作的***电路。所述壳体***述天线装置及所述电路基板。
实用新型效果
根据本实用新型的上述方式的天线装置、通信***及电子设备,能够降低第一线圈导体与第二线圈导体之间的相互干扰。
附图说明
图1A是本实用新型的实施方式1的天线装置的主视图。图1B是上述天线装置中的图1A的X1-X1线剖视图。
图2是示出上述天线装置的电流的流动的说明图。
图3是上述天线装置的电路图。
图4A是上述电子设备的剖视图。图4B是上述电子设备的Y1-Y1线剖视图。
图5是本实用新型的实施方式1的变形例1的天线装置的主视图。
图6是本实用新型的实施方式1的变形例2的天线装置的主视图。
图7是本实用新型的实施方式1的变形例3的天线装置的主视图。
图8是本实用新型的实施方式1的变形例4的天线装置的主视图。
图9是本实用新型的实施方式2的天线装置的主视图。
图10是示出上述天线装置的电流的流动的说明图。
图11A是本实用新型的实施方式3的天线装置的主视图。图11B是上述天线装置中的图11A的X2-X2线剖视图。
图12是本实用新型的实施方式3的变形例1的天线装置的主视图。
图13是本实用新型的实施方式3的变形例2的天线装置的主视图。
图14A是本实用新型的实施方式4的天线装置的主视图。图14B是上述天线装置中的图14A的X3-X3线剖视图。
图15是本实用新型的实施方式5的天线装置的主视图。
图16是示出上述天线装置的电流的流动的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式的天线装置、通信***及电子设备进行说明。需要说明的是,关于说明书及附图所记载的构成要素,说明书及附图所记载的大小及厚度、以及它们的尺寸关系是示例,这些构成要素不局限于说明书及附图所记载的示例。
各实施方式的“天线装置”是用于“无线传输***”的天线装置。这里,“无线传输***”是与传输对象(外部设备的天线)进行基于磁场耦合的无线传输的***。“传输”包括信号的收发和电力的收发这两方含义。另外,“无线传输***”包括近距离无线通信***和无线供电***这两方含义。由于天线装置进行基于磁场耦合的无线传输,因此,天线装置的电流路径的长度、即后述的线圈导体的线路长度与在无线传输中使用的频率中的波长λ相比足够小,为λ/10以下。因此,在无线传输的使用频带中,电磁波的辐射效率低。需要说明的是,这里所说的波长λ是考虑了基于设置有线圈导体的基材的介电性及透磁性而产生的波长缩短效应的有效波长。线圈导体的两端与供电电路连接,在天线装置的电流路径、即线圈导体流动大小几乎一样的电流。
另外,作为各实施方式的“天线装置”所使用的近距离无线通信,例如具有NFC(Near Field Communication,近场通信)。在近距离无线通信中使用的频带例如是HF带,尤其是13.56MHz及其附近的频带。
另外,作为各实施方式的“天线装置”所使用的无线供电的方式,例如具有电磁感应方式及磁场共振方式这样的磁场耦合方式。作为电磁感应方式的无线供电标准,例如具有WPC(Wireless Power Consortium,无线充电联盟)制定的标准“Qi(注册商标)”。在电磁感应方式中使用的频带例如包含在110kHz以上且205kHz以下的范围及上述范围的附近的频带中。作为磁场共振方式的无线供电标准,例如具有AirFuel(注册商标)联盟(Alliance)制定的标准“AirFuel Resonant(AirFuel共振)”。在磁场共振方式中使用的频带例如是6.78MHz频带或100kHz频带。
各实施方式所示的“天线装置”搭载于电子设备,例如用于电子设备中的无线充电(无线供电)及近距离无线通信。
具备各实施方式所示的“天线装置”的电子设备例如是包括智能手机的便携电话、可穿戴设备、手表型终端、耳机或助听器。
(实施方式1)
(1)天线装置的整体结构
如图1A及图1B所示,本实施方式的天线装置1具备第一线圈导体3 和第二线圈导体4。第一线圈导体3呈螺旋状,是第一***用的线圈导体。第二线圈导体4是第二***用的线圈导体。
在这样的天线装置1中,第二线圈导体4包括第一导体部41和多个 (图示例中为四个)第二导体部42。第一导体部41在从第一方向D1(第一线圈导体3的卷绕轴方向)观察时,设置在比第一线圈导体3的形成区域靠外侧的区域。各第二导体部42在从第一方向D1(第一线圈导体3的卷绕轴方向)观察时,卷绕为包括第二线圈导体4中的最远离第一线圈导体3的导体部分。
此外,在天线装置1中,第二线圈导体4在从第一方向D1(第一线圈导体3的卷绕轴方向)观察时,在第一导体部41流动的电流的方向与在第二导体部42流动的电流的循环方向是相同的方向。换言之,当电流顺时针在第二导体部42流动时,电流相对于第一导体部41的多个(图示例中为四个)导体片43也顺时针流动。
如图3所示,天线装置1与第一***用电路71及第二***用电路72 一同使用。即,天线装置1用于通信***7。
通信***7具备天线装置1、第一***用电路71以及第二***用电路 72。另外,通信***7还具备多个(图示例中为两个)电容器731、732、滤波器74、多个(图示例中为两个)串联电容器751、以及并联电容器752。滤波器74具备多个(图示例中为两个)电感器741和多个(图示例中为两个)电容器742。各电感器741设置在将第二线圈导体4与第二***用电路72相连的路径上。各电容器742设置在节点与地面之间的路径上,该节点是上述路径上的电感器741与第二线圈导体4之间的节点。
(2)天线装置的各构成要素
接着,参照附图对本实施方式的天线装置1的各构成要素进行说明。这里,第一方向D1也可以是第一线圈导体3的卷绕轴方向、第二线圈导体4的卷绕轴方向或基材2的厚度方向中的任一方向。
如图1A及图1B所示,天线装置1具备基材2、第一线圈导体3、第二线圈导体4及磁性体5。
(2.1)基材
如图1A及图1B所示,基材2由树脂等电绝缘材料形成为板状或片状,具有相互对置的第一主面21及第二主面22。作为用于基材2的电绝缘材料,例如具有聚酰亚胺、PET(PolyEthylene Terephthalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)或液晶聚合物(Liquid CrystalPolymer:LCP)。基材2在从基材2的厚度方向(第一方向D1)的俯视下呈正方形。在基材2设置有第一线圈导体3及第二线圈导体4。
(2.2)第一线圈导体
如图1A及图1B所示,第一线圈导体3设置于基材2,并卷绕成螺旋状。第一线圈导体3是第一***用的线圈导体。第一线圈导体3在从第一方向D1的俯视下呈圆环状,具有第一开口30。更详细而言,第一线圈导体3具备第一线圈导体部31、第二线圈导体部32及多个过孔导体33,多个过孔导体33将第一线圈导体部31与第二线圈导体部32电连接。即,为了降低第一线圈导体3的电阻成分,第一线圈导体部31与第二线圈导体部32通过多个过孔导体33而并联地电连接。
如图1A及图1B所示,第一线圈导体部31绕沿着第一方向D1的轴而设置成螺旋状。第一线圈导体部31例如设置为卷绕了五次的状态。第一线圈导体部31利用铜或铝等设置于基材2的第一主面21。例如通过蚀刻或印刷将铜膜或铝膜形成在基材2的第一主面21上,由此,将第一线圈导体部31设置于基材2的第一主面21。
第二线圈导体部32与第一线圈导体部31同样,如图1A及图1B所示,绕沿着第一方向D1的轴而设置成螺旋状。第二线圈导体部32例如设置为卷绕了五次的状态。第二线圈导体部32利用铜或铝等设置于基材2的第二主面22。例如通过蚀刻或印刷,将铜膜或铝膜形成在基材2的第二主面 22上,由此,将第二线圈导体部32设置于基材2的第二主面22。
这里,设置成螺旋状的线圈导体部(第一线圈导体部31、第二线圈导体部32)也可以是在一个平面上绕卷绕轴呈涡旋状地卷绕了多次的这种形状的二维线圈导体,或者还可以是绕卷绕轴沿着卷绕轴呈螺线状地卷绕了多次的这种形状的三维线圈导体。图1A及图1B示出二维线圈导体。另外,在本申请中,线圈导体(第一线圈导体3、第二线圈导体4)的“形成区域”是指由线圈导体的最内周和线圈导体的最外周包围的区域。即,线圈导体的“形成区域”由线圈导体的导体部分(导线)的区域和导线间的区域构成。同样,线圈导体部(第一线圈导体部31、第二线圈导体部 32)的“形成区域”是指由线圈导体部的最内周和线圈导体部的最外周包围的区域。即,线圈导体部的“形成区域”由线圈导体部的导体部分(导线)的区域和导线间的区域构成。
第二线圈导体部32在从第一方向D1的俯视下位于与第一线圈导体部 31重叠的位置。而且,第二线圈导体部32在从第一方向D1的俯视下沿着第一线圈导体部31形成。换言之,第二线圈导体部32不是与第一线圈导体部31交叉地形成,而是形成为第二线圈导体部32的长边方向沿着第一线圈导体部31的长边方向。
如上所述,通过第二线圈导体部32与第一线圈导体部31重叠,能够在增大由第一线圈导体部31及第二线圈导体部32包围的第一开口30的同时,抑制第一线圈导体3变大。
多个过孔导体33在第一线圈导体部31与第二线圈导体部32之间相互并联连接,并贯穿基材2。如图1A所示,多个过孔导体33在从第一方向D1的俯视下设置在互不相同的位置,使第一线圈导体部31与第二线圈导体部32电连接。多个过孔导体33在基材2的内部设置在互不相同的位置。
第一线圈导体部31与第二线圈导体部32通过多个过孔导体33而电连接。由此,能够使电流经由过孔导体33沿第一方向D1流动,因此,与仅由第一线圈导体部31或者仅由第二线圈导体部32构成线圈导体的情况相比,能够减小电阻成分。
(2.3)第二线圈导体
如图1A及图1B所示,第二线圈导体4设置在基材2上的第一线圈导体3的周围。第二线圈导体4是第二***用的线圈导体。第二线圈导体4 具备第一导体部41和多个(图示例中为四个)第二导体部42。
第二线圈导体4与第一线圈导体3同样地利用铜或铝等设置于基材2。例如通过蚀刻或印刷,将铜膜或铝膜形成在基材2的第一主面21及第二主面22上,由此,将第二线圈导体4设置于基材2的第一主面21及第二主面22。
第一导体部41在从第一方向D1(第二线圈导体4的卷绕轴方向)观察时,设置为在比第一线圈导体3的最外周靠外侧的位置进行卷绕的这种状态。换言之,第一导体部41在从第一方向D1观察时,设置为包围第一线圈导体3的形成区域。即,第一导体部41在从第一方向D1观察时,配置在比第一线圈导体3的最外周靠外侧的位置。第一导体部41包括多个 (图示例中为四个)导体片43。第一导体部41的四个导体片43与基材2 的四条边一一对应,沿着对应的边而设置。
在第二线圈导体4中,第一导体部41的多个导体片43与多个第二导体部42交替地连接。即,按照导体片43、第二导体部42、导体片43、第二导体部42的顺序将多个导体片43及多个第二导体部42连接。
多个第二导体部42分别与第一导体部41连接,在从第一方向D1观察时,设置为在比第一线圈导体3的最外周靠外侧的位置进行卷绕的这种状态。各第二导体部42具有第二开口48。各第二导体部42在基材2的厚度方向(第一方向D1)的俯视下,在基材2被设置为外形呈直角三角形。更详细而言,各第二导体部42设置于基材2的角部。即,在第一线圈导体3的最外周与基材2的外缘之间的距离比较长的区域、即比较宽的区域,设置有各第二导体部42。需要说明的是,基材2的角部是指,基材2的中心与顶点之间的区域中的相较于基材2的中心更接近顶点的区域。
第二导体部42具有相较于第一导体部41更远离第一线圈导体3的部分。换言之,第二导体部42具有与第一线圈导体3之间的距离比第一导体部41与第一线圈导体3之间的距离长的部分。即,第二导体部42的上述部分与第一线圈导体3之间的距离比第一导体部41与第一线圈导体3 之间的距离长。
各第二导体部42具有第一导体部分44、第二导体部分45、第三导体部分46以及第四导体部分47。第一导体部分44在基材2的第一主面21 上被设置为至少卷绕了一次。第一导体部分44具有多个(图示例中为四个或五个)导体片441~445,形成为至少卷绕了一次的状态。第二导体部分45设置在基材2的第二主面22上。第三导体部分46是贯穿基材2的过孔导体,使第一导体部分44与第二导体部分45电连接。第四导体部分 47是贯穿基材2的过孔导体,使第二导体部分45与第一导体部41的导体片43电连接。
如图2所示,第二线圈导体4在从第一方向D1(第一线圈导体3的卷绕轴方向)贯穿时,在第一导体部41流动的电流的相对于第一开口30的重心的循环方向与在各第二导体部42流动的电流的相对于第二开口48的重心的循环方向是相同的方向。换言之,当电流顺时针在第二导体部42 流动时,电流相对于第一导体部41的多个导体片43也顺时针流动。
首先,通过在第二线圈导体4的第一导体部41流动的电流,在第一线圈导体3中的接近第一导体部41的部分产生与在第一导体部41流动的电流反向的第一感应电流i1。另一方面,通过使第二线圈导体4的各第二导体部42接近第一线圈导体3,在第一线圈导体3中的接近第二导体部 42的部分产生与在第二导体部42流动的电流反向的第二感应电流i2。这里,在将第一感应电流i1设为沿着逆时针的方向流动的电流时,第二感应电流i2是沿着顺时针的方向流动的电流。因此,在第一线圈导体3中,在接近第一导体部41的部分产生的第一感应电流i1与在接近第二导体部42 的部分产生的第二感应电流i2相互抵消。由此,在第一线圈导体3流动的电流的总和与不存在第二导体部42时相比而减少。其结果是,能够减弱第一线圈导体3与第二线圈导体4的磁场耦合。
根据上述,即便在缩窄了第一线圈导体3与第二线圈导体4的间隔的情况下,也能够降低第一线圈导体3与第二线圈导体4之间的相互干扰。另外,能够使天线装置1变得小型。
(2.4)第一连接端子及第二连接端子
如图1A所示,两个第一连接端子61形成于基材2,使得电子设备8 的电路基板81(参照图4A)与第一线圈导体3电连接。两个第二连接端子62形成于基材2,使得电路基板81与第二线圈导体4电连接。
(2.5)第一保护层及第二保护层
第一保护层(未图示)覆盖设置于图1B所示的基材2的第一主面21 的第一线圈导体3的第一线圈导体部31及第二线圈导体4,保护第一线圈导体部31及第二线圈导体4避免受到外力等的破坏。第一保护层由树脂等电绝缘材料形成为板状或片状。在从第一方向D1的俯视下,第一保护层的平面形状是与基材2大致相同的形状。第一保护层经由未图示的胶粘层粘贴于基材2的第一主面21。
第二保护层(未图示)覆盖设置于图1B所示的基材2的第二主面22 的第二线圈导体部32,保护第二线圈导体部32避免受到外力等的破坏。第二保护层与第一保护层同样地由树脂等电绝缘材料形成为板状或片状。在从第一方向D1的俯视下,第二保护层的平面形状是与基材2大致相同的形状。第二保护层经由未图示的胶粘层粘贴于基材2的第二主面22。
(2.6)磁性体
如图1B所示,在从第一方向D1(第一线圈导体3的卷绕轴方向)观察时,磁性体5的至少一部分与第一线圈导体3的形成区域重叠。磁性体 5由铁氧体等强磁性材料形成为四边形的板状或四边形的片状。磁性体5 具有比基材2高的透磁率。作为用于磁性体5的强磁性材料,例如具有 Ni-Zn-Cu系铁氧体、Mn-Zn-Fe系铁氧体或六方晶系铁氧体。相较于第一线圈导体部31,磁性体5更接近第二线圈导体部32。
(3)通信***
如图3所示,通信***7具备天线装置1、第一***用电路71及第二***用电路72。第一***用电路71是用于将第一通信频率作为载频来进行无线通信的电路。第二***用电路72是用于将第二通信频率作为载频来进行无线通信的电路。在图3的例子中,第一***用电路71是使用无线充电用的第一线圈导体3来进行无线充电的无线充电用***。第二***用电路72是使用近距离无线通信用的第二线圈导体4来进行近距离无线通信的近距离无线通信用***。
(4)电子设备
如图4A及图4B所示,电子设备8具备天线装置1、电路基板81及壳体82。电子设备8例如是包括智能手机的便携电话、可穿戴设备、手表型终端、耳机或助听器。电路基板81具有用于使天线装置1动作的***电路。壳体82收容天线装置1及电路基板81。壳体82呈长方体状,具有长边方向D31和短边方向D32。此外,电子设备8具备设置于电路基板 81的多个电路元件83、用于驱动电子设备8的蓄电池84、以及显示规定的信息的显示设备85。天线装置1在壳体82被收容为基材2的厚度方向沿着壳体82的高度方向D33。
(5)效果
如以上说明的那样,在实施方式1的天线装置1中,以在比第一线圈导体3的最外周靠外侧的位置进行卷绕的这种状态设置有第二线圈导体4 的第二导体部42。而且,在第二线圈导体4中,在第一导体部41流动的电流的方向与在第二导体部42流动的电流的循环方向是相同的方向。由此,能够减弱第一线圈导体3与第二线圈导体4之间的磁场耦合,因此,能够降低第一线圈导体3与第二线圈导体4之间的相互干扰。
在实施方式1的天线装置1中,设置有磁性体5,在从第一方向D1(第一线圈导体3的卷绕轴方向)观察时,该磁性体5的至少一部分与第一线圈导体3的形成区域重叠。由此,能够得到所希望的电感。
(6)变形例
以下,对实施方式1的变形例进行说明。
作为实施方式1的变形例1,天线装置1a也可以具备图5所示的第二线圈导体4a。第二线圈导体4a具备第一导体部41a、多个(图示例中为四个)的第二导体部42a及第四导体部40来代替第一导体部41及多个第二导体部42。各第二导体部42a形成为卷绕了两次的状态。如图5所示,第四导体部40也可以配置在比第一导体部41a及多个第二导体部42a靠外侧的位置。
作为实施方式1的变形例2,如图6所示,第二导体部42也可以仅为一个。总之,第二导体部42至少设置一个即可。
作为实施方式1的变形例3,如图7所示,两个第二导体部42也可以设置在对称位置。更详细而言,图7所示的两个第二导体部42设置在以第一线圈导体3的重心(中心)为对称点的点对称的位置。通过将第二导体部42设置在对称位置,能够提高第二线圈导体4的天线特性的对称性。
作为实施方式1的变形例4,两个第二导体部42也可以设置在图8所示的对称位置。如图8所示,两个第二导体部42也可以仅设置在单侧。更详细而言,如图8所示,图8所示的两个第二导体部42设置在以通过第一线圈导体3的重心的直线为对称轴的线对称的位置。
需要说明的是,多个第二导体部42的匝数也可以互不相同。通过使第二导体部42的匝数互不相同,能够改变第二线圈导体4的天线特性的指向性。其结果是,在第二线圈导体4的周围存在金属部件的情况下,能够避免由上述金属部件对第二线圈导体4的影响。
多个第二导体部42的形成区域的面积也可以互不相同。通过使第二导体部42的形成区域的面积互不相同,能够改变第二线圈导体4的天线特性的指向性。
多个第二导体部42的形成区域的面积也可以相同。由此,能够使磁场分布对称。
在上述的各变形例的天线装置中,也起到与实施方式1的天线装置1 同样的效果。
(实施方式2)
如图9所示,实施方式2的天线装置1b在为三角形这一点,与实施方式1的天线装置1(参照图1A)不同。需要说明的是,关于实施方式2 的天线装置1b,针对与实施方式1的天线装置1同样的构成要素标注相同的标记并省略说明。
如图9所示,天线装置1b具备第二线圈导体4b来代替第二线圈导体 4。第二线圈导体4b包括第一导体部41和多个(图示例中为三个)第二导体部42b。各第二导体部42b与第二导体部42(参照图1A)同样地具有第二开口48。
使用图10对实施方式2的天线装置1b中的感应电流的产生进行说明。
首先,通过在第二线圈导体4b的第一导体部41流动的电流,在第一线圈导体3中的接近第一导体部41的部分,产生与在第一导体部41流动的电流反向的第一感应电流i1。另一方面,通过使第二线圈导体4b的三个第二导体部42b接近第一线圈导体3,在第一线圈导体3中的接近第二导体部42b的部分,产生与在第二导体部42b流动的电流反向的第二感应电流i2。这里,在将第一感应电流i1设为沿着逆时针的方向流动的电流时,第二感应电流i2是沿着顺时针的方向流动的电流。因此,在第一线圈导体 3中,在接近第一导体部41的部分产生的第一感应电流i1与在接近第二导体部42b的部分产生的第二感应电流i2相互抵消,因此,在第一线圈导体3流动的电流的总和与不存在第二导体部42b时相比而减少。由此,能够减弱第一线圈导体3与第二线圈导体4b的磁场耦合。
根据上述,即便在缩窄了第一线圈导体3与第二线圈导体4b的间隔的情况下,也能够降低第一线圈导体3与第二线圈导体4b之间的相互干扰,能够使天线装置1b变得小型。
需要说明的是,关于实施方式2的天线装置1b的使用例,天线装置 1b与实施方式1的天线装置1同样地用于电子设备8。
如以上说明的那样,在实施方式2的天线装置1b中,也起到与实施方式1的天线装置1同样的效果。
(实施方式3)
如图11A及图11B(图11A的X2-X2线剖视图)所示,实施方式3 的天线装置1c在磁性体5c形成有多个(图示例中为四个)狭缝51(贯通孔)这一点与实施方式1的天线装置1(参照图1A)不同。需要说明的是,关于实施方式3的天线装置1c,针对与实施方式1的天线装置1同样的构成要素标注相同的标记并省略说明。
如图11A及图11B所示,磁性体5c具有多个(图示例中为四个)狭缝51。多个狭缝51与第二线圈导体4的多个第二导体部42一一对应。各狭缝51在从第一方向D1(第一线圈导体3的卷绕轴方向)观察时,形成在所对应的第二导体部42的第二开口48内。即,磁性体5c在从第一方向D1(第一线圈导体3的卷绕轴方向)观察时,在至少一部分(狭缝51 的部分)与第二开口48不重叠。需要说明的是,关于实施方式3的磁性体5c,针对与实施方式1的磁性体5(参照图1A)同样的结构及功能省略说明。
需要说明的是,关于实施方式3的天线装置1c的使用例,天线装置 1c与实施方式1的天线装置1同样地用于电子设备8。
如以上说明的那样,在实施方式3的天线装置1c中,在磁性体5c在至少一部分与第二导体部42的第二开口48不重叠的情况下,由在第二导体部42流动的电流产生的磁通量容易穿过第二开口48。具体而言,由在第二导体部42流动的电流产生的磁通量容易经由狭缝51而穿过第二开口 48。其结果是,第二导体部42与第二导体部42附近的第一线圈导体3的磁场耦合变强,在第二导体部42附近的第一线圈导体3流动的反向的感应电流变大。由此,在第一线圈导体流动的感应电流的总和减少,因此,能够进一步降低第一线圈导体3与第二线圈导体4的磁场耦合。其结果是,能够使天线装置1c进一步变得小型。
作为实施方式3的变形例1,如图12所示,天线装置1d也可以具备与第二导体部42的第二开口48不重叠的磁性体5d。
作为实施方式3的变形例2,如图13所示,天线装置1d也可以具备与第二导体部42的第二开口48内的一部分不重叠的磁性体5d。变形例2 的磁性体5d不覆盖第一线圈导体3的全部,仅覆盖一部分。在变形例2 中,在第二开口48的一部分存在不具有磁性体5d的区域。
在变形例1、2的天线装置1d中,也能够起到与实施方式3的天线装置1c同样的效果。
(实施方式4)
如图14A及图14B(图14A的X3-X3线剖视图)所示,实施方式4 的天线装置1e在第一线圈导体3的一部分与第二线圈导体4e重叠这一点,与实施方式1的天线装置1(参照图1A)不同。需要说明的是,关于实施方式4的天线装置1e,针对与实施方式1的天线装置1同样的构成要素标注相同的标记并省略说明。
如图14A及图14B所示,实施方式4的天线装置1e具备第二线圈导体4e来代替第二线圈导体4。第二线圈导体4e具备多个(图示例中为四个)第二导体部42e来代替多个第二导体部42。需要说明的是,关于实施方式4的第二线圈导体4e,针对与实施方式1的第二线圈导体4(参照图 1A)同样的结构及功能省略说明。
多个第二导体部42e分别具有形成于基材2的第一主面21的部分421 和形成于第二主面22的部分422。各第二导体部42e的一部分与第一线圈导体3重叠。即,各第二导体部42e在从第一方向D1(第一线圈导体3 的卷绕轴方向)观察时,具有与第一线圈导体3重叠的部分。在图14A的例子中,在从第一方向D1观察时,各第二导体部42e的部分422的一部分与第一线圈导体3重叠。
如上所述,第二导体部42e具有形成于基材2的第一主面21的部分 421和形成于第二主面22的部分422。因此,各第二导体部42e从第一方向D1(第一线圈导体3的卷绕轴方向)稍微倾斜。倾斜的程度为大于0°且小于10°的范围。
需要说明的是,关于实施方式4的天线装置1e的使用例,天线装置 1e与实施方式1的天线装置1同样地用于电子设备8。
如以上说明的那样,在实施方式4的天线装置1e中,能够降低第一线圈导体3与第二线圈导体4e之间的相互干扰。由此,能够缩窄第一线圈导体3与第二线圈导体4e之间的间隔。其结果是,能够使天线装置1e进一步变得小型。
(实施方式5)
如图15所示,实施方式5的天线装置1f在具有位于第一线圈导体3 的第一开口30内的第三导体部49这一点,与实施方式1的天线装置1(参照图1A)不同。需要说明的是,关于实施方式5的天线装置1f,针对与实施方式1的天线装置1同样的构成要素标注相同的标记并省略说明。
如图15所示,天线装置1f具备第二线圈导体4f来代替第二线圈导体 4。第二线圈导体4f包括第一导体部41、多个第二导体部42以及第三导体部49。需要说明的是,关于实施方式5的第二线圈导体4f,针对与实施方式1的第二线圈导体4(参照图1A)同样的结构及功能省略说明。
第三导体部49在从第一方向D1(第一线圈导体3的卷绕轴方向)观察时,设置在第一线圈导体3的第一开口30内。第三导体部49的卷绕轴与第一线圈导体3的卷绕轴平行。
在第二线圈导体4f中,第一导体部41的多个导体片43、多个第二导体部42及第三导体部49如以下那样连接。按照导体片43、第三导体部 49、导体片43、第二导体部42、导体片43、第二导体部42、导体片43、第二导体部42、导体片43、第二导体部42的顺序将多个导体片43、多个第二导体部42及第三导体部49连接。
如图16所示,在第二线圈导体4f中,在从第一方向D1(第一线圈导体3的卷绕轴方向)观察时,在第一导体部41流动的电流的方向与在第三导体部49流动的电流的循环方向为相反方向。在第一线圈导体3的接近第二线圈导体4f的第三导体部49的部分,产生与在第三导体部49流动的电流反向的第三感应电流i3。因此,在第一线圈导体3中,在接近第一导体部41的部分产生的第一感应电流i1与在接近第二导体部42的部分产生的第二感应电流i2及在接近第三导体部49的部分产生的第三感应电流 i3抵消。由此,在第一线圈导体3流动的电流的总和与不存在第三导体部 49时相比进一步减少。其结果是,能够降低第一线圈导体3与第二线圈导体4f之间的相互干扰。
需要说明的是,关于实施方式5的天线装置1f的使用例,天线装置 1f与实施方式1的天线装置1同样地用于电子设备8。
如以上说明的那样,在实施方式5的天线装置1f中,能够进一步降低第一线圈导体3与第二线圈导体4f之间的相互干扰。由此,能够进一步缩窄第一线圈导体3与第二线圈导体4f之间的间隔。其结果是,能够使天线装置1f进一步变得小型。
在上述各实施方式、变形例中,示出了第一线圈导体3为圆形的例子,但第一线圈导体3并不一定要为圆形。第一线圈导体3也可以是椭圆形、矩形、多边形、其他的形状。关于第二线圈导体4,第二导体部42的一部分接近第一线圈导体3即可,不局限于直角三角形,也可以是其他的三角形或大致三角形。在第一线圈导体3为圆形的情况下,第二导体部42相邻的部分更期望为沿着第一线圈导体3的圆弧状。
另外,在上述的各实施方式、变形例中,在从第一方向D1的俯视下,示出了第一线圈导体部31与第二线圈导体部32重叠的例子,但第一线圈导体部31与第二线圈导体部32不必完全重叠。例如,通过使第一线圈导体部31与第二线圈导体部32错开,能够控制磁通量的辐射方向。
以上说明的实施方式及变形例只不过是本实用新型的各种实施方式及变形例的一部分。另外,实施方式及变形例只要能够实现本实用新型的目的,则也可以根据设计等进行各种变更。
(总结)
根据以上说明的实施方式及变形例而公开了以下的方式。
第一方式的天线装置(1)具备第一线圈导体(3)和第二线圈导体(4)。第一线圈导体(3)用于第一***,呈螺旋状。第二线圈导体(4)用于第二***。第一线圈导体(3)具有第一开口(30)。第二线圈导体(4)包括第一导体部(41)和第二导体部(42)。第一导体部(41)在从第一线圈导体(3)的卷绕轴方向(第一方向D1)观察时,设置为包围第一线圈导体(3)的形成区域。第二导体部(42)与第一导体部(41)连接,卷绕为具有第二开口(48)。第二导体部(42)的至少一部分在从第一线圈导体(3)的卷绕轴方向观察时,配置在比第一线圈导体(3)的最外周靠外侧的位置。在第二导体部(42)中,第二开口(48)的至少一部分配置在第一线圈导体(3)的形成区域的外侧。第二导体部(42)具有相较于第一导体部(41)更远离第一线圈导体(3)的部分。
在第一方式的天线装置(1)中,设置有配置在比第一线圈导体(3) 的最外周靠外侧的第二线圈导体(4)的第二导体部(42)。而且,第二导体部(42)具有相较于第一导体部(41)更远离第一线圈导体(3)的部分。由此,能够减弱第一线圈导体(3)与第二线圈导体(4)之间的磁场耦合,因此,能够降低第一线圈导体(3)与第二线圈导体(4)之间的相互干扰。
在第二方式的天线装置(1)中,根据第一方式,第二线圈导体(4) 在从第一线圈导体(3)的卷绕轴方向(第一方向D1)观察时,在第一导体部(41)流动的电流的相对于第一开口(30)的重心的循环方向与在第二导体部(42)流动的电流的相对于第二开口(48)的重心的循环方向为相同的方向。
在第三方式的天线装置(1)中,根据第一方式,在第二线圈导体(4) 中,从设置为包围第一线圈导体(3)的形成区域的第一导体部(41)产生的磁通量与从第二导体部(42)产生的磁通量是同相的。
在第四方式的天线装置(1)中,根据第一方式~第三方式中任一方式,还具备磁性体(5)。磁性体(5)的至少一部分在从第一线圈导体(3) 的卷绕轴方向观察时,与第一线圈导体(3)的形成区域重叠。
在第四方式的天线装置(1)中,设置有至少一部分与第一线圈导体 (3)的形成区域重叠的磁性体(5)。由此,能够得到所希望的电感。
在第五方式的天线装置(1c;1d)中,根据第四方式,磁性体(5c; 5d)在从第一线圈导体(3)的卷绕轴方向观察时,具有与第二开口(48) 不重叠的部分(狭缝51)。
在第五方式的天线装置(1c;1d)中,当磁性体(5c;5d)与第二导体部(42)的第二开口(48)不重叠时,与在第二导体部(42)附近的第一线圈导体(3)流动的反向的感应电流变大,能够进一步降低第一线圈导体(3)与第二线圈导体(4)的磁场耦合。其结果是,能够使天线装置 (1c;1d)进一步变得小型。
在第六方式的天线装置(1e)中,根据第一方式~第五方式中任一方式,第二线圈导体(4e)的第二导体部(42e)在从第一线圈导体(3)的卷绕轴方向观察时,具有与第一线圈导体(3)重叠的部分。
在第六方式的天线装置(1e)中,能够降低第一线圈导体(3)与第二线圈导体(4)之间的耦合度。由此,能够缩窄第一线圈导体(3)与第二线圈导体(4)之间的间隔。其结果是,能够使天线装置(1e)进一步变得小型。
在第七方式的天线装置(1f)中,根据第一方式~第六方式中任一方式,第二线圈导体(4f)还包括第三导体部(49)。第三导体部(49)在从第一线圈导体(3)的卷绕轴方向观察时,设置在第一线圈导体(3)的第一开口(30)内。第三导体部(49)的卷绕轴与第一线圈导体(3)的卷绕轴平行。
在第七方式的天线装置(1f)中,能够进一步降低第一线圈导体(3) 与第二线圈导体(4f)之间的耦合度。由此,能够进一步缩窄第一线圈导体(3)与第二线圈导体(4f)之间的间隔。其结果是,能够使天线装置(1f) 进一步变得小型。
第八方式的天线装置(1)根据第一方式~第七方式中任一方式,还具备基材(2)。在基材(2)设置有第一线圈导体(3)及第二线圈导体(4)。第二导体部(42)设置于基材(2)的角部。
在第九方式的天线装置(1)中,根据第一方式~第八方式中任一方式,第二导体部(42)设置在最远离第一线圈导体(3)的位置。
在第十方式的天线装置(1)中,根据第一方式~第九方式中任一方式,第二导体部(42)设置有多个。
在第十一方式的天线装置(1)中,根据第十方式,多个第二导体部 (42)设置在对称位置。
在第十一实用新型的天线装置(1)中,通过将第二导体部(42)设置在对称位置,能够提高第二线圈导体(4)的天线特性的对称性。
在第十二方式的天线装置(1)中,根据第十方式或第十一方式,多个第二导体部(42)的匝数互不相同。
在第十二方式的天线装置(1)中,通过使第二导体部(42)的匝数互不相同,能够改变第二线圈导体(4)的天线特性的指向性。在周围存在金属部件的情况下能够避免影响。
在第十三方式的天线装置(1)中,根据第十方式或第十一方式,多个第二导体部(42)的形成区域的面积互不相同。
在第十三方式的天线装置(1)中,通过使第二导体部(42)的形成区域的面积互不相同,能够改变第二线圈导体(4)的天线特性的指向性。
在第十四方式的天线装置(1)中,根据第十方式或第十一方式,多个第二导体部(42)的形成区域的面积相等。
根据第十四方式的天线装置(1),能够使磁场分布对称。
在第十五方式的天线装置(1)中,根据第一方式~第十四方式中任一方式,第一线圈导体(3)是无线充电用线圈,第二线圈导体(4)是近接通信用线圈。
在第十六方式的天线装置(1)中,根据第一方式~第十五方式中任一方式,第一***的频带是包含于LF带~HF带的频带。
第十七方式的通信***(7)具备第一方式~第十六方式中任一方式的天线装置、第一***用电路(71)、以及第二***用电路(72)。
第十八方式的电子设备(8)具备第一方式~第十六方式中任一方式的天线装置(1)、电路基板(81)、以及壳体(82)。电路基板(81)具有用于使天线装置(1)动作的***电路。壳体(82)收容天线装置(1)及电路基板(81)。
附图标记说明:
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f 天线装置;
2 基材;
3 第一线圈导体;
30 第一开口;
4、4a、4b、4e、4f 第二线圈导体;
41、41a 第一导体部;
42、42a、42b、42e 第二导体部;
48 第二开口;
49 第三导体部;
5、5c、5d 磁性体;
7 通信***;
71 第一***用电路;
72 第二***用电路;
8 电子设备;
81 电路基板;
82 壳体。

Claims (18)

1.一种天线装置,其特征在于,
所述天线装置具备:
用于第一***且呈螺旋状的第一线圈导体;以及
用于第二***的第二线圈导体,
所述第一线圈导体具有第一开口,
所述第二线圈导体包括:
第一导体部,其设置为在从所述第一线圈导体的卷绕轴方向观察时包围所述第一线圈导体的形成区域;以及
第二导体部,其与所述第一导体部连接,卷绕为具有第二开口,在从所述第一线圈导体的所述卷绕轴方向观察时,至少一部分配置在比所述第一线圈导体的最外周靠外侧的位置,并且,所述第二开口的至少一部分配置在所述第一线圈导体的所述形成区域的外侧,
所述第二导体部具有相较于所述第一导体部更远离所述第一线圈导体的部分。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
所述第二线圈导体中,在从所述第一线圈导体的所述卷绕轴方向观察时,在所述第一导体部流动的电流的相对于所述第一开口的重心的循环方向与在所述第二导体部流动的电流的相对于所述第二开口的重心的循环方向是相同的方向。
3.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,
所述第二线圈导体中,从设置为包围所述第一线圈导体的所述形成区域的所述第一导体部产生的磁通量与从所述第二导体部产生的磁通量是同相的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述天线装置还具备磁性体,在从所述第一线圈导体的所述卷绕轴方向观察时,所述磁性体的至少一部分与所述第一线圈导体的所述形成区域重叠。
5.根据权利要求4所述的天线装置,其特征在于,
所述磁性体具有在从所述第一线圈导体的所述卷绕轴方向观察时与所述第二开口不重叠的部分。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述第二线圈导体的所述第二导体部具有在从所述第一线圈导体的所述卷绕轴方向观察时与所述第一线圈导体重叠的部分。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述第二线圈导体还包括第三导体部,在从所述第一线圈导体的所述卷绕轴方向观察时,所述第三导体部设置在所述第一线圈导体的所述第一开口内,
所述第三导体部的卷绕轴与所述第一线圈导体的所述卷绕轴平行。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述天线装置还具备设置有所述第一线圈导体及所述第二线圈导体的基材,
所述第二导体部设置于所述基材的角部。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述第二导体部设置在最远离所述第一线圈导体的位置。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述第二导体部设置有多个。
11.根据权利要求10所述的天线装置,其特征在于,
多个所述第二导体部设置在对称位置。
12.根据权利要求10所述的天线装置,其特征在于,
多个所述第二导体部的匝数互不相同。
13.根据权利要求10所述的天线装置,其特征在于,
多个所述第二导体部的形成区域的面积互不相同。
14.根据权利要求10所述的天线装置,其特征在于,
多个所述第二导体部的形成区域的面积相等。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述第一线圈导体是无线充电用线圈,
所述第二线圈导体是近距离无线通信用线圈。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置,其特征在于,
所述第一***的频带是包含于LF带~HF带的频带。
17.一种通信***,其特征在于,
所述通信***具备:
权利要求1至16中任一项所述的天线装置;
所述第一***用的电路;以及
所述第二***用的电路。
18.一种电子设备,其特征在于,
所述电子设备具备:
权利要求1至16中任一项所述的天线装置;
电路基板,其具有用于使所述天线装置动作的***电路;以及
壳体,其***述天线装置及所述电路基板。
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