JP2007174049A - Non-contact communication antenna - Google Patents

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敏和 浦田
Junji Chikada
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact communication antenna capable of expanding a communication range. <P>SOLUTION: The non-contact communication antenna performs data communication by non-contact transmission using electromagnetic induction. The antenna comprises an antenna coil 2 at which a covered wire 2a is wound up in close contact with the direction of a plane. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電磁誘導を利用した非接触通信によってデータ通信を行うための非接触通信用アンテナに関するものである。   The present invention relates to a non-contact communication antenna for performing data communication by non-contact communication using electromagnetic induction.

近年、電磁気が作用する近接領域内において、この電磁誘導を利用して書込装置と読出装置との間で相互にデータ通信を行い、電子決裁や本人認証等を行う非接触通信機器（例えば、携帯電話、ＩＤタグ等）が提案されている。
このような、非接触通信機器には、図８に示すように、樹脂基板１にエッチング加工で形成される平板状のアンテナコイル２を備えた非接触通信用アンテナ（ループアンテナ）が広く使用されている。係る構造のアンテナコイルは、例えば、特許文献１に開示されている。
特開２００５−９３８６７号公報 In recent years, non-contact communication devices that perform data communication between a writing device and a reading device by using this electromagnetic induction and perform electronic approval, identity authentication, etc. within a proximity region where electromagnetics act (for example, Mobile phones, ID tags, etc.) have been proposed.
For such non-contact communication devices, as shown in FIG. 8, a non-contact communication antenna (loop antenna) having a flat antenna coil 2 formed by etching on the resin substrate 1 is widely used. ing. An antenna coil having such a structure is disclosed in Patent Document 1, for example.
JP 2005-93867 A

ところで、上述のループアンテナは、開口面積の大きさに比例して利得が大きくなることが知られており、利得を増大して通信可能距離を拡大するには、アンテナコイルの内面積を大きくすることが最も一般的とされている。 アンテナコイルの内面積を大きくするには、コイルの線幅を細くして線間隔を狭めることが考えられるが、パターンコイルは導体層が薄く抵抗分が大きいことから、コイルの線幅を細くすると、その分、コイル抵抗が増大し、且つ、線間隔を狭めると線間容量分も増大してアンテナ特性が劣化する弊害が生じるため、この方法には限界があるという問題があった。   Incidentally, it is known that the gain of the loop antenna described above increases in proportion to the size of the opening area. To increase the gain and increase the communicable distance, the inner area of the antenna coil is increased. It is the most common. In order to increase the inner area of the antenna coil, it is conceivable to reduce the line spacing by narrowing the coil line width. However, since the pattern coil has a thin conductor layer and a large resistance, the coil line width is reduced. As a result, the coil resistance is increased, and if the line spacing is narrowed, the line capacity is increased and the antenna characteristics are deteriorated. Therefore, there is a problem that this method has a limit.

また、通常、アンテナコイルの裏面側には非接触通信機器の回路基板等が配置されることから、その影響でアンテナコイルの表面側に比べて裏面側のアンテナ特性が劣化し、これに伴って裏面側の通信可能距離も短くなるという問題もあった。   In addition, since a circuit board or the like of a non-contact communication device is usually disposed on the back side of the antenna coil, the antenna characteristics on the back side are deteriorated compared to the front side of the antenna coil due to the influence. There was also a problem that the communicable distance on the back side was shortened.

本発明は、係る問題を解消し、通信可能距離の拡大を図った効率の良い非接触通信用アンテナを提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide an efficient non-contact communication antenna that solves such problems and expands a communicable distance.

すなわち、請求項１に記載の本発明は、電磁誘導を利用した非接触通信によってデータ通信を行うための非接触通信用アンテナであって、被覆線を平面方向に密接させて巻回したアンテナコイルを備えることを特徴としている。   That is, the present invention according to claim 1 is a non-contact communication antenna for performing data communication by non-contact communication using electromagnetic induction, and is an antenna coil wound with a covered wire in close contact with each other in a plane direction. It is characterized by having.

また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の非接触通信用アンテナにおいて、前記アンテナコイルは、各端部が電気的に接続された複数の前記被覆線を並行に同時巻きして形成されていることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the non-contact communication antenna according to the first aspect, the antenna coil is configured to simultaneously wind a plurality of the covered wires whose ends are electrically connected in parallel. It is characterized by being formed.

また、請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２の何れかに記載の非接触通信用アンテナにおいて、前記被覆線と被覆線の間に樹脂材が介在されて成ることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the contactless communication antenna according to the first or second aspect, a resin material is interposed between the covered wire and the covered wire. It is a feature.

また、請求項４に記載の本発明は、請求項１から請求項３までの何れかに記載の非接触通信用アンテナにおいて、前記アンテナコイルの一部が厚さ方向に折曲されて成ることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the noncontact communication antenna according to any one of the first to third aspects, a part of the antenna coil is bent in the thickness direction. It is characterized by.

また、請求項５に記載の本発明は、請求項１から請求項３までの何れかに記載の非接触通信用アンテナにおいて、厚さ方向に折曲されたアンテナコイルと、非折曲のアンテナコイルを相互に接続して構成されていることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the noncontact communication antenna according to any one of the first to third aspects, wherein the antenna coil is bent in the thickness direction, and the non-folded antenna is used. It is characterized in that the coils are connected to each other.

また、請求項６に記載の本発明は、請求項１から請求項５までの何れかに記載の非接触通信用アンテナにおいて、前記被覆線として融着性被覆線が使用されていることを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the non-contact communication antenna according to any one of the first to fifth aspects, a fusible coated wire is used as the coated wire. It is said.

また、請求項７に記載の本発明は、請求項１から請求項６までの何れかに記載の非接触通信用アンテナにおいて、前記アンテナコイルの一方の面の全面に渡り、または部分的にシート状の磁性体が配設されて成ることを特徴としている。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the contactless communication antenna according to any one of the first to sixth aspects, wherein the entire surface of one surface of the antenna coil is partially or partially a sheet. It is characterized in that a magnetic material is provided.

また、請求項８に記載の本発明は、請求項１から請求項７までの何れかに記載の非接触通信用アンテナにおいて、前記アンテナコイルが接続される基板を備え、当該基板に前記アンテナコイルと並列に接続され、容量調整が可能なコンデンサが設けられていることを特徴としている。   The present invention according to claim 8 is the contactless communication antenna according to any one of claims 1 to 7, further comprising a substrate to which the antenna coil is connected, and the antenna coil on the substrate. And a capacitor capable of adjusting the capacitance is provided.

また、請求項９に記載の本発明は、請求項８に記載の非接触通信用アンテナにおいて、前記基板と前記アンテナコイルとが電気絶縁性のシートに一体的に固定されていることを特徴としている。   According to a ninth aspect of the present invention, in the noncontact communication antenna according to the eighth aspect, the substrate and the antenna coil are integrally fixed to an electrically insulating sheet. Yes.

請求項１〜９に記載の本発明によれば、被覆線を平面方向に密接させて巻回することによりアンテナコイルを形成したので、アンテナコイルの厚みを厚くすること無くコイルの線間隔を詰めることができ、これにより、アンテナコイルの内面積を拡大することができる。また、被覆線はパターンコイルに比べて断面積を大きくできるため、コイル抵抗を小さくできる。これらの作用効果により、アンテナ特性が改善され、通信可能距離を拡大できる。   According to the first to ninth aspects of the present invention, since the antenna coil is formed by winding the coated wire in close contact with the plane direction, the line spacing of the coil is reduced without increasing the thickness of the antenna coil. Thus, the inner area of the antenna coil can be enlarged. Further, since the cross-sectional area of the covered wire can be increased as compared with the pattern coil, the coil resistance can be reduced. Due to these effects, the antenna characteristics are improved and the communicable distance can be expanded.

また、請求項２に記載の本発明によれば、複数の被覆線を並行に同時巻きすることによりアンテナコイルを形成したので、実質的にコイルの表皮面積が増大し、コイル抵抗をより小さくできることから、アンテナ特性が改善され、通信可能距離を拡大できる。   According to the second aspect of the present invention, since the antenna coil is formed by simultaneously winding a plurality of coated wires in parallel, the skin area of the coil is substantially increased and the coil resistance can be further reduced. Therefore, the antenna characteristics are improved and the communicable distance can be expanded.

また、請求項３に記載の本発明によれば、被覆線と被覆線の間に樹脂材を介在すると、隣接する線間（導体間）に所定のギャップが確保され、線間容量を低減することができる。これにより、アンテナ特性が改善され、通信可能距離を拡大できる。   According to the third aspect of the present invention, when a resin material is interposed between the covered wire and the covered wire, a predetermined gap is secured between adjacent wires (between conductors), thereby reducing the capacitance between the wires. be able to. Thereby, antenna characteristics are improved and the communicable distance can be expanded.

また、請求項４に記載の本発明によれば、アンテナコイルを厚さ方向に折り曲げることにとり、折り曲げ側の磁界強度を増大することができる。したがって、アンテナコイルを、非接触通信機器が配設される裏側方向に折り曲げることで、非接触通信機器の影響で劣化が見られる裏面側のアンテナ特性が改善され、裏面側の通信可能距離を拡大することができる。
この際、アンテナコイルに折り曲げない部分を残すことにより、折り曲げによる表面側のアンテナ特性への影響を制御することができる。 According to the present invention as set forth in claim 4, the magnetic field strength on the bent side can be increased by bending the antenna coil in the thickness direction. Therefore, by bending the antenna coil in the direction of the back side where the non-contact communication device is installed, the antenna characteristics on the back side where deterioration is seen due to the influence of the non-contact communication device are improved, and the communicable distance on the back side is expanded. can do.
At this time, by leaving a portion that is not bent in the antenna coil, the influence of the bending on the antenna characteristics on the surface side can be controlled.

この場合、請求項５に記載の本発明のように、上述のような折り曲げの有るアンテナコイルと折り曲げの無いアンテナコイルを組み合わせることによっても、上記同様の効果が得られる。   In this case, as in the fifth aspect of the present invention, the same effect as described above can be obtained by combining the above-described bent antenna coil and the unfolded antenna coil.

また、請求項６に記載の本発明によれば、被覆線として融着性被覆線を使用してコイルを固めることにより、リング状やＵ字状等、実情に応じた任意のコイル形状を容易に実現できる。   Further, according to the present invention described in claim 6, any coil shape corresponding to the actual situation such as a ring shape or a U shape can be easily obtained by using a fusible coated wire as the coated wire and hardening the coil. Can be realized.

また、請求項７に記載の本発明によれば、アンテナコイルの一方の面の全面に
シート状の磁性体を配設することにより、この磁性体による磁気的シールド効果により、コイル近傍に導電体（金属板等）が存在した場合の、磁界による渦電流を低減できるため、アンテナ特性が改善され、通信可能距離を拡大できる。
また、この磁性体を部分的に配置し、その大きさ等でコイルのインダクタンスを調整することにより、コイルの共振周波数を調整することができる。これにより、アンテナ特性のバラ付きを抑えて、アンテナ特性の最適化が図れるようになる。 According to the seventh aspect of the present invention, a sheet-like magnetic body is disposed on the entire surface of one surface of the antenna coil, and a conductor is provided in the vicinity of the coil due to the magnetic shielding effect of the magnetic body. Since the eddy current due to the magnetic field can be reduced when a (metal plate or the like) is present, the antenna characteristics are improved and the communicable distance can be expanded.
Further, the resonance frequency of the coil can be adjusted by partially disposing the magnetic body and adjusting the inductance of the coil by its size or the like. As a result, it is possible to optimize antenna characteristics while suppressing variations in antenna characteristics.

また、請求項８に記載の本発明によれば、アンテナコイルと並列に容量可変のコンデンサを設けたので、このコンデンサの容量調整によってコイルの共振周波数を調整することができる。これにより、アンテナ特性のバラ付きを抑えて、アンテナ特性の最適化が図れるようになる。   According to the eighth aspect of the present invention, since the variable capacitance capacitor is provided in parallel with the antenna coil, the resonance frequency of the coil can be adjusted by adjusting the capacitance of the capacitor. As a result, it is possible to optimize antenna characteristics while suppressing variations in antenna characteristics.

また、請求項９に記載の本発明によれば、基板とアンテナコイルを電気絶縁性のシートに固定し、一体構造とすることにより、アンテナ単体での特性評価や調整が可能となるため、アンテナ特性の安定化に極めて有効となる。   According to the present invention described in claim 9, since the substrate and the antenna coil are fixed to the electrically insulating sheet and integrated into one structure, it is possible to evaluate and adjust the characteristics of the antenna alone. This is extremely effective for stabilizing the characteristics.

以下、図面に基づいて本発明に係る非接触通信用アンテナの実施の形態を説明する。   Embodiments of a contactless communication antenna according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施形態による非接触通信用アンテナは、図１に示すように、四角形リング状のアンテナコイル２と、このアンテナコイル２の両端が接続される樹脂基板１とで構成されている。   As shown in FIG. 1, the non-contact communication antenna according to the present embodiment includes a rectangular ring-shaped antenna coil 2 and a resin substrate 1 to which both ends of the antenna coil 2 are connected.

アンテナコイル２は、線径０．２φ程度の被覆線２ａ（絶縁処理が施された導体線）を平面方向に密接させて渦巻状に巻回して成る扁平コイルである。
本実施形態では、この被覆線２ａとして融着性被覆線を使用し、コイル巻回時に被覆線２ａを加熱するか、または、被覆線２ａに溶剤（例えば、アルコール等）を塗布することにより、被覆線同士を接着・固定して、巻数５ターンのアンテナコイル２を形成している。 The antenna coil 2 is a flat coil formed by winding a covered wire 2a (a conductor wire subjected to insulation treatment) having a wire diameter of about 0.2φ in close contact with the plane direction in a spiral shape.
In the present embodiment, a fusible coated wire is used as the coated wire 2a, and the coated wire 2a is heated when the coil is wound, or a solvent (for example, alcohol) is applied to the coated wire 2a, The covered wire is bonded and fixed to form the antenna coil 2 having 5 turns.

また、単線（被覆線１本）に替えてこ被覆線２ａを複数本並行に同時巻きすることによってアンテナコイル２を形成することも可能である。この場合、被覆線２ａの各端部は電気的に短絡させる必要がある。   It is also possible to form the antenna coil 2 by simultaneously winding a plurality of coated wires 2a in parallel instead of a single wire (one coated wire). In this case, each end of the covered wire 2a needs to be electrically short-circuited.

また、コイル巻数が多く、線間容量の影響が懸念される場合は、図５に示すように、必要に応じ、被覆線２ａと被覆線２ａの間に被覆線２ａと略同径の樹脂線１１を介在させて、隣接する被覆線２ａ間に所定のギャップを確保することにより、線間容量の影響を排除することも可能である。
このような樹脂線１１の介装は、コイル巻回時に、被覆線２ａの間に樹脂線１１を挟み込むことにより行うことができる。尚、図５の場合は、被覆線２ａを二巻きする毎に１本の樹脂線１１が介在されるコイル構造である。 Further, when there are many coil turns and there is a concern about the influence of the capacitance between the wires, as shown in FIG. 5, a resin wire having the same diameter as that of the covered wire 2a between the covered wire 2a and the covered wire 2a as necessary It is also possible to eliminate the influence of the capacity between lines by interposing 11 and securing a predetermined gap between the adjacent covered wires 2a.
Such an interposition of the resin wire 11 can be performed by sandwiching the resin wire 11 between the covered wires 2a when winding the coil. In addition, in the case of FIG. 5, it is a coil structure in which one resin wire 11 is interposed whenever the covered wire 2a is wound twice.

そして、本実施形態では、上記構成のアンテナコイル２を含みコイル裏面側のほぼ全面を覆うように、シート状の磁性体８（例えば、金属磁性体）が両面粘着テープ等で貼着されている。尚、アンテナコイル２の機械的強度が確保できれば、この磁性体８をコイル形状に合わせた四角形のリング状やＵ字状にしてコイル部分にのみ貼着するようにしても良い。   And in this embodiment, the sheet-like magnetic body 8 (for example, metal magnetic body) is stuck with the double-sided adhesive tape etc. so that the antenna coil 2 of the said structure is included and the substantially whole surface of the coil back surface side may be covered. . As long as the mechanical strength of the antenna coil 2 can be ensured, the magnetic body 8 may be formed in a square ring shape or a U shape that matches the coil shape and attached only to the coil portion.

他方、このアンテナコイル２の内側の一隅角部であって、上記した磁性体８が除去された部分１３に、四角形の樹脂基板１が配置されており、この樹脂基板１上にコイル接続用パターン４ａ、４ｂや外部接続用パターン５ａ、５ｂ（アンテナ特性の測定用パターンを兼ねる）等がエッチング加工等により形成されている。
尚、コイル接続用パターン４ａ、４ｂには、それぞれアンテナコイル２の端部が電気的に接続され、外部接続用パターン５ａ、５ｂには、図２に示すように、非接触通信機器２０側の回路基板２１に設けた接続端子２２が電気的に接続される。 On the other hand, a rectangular resin substrate 1 is disposed at a corner 13 inside the antenna coil 2 where the magnetic body 8 is removed, and a coil connection pattern is disposed on the resin substrate 1. 4a, 4b and external connection patterns 5a, 5b (also serving as antenna characteristic measurement patterns) are formed by etching or the like.
Note that the end portions of the antenna coil 2 are electrically connected to the coil connection patterns 4a and 4b, respectively, and the external connection patterns 5a and 5b are connected to the contactless communication device 20 side as shown in FIG. The connection terminals 22 provided on the circuit board 21 are electrically connected.

また、この樹脂基板１の裏面であって、上述したコイル接続用パターン４ａと４ｂの間に複数（２個）のチップコンデンサ７が実装されていると共に、樹脂基板内部（樹脂基板１が多層構造の場合は内層）に、僅かな隙間を持って対向する一対の電極６ａ、６ｂで成る平板コンデンサ６が形成されており、この平板コンデンサ６が導体パターンやスルーホール３等を介して上述のチップコンデンサ７に並列に接続されている。
この平板コンデンサ６の電極６ａ、６ｂ部分をレーザ等によりパターン加工（切削）することで、その容量値を微調整することができる。
これら、チップコンデンサ７と平板コンデンサ６により、上述したアンテナコイル２と並列に介装される共振コンデンサ１０が構成され、その基本容量値が上述した平板コンデンサ６の可変容量値で調整できるように成されている。 A plurality (two) of chip capacitors 7 are mounted on the back surface of the resin substrate 1 between the coil connection patterns 4a and 4b described above, and the resin substrate 1 (resin substrate 1 has a multilayer structure). In this case, a flat plate capacitor 6 comprising a pair of electrodes 6a and 6b facing each other with a slight gap is formed on the inner layer). The capacitor 7 is connected in parallel.
The capacitance value can be finely adjusted by patterning (cutting) the electrodes 6a and 6b of the plate capacitor 6 with a laser or the like.
The chip capacitor 7 and the plate capacitor 6 constitute a resonance capacitor 10 interposed in parallel with the antenna coil 2 described above, and the basic capacitance value can be adjusted by the variable capacitance value of the plate capacitor 6 described above. Has been.

上記構成の樹脂基板１にアンテナコイル２を接続すると共に、図２に示すように、アンテナコイル２の表面側より両面粘着テープや樹脂シート等の電気絶縁性のシート材１２を貼り付けて両者を一体的に固定することにより、非接触通信用アンテナが作製される。一体構造とすることにより、アンテナ単体での特性評価や調整が可能となる。
樹脂基板１の外部接続用パターン５ａ、５ｂと回路基板２１の接続端子２２が相互に接続されることにより、非接触通信用アンテナが非接触通信機器２０に固定される。 The antenna coil 2 is connected to the resin substrate 1 having the above-described configuration, and as shown in FIG. 2, an electrically insulating sheet material 12 such as a double-sided adhesive tape or a resin sheet is attached to the antenna coil 2 from the surface side. By fixing them integrally, a non-contact communication antenna is produced. By using an integral structure, it is possible to evaluate and adjust the characteristics of the antenna alone.
The non-contact communication antenna is fixed to the non-contact communication device 20 by connecting the external connection patterns 5 a and 5 b of the resin substrate 1 and the connection terminals 22 of the circuit board 21 to each other.

上記構成の非接触通信用アンテナでは、被覆線２ａを平面方向に密接させて巻回することによりアンテナコイル２が形成されるので、アンテナコイル２の厚みを厚くすること無くコイルの線間隔を詰めることができ、アンテナコイル２の内面積を拡大することが可能となる。また、被覆線２ａはエッチング加工によるパターンコイルに比べてコイルの断面積を大きくできるため、その分コイル抵抗を小さくできる。これらにより、アンテナ特性が改善され、通信可能距離を拡大できる。   In the non-contact communication antenna having the above-described configuration, the antenna coil 2 is formed by winding the covered wire 2a in close contact with the plane direction, and therefore the line spacing of the coil is reduced without increasing the thickness of the antenna coil 2. Therefore, the inner area of the antenna coil 2 can be enlarged. In addition, since the coated wire 2a can have a larger cross-sectional area than the pattern coil formed by etching, the coil resistance can be reduced accordingly. As a result, the antenna characteristics are improved and the communicable distance can be expanded.

また、この際、複数の被覆線２ａを用いて同時巻きすることで、アンテナコイル２の表皮面積が増大し、コイル抵抗をより小さくできることから、アンテナ特性が改善され、更なる通信可能距離の拡大を図ることができる。   Further, at this time, by simultaneously winding using a plurality of covered wires 2a, the skin area of the antenna coil 2 is increased and the coil resistance can be further reduced. Therefore, the antenna characteristics are improved, and the communication range is further expanded. Can be achieved.

また、被覆線２ａと被覆線２ａの間に樹脂材１１を介在して、隣接する線間に所定のギャップを確保することにより、巻線数が多いアンテナコイル２の線間容量を低減し、線間容量によるアンテナ特性の劣化を防止し、通信可能距離を拡大できる。   Further, by interposing the resin material 11 between the covered wire 2a and the covered wire 2a and securing a predetermined gap between adjacent wires, the inter-line capacity of the antenna coil 2 having a large number of windings is reduced, It is possible to prevent deterioration of antenna characteristics due to line-to-line capacity and to increase the communicable distance.

また、アンテナコイル２の裏面側のほぼ全面にシート状の磁性体８が配設されるので、この磁性体８による磁気的シールド効果により、コイル近傍に導電体（金属板等）が存在した場合の、磁界による渦電流を低減でき、アンテナ特性が改善され、通信可能距離を拡大できる。
さらには、アンテナコイル２上に貼り付けられた磁性体８の一部を切り取ったり、或いは、この磁性体８をアンテナコイル２のほぼ全面ではなく、その一部分（部分的）に貼り付けたりすることで、アンテナコイル２のインダクタンスを調整することができる。このようにして、アンテナコイル２の共振周波数を調整することにより、アンテナ特性のバラ付きを抑えて、アンテナ特性の最適化が図れるようになる。 In addition, since the sheet-like magnetic body 8 is disposed on almost the entire back surface side of the antenna coil 2, there is a conductor (metal plate or the like) in the vicinity of the coil due to the magnetic shielding effect of the magnetic body 8. The eddy current due to the magnetic field can be reduced, the antenna characteristics can be improved, and the communicable distance can be expanded.
Further, a part of the magnetic body 8 pasted on the antenna coil 2 is cut off, or the magnetic body 8 is pasted on a part (partial) of the antenna coil 2 instead of almost the entire surface. Thus, the inductance of the antenna coil 2 can be adjusted. In this way, by adjusting the resonance frequency of the antenna coil 2, it is possible to suppress variations in the antenna characteristics and optimize the antenna characteristics.

また、平板コンデンサ６の電極６ａ、６ｂを切削することで、共振コンデンサ１０の容量値を調整し、アンテナコイル２の共振周波数を調整することにより、上記同様、アンテナ特性のバラ付きを抑えてアンテナ特性の最適化が図れる。 尚、共振周波数の調整については、アンテナコイル２のインダクタンス調整と、共振コンデンサ１０の容量調整を併用することも勿論可能である。   Further, by cutting the electrodes 6a and 6b of the plate capacitor 6, the capacitance value of the resonance capacitor 10 is adjusted, and the resonance frequency of the antenna coil 2 is adjusted, so that the antenna characteristic variation can be suppressed and the antenna characteristic can be suppressed. The characteristics can be optimized. As for the adjustment of the resonance frequency, it is of course possible to use both the inductance adjustment of the antenna coil 2 and the capacitance adjustment of the resonance capacitor 10 in combination.

次ぎに、図３に示す実施の形態は、図１で示したアンテナコイル２を一部（短辺部分）を図３（ｂ）に示すように、非接触通信機器２０が配置されるコイル裏面側に折り曲げて成る非接触通信用アンテナである。アンテナコイル２の折り曲げは、非接触通信機器２０の形状に合わせて適宜行う。   Next, in the embodiment shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3B, a part of the antenna coil 2 shown in FIG. This is a non-contact communication antenna that is bent to the side. The antenna coil 2 is appropriately bent according to the shape of the non-contact communication device 20.

アンテナコイル２を裏面側に折り曲げることで、アンテナコイル２の磁界が裏面側への回り込むようになり、裏面側の磁界強度を増大することができる。これにより、非接触通信機器２０を構成する電気部品２３搭載の回路基板２１が配置されることにより、特性劣化がみられる裏面側のアンテナ特性が改善され、裏面側の通信可能距離を拡大することができる。
また、このアンテナコイル２の長辺部分のように、折り曲げない部分を残すことにより、裏面側へ回り込む磁界の量を制御できる。これにより、アンテナコイル２表面側のアンテナ特性に及ぼす影響を制御し、特性劣化を極力少なくすることができる。このように構成することにより、アンテナコイル２の両面（表面側と裏面側）を能動面として有効に使用できるようになる。 By bending the antenna coil 2 to the back surface side, the magnetic field of the antenna coil 2 comes to the back surface side, and the magnetic field strength on the back surface side can be increased. Thereby, by arranging the circuit board 21 mounted with the electrical component 23 that constitutes the non-contact communication device 20, the antenna characteristics on the back surface side where the characteristic deterioration is observed are improved, and the communicable distance on the back surface side is expanded. Can do.
Further, by leaving a portion that is not bent like the long side portion of the antenna coil 2, the amount of the magnetic field that wraps around to the back surface side can be controlled. Thereby, it is possible to control the influence on the antenna characteristics on the surface side of the antenna coil 2 and to minimize characteristic deterioration as much as possible. By comprising in this way, both surfaces (surface side and back surface side) of the antenna coil 2 can be used effectively as an active surface.

次いで、図４に示す実施に形態は、図３に示したような、折り曲げの有るアンテナコイル２と、図１に示したような、折り曲げの無いアンテナコイル２を高さ方向に複数組み合わせて相互に接続した非接触通信用アンテナである。係る構造も、上記同様の作用効果が得られる。   Next, in the embodiment shown in FIG. 4, the antenna coil 2 with bending as shown in FIG. 3 and the antenna coil 2 without bending as shown in FIG. It is the antenna for non-contact communication connected to. Such a structure also provides the same effects as described above.

以上、上述の実施の形態では、被覆線２ａを高さ方向一重に巻回して形成したアンテナコイル２について説明したが、図５に示すように、このアンテナコイル２を厚さ方向に複数積層（図５の場合は２層）することも勿論可能であり、このように構成することにより、各アンテナコイル２の巻数を少なくしてアンテナコイルの内面積を拡大することができること、小形サイズでコイル巻数の多いアンテナコイルが得られる等のメリットが有る。   As described above, in the above-described embodiment, the antenna coil 2 formed by winding the covered wire 2a in the height direction is described. However, as shown in FIG. 5, a plurality of antenna coils 2 are stacked in the thickness direction ( Of course, it is possible to form two layers in the case of FIG. 5, and by configuring in this way, the number of turns of each antenna coil 2 can be reduced and the inner area of the antenna coil can be enlarged, and the coil can be reduced in size. There are advantages such as obtaining an antenna coil having a large number of turns.

次ぎに、本発明による非接触通信用アンテナの効果を確認するため、共振周波数１３．５６ＭＨｚにおけるアンテナ特性の確認試験を行った。
図７は非接触通信用アンテナにおける並列容量（すなわち、アンテナ周波数
）に対する認識距離の変移を示し、図中の（イ）は図１に示す本発明の非接触通信用アンテナの特性、（ロ）は図８に示す従来の非接触通信用アンテナの特性を示している。アンテナコイル２の巻数は、何れも５ターンとした。
尚、確認試験は、これらの非接触通信用アンテナを組み込んだ非接触通信機器を用い、外部書込装置との間でデータ通信を行い、その際の通信可能距離を測定した。 Next, in order to confirm the effect of the non-contact communication antenna according to the present invention, an antenna characteristic confirmation test at a resonance frequency of 13.56 MHz was performed.
FIG. 7 shows the change of the recognition distance with respect to the parallel capacitance (that is, the antenna frequency) in the non-contact communication antenna. In FIG. 7, (a) is the characteristic of the non-contact communication antenna of the present invention shown in FIG. Shows the characteristics of the conventional non-contact communication antenna shown in FIG. The number of turns of the antenna coil 2 was 5 turns.
In the confirmation test, a non-contact communication device incorporating these non-contact communication antennas was used to perform data communication with an external writing device, and the communicable distance at that time was measured.

図７によれば、従来のアンテナ特性（ロ）では、共振周波数における認識距離が９０ｍｍであるのに対し、本発明のアンテナ特性（イ）では、認識距離が約９７ｍｍである。この結果より、本発明の非接触通信用アンテナは、従来に比べて認識距離が拡大されることが分かる。   According to FIG. 7, in the conventional antenna characteristic (b), the recognition distance at the resonance frequency is 90 mm, whereas in the antenna characteristic (b) of the present invention, the recognition distance is about 97 mm. From this result, it can be seen that the recognition distance of the contactless communication antenna of the present invention is increased as compared with the conventional case.

本発明による非接触通信用アンテナの構成を示し、（ａ）表面側を示す図、（ｂ）は裏面側を示す図。The structure of the antenna for non-contact communication by this invention is shown, (a) The figure which shows the surface side, (b) The figure which shows a back surface side. 図１の非接触通信用アンテナを非接触通信機器に取り付けた状態を示す図。The figure which shows the state which attached the antenna for non-contact communication of FIG. 1 to the non-contact communication apparatus. 本発明による折り曲げのある非接触通信用アンテナを非接触通信機器に取り付けた状態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図。The state which attached the non-contact communication antenna with the bending by this invention to the non-contact communication apparatus is shown, (a) is a top view, (b) is a side view. 本発明による折り曲げのある非接触通信用アンテナと折り曲げの無い非接触通信用アンテナを組み合わせて非接触通信機器に取り付けた状態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図。The state which combined the antenna for non-contact communication with bending by this invention and the antenna for non-contact communication without bending was attached to the non-contact communication apparatus, (a) is a top view, (b) is a side view. 本発明によるアンテナコイルの構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。The structure of the antenna coil by this invention is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing. 本発明による図５とは別のアンテナコイルの構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the antenna coil different from FIG. 5 by this invention. 非接触通信装置用アンテナの特性を示す図。The figure which shows the characteristic of the antenna for non-contact communication apparatuses. 従来の非接触通信用アンテナの構成を示し、（ａ）表面側を示す図、（ｂ）は裏面側を示す図。The structure of the conventional antenna for non-contact communication is shown, (a) The figure which shows the surface side, (b) The figure which shows a back surface side.

符号の説明Explanation of symbols

１ 基板（樹脂基板）
２ アンテナコイル
２ａ 被覆線
８ 磁性体
１０ コンデンサ（共振コンデンサ）
１１ 樹脂材（樹脂線） 1 Substrate (resin substrate)
2 Antenna coil 2a Coated wire 8 Magnetic body 10 Capacitor (resonance capacitor)
11 Resin material (resin wire)

Claims (9)

電磁誘導を利用した非接触通信によってデータ通信を行うための非接触通信用アンテナであって、
被覆線を平面方向に密接させて巻回したアンテナコイルを備えることを特徴とする非接触通信用アンテナ。 An antenna for non-contact communication for performing data communication by non-contact communication using electromagnetic induction,
An antenna for non-contact communication, comprising an antenna coil wound with a covered wire in close contact with a plane. 前記アンテナコイルは、各端部が電気的に接続された複数の前記被覆線を並行に同時巻きして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の非接触通信用アンテナ。 The non-contact communication antenna according to claim 1, wherein the antenna coil is formed by simultaneously winding a plurality of the covered wires whose end portions are electrically connected in parallel. 前記被覆線と被覆線の間に樹脂材が介在されて成ることを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の非接触通信用アンテナ。 The non-contact communication antenna according to claim 1, wherein a resin material is interposed between the covered wire and the covered wire. 前記アンテナコイルの一部が厚さ方向に折曲されて成ることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の非接触通信用アンテナ。 The non-contact communication antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein a part of the antenna coil is bent in a thickness direction. 厚さ方向に折曲されたアンテナコイルと、非折曲のアンテナコイルを相互に接続して構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の非接触通信用アンテナ。 The contactless communication according to any one of claims 1 to 3, wherein the antenna coil bent in the thickness direction and the non-bent antenna coil are connected to each other. Antenna. 前記被覆線として融着性被覆線が使用されていることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れかに記載の非接触通信用アンテナ。 The non-contact communication antenna according to claim 1, wherein a fusion-bonded coated wire is used as the coated wire. 前記アンテナコイルの一方の面の全面に渡り、または部分的にシート状の磁性体が配設されて成ることを特徴とする請求項１から請求項６までの何れかに記載の非接触通信用アンテナ。 The contactless communication device according to any one of claims 1 to 6, wherein a sheet-like magnetic body is disposed over the entire surface of one surface of the antenna coil or partially. antenna. 前記アンテナコイルが接続される基板を備え、当該基板に前記アンテナコイルと並列に接続され、容量調整が可能なコンデンサが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項７までの何れかに記載の非接触通信用アンテナ。 8. The substrate according to claim 1, further comprising a substrate to which the antenna coil is connected, and a capacitor that is connected in parallel to the antenna coil and capable of adjusting a capacitance. The antenna for non-contact communication described in 1. 前記基板と前記アンテナコイルとが電気絶縁性のシートに一体的に固定されていることを特徴とする請求項８に記載の非接触通信用アンテナ。 The non-contact communication antenna according to claim 8, wherein the substrate and the antenna coil are integrally fixed to an electrically insulating sheet.
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