JP6504231B2 - アンテナ装置および電子機器 - Google Patents
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Description
導電性部材と、
給電回路が接続される結合コイルを有するコイル素子と、
キャパシタと、
を備え、
前記導電性部材は導体開口および前記導電性部材の外縁と前記導体開口とを連接する間隙を有し、
前記キャパシタは前記間隙を渡るように配置され、
前記導電性部材は前記キャパシタとともにループ状の電流経路を形成し、
前記結合コイルは前記ループ状の電流経路に磁界結合し、
前記導電性部材は面状の導体パターンを有し、
前記結合コイルのコイル巻回軸は、前記導体パターンに直交または実質的に直交し、
前記導体パターンの平面視で、前記結合コイルのコイル開口は前記導体開口に重なる、
ことを特徴とする。
前記アンテナ装置は
導電性部材と、
給電回路が接続される結合コイルを有するコイル素子と、
キャパシタと、
を備え、
前記導電性部材は導体開口および前記導電性部材の外縁と前記導体開口とを連接する間隙を有し、
前記キャパシタは前記間隙を渡るように配置され、
前記導電性部材は前記キャパシタとともにループ状の電流経路を形成し、
前記結合コイルは前記ループ状の電流経路に磁界結合し、
前記導電性部材は面状の導体パターンを有し、
前記結合コイルのコイル巻回軸は、前記導体パターンに直交または実質的に直交し、
前記導体パターンの平面視で、前記結合コイルのコイル開口は前記導体開口に重なる、
ことを特徴とする。
図1(A)は第1の実施形態に係るアンテナ装置301の平面図であり、図1(B)はそのコイル素子配置部ACの平面図である。図2はコイル素子20の実装前のコイル素子配置部の平面図である。
図3(A)は第2の実施形態に係るアンテナ装置の平面図であり、図3(B)はそのコイル素子配置部ACの平面図である。コイル素子20は補助導体を備え、第2導体は第2導体部21A,21Bにより構成される。その他の構成は第1の実施形態で示したものと同じである。
図14(A)は第3の実施形態に係るアンテナ装置の平面図であり、図14(B)はそのコイル素子配置部ACの平面図である。図14(C)はコイル素子20の実装前のコイル素子配置部の平面図である。
図15(A)(B)は第4の実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。但し、間隙に接続されるキャパシタの図示は省略している。配線基板110の導電性部材の構成は図1(B)または図3(B)に示したものと同様である。第1の実施形態または第2の実施形態とは、第1導体部11における導体開口OPの位置関係が異なる。その他の構成は第1の実施形態または第2の実施形態で示したものと同じである。
第5の実施形態では、線状部を有する第1導体部を備えるアンテナ装置について示す。図17(A)は第5の実施形態のアンテナ装置におけるコイル素子20の実装前のコイル素子配置部の平面図である。第2の実施形態とは、第1導体部11が線状部を有する点で異なる。その他の構成は第2の実施形態で示したものと同じである。図17(B)は比較例のアンテナ装置におけるコイル素子配置部の平面図である。いずれもコイル素子20は二点鎖線で表し、間隙に接続されるキャパシタの図示は省略している。
本実施形態 比較例
_______________________
k13 0.02069 0.00012
k23 0.01007 0.00325
_______________________
本実施形態で示したように、ループ状の電流経路と通信相手アンテナ500との結合係数k23は、比較例に対して大きいので、第1導体部11の線状部が放射に寄与していることが分かる。また、第1導体部11が第1導体部の延伸部11A,11Bおよび第2導体部21A,21Bと一部接続されることで、第1導体部11に誘起される電流が増加するため、結合係数k13も同様に、比較例に対して大きくなる。
第6の実施形態では、第1導体部11の外縁と導体開口OPとを連接する間隙の引出方向がこれまでに示した例とは異なる例を示す。その他の構成は第1の実施形態で示したものと同じである。
図20は第7の実施形態に係るアンテナ装置の主要部の平面図である。但し、コイル素子20は二点鎖線で表している。
第8の実施形態では、第2の実施形態に比べて、第2導体部が短い例を示す。その他の構成は第2の実施形態で示したものと同じである。図21は第8の実施形態のアンテナ装置におけるコイル素子20およびキャパシタの実装前のコイル素子配置部の平面図である。
第9の実施形態では、配線基板110に形成される第2導体部が1ターン以上のコイル形状であるアンテナ装置について示す。その他の構成は第2の実施形態で示したものと同じである。
第10の実施形態では、平面コイル状のコイル素子を備えるアンテナ装置について示す。
第11の実施形態では、コイル素子の結合コイルのコイル巻回軸方向が基材の面に対し垂直方向である別の例を示す。
第12の実施形態では、特にループ状導体(10)と通信相手アンテナ(500)との結合係数k23(図8参照)を高めたアンテナ装置について示す。
図30(A)は第13の実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。このアンテナ装置は、第1導体部の延伸部11A,11B第2導体部21A,21B,21Cを含む導電性部材を備える。また、給電回路が接続される結合コイルを有するコイル素子20を備える。第2の実施形態とは、第2導体部21A,21B,21Cが構成され、キャパシタ3A,3Bを備える点で異なる。その他の構成は第2の実施形態で示したものと同じである。図30(A)では、コイル素子20を載置する前の状態を示している。
第14の実施形態では、筐体の導体部を含むアンテナ装置の例について示す。第2の実施形態とは、アンテナ装置が筐体の導体部を含む点で異なる。また、第1導体部11の外縁に対するコイル素子20の巻回方向が異なり、それに伴う配線基板110の面に形成された導電性部材の形状が異なる。その他の構成は第2の実施形態で示したものと同じである。
第15の実施形態では、第14の実施形態で示した例とは異なる、筐体の導体部を含むアンテナ装置の例について示す。第14の実施形態とは、第1筐体導体部210および第2筐体導体部220が電気的に繋がっている点で異なる。その他の構成は第14の実施形態で示したものと同じである。
第16の実施形態では、筐体の導体部とコイル素子の配置位置との幾つかの関係について示す。第1の実施形態または第2の実施形態とは、アンテナ装置が筐体の導体部を含む点で異なる。また、図中の幾つかの例では、第1導体部11の外縁に対するコイル素子20の位置関係に伴う配線基板110の面に形成された導電性部材の形状が異なる。その他の構成は第1の実施形態または第2の実施形態で示したものと同じである。
第17の実施形態では、筐体の導体部を放射素子の一部として利用するアンテナ装置の例を示す。
第18の実施形態では、電子機器の筐体の導体部を面状導体として利用したアンテナ装置およびそれを備える電子機器の例を示す。第1の実施形態とは、第1導体部が筐体の導体部の一部を利用して構成される点で異なる。
第19の実施形態では、電子機器の筐体の導体部を面状導体として利用したアンテナ装置およびそれを備える電子機器の例を示す。第18の実施形態とは、アンテナ装置がグランド導体パターンを含む点で異なる。その他の構成は第18の実施形態で示したものと同じである。
第20の実施形態では、電子機器の筐体の導体部を面状導体として利用したアンテナ装置およびそれを備える電子機器の例を示す。第18の実施形態とは、第1筐体導体部210と第2筐体導体部220が、配線基板120に形成された導体パターン122を介して接続されている点で異なる。その他の構成は第18の実施形態で示したものと同じである。
C11,C12,C21,C22…キャパシタ
C3…キャパシタ
CP1〜CP8…接続部
E1…コイル素子の第1端
E2…コイル素子の第2端
G1…間隙(キャパシタの接続部)
L1,L2,L21,L22,L3…インダクタ
MC…整合回路
OP…導体開口
OP1…第1導体開口
OP2…第2導体開口
SL…スリット
3…キャパシタ
7a〜7q…基材層
10…ループ状導体
11…第1導体部
11A,11B…第1導体部の延伸部
14,15…コイル素子接続パッド
20…コイル素子
21,21A,21B…第2導体部
22A,22B…補助コイル接続パッド
40…コイル素子
60…表示・操作パネル
70…多層基板
71A,71B,71E,71F,71G,71H…線状導体
71C,71D…端面導体
72A,72B,73A,73B,74…線状導体
78…結合コイルのコイル導体
81,82…端面導体
92A,93A…端子
92B,93B…外部接続導体
94,95…端子
110…配線基板
111…面状導体
120…配線基板
121…グランド導体パターン
122…導体パターン
210,210A,210B…第1筐体導体部
220…第2筐体導体部
230…筐体導体接続部
240…筐体樹脂部
301…アンテナ装置
301X,301Y,301Z…比較例のアンテナ装置
303,304…電子機器
310…RFIC
402…電子機器
410…非磁性体層
410a,410b,410c,410d…入出力端子
411,412,413,414,415…磁性体層
411a,412a,413a,414a,415a…コイル用導体パターン
413b…補助コイルパターン
500…通信相手アンテナ
Claims (6)
- 基材と、
前記基材に形成された導電性部材と、
積層体で構成され、給電回路が接続される結合コイルおよび当該結合コイルに繋がる複数の入出力端子を有する、実装部品であるコイル素子と、
キャパシタと、
を備え、
前記導電性部材は、面状の導体パターン、導体開口および前記導電性部材の外縁と前記導体開口とを連接する間隙を有し、
前記キャパシタは前記間隙を渡るように配置され、
前記導電性部材は前記キャパシタとともにループ状の電流経路を形成し、
前記結合コイルは前記ループ状の電流経路に磁界結合し、
前記結合コイルのコイル巻回軸は、前記導体開口に直交または実質的に直交し、
前記基材の平面視で、前記結合コイルのコイル開口および前記結合コイルの全部は前記導体開口に重なり、
前記導電性部材は、前記基材の平面視で前記導体開口内に配置される、前記複数の入出力端子が接続される複数のコイル素子接続パッドを有する、
ことを特徴とするアンテナ装置。 - 前記導電性部材の少なくとも一部はグランド導体パターンである、請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記キャパシタは前記導電性部材の外縁に近接する、請求項1または2に記載のアンテナ装置。
- 前記ループ状の電流経路は共振回路を構成し、
前記共振回路の共振周波数は通信周波数帯である、請求項1から3のいずれかに記載のアンテナ装置。 - 前記結合コイルのコイル用導体パターンは前記積層体の積層方向に互いに重なる部分を有する、請求項1から4のいずれかに記載のアンテナ装置。
- アンテナ装置を備える電子機器において、
前記アンテナ装置は、
基材と、
前記基材に形成された導電性部材と、
積層体で構成され、給電回路が接続される結合コイルおよび当該結合コイルに繋がる複数の入出力端子を有する、実装部品であるコイル素子と、
キャパシタと、
を備え、
前記導電性部材は、面状の導体パターン、導体開口および前記導電性部材の外縁と前記導体開口とを連接する間隙を有し、
前記キャパシタは前記間隙を渡るように配置され、
前記導電性部材は前記キャパシタとともにループ状の電流経路を形成し、
前記結合コイルは前記ループ状の電流経路に磁界結合し、
前記結合コイルのコイル巻回軸は、前記導体開口に直交または実質的に直交し、
前記基材の平面視で、前記結合コイルのコイル開口および前記結合コイルの全部は前記導体開口に重なり、
前記導電性部材は、前記基材の平面視で前記導体開口内に配置される、前記複数の入出力端子が接続される複数のコイル素子接続パッドを有する、
ことを特徴とする電子機器。
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