JPWO2013073314A1 - アンテナ装置及び無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1において、無線通信システムは、無線通信装置1と、リーダ/ライタ装置2と、を備えている。無線通信装置1は、例えば携帯電話の機能を有するとともに、例えばNFCのような近距離無線通信規格に従って無線通信をリーダ/ライタ装置2と行うことが可能に構成されている。この無線通信に先立ち、ユーザは、まず、無線通信装置1のホットスポットS1を、リーダ/ライタ装置2のホットスポットS2に近接させる。ここで、ホットスポットS1,S2は、無線通信装置1,リーダ/ライタ装置2の内蔵コイルアンテナ(詳細は後述)の磁界強度が大きな箇所を意味する。
以下、第1の実施形態に係る無線通信装置1aについて説明する。図2(a),(b)において、無線通信装置1aは、大略的に、筐体11と、カード挿入口12と、プリント配線板13と、2個1対のガイド14と、メインコイルアンテナ15及びサブコイルアンテナ16を含むアンテナ装置4aと、を備えている。
以下、無線通信装置1aの動作の一例として、無線通信装置1aがパッシブタグの場合におけるICチップ32内のデータ読み出し動作について説明する。サブコイルアンテナ16は、図6に示すように、給電コイル31と磁気結合している。また、ユーザの操作により両装置1a,2のホットスポット同士が近接させられ、メインコイルアンテナ15は、リーダ/ライタ装置2のコイルアンテナと磁気結合する。この状態で、リーダ/ライタ装置2から、読み出し命令で複数のサブキャリアを変調した信号が送出される。
次に、図7を参照し、アンテナ装置の第1の変形例について説明する。図7において、アンテナ装置4bは、アンテナ装置4aと比較して、第2のサブコイルアンテナ16aをさらに備える点で相違する。それ以外に両アンテナ装置4a,4bの間に相違点は無い。それゆえ、アンテナ装置4bにおいて、アンテナ装置4aの構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
次に、図8(a),(b)を参照し、アンテナ装置の第2の変形例について説明する。図8(a)において、アンテナ装置4cは、アンテナ装置4aと比較して、第2のサブコイルアンテナ16bをさらに備える点で相違する。それ以外に両アンテナ装置4a,4cの間に相違点は無い。それゆえ、アンテナ装置4cにおいて、アンテナ装置4aの構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
次に、図9(a),(b)を参照して、第2の実施形態に係る無線通信装置について説明する。図9(a),(b)において、無線通信装置1b(アンテナ装置4d)は、無線通信装置1a(アンテナ装置4a)と比較すると、サブコイルアンテナ16に代えて、サブコイルアンテナ16c及び結合コイル111を備えている点で相違する。それ以外に、両無線通信装置1a,1bの間に相違点は無い。それゆえ、無線通信装置1bにおいて、無線通信装置1aの構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
次に、図10(a),(b)を参照して、第3の実施形態に係る無線通信装置1cについて説明する。図10(a),(b)において、無線通信装置1c(アンテナ装置4e)は、無線通信装置1a(アンテナ装置4a)と比較すると、サブコイルアンテナ16に代えて、サブコイルアンテナ16dを備えている点と、メインコイルアンテナ15に代えてメインコイルアンテナ15aを備える点とで相違する。それ以外に両無線通信装置1a,1cの間に相違点は無い。それゆえ、無線通信装置1cにおいて、無線通信装置1aの構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
次に、図13(a),(b)を参照して、第4の実施形態に係る無線通信装置1dについて説明する。無線通信装置1d(アンテナ装置4f)は、無線通信装置1a(アンテナ装置4a)と比較すると、以下の点で相違する。まず、ICチップ32を含む給電回路には給電コイルが接続されずに、この給電回路は、メインコイルアンテナ15に直接結線される。したがって、メインコイルアンテナ15は、給電回路より供給される交流電力により、磁界を発生することになる。また、サブコイルアンテナ16に代えてサブコイルアンテナ16eが備わる。このサブコイルアンテナ16eは、サブコイルアンテナ16aと比較すると、ホットスポットS1の位置を調整する機能のみを有する点で相違する。上記以外に両無線通信装置1a,1dの間に相違点は無い。それゆえ、無線通信装置1dにおいて、無線通信装置1aの構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。このような無線通信装置1dにおいても、サブコイルアンテナ16eの方向にホットスポットS1を移動させることが可能となるため、第1の実施形態と同様の技術的効果を奏することになる。
次に、図16を参照して、第5の実施形態に係る無線通信装置1eについて説明する。図16において、無線通信装置1eは、非接触型のICカードであり、ICチップ32と、コイルアンテナ15及びサブコイルアンテナ16を含むアンテナ装置4gと、を備えている。この無線通信装置1eは、以下に説明する点で、無線通信装置1dと相違する。第1に、両コイルアンテナ15,16はともにICカード内に形成される。第2に、両コイルアンテナ15,16の一辺の長さは、実質的に同じであり、ICカードの一辺よりも若干小さくされる。第3に、ICチップ32は、ICカード内であって、メインアンテナコイル15のコイル開口内に配置される。
なお、以上の各実施形態及び各変形例において、ICチップ32を含む給電回路と給電コイル31との間には、所定の共振周波数を得るために、例えば図6に示すように、給電コイル31に対して並列にコンデンサが接続されている。コンデンサ以外にも、給電コイル31と給電回路の間には整合回路やフィルタ回路が挿入される場合がある。しかし、これら整合回路やフィルタ回路は、本発明の各実施形態や各変形例の要部ではないため、それぞれの図示や説明を省略している。
15,15a メインコイルアンテナ
16,16a〜16e サブコイルアンテナ
31 給電コイル
32 ICチップ
1,1a〜1e 無線通信装置
Claims (7)
- メインコイルアンテナと、
前記メインコイルアンテナに接続されるサブコイルアンテナと、を備え、
前記メインコイルアンテナ及び前記サブコイルアンテナが磁気結合するように、前記サブコイルアンテナのコイル開口と、前記メインコイルアンテナのコイル開口とが、平面視で横方向に並ぶように配置されており、
前記メインコイルアンテナ及び前記サブコイルアンテナは、それぞれから発生する磁界が互いに逆相となるように巻回されている、アンテナ装置。 - 前記メインコイルアンテナの外形サイズは、前記サブコイルアンテナの外形サイズよりも大きい、請求項1に記載のアンテナ装置。
- 前記サブコイルアンテナは、給電回路と接続された給電コイルと磁気結合する、請求項1又は2に記載のアンテナ装置。
- 前記アンテナ装置は、前記メインコイルアンテナに接続された結合コイル、をさらに備え、
前記結合コイルは、給電回路に接続された給電コイルと磁気結合する、請求項1又は2に記載のアンテナ装置。 - 前記メインコイルアンテナは、給電回路と接続された給電コイルと磁気結合する、請求項1又は2に記載のアンテナ装置。
- 前記メインアンテナコイルは、給電回路と結線されている、請求項1又は2に記載のアンテナ装置。
- 給電回路と、
前記給電回路に接続されるメインコイルアンテナと、
前記メインコイルアンテナに接続されたサブコイルアンテナと、を備え、
前記メインコイルアンテナ及び前記サブコイルアンテナが磁気結合するように、前記サブコイルアンテナのコイル開口と、前記メインコイルアンテナのコイル開口とが、平面視で横方向に並ぶように配置されており、
前記メインコイルアンテナ及び前記サブコイルアンテナは、それぞれから発生する磁界が互いに逆相となるように巻回されている、無線通信装置。
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