JPWO2019163675A1 - アンテナ装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)アンテナ装置の全体構成
まず、実施形態1に係るアンテナ装置の全体構成について、図面を参照して説明する。
次に、実施形態1に係るアンテナ装置1の各構成要素について、図面を参照して説明する。
基材2は、図1A及び図1Bに示すように、樹脂などの電気絶縁材料により板状又はシート状に形成されており、互いに対向する第1主面21及び第2主面22を有する。基材2に用いられる電気絶縁材料としては、例えば、ポリイミド、PET(Poly Ethylene Terephthalate:ポリエチレンテレフタレート)又は液晶ポリマー(Liquid Crystal Polymer:LCP)がある。基材2は、第1方向D1からの平面視で正方形状である。基材2の大きさは、コイル導体3が設けられるのに十分な大きさである。
コイル導体3は、図1A、図1B、及び図2に示すように、基材2に設けられており、スパイラル状に巻回されている。コイル導体3は、開口34を有する。より詳細には、コイル導体3は、第1コイル導体部31と、第2コイル導体部32と、複数のビア導体33とを備える。コイル導体3の抵抗成分を低減するために、第1コイル導体部31と第2コイル導体部32とが電気的に並列に接続されており、第1コイル導体部31と第2コイル導体部32とを複数のビア導体33が電気的に接続している。
2つの接続端子11は、図2に示すように、電子機器7の後述の回路基板71(図4A参照)とコイル導体3とを電気的に接続するために、基材2(図1A参照)に形成されている。2つの接続端子11は、コイル導体3の両端に接続されており、コイル導体3の両端以外と電気的に絶縁するように形成されている。
第1保護層(図示せず)は、基材2の第1主面21に設けられた第1コイル導体部31を覆い、外力などから第1コイル導体部31を保護する。第1保護層は、樹脂などの電気絶縁材料により板状又はシート状に形成されている。第1方向D1からの平面視において、第1保護層の平面形状は、基材2と略同じ形状である。第1保護層は、図示しない接着層を介して基材2の第1主面21に貼付されている。
磁性体5では、図1A及び図1Bに示すように、基材2の平面視で、少なくとも一部がコイル導体3と重なる。より詳細には、磁性体5は、第1方向D1において第2コイル導体部32と対向するように設けられている。磁性体5は、フェライトなどの強磁性材料により四角形の板状又は四角形のシート状に形成されている。磁性体5は、第1主面51と、第2主面52とを有する。磁性体5は、基材2よりも高い透磁率を有する。磁性体5に用いられる強磁性材料としては、例えばNi−Zn−Cu系フェライト又は六方晶系フェライトがある。なお、実施形態1においては、磁性体5の第1主面51及び磁性体5の第2主面52は、互いに略平行である。また、磁性体5の第1主面51及び磁性体5の第2主面52は互いに対面し、磁性体5の第1主面51の法線方向及び磁性体5の第2主面52の法線方向は第1方向D1と略一致する。
複数の放熱導体4の各々は、図1A、図1B、及び図2に示すように、コイル導体3に接続されている。より詳細には、各放熱導体4は、コイル導体3のうちの第2コイル導体部32に直接接続されている。
図1A及び図1Bに示す熱拡散部材6は、基材2よりも熱伝導率の高い部材である。熱拡散部材6は、例えばグラファイトなどの熱拡散シートである。
次に、アンテナ装置1における熱の伝導について図3を参照して説明する。図3の矢印は、熱の流れの一例を示す。
電子機器7は、図4A〜図4Cに示すように、アンテナ装置1と、回路基板71と、筐体72とを備える。電子機器7は、例えば、スマートフォンを含む携帯電話、ウェアラブル機器、腕時計型端末、ヘッドフォン又は補聴器である。回路基板71は、アンテナ装置1を動作させるためのシステム回路を有する。筐体72は、アンテナ装置1及び回路基板71を収容する。筐体72は、直方体状であり、長手方向D31と短手方向D32と高さ方向D33とを有する。さらに、電子機器7は、回路基板71に設けられた回路素子73と、電子機器7を駆動するためのバッテリ74と、所定の情報を表示するディスプレイデバイス75とを備える。アンテナ装置1は、コイル導体3の軸方向(第1方向D1)が高さ方向D33に沿うように筐体72に収容されており、上述したように、熱拡散部材6を備える。
以上説明したように、実施形態1に係るアンテナ装置1では、コイル導体3に接続されている放熱導体4が設けられている。これにより、コイル導体3の開口34への磁束の通りやすさを確保しつつ、放熱性を高めることができる。
以下、実施形態1の変形例について説明する。
実施形態2に係るアンテナ装置1aは、図6A及び図6Bに示すように、複数(図示例では4つ)の放熱導体4aが第1コイル導体部31に接続されている点で、実施形態1に係るアンテナ装置1(図1A及び図1B参照)と相違する。なお、実施形態2に係るアンテナ装置1aに関し、実施形態1に係るアンテナ装置1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態3に係るアンテナ装置1bは、図9A及び図9Bに示すように、コイル導体3の外側に複数(図示例では4つ)の放熱導体8を備える点で、実施形態1に係るアンテナ装置1(図1A及び図1B参照)と相違する。なお、実施形態3に係るアンテナ装置1bに関し、実施形態1に係るアンテナ装置1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態4に係るアンテナ装置1cは、図12A及び図12Bに示すように、コイル導体3と共にコイル導体9を備える点で、実施形態1に係るアンテナ装置1(図1A及び図1B参照)と相違する。なお、実施形態4に係るアンテナ装置1cに関し、実施形態1に係るアンテナ装置1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
以上説明した実施形態及び変形例より以下の態様が開示されている。
2 基材
21 第1主面
22 第2主面
3 コイル導体
31 第1コイル導体部
32 第2コイル導体部
33 ビア導体
34 開口
4,4A,4B,4C,4a 放熱導体
41,41A,41B,41C,41a 接続端
42,42A,42B,42C,42a 開放端
43,43A,43B 第1導体部
44,44A,44a 第2導体部
5 磁性体
6 熱拡散部材
7 電子機器
71 回路基板
72 筐体
8 放熱導体
81 接続端
82 開放端
83 第1導体部
84 第2導体部
D2 巻回方向
D31 長手方向
D32 短手方向
本発明の一態様に係るアンテナ装置は、磁界結合による無線伝送を行う。前記アンテナ装置は、基材と、コイル導体と、放熱導体とを備える。前記コイル導体は、前記基材に設けられており、スパイラル状に巻回されている。前記放熱導体は、前記コイル導体に接続されている。前記放熱導体は、接続端と、開放端と、第1導体部とを有する。前記接続端は、前記コイル導体に接続されている。前記開放端は、前記接続端とは異なる。前記第1導体部は、前記接続端に接続されており、前記コイル導体の平面視で前記接続端から前記コイル導体の巻回方向と交差する方向に延びている。
本発明の一態様に係るアンテナ装置は、磁界結合による無線伝送を行う。前記アンテナ装置は、基材と、コイル導体と、放熱導体と、熱拡散部材とを備える。前記コイル導体は、前記基材に設けられており、スパイラル状に巻回されている。前記放熱導体は、前記コイル導体に接続されている。前記熱拡散部材は、前記基材よりも熱伝導率の高い。前記放熱導体は、接続端と、開放端とを有する。前記接続端は、前記コイル導体に接続されている。前記開放端は、前記接続端とは異なる。前記熱拡散部材は、前記基材の平面視で、少なくとも前記放熱導体と重なる。
本発明の一態様に係るアンテナ装置は、磁界結合による無線伝送を行う。前記アンテナ装置は、基材と、コイル導体と、放熱導体とを備える。前記コイル導体は、前記基材に設けられており、スパイラル状に巻回されている。前記放熱導体は、前記コイル導体に接続されている。前記放熱導体は、接続端と、開放端とを有する。前記接続端は、前記コイル導体に接続されている。前記開放端は、前記接続端とは異なる。前記基材は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有する。前記コイル導体は、第1コイル導体部と、第2コイル導体部と、複数のビア導体とを含む。前記第1コイル導体部は、前記第1主面に設けられている。前記第2コイル導体部は、前記第2主面に設けられている。前記複数のビア導体は、前記第1コイル導体部と前記第2コイル導体部とを接続する。
本発明の一態様に係る電子機器は、アンテナ装置と、回路基板と、筐体とを備える。前記アンテナ装置は、磁界結合による無線伝送を行う。前記回路基板は、前記アンテナ装置を動作させるためのシステム回路を有する。前記筐体は、前記アンテナ装置及び前記回路基板を収容する。前記筐体は、長手方向と短手方向とを有する。前記アンテナ装置は、基材と、コイル導体と、放熱導体と、熱拡散部材とを備える。前記コイル導体は、前記基材に設けられており、スパイラル状に巻回されている。前記放熱導体は、前記コイル導体に接続されている。前記熱拡散部材は、前記基材よりも熱伝導率の高い。前記放熱導体は、接続端と、開放端とを有する。前記接続端は、前記コイル導体に接続されている。前記開放端は、前記接続端とは異なる。前記熱拡散部材は、前記基材の平面視で、少なくとも前記放熱導体と重なり、前記筐体の短手方向における前記筐体の縁端部まで延びている。
Claims (13)
- 磁界結合による無線伝送を行うアンテナ装置であって、
基材と、
前記基材に設けられておりスパイラル状に巻回されたコイル導体と、
前記コイル導体に接続されている放熱導体と、を備え、
前記放熱導体は、
前記コイル導体に接続されている接続端と、
前記接続端とは異なる開放端と、を有する、
アンテナ装置。 - 前記放熱導体は、前記接続端に接続されており前記コイル導体の平面視で前記接続端から前記コイル導体の巻回方向と交差する方向に延びている第1導体部を有する、
請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記放熱導体は、前記第1導体部に接続されており前記コイル導体の平面視で前記第1導体部から前記コイル導体の巻回方向に沿って延びている第2導体部を更に有する、
請求項2に記載のアンテナ装置。 - 前記コイル導体は、開口を有し、
前記放熱導体は、前記基材の平面視で、前記コイル導体の前記開口内に位置する、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のアンテナ装置。 - 前記放熱導体は、前記基材の平面視で、前記コイル導体の最外周よりも外側に位置する、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のアンテナ装置。 - 前記基材の平面視で少なくとも一部が前記コイル導体と重なる磁性体を更に備える、
請求項1〜5のいずれか1項に記載のアンテナ装置。 - 前記基材よりも熱伝導率の高い熱拡散部材を更に備え、
前記熱拡散部材は、前記基材の平面視で、少なくとも前記放熱導体と重なる、
請求項1〜6のいずれか1項に記載のアンテナ装置。 - 前記基材の平面視で少なくとも一部が前記コイル導体と重なる磁性体と、
前記基材よりも熱伝導率の高い熱拡散部材とを、更に備え、
前記コイル導体は、開口を有し、
前記放熱導体は、前記基材の平面視で、前記コイル導体の前記開口内に位置し、
前記熱拡散部材は、前記基材の平面視で、前記開口から前記コイル導体を跨いで前記コイル導体の最外周よりも外側まで延びている、
請求項1に記載のアンテナ装置。 - 前記基材は、互いに対向する第1主面及び第2主面を有し、
前記コイル導体は、
前記第1主面に設けられている第1コイル導体部と、
前記第2主面に設けられている第2コイル導体部と、
前記第1コイル導体部と前記第2コイル導体部とを接続する複数のビア導体と、を含む、
請求項1〜8のいずれか1項に記載のアンテナ装置。 - 前記複数のビア導体の少なくとも1つは、前記コイル導体と前記放熱導体とが接続する部分に存在する、
請求項9に記載のアンテナ装置。 - 前記アンテナ装置は無線充電システムに用いられる、
請求項1〜10のいずれか1項に記載のアンテナ装置。 - 磁界結合による無線伝送を行うアンテナ装置と、
前記アンテナ装置を動作させるためのシステム回路を有する回路基板と、
前記アンテナ装置及び前記回路基板を収容する筐体と、を備え、
前記アンテナ装置は、
基材と、
前記基材に設けられておりスパイラル状に巻回されたコイル導体と、
前記コイル導体に接続されている放熱導体と、を備え、
前記放熱導体は、
前記コイル導体に接続されている接続端と、
前記接続端とは異なる開放端と、を有する、
電子機器。 - 前記筐体は、長手方向と短手方向とを有し、
前記アンテナ装置は、前記基材よりも熱伝導率の高い熱拡散部材を更に備え、
前記熱拡散部材は、前記基材の平面視で、少なくとも前記放熱導体と重なり、前記筐体の短手方向における前記筐体の縁端部まで延びている、
請求項12に記載の電子機器。
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