本實用新型涉及近距離無線通信(NFC:Near Field Communication)系統(tǒng)等中所用的天線裝置以及具備其的通信設(shè)備。
背景技術(shù):
在專利文獻(xiàn)1中示出了具備與供電電路連接的供電線圈和與該供電線圈進(jìn)行耦合的升壓線圈天線的天線裝置。專利文獻(xiàn)1記載的供電線圈由第1線圈天線以及第2線圈天線構(gòu)成,分別配置第1線圈天線和第2線圈天線,使第1線圈天線的卷繞軸方向與升壓線圈天線的卷繞軸方向正交,第2線圈天線的卷繞軸與升壓線圈天線的卷繞軸平行。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:國際公開第2013/183552號小冊子
技術(shù)實現(xiàn)要素:
實用新型要解決的課題
在專利文獻(xiàn)1所示的天線裝置中,第1線圈天線以及第2線圈天線均僅與繞著升壓線圈天線的角部附近的磁場進(jìn)行耦合。為此,供電線圈與升壓線圈天線(線圈天線)的耦合小。
本實用新型的目的在于,提供提高供電線圈與線圈天線的耦合度從而提高通信性能的天線裝置以及通信設(shè)備。
用于解決課題的手段
(1)本實用新型的天線裝置的特征在于,具備:與供電電路連接的供電線圈;和與該供電線圈進(jìn)行電磁場耦合的線圈天線,所述供電線圈由第1供電線圈和與第1供電線圈連接的第2供電線圈構(gòu)成,第2供電線圈具有面狀擴(kuò)展的線圈開口,線圈天線具有沿著與第2供電線圈的線圈開口同一面或平行的面面狀擴(kuò)展的線圈開口,在俯視觀察下,線圈天線的重心位于第2供電線圈的線圈開口內(nèi),第1供電線圈的卷繞軸方向與線圈天線的卷繞軸方向交叉。
根據(jù)上述構(gòu)成,第1供電線圈拾取線圈天線的面方向(橫向)的磁通,第2供電線圈拾取與該面垂直的方向(縱向)的磁通。并且第2供電線圈與線圈天線的耦合度高,因此供電線圈(第1供電線圈、第2供電線圈)與線圈天線的耦合度,從而能得到高的通信性能。
(2)優(yōu)選,根據(jù)需要,所述第1供電線圈由多個第1供電線圈部構(gòu)成。由此能與通信對方的天線耦合的位置增加,或者通信可能范圍擴(kuò)大。
(3)在上述(2)的基礎(chǔ)上優(yōu)選,所述多個第1供電線圈部包含夾著線圈天線的線圈開口而對置的2個第1供電線圈部。通過該結(jié)構(gòu),處于相互對置關(guān)系的第1供電線圈部的間隔變大,能通信范圍擴(kuò)大。
(4)在上述(2)的基礎(chǔ)上優(yōu)選,所述多個第1供電線圈部包含彼此的卷繞軸方向交叉的2個第1供電線圈部。通過該結(jié)構(gòu),能通信的角度范圍擴(kuò)大。
(5)優(yōu)選,第2供電線圈的卷繞軸和線圈天線的卷繞軸是同軸關(guān)系。由此,第2供電線圈和線圈天線相互沿著地圍繞,能提高第2供電線圈與線圈天線的耦合度。
(6)在上述(1)~(5)的基礎(chǔ)上優(yōu)選,供電線圈以及線圈天線設(shè)置在基板。由此供電線圈以及線圈天線的形成變得容易,能薄型化。
(7)優(yōu)選,在上述基板形成觸摸操作檢測用電極(觸摸板電極)。由此不再需要配置近距離無線通信用天線的專用的空間。
(8)在上述(6)、(7)的基礎(chǔ)上優(yōu)選,第2供電線圈所對應(yīng)的第1供電線圈的兩端部的2個連接位置配置在跨線圈天線的位置。通過該結(jié)構(gòu),線圈天線和第1供電線圈都配置在同一基板上,實現(xiàn)了小型化,并且在俯視觀察下第1供電線圈和線圈天線部分重疊,因此能提高第1供電線圈與線圈天線的耦合度。
(9)在上述(1)~(5)的基礎(chǔ)上優(yōu)選,具備第1基板以及第2基板,供電線圈設(shè)置在第1基板,線圈天線設(shè)置在第2基板。通過該結(jié)構(gòu),能使供電線圈和線圈天線不是在面內(nèi)方向而是在層疊方向上接近,由此不僅能實現(xiàn)磁場耦合(感應(yīng)耦合)還能實現(xiàn)電場耦合(電容耦合),能更加提高供電線圈與線圈天線的耦合度。
(10)本實用新型的通信設(shè)備具備天線裝置以及與該天線裝置連接的供電電路,所述天線裝置具備與供電電路連接的供電線圈;和與該供電線圈進(jìn)行耦合的線圈天線,所述供電線圈由第1供電線圈、和與第1供電線圈串聯(lián)連接的第2供電線圈構(gòu)成,第2供電線圈具有面狀擴(kuò)展的線圈開口,線圈天線具有沿著與第2供電線圈的線圈開口同一面或平行的面面狀擴(kuò)展的線圈開口,在俯視觀察下,線圈天線的重心位于第2供電線圈的線圈開口內(nèi),第1供電線圈的卷繞軸方向與線圈天線的卷繞軸方向交叉。
根據(jù)上述構(gòu)成,能在高的通信性能下進(jìn)行近距離無線通信。
實用新型的效果
根據(jù)本實用新型,第1供電線圈拾取線圈天線的面方向(橫向)的磁通,第2供電線圈拾取與該面垂直的方向(縱向)的磁通。并且電線圈與線圈天線的耦合度高,因此供電線圈(第1供電線圈、第2供電線圈)與線圈天線的耦合度高,從而能得到高的通信性能。
附圖說明
圖1(A)是第1實施方式所涉及的天線裝置101的立體圖,圖1(B)是第1供電線圈1的安裝位置的放大立體圖,圖1(C)是貼片電容器的安裝位置的放大立體圖。
圖2是表示形成在天線裝置101所具備的基板的導(dǎo)體圖案的俯視圖。
圖3是表示第1供電線圈1的構(gòu)成的分解立體圖。
圖4是包含第1實施方式所涉及的天線裝置101的通信電路的電路圖。
圖5是表示天線裝置101與RFID卡201的位置關(guān)系以及耦合的情形的圖。
圖6是表示從圖4中的供電電路41觀察天線裝置101側(cè)的反射損耗的頻率特性的圖。
圖7(A)~(D)是表示第1供電線圈1以及貼片電容器5的幾種配置位置的示例的圖。
圖8是第2實施方式所涉及的天線裝置102A的立體圖。
圖9是包含第2實施方式的天線裝置102A的通信電路的電路圖。
圖10是表示2個第1供電線圈部1A、1B的配置例的圖。
圖11是第3實施方式所涉及的天線裝置103的俯視圖。
圖12是第4實施方式所涉及的天線裝置104的俯視圖。
圖13(A)是第5實施方式所涉及的天線裝置105的俯視圖。圖13(B)是表示形成于基板10的下表面的導(dǎo)體圖案的圖。
圖14(A)是圖13(A)、(B)的在A-A′部分的截面圖,圖14(B)在圖13(A)、(B)中的在B-B′部分的截面圖。
圖15是第1供電線圈1的安裝位置的放大俯視圖。
圖16是表示第1供電線圈1的構(gòu)成的分解立體圖。
圖17(A)是第6實施方式所涉及的天線裝置106的俯視圖,圖17(B)是天線裝置106的底視圖,圖17(C)是天線裝置106的截面圖。
圖18(A)是第7實施方式所涉及的天線裝置107的俯視圖,圖18(B)是表示形成在天線裝置107所具備的基板10的下表面的導(dǎo)體圖案等的透視圖。
圖19是第8實施方式所涉及的天線裝置108的立體圖。
圖20(A)是線圈天線模塊30的俯視圖,圖20(B)是表示形成在線圈天線模塊30所具備的第2基板10B的下表面的導(dǎo)體圖案的透視圖。
圖21(A)是裝入到通信設(shè)備的筐體內(nèi)的第1基板10A的俯視圖,圖21(B)是表示形成在第1基板10A的下表面的導(dǎo)體圖案的透視圖。
圖22(A)是通信設(shè)備的下部筐體的內(nèi)面?zhèn)鹊母┮晥D,圖22(B)是上部筐體側(cè)的俯視圖。
圖23是通信設(shè)備301的截面圖。
圖24是第10實施方式所涉及的天線裝置110的電路圖。
圖25是第11實施方式所涉及的天線裝置111A的俯視圖。
圖26是第11實施方式所涉及的天線裝置111B的俯視圖。
圖27是第12實施方式所涉及的天線裝置112的底視圖。
圖28是天線裝置112的截面圖。
圖29是在觸摸板部具備天線裝置112的筆記本PC的立體圖。
具體實施方式
以下,參考附圖來舉出幾個具體的示例,從而示出用于實施本實用新型的多個形態(tài)。在各圖中對同一部位標(biāo)注同一標(biāo)號。各實施方式是例示,能進(jìn)行不同的實施方式中示出的構(gòu)成的部分的置換或組合,這一點不言自明。在第2實施方式以后,省略對與第1實施方式共通的事項的記述,僅說明不同點。特別對同樣的構(gòu)成帶來的同樣的作用效果,不再對每個實施方式逐次提及。
《第1實施方式》
圖1(A)是第1實施方式所涉及的天線裝置101的立體圖,圖1(B)是第1供電線圈1的安裝位置的放大立體圖,圖1(C)是貼片電容器的安裝位置的放大立體圖。另外,圖2是表示形成在天線裝置101所具備的基板的導(dǎo)體圖案的俯視圖。
如圖1(A)、圖2所表征的那樣,在基板10的上表面由例如銅箔圖案形成第2供電線圈2以及線圈天線3。線圈天線3沿著基板10的外緣而形成。第2供電線圈2沿著線圈天線3的內(nèi)周而形成。在第2供電線圈2形成第1供電線圈連接電極21、22以及RFIC連接電極23、24。在線圈天線3形成狹縫部SL。
在第1供電線圈連接電極21、22安裝第1供電線圈1,在RFIC連接電極23、24安裝RFIC4。另外,在線圈天線3的狹縫部SL安裝貼片電容器5。
如此,天線裝置101具備第1供電線圈1、第2供電線圈2和線圈天線3。第2供電線圈2具有面狀擴(kuò)展的線圈開口CA2,線圈天線3具有沿著與第2供電線圈2的線圈開口CA2同一面面狀擴(kuò)展的線圈開口CA3。
圖3是表示第1供電線圈1的構(gòu)成的分解立體圖。第1供電線圈1,是磁性體層SH2a、SH2b、SH2c、非磁性體層SH1a、SH1b的層疊體。在磁性體層SH2c以及非磁性體層SH1a形成多個線條導(dǎo)體,在磁性體層SH2a、SH2b、SH2c形成將線條導(dǎo)體彼此連接的通路導(dǎo)體。在非磁性體層SH1a的下表面形成端子11、12。在磁性體層SH2a、SH2b、SH2c以及非磁性體層SH1a形成通路導(dǎo)體,其使形成于磁性體層SH2c的多個線條導(dǎo)體當(dāng)中的兩外側(cè)的線條導(dǎo)體的端部與端子11、12連接。如此地,第1供電線圈1作為貼片部件而構(gòu)成。
第1供電線圈1的卷繞軸處于基板10的面方向,線圈天線3的卷繞軸處于與基板10的面垂直的方向。即,第1供電線圈1的卷繞軸方向與線圈天線3的卷繞軸方向交叉,在線圈天線3的卷繞軸方向上俯視觀察基板10時,供電線圈1的卷繞軸橫跨第1線圈天線3的開口。
由于第2供電線圈2沿著線圈天線3,因此第2供電線圈2與線圈天線3進(jìn)行電場耦合。另外,由于第2供電線圈2的卷繞軸與線圈天線3的卷繞軸同軸,因此第2供電線圈2與線圈天線3進(jìn)行磁場耦合。另外,如圖1(B)所表征的那樣,由于第1供電線圈1的卷繞軸方向是與線圈天線3交鏈的朝向,因此如圖1(A)中磁通所示那樣,第1供電線圈1與線圈天線3進(jìn)行磁場耦合。
圖4是包含本實施方式所涉及的天線裝置101的通信電路的電路圖。天線裝置101的第1供電線圈1與第2供電線圈2串聯(lián)連接,線圈天線3與第1供電線圈1以及第2供電線圈2進(jìn)行電場耦合或磁場耦合。線圈天線3構(gòu)成電容器5和LC諧振電路,在近距離無線通信的頻帶下諧振。
在第1供電線圈1以及第2供電線圈2的串聯(lián)電路連接RFIC4。RFIC4包含供電電路41、匹配電路43、44以及電容器42。匹配電路43、44以及電容器42使天線裝置101和供電電路41匹配。另外,電容器42和第1供電線圈1以及第2供電線圈2一起構(gòu)成諧振電路,在近距離無線通信的頻帶下諧振。
如之后所示那樣,線圈天線3以及電容器5所形成的諧振電路、和第1供電線圈1、第2供電線圈2以及電容器42所形成的諧振電路發(fā)生耦合而進(jìn)行多諧振。
在圖4所示的示例中,通信對方是RFID卡201。RFID卡201具備供電電路91、線圈天線95、匹配電路93、94以及電容器92。天線裝置101的線圈天線3或第1供電線圈1與RFID卡201的線圈天線95進(jìn)行磁場耦合?;蛘?,線圈天線3以及第1供電線圈1的兩方與RFID卡201的線圈天線95進(jìn)行磁場耦合。
圖5是表示天線裝置101與RFID卡201的位置關(guān)系以及耦合的情形的圖。在相對于天線裝置101的基板10平行地抬起RFID卡201時,RFID卡201的線圈天線95主要與天線裝置101的線圈天線3以磁通進(jìn)行耦合。若相對于天線裝置101的基板10垂直或傾斜地抬起RFID卡201時,RFID卡201的線圈天線95主要與天線裝置101的第1供電線圈1以磁通進(jìn)行耦合。
如此地,RFID卡201的線圈天線95不僅與線圈天線3,還與第1供電線圈1進(jìn)行耦合,但由于第1供電線圈1和線圈天線3所拾取的磁通的位置、朝向相互不同,因此即使是隨意抬起或放置RFID卡201,也能通信。
圖6是表示從圖4中的供電電路41觀察天線裝置101側(cè)的反射損耗的頻率特性的圖。如前述那樣,線圈天線3以及電容器5所構(gòu)成的諧振電路、和第1供電線圈1、第2供電線圈2以及電容器42所構(gòu)成的諧振電路進(jìn)行耦合。通過該耦合所帶來的多諧振化,反射損耗在寬頻段的范圍下變小。由此,即使RFID卡等的通信對方的線圈天線的諧振頻率多少有偏離,也能進(jìn)行通信可能。
根據(jù)本實施方式,由于第1供電線圈1和第2供電線圈2串聯(lián)連接,因此能加大合成電感,往給定的諧振頻率的設(shè)定變得容易。另外,第1供電線圈1的電感由于小型且大于第2供電線圈2的電感,因此能在第1供電線圈1提高電感值。
在圖1、圖2所示的示例中,在矩形狀的第2供電線圈2的1條長邊的中央連接第1供電線圈1,但第1供電線圈1的配置位置并不限于此。另外,線圈天線3的所形成的狹縫部SL的位置(貼片電容器5的安裝位置)也并不限于圖1、圖2所示的位置。圖7(A)~(D)是表示它們的其他配置位置的示例的圖??梢匀鐖D7(A)所示那樣,貼片電容器5配置在矩形狀的線圈天線3的1條短邊的中央。另外,也可以如圖7(A)、(B)所示那樣,第1供電線圈1配置在線圈天線3的任意的長邊。另外,也可以如圖7(C)所示那樣,第1供電線圈1和貼片電容器5配置在對置的邊。進(jìn)而,也可以如圖7(D)所示那樣,第1供電線圈1和貼片電容器5配置在同一邊。
《第2實施方式》
圖8是第2實施方式所涉及的天線裝置102A的立體圖。在基板10的上表面由例如銅箔圖案形成第2供電線圈2以及線圈天線3。線圈天線3沿著基板10的外緣而形成。第2供電線圈2沿著線圈天線3的內(nèi)周而形成。在該示例中,第1供電線圈由2個第1供電線圈部1A、1B構(gòu)成。該2個第1供電線圈部1A、1B分別配置在線圈天線3的2個長邊的中央。
圖9是包含本實施方式的天線裝置102A的通信電路的電路圖。天線裝置102A的第1供電線圈部1A、1B與第2供電線圈2串聯(lián)連接,線圈天線3與第1供電線圈部1A、1B以及第2供電線圈2進(jìn)行電場耦合或磁場耦合。線圈天線3構(gòu)成電容器5和LC諧振電路,在近距離無線通信的頻帶下諧振。
在第1供電線圈部1A、1B以及第2供電線圈2的串聯(lián)電路連接RFIC4。RFIC4包含供電電路41、匹配電路43、44以及電容器42。匹配電路43、44以及電容器42,使天線裝置102A和供電電路41匹配。另外,電容器42和第1供電線圈部1A、1B以及第2供電線圈2一起構(gòu)成諧振電路,在近距離無線通信的頻帶下諧振。
在圖9所示的示例中,作為通信對方的RFID卡201具備供電電路91、線圈天線95、匹配電路93、94以及電容器92。天線裝置102A的線圈天線3、第1供電線圈部1A、第1供電線圈部1B的任意一個、幾個的組合或全部,與RFID卡201的線圈天線95進(jìn)行磁場耦合。
在圖8所示的示例中,將2個第1供電線圈部1A、1B配置在使它們的卷繞軸方向一致的朝向上,但也可以例如如圖10所示的天線裝置102B那樣,將2個第1供電線圈部1A、1B配置在使它們的卷繞軸方向交叉(圖10的示例中為正交)的朝向上。
根據(jù)本實施方式,通過由多個第1供電線圈部構(gòu)成第1供電線圈,能與通信對方的天線耦合的位置增加,或者通信可能范圍擴(kuò)大。另外,通過多個第1供電線圈部夾著線圈天線3的線圈開口CA3而對置的結(jié)構(gòu),處于相互對置關(guān)系的第1供電線圈部的間隔變大,能通信范圍擴(kuò)大。進(jìn)而,通過多個第1供電線圈部的卷繞軸方向相互交叉的結(jié)構(gòu),能通信的角度范圍擴(kuò)大。
《第3實施方式》
圖11是第3實施方式所涉及的天線裝置103的俯視圖。在第1、第2實施方式中,沿著線圈天線3的內(nèi)周形成第2供電線圈2,但在本實施方式中,沿著線圈天線3的外周形成第2供電線圈2。
如此地,第2供電線圈2也可以位于線圈天線3的外側(cè)。
《第4實施方式》
圖12是第4實施方式所涉及的天線裝置104的俯視圖。在第1~第3實施方式中,在線圈天線3的線寬W0內(nèi)配置第1供電線圈1,但本實用新型并不限于此。若如圖12所示那樣,第1供電線圈1的至少一部分進(jìn)入到比線圈天線3的線寬粗了一個第1供電線圈1份程度的寬度W1內(nèi),則能期待第1供電線圈與線圈天線3的充分的耦合。
《第5實施方式》
圖13(A)是第5實施方式所涉及的天線裝置105的俯視圖。圖13(B)是表示形成在基板10的下表面的導(dǎo)體圖案的圖。圖14(A)是圖13(A)、(B)的在A-A′部分的截面圖,圖14(B)在圖13(A)、(B)中的在B-B′部分的截面圖。圖15是第1供電線圈1的安裝位置的放大俯視圖。圖16是表示第1供電線圈1的構(gòu)成的分解立體圖。除了形成虛設(shè)的端子13以外,其他都與圖3所示的第1供電線圈1相同。
如從這些圖所明確的那樣,由基板10的上表面的導(dǎo)體圖案2A、基板10的下表面的導(dǎo)體圖案2B以及層間連接導(dǎo)體(通路導(dǎo)體)2V,形成矩形環(huán)狀的第2供電線圈2。
在圖15中,虛線表示第1供電線圈1的安裝位置。第1供電線圈1的端子與第1供電線圈連接電極21、22連接。如此地,第1供電線圈1可以在跨線圈天線3的一部分的狀態(tài)下與第2供電線圈2連接。
根據(jù)本實施方式,通過將線圈天線3和第1供電線圈1都配置在同一基板上,能實現(xiàn)緊湊化,并且由于在俯視觀察下第1供電線圈1和線圈天線3部分重疊,因此能提升第1供電線圈1與線圈天線3的耦合度。
《第6實施方式》
圖17(A)是第6實施方式所涉及的天線裝置106的俯視圖,圖17(B)是天線裝置106的底視圖,圖17(C)是天線裝置106的截面圖。
在基板10的上表面沿著外緣形成線圈天線3。在線圈天線3的狹縫部SL安裝貼片電容器5。在基板10的下表面沿著外緣形成第2供電線圈2。在基板10的下表面安裝第1供電線圈1以及RFIC4。它們與第2供電線圈2串聯(lián)連接。
如此地,第1供電線圈1、第2供電線圈2可以夾著基板而形成在線圈天線3的相反面。
根據(jù)本實施方式,由于俯視觀察下第1供電線圈1與線圈天線3重疊,因此能提高第1供電線圈1與線圈天線3的耦合度。另外,第2供電線圈2位于線圈天線3的近旁(隔著基板10的相反面),另外,由于能使第2供電線圈2的線寬與線圈天線3的線寬大致相同,外形的大小也大致相同,因此線圈天線3與第2供電線圈2接近的區(qū)域變大,不僅磁場耦合,電場耦合也更強(qiáng)地產(chǎn)生,能更加提高耦合度。
第2供電線圈2和線圈天線3即使線寬、外形不是完全相同,只要在俯視觀察下線圈天線3和第2供電線圈2至少一部分重疊,就會起到上述作用效果。
另外,也可以使線圈天線3和第2供電線圈2在分開的基板形成并接近。
《第7實施方式》
圖18(A)是第7實施方式所涉及的天線裝置107的俯視圖,圖18(B)是表示形成在天線裝置107所具備的基板10的下表面的導(dǎo)體圖案等的透視圖(不是底視圖)。
在本實施方式中,將第2供電線圈2設(shè)為多匝。在該示例中,通過在基板10的上下表面形成2個螺旋狀的導(dǎo)體圖案2A、2B,由這些螺旋狀的導(dǎo)體圖案2A、2B構(gòu)成第2供電線圈。分別流過螺旋狀的導(dǎo)體圖案2A、2B的電流的朝向,形成為俯視觀察下成為同方向。由此,通過讓2個螺旋狀的導(dǎo)體圖案2A、2B的至少一部分重疊,這2個圖案2A、2B彼此進(jìn)行電場耦合。
如此,通過使第2供電線圈成為螺旋狀,或由對置的2個圖案構(gòu)成第2供電線圈,能容易地得到給定的電感值。另外,還能調(diào)整電場耦合的耦合度、即電容值。由此能調(diào)整諧振頻率。
在本實施方式中,在導(dǎo)體圖案2B連接第1供電線圈1和RFIC4,并連接匹配電路6A、6B以及匹配用的電容器6C。如此,也可以對第2供電線圈2連接RFIC4用的匹配電路。
另外,也可以將線圈天線3構(gòu)成為多匝。
《第8實施方式》
圖19是第8實施方式所涉及的天線裝置108的立體圖。在本實施方式的天線裝置108中,在第1基板10A形成第2供電線圈2,在該第1基板10A安裝第1供電線圈1。并且,具備接近于第2供電線圈2的線圈天線模塊30。
圖20(A)是上述線圈天線模塊30的俯視圖,圖20(B)是形成在線圈天線模塊30所具備的第2基板10B的下表面的導(dǎo)體圖案的透視圖。
線圈天線模塊30在第2基板10B的上下表面形成2個螺旋狀的導(dǎo)體圖案3A、3B。分別流過2個螺旋狀的導(dǎo)體圖案3A、3B的電流的朝向形成為俯視觀察下成為同方向。由此,通過讓2個螺旋狀的導(dǎo)體圖案3A、3B的至少一部分重疊,這2個圖案3A、3B彼此進(jìn)行電場耦合。由此,不另外設(shè)置電容器也能構(gòu)成LC諧振電路。
如此地,構(gòu)成線圈天線模塊的基板(線圈天線模塊30)和設(shè)置第1供電線圈1以及第2供電線圈2的基板可以分開。這提升了設(shè)計的自由度。
另外,也可以僅由1個螺旋狀圖案構(gòu)成線圈天線。在該情況下,將螺旋狀圖案的兩端經(jīng)由設(shè)置在第2基板10B的層間連接導(dǎo)體和形成在第2基板10B的下表面的布線連接,在螺旋狀圖案的中途連接電容器即可。
如此,通過由螺旋狀圖案構(gòu)成線圈天線,或由2個圖案構(gòu)成線圈天線,電感值的設(shè)定變得容易,能設(shè)定為給定的諧振頻率。
《第9實施方式》
在第9實施方式中示出通信設(shè)備的示例。
圖21(A)是裝入到通信設(shè)備的筐體內(nèi)的第1基板10A的俯視圖,圖21(B)是表示形成在第1基板10A的下表面的導(dǎo)體圖案的透視圖。
通過在第1基板10A的上下表面形成2個螺旋狀的導(dǎo)體圖案2A、2B,來用這些螺旋狀的導(dǎo)體圖案2A、2B構(gòu)成第2供電線圈。分別流過螺旋狀的導(dǎo)體圖案2A、2B的電流的朝向形成為俯視觀察下成為同方向。由此,通過讓2個螺旋狀的導(dǎo)體圖案2A、2B的至少一部分重疊,這2個導(dǎo)體圖案2A、2B彼此進(jìn)行電場耦合。在導(dǎo)體圖案2A連接第1供電線圈1和RFIC4,并連接匹配電路6A、6B以及匹配用的電容器6C。
圖22(A)是通信設(shè)備的下部筐體的內(nèi)面?zhèn)鹊母┮晥D,圖22(B)是上部筐體側(cè)的俯視圖。圖23是通信設(shè)備301的截面圖。
在上部筐體81側(cè)具備上述第1基板10A。如圖21所示那樣,在該第1基板10A構(gòu)成第1供電線圈1、第2供電線圈的導(dǎo)體圖案2A、2B以及其他電路。在上部筐體81側(cè)具備安裝了UHF頻帶下的通信用天線的基板10C和電池組83。在下部筐體82設(shè)置線圈天線模塊30。與圖20(A)、(B)所示的線圈天線模塊同樣,在第2基板10B的上下表面形成2個螺旋狀圖案。
在使上部筐體81和下部筐體82嵌合的狀態(tài)下,如圖23所示那樣,線圈天線模塊30與第1供電線圈1以及第2供電線圈的螺旋狀的導(dǎo)體圖案2A、2B對置,由此構(gòu)成天線裝置。
另外,由于線圈天線3與第2供電線圈2不僅進(jìn)行磁場耦合還進(jìn)行電場耦合,因此更強(qiáng)地進(jìn)行耦合。
在圖22所示的示例中,構(gòu)成為俯視觀察下線圈天線3和第2供電線圈2整體重疊,但也可以配置線圈天線3和第2供電線圈2,使得俯視觀察下線圈天線3和第2供電線圈2部分重疊。
《第10實施方式》
圖24是第10實施方式所涉及的天線裝置110的電路圖。天線裝置110的第1供電線圈1與第2供電線圈2并聯(lián)連接,線圈天線3與第1供電線圈1以及第2供電線圈2進(jìn)行電場耦合或磁場耦合。線圈天線3構(gòu)成電容器5和LC諧振電路,在近距離無線通信的頻帶下諧振。
在第1供電線圈1以及第2供電線圈2的并聯(lián)電路連接RFIC4。RFIC4的構(gòu)成與圖4所示的示例相同。如此地,第1供電線圈1以及第2供電線圈2也可以并聯(lián)連接。另外,在設(shè)置多個第1供電線圈的情況下,也可以使這些第1供電線圈并聯(lián)連接。
根據(jù)本實施方式,能減少與供電電路連接的電路的電感,由此能進(jìn)行諧振頻率的設(shè)定。另外,降低了與供電電路連接的電路的電阻值,能降低損耗,使Q值上升。
《第11實施方式》
圖25、圖26是第11實施方式所涉及的天線裝置111A、111B的俯視圖。天線裝置111A、111B均具備線圈天線3、第1供電線圈1、第2供電線圈2、RFIC4、貼片電容器5。
如圖25、圖26所示那樣,第2供電線圈2并不需要在其全長上都沿著線圈天線3的內(nèi)周,也可以部分接近。由此,也可以確定線圈天線3與第2供電線圈2的耦合度。另外,也可以在線圈天線3與第2供電線圈2之間出現(xiàn)的空間配置其他部件。
《第12實施方式》
在第12實施方式中示出具備觸摸板的天線裝置的示例。
圖27是本實施方式所涉及的天線裝置112的底視圖,圖28是天線裝置112的截面圖。圖29是在觸摸板部具備上述天線裝置112的筆記本PC的立體圖。
如圖27所表征的那樣,天線裝置112在觸摸板基板70具備線圈天線3、第1供電線圈1、第2供電線圈2、RFIC4、貼片電容器5、匹配電路6A、6B以及匹配用的電容器6C。
如圖28所表征的那樣,觸摸板基板70具備基板70a、絕緣薄片70b、電極薄片70c、70d、保護(hù)薄片70e。在電極薄片70c、70d形成觸摸操作檢測用電極71、72。
如此,在觸摸板基板形成天線裝置用的各種電極,通過安裝貼片部件而在觸摸板裝入近距離無線通信用的天線。
通過將例如RFID卡抬至或載置在圖29所示的筆記本PC的觸摸板部,筆記本PC能與RFID卡進(jìn)行通信。
另外,也可以將線圈天線3、第2供電線圈2形成在與觸摸操作檢測用電極71、72相同的電極層。由此能在觸摸板具備天線裝置的同時維持薄度。
在本實施方式中示出在筆記本PC的觸摸板部具備天線裝置的示例,但也能在智能手機(jī)、平板終端等顯示面板或觸控面板等同樣地裝入近距離無線通信用的天線。
《其他的實施方式》
在以上所示的各實施方式中,示出線圈天線3具有沿著與第2供電線圈2的線圈開口CA2同一面或平行的面、面狀擴(kuò)展的線圈開口CA3的示例,但只要俯視觀察第2供電線圈2的線圈開口CA2,線圈天線3的幾何學(xué)上的重心(不考慮密度的重心)位于第2供電線圈2的線圈開口CA2內(nèi)即可。
標(biāo)號的說明
CA2、CA3 線圈開口
SH1a、SH1b 非磁性體層
SH2a、SH2b、SH2c 磁性體層
SL 狹縫部
1 第1供電線圈
1A、1B 第1供電線圈部
2 第2供電線圈
2A、2B 導(dǎo)體圖案
3 線圈天線
3A、3B 導(dǎo)體圖案
4 RFIC
5 貼片電容器
6A、6B 匹配電路
6C 電容器
10 基板
10A 第1基板
10B 第2基板
10C 基板
11、12、13 端子
21、22 第1供電線圈連接電極
23、24 RFIC連接電極
30 線圈天線模塊
41 供電電路
42 電容器
43、44 匹配電路
70 觸摸板基板
70a 基板
70b 絕緣薄片
70c、70d 電極薄片
70e 保護(hù)薄片
71、72 觸摸操作檢測用電極
81 上部筐體
82 下部筐體
83 電池組
91 供電電路
92 電容器
93、94 匹配電路
95 線圈天線
101 天線裝置
102A、102B 天線裝置
103~110 天線裝置
111A、111B 天線裝置
112 天線裝置
201 RFID卡
301 通信設(shè)備