天線裝置與通信終端裝置的制造方法

天線裝置與通信終端裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型的天線裝置包括：配置在隔著空間相對的位置上的兩個導體面(11、12)；在一個位置將兩個導體面(11、12)直流連接的第一連接導體(21)；以及接近于第一連接導體(21)而配置的天線線圈(30)。天線線圈(30)被配置在通過電磁感應使第一連接導體(21)中有感應電流流過的位置。由于在兩個導體面(11、12)的邊緣有彼此反向的電流流過，磁場從兩個導體面(11、12)相對的空間輻射。基于此，可以不在金屬板上設置狹縫或開口，而將金屬板等的導體面用作輻射元件，從而避免了機械強度降低的問題、設計受制約的問題以及電場屏蔽效果變差的問題。
【專利說明】
天線裝置與通信終端裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及用于HF頻帶和UHF頻帶的通信系統的天線裝置和通信終端裝置。
【背景技術】
[0002]在設于手機終端等電子設備的、進行近距離無線通信(NFC:Near FieldCommunicat1n)等的HF頻帶的通信的裝置中，一般將RFIC和匹配元件安裝在電路基板上，將天線貼附在電子設備殼體的內側，又在RFIC和天線之間通過彈簧銷等進行電連接。
[0003]另一方面，最近正在推進手機終端等的無線通信終端薄型化，為了彌補薄型化而導致的強度不足，對殼體進行鍍鎂加工等“金屬化”處理的情況不斷增多。
[0004]可是，在對終端殼體進行了“金屬化”時，因為內置于終端的天線周圍的電磁場被金屬所屏蔽，會發生不能與對方側天線進行通信的問題。
[0005]于是，提出了具有如專利文獻I所示結構的天線裝置，該結構中，使面積比天線線圈要大的金屬板與天線線圈接近(磁耦合)，利用金屬板作為輻射體。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:特許第4993045號公報【實用新型內容】
[0009]實用新型要解決的技術問題
[0010]通過采用專利文獻I所示出的天線結構，盡管天線被金屬所覆蓋，也能與對方側天線進行通信。然而，有必要考慮到伴隨在金屬板上設置狹縫或開口部會使機械強度下降、且增加制造工時。特別是，如果在金屬殼體上設置狹縫或開口，會對殼體的設計產生制約。此夕卜，由于不能在狹縫或開口部附近進行電路的接地連接，會有金屬板部分地發生電位變化的情況，由此可能會產生金屬板的電場屏蔽效果變差的問題，或者會使第一導體面和第二導體面與其他高頻電路發生干擾。
[0011]本實用新型的目的在于提供這樣的天線裝置和設有該天線裝置的通信終端裝置，所述天線裝置不在金屬板上設置狹縫或開口，可以利用金屬板等的導體面作為輻射元件，從而可以回避機械強度降低的問題、設計受制約的問題、電場屏蔽效果變差的問題，并且可以根據需要抑制與其他高頻電路的干擾等問題。
[0012]用于解決技術問題的手段
[0013](I)本實用新型的天線裝置包括:配置在隔著空間相對的位置上的兩個導體面;在一個位置將兩個導體面直流連接的第一連接導體；以及接近于該第一連接導體而配置的天線線圈，其特征在于，該天線線圈被配置在通過電磁感應使所述第一連接導體中有感應電流流過的位置。
[0014]根據這樣的結構，在接近于天線線圈而設置的連接導體中有通過天線線圈的電磁感應而產生的感應電流流過，在兩個導體面上有彼此反向的電流流過。因此，起到天線的作用，從兩個導體面相對的空間輻射出磁場。
[0015](2)優選的是，所述天線線圈被配置在比所述第一連接導體更靠近兩個導體面的中央的位置。通過這樣的結構，天線線圈產生的磁場與從兩個導體面相對的空間輻射出的磁場之間不相互抵消。
[0016](3)優選的是，所述導體面包括電子設備的殼體的導體部分。通過這樣的結構，可以將殼體兼用為輻射元件的一部分兼用。
[0017](4)優選的是，所述導體面包括電路基板上形成的接地電極。通過這樣的結構，可以將電路基板的接地電極兼用作為輻射元件的一部分。
[0018](5)優選的是，所述導體面包括電路基板上形成的接地電極和電子設備的殼體的導體部分，第一連接導體是將接地電極和殼體的導體部分連接的接地引腳。通過這樣的結構，可以將接地引腳兼用作為第一連接導體。
[0019](6)優選的是，還包括經由電容器與所述兩個導體面連接的第二連接導體，通信信號的載波頻率為HF頻帶的頻率，而所述電容器是在UHF頻帶以上的頻率中成為低阻抗的元件。基于這樣的情況，UHF頻帶天線被配置在同一殼體內時，由該UHF頻帶天線所產生的基板電流難以受到天線線圈的影響，UHF頻帶天線能取得預定的天線特性。
[0020]本實用新型的通信終端裝置包括天線裝置和與該天線裝置連接的饋電電路，
[0021]所述天線裝置包括配置在隔著空間相對的位置上的兩個導體面，在一個位置將所述兩個導體面直流連接的第一連接導體，以及接近于所述第一連接導體而配置的天線線圈，其特征在于:所述天線線圈被配置在通過電磁感應使所述第一連接導體中有感應電流流過的位置。
[0022]實用新型的效果
[0023]根據本實用新型，可以不在導體面上設置狹縫或開口，將兩個導體面作為輻射元件來利用，因此，可以避免機械強度降低的問題、設計受制約的問題以及電場屏蔽效果變差的問題。
【附圖說明】
[0024]圖1(A)是根據第一實施例的天線裝置101的立體圖，圖1(B)是設于天線裝置101中的天線線圈30的立體圖。
[0025]圖2是天線裝置101的主視圖。
[0026]圖3是表不在第一導體面11、第二導體面12中感應出的電流的不例的展開圖。
[0027]圖4是根據第二實施例的天線裝置102的立體圖。
[0028]圖5是表示根據第三實施例的通信終端裝置的殼體內部的結構的俯視圖。
[0029]圖6是在通過第一連接導體21和第二連接導體22的位置的剖面圖。
【具體實施方式】
[0030]以下，參照附圖舉出幾個具體例子，以表示實施本實用新型的多個方式。各圖中在相同的部分標記相同標記。各實施例僅為示例，可以對不同的實施例中所示的結構作出部分的置換或組合這一點是不言而喻的。
[0031]《第一實施例》
[0032]圖1(A)是根據第一實施例的天線裝置101的立體圖，圖1(B)是設于天線裝置101中的天線線圈30的立體圖。圖2是天線裝置101的主視圖。該天線裝置101是在例如13.56MHz等的HF頻帶中所使用的、與通信對方的天線以接近方式或近旁方式進行電磁耦合(主要為磁耦合)的天線。
[0033]天線裝置101包括彼此對置的第一導體面11和第二導體面12。第一導體面11和第二導體面12之間由第一連接導體21來連接。(為了與后述的實施例中示出的第二連接導體相區別，這里預先稱其為“第一”連接導體。)天線線圈30設置在第一導體面11和第二導體面12之間且接近第一連接導體21的位置。從任何角度在兩個導體面11、12的面內方向觀察第一連接導體21和天線線圈30時，將天線線圈30配置成比第一連接導體21更靠近導體面11、12中央的位置。即，大體上說，天線線圈30被設置在比第一連接導體21更靠內側的位置。
[0034]如圖1 (B)所顯示，天線線圈30由磁芯31和線圈導體32構成，線圈導體32被形成為卷繞在磁芯31周圍的圖案。例如，在分散有磁芯鐵氧體填料的多個樹脂片上形成線圈導體圖案，將它們層積并熱壓，從而成為將矩形螺旋狀的線圈導體內置于層疊體內的芯片型天線。該天線線圈30也可以是以磁性鐵氧體陶瓷為胚體的芯片型天線。
[0035]將天線線圈30設置在第一連接導體21的近旁，從而使得天線線圈30所具有的線圈導體32中接近第一連接導體21的部分與第一連接導體21成為平行關系。
[0036]第一導體面11例如是電路基板的接地電極圖案。第二導體面12例如是殼體的金屬部分。第一連接導體21是彈簧銷端子，第一導體面11和第二導體面12之間以直流進行連接。該銷端子原本是用來使殼體的金屬部分和電路基板的接地電極成為同電位的接地引腳，但如后文所示，在本實施例中兼用為耦合部，用于在第一導體面11和第二導體面12上感應出電流。
[0037]如圖2所示，通過使天線線圈30的線圈導體32和第一連接導體21接近，第一連接導體21跟與其接近的線圈導體32的部分發生感應耦合。即，在與天線線圈30的線圈導體32中流過的電流方向相反的方向上，在第一連接導體21中流過感應電流。
[0038]圖3是表示在第一導體面11、第二導體面12中感應出的電流的示例的展開圖。此圖是在保持經由第一連接導體21連接的狀態的情況下、將兩個導體面11、12展開后示出的圖。通過天線線圈30的線圈導體32的感應，第一連接導體21中有感應電流ic流過時，在第一導體面11和第二導體面12的邊緣部分有電流如圖中箭頭所示那樣地流過。
[0039]如圖3所示，由于兩個導體面11、12的相對部分中流過的電流彼此反向，磁場從這兩個導體面11、12相對的空間輻射。圖1的虛線箭頭即為用磁力線表示所輻射的磁場的方向。
[0040]再有，由于天線線圈30如上述那樣被設置在比第一連接導體21更靠近內側的位置，因此，從兩個導體面11、12相對的空間輻射出的磁場與從天線線圈30輻射出的磁場成為相同極性。即，不會相互抵消。
[0041]《第二實施例》
[0042]圖4是根據第二實施例的天線裝置102的立體圖。該天線裝置102包括第一連接導體21和多個第二連接導體22、23、24。這些連接導體21?24被形成(配置)在第一導體面11和第二導體面12的邊緣。第一連接導體21使焊盤IlL和第二導體面12之間導通。焊盤IlL和第一導體面11之間安裝著貼片電感器6。即，在第一連接導體21部分，第一導體面11和第二導體面12經由貼片電感器6來連接。
[0043]第二連接導體22使焊盤IlL和第二導體面12之間導通。在焊盤IlL和第一導體面11之間安裝著貼片電容器5。即，在第二連接導體22部分，第一導體面11第二導體面12經由貼片電容器5來連接。至于第二連接導體23、24部分也同樣地，第一導體面11和第二導體面12分別經由貼片電容器5來連接。
[0044]上述貼片電容器5在通信信號的載波頻率頻帶(HF頻帶)中具有高阻抗，而在UHF頻帶以上的頻率中則為低阻抗元件。因此，在HF頻帶中，連接導體22、23、24部分為直流開路狀態，與第一實施例中所示的天線裝置101同樣地進行動作。而在UHF頻帶以上的頻率中，連接導體22、23、24部分成為高頻連通的狀態，這些部分被可靠地接地。因此，兩個導體面11、12的整體都成為穩定的接地電位。
[0045]另外，在第一連接導體21部分，由于第一導體面11和第二導體面12經由貼片電感器6來連接，在HF頻帶中，在該第一連接導體21部分成為高頻直接連接的狀態，在UHF頻帶中電流受到抑制。因此，由UHF頻帶的天線所產生的基板電流不通過第一連接導體21，由UHF頻帶的天線所產生的基板電流對于天線線圈30的鐵氧體幾乎沒有影響。因此，可以保持UHF頻帶的天線的特性。
[0046]《第三實施例》
[0047]圖5是表示根據第三實施例的通信終端裝置的殼體內部的結構的俯視圖。上部殼體91的內部收納了電路基板61、62、電池組90和相機模塊76等。電路基板61中安裝有包括通信電路的RFIC60、諧振電容器C、天線線圈30等。該電路基板61上還設有主要的UHF頻帶天線82等。另外，電路基板62上設有輔助的UHF頻帶天線83等。電路基板61上的電路和電路基板62上的電路經由電纜來連接。UHF頻帶天線82、83通過裝載貼片天線的方式或形成線路圖案的方式等來設置。
[0048]接地電極形成在電路基板61的大致整個區域，這樣形成的接地電極作為第一導體面。下部殼體92為樹脂制，但其內面形成有由金屬膜構成的第二導體面12。該金屬膜可以是在下部殼體92的內側貼附鋁箔或銅箔而成的，也可以是通過LDS技術等在下部殼體92的內側描畫而成的。另外，優選的是，該金屬膜占到電路基板61的主面一半以上的區域，從而達成同時兼作為安裝于電路基板61等的各種元器件的屏蔽膜的目的。本例中，在主要天線82、輔助天線83所占區域以外幾乎全被金屬膜所屏蔽。下部殼體92上形成有開口 12A。在該部分以光學式露出的方式設置相機模塊76的鏡頭。
[0049]第一連接導體21被安裝在電路基板61的接地電極上。連接導體22被安裝在焊盤11L上。貼片電容器5被安裝在焊盤11L和接地電極之間。
[0050]圖5中，以粗箭頭表示在第一導體面(在電路基板61上形成的地電極)11和第二導體面(殼體的金屬部分)12中流過的電流。
[0051]圖6是在通過上述第一連接導體21和第二連接導體22的位置的剖面圖。與第一實施例中圖1(A)中所示的天線裝置一樣，第一導體面(在電路基板61上形成的接地電極)11和第二導體面(殼體的金屬部分)12中有電流流過。以這樣的方式，兩個導體面11、12及它們相對的空間起到輻射元件的作用。
[0052]再有，如圖5所示那樣，第一導體面(接地電極)11和第二導體面(殼體的金屬部分)12并不需要整個面相對，部分地相對即可。
[0053]以上的各實施例僅為示例，本實用新型不受這些實施例的限制。天線線圈30和RFIC60可以被形成為一體且被模塊化。通過這樣的結構，RFIC和饋電線圈之間的電導通不需要用電路基板等基板的布線來進行，且增大了安裝空間的自由度。
[0054]另外，根據本實用新型的第一導體面和第二導體面，不限于其一方為電路基板上形成的接地電極。另外，也不限于其一方要為殼體的金屬部分。例如，也可以將屏蔽罩、屏蔽板、電池組、LCD面板等作為第一導體面或第二導體面來加以利用。
[0055]另外，圖1(A)等示出了平面形狀的第一導體面11和第二導體面12，但第二導體面12的形狀并不受此限定。第二導體面可以是收納電路基板的一側的殼體的金屬部分。并且，殼體的金屬部分也可以是金屬板模壓成的型體。
[0056]標記說明
[0057]O"電容器
[0058]5...貼片電容器
[0059]6...貼片電器感
[0060]11…第一導體面
[0061]IiL…焊盤
[0062]12…第二導體面
[0063]12A...開口
[0064]21…第一連接導體
[0065]22、23、24…第二連接導體
[0066]30…天線線圈
[0067]31...磁芯
[0068]32…線圈導體
[0069]60---RFIC
[0070]61、62…電路基板
[0071]76…相機模塊
[0072]82、83…UHF頻帶天線
[0073]90...電池組
[0074]91...上部殼體
[0075]92…下部殼體
[0076]101、102…天線裝置
【主權項】
1.一種天線裝置，其特征在于，包括: 配置在隔著空間相對的位置上的兩個導體面； 在一個位置將兩個所述導體面直流連接的第一連接導體；以及 接近于所述第一連接導體而配置的天線線圈，將所述天線線圈配置在可通過電磁感應使所述第一連接導體中有感應電流流過的位置。2.如權利要求1所述的天線裝置，其特征在于， 將所述天線線圈配置在比所述第一連接導體更靠近所述兩個導體面的中央的位置。3.如權利要求1或2所述的天線裝置，其特征在于， 所述導體面包括電子設備的殼體的導體部分。4.如權利要求1或2所述的天線裝置，其特征在于， 所述導體面包括在電路基板上形成的接地電極。5.如權利要求1或2所述的天線裝置，其特征在于， 所述導體面包括在電路基板上形成的接地電極和電子設備的殼體的導體部分，所述第一連接導體是將所述接地電極和所述殼體的導體部分連接的接地引腳。6.如權利要求5所述的天線裝置，其特征在于， 還包括經由電容器連接于兩個所述導體面的第二連接導體， 通信信號的載波頻率為HF頻帶的頻率，所述電容器是在UHF頻帶以上的頻率中的阻抗比在HF頻帶的頻率中的阻抗要低的元件。7.一種通信終端裝置，該通信終端裝置包括天線裝置和連接到所述天線裝置的饋電電路，其特征在于， 所述天線裝置包括: 配置在隔著空間相對的位置上的兩個導體面； 在一個位置將兩個所述導體面直流連接的第一連接導體；以及 接近于所述第一連接導體而配置的天線線圈，所述天線線圈被配置在通過電磁感應而使所述第一連接導體中有感應電流流過的位置。
【文檔編號】H01Q7/00GK205646165SQ201490000806
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年6月3日
【發明人】加藤登
【申請人】株式會社村田制作所