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WO2013035821A1 - アンテナ装置および無線デバイス - Google Patents

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WO2013035821A1
WO2013035821A1 PCT/JP2012/072849 JP2012072849W WO2013035821A1 WO 2013035821 A1 WO2013035821 A1 WO 2013035821A1 JP 2012072849 W JP2012072849 W JP 2012072849W WO 2013035821 A1 WO2013035821 A1 WO 2013035821A1
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WO
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coil conductor
antenna element
antenna
coil
power feeding
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2012/072849
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English (en)
French (fr)
Inventor
加藤登
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP2013532657A priority patent/JP5418737B2/ja
Publication of WO2013035821A1 publication Critical patent/WO2013035821A1/ja
Priority to US14/085,830 priority patent/US9543642B2/en
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Priority to US15/364,371 priority patent/US9812764B2/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2225—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
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    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07794—Antenna details the record carrier comprising a booster or auxiliary antenna in addition to the antenna connected directly to the integrated circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Definitions

  • the present invention relates to an antenna device and a wireless device including the antenna device.
  • RFID tags and reader / writers include an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit) chip that processes high-frequency signals and an antenna element that radiates or receives high-frequency signals.
  • RFIC Radio Frequency Integrated Circuit
  • the RFID system for example, an HF band RFID system using a 13 MHz band such as FeliCa (registered trademark), and a UHF band RFID system using a 900 MHz band which has been used for warehouse management and the like are known.
  • Patent Document 1 Patent Document 2, and Patent Document 3
  • a method of connecting a feeding coil to an RFIC chip and connecting the feeding coil and the main antenna via an electromagnetic field is known. It has been.
  • the antenna device of the present invention An antenna element having a coupling portion; A power supply having a first coil conductor and a second coil conductor, wherein the first coil conductor and the second coil conductor are formed such that a magnetic flux generated in the first coil conductor and the second coil conductor constitutes a closed magnetic circuit. An element, The feed element and the antenna element are arranged so that the closed magnetic path of the feed element goes around the coupling portion of the antenna element.
  • the antenna element includes a spiral or loop-shaped coil conductor, the coupling portion is a part of the coil conductor, and the feeding element includes the first coil conductor and the second coil conductor as the antenna element. It is preferable that they are arranged so as to straddle the connecting portions.
  • the antenna element has a resonance frequency corresponding to a carrier frequency of a communication signal.
  • the coupling portion of the antenna element coupled to the feed element is disposed in the closed magnetic path formed by the coil conductors of the feed element, the coupling between the feed element and the antenna element is high. Can be combined. Therefore, a low insertion loss characteristic can be obtained in the transmission characteristic when the signal received by the antenna element is transmitted to the RFIC.
  • an RFID tag or a reader / writer having a large communicable maximum distance when used for an RFID tag or a reader / writer, an RFID tag or a reader / writer having a large communicable maximum distance can be configured.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an RFID tag 401 according to the first embodiment.
  • 2A is a plan view of the RFID tag 401
  • FIG. 2B is a plan view of the power feeding device 301.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the magnetic flux generated in the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 of the power feeding element 201 and the coil conductor 11 of the antenna element 101.
  • FIG. 4A is an exploded perspective view of the coil conductors 11 and 12 included in the antenna element 102.
  • FIG. 4B is an equivalent circuit diagram of the antenna element 102 in a state where two coil conductors 11 and 12 face each other with a base material sheet interposed therebetween.
  • FIG. 4C is an equivalent circuit diagram in a state where the power feeding device is coupled to the antenna element.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the power feeding element 203 and the power feeding device 303 of the third embodiment.
  • FIG. 6A is a plan view of the communication terminal device viewed from the back side.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the RFID tag portion.
  • FIG. 8 is a perspective view of the main part of the antenna device of the fifth embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view of the RFID tag 406 of the sixth embodiment.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the RFID tag 407 of the seventh embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view of the RFID tag 407.
  • FIG. 12 is a plan view of the RFID tag 408 of the eighth embodiment.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of a feeding element 209 according to the ninth embodiment.
  • FIG. 14 is an external perspective view of the power feeding element 209.
  • FIG. 15 is a partial perspective view showing a coupling state of the antenna element 102 acting as a resonance booster and the feeding element 209.
  • FIG. 16 is a conceptual diagram showing a magnetic coupling state between the antenna element 102 and the feeding element 209.
  • FIG. 17 is another conceptual diagram showing a magnetic coupling state between the antenna element 102 and the feeding element 209.
  • FIG. 18 is an exploded perspective view of the power feeding element 210 according to the tenth embodiment.
  • FIG. 19 is a partial perspective view showing a coupling state between the antenna element 102 and the feeding element 210 that act as a resonance booster.
  • FIG. 20 is a conceptual diagram showing a magnetic coupling state between the antenna element 102 and the power feeding element 210.
  • FIG. 21 is another conceptual diagram showing a magnetic coupling state between the antenna element 102 and the feeding element 210.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating the internal structure of the housing of the wireless communication apparatus 501 according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an RFID tag 401 according to the first embodiment.
  • 2A is a plan view of the RFID tag 401
  • FIG. 2B is a plan view of the power feeding device 301.
  • the RFID tag 401 is an RFID tag for an HF band RFID system, and includes an antenna element 101 and a power feeding device 301.
  • the antenna element 101 includes a base material sheet 10 such as PET and a coil conductor 11 formed on the upper surface thereof.
  • the power feeding device 301 includes the power feeding element 201 and the RFIC 30.
  • the RFIC 30 is an IC chip for RFID.
  • the RFIC 30 includes a memory circuit and a logic circuit.
  • the power feeding element 201 includes a base sheet 20 such as PET, and a first coil conductor 21 and a second coil conductor 22 formed on the upper surface of the base sheet 20.
  • first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 are formed on the base sheet 20 so that the magnetic flux generated in the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 forms a closed magnetic path (winding). Times / placement).
  • the power feeding device 301 is disposed close to the coupling portion CA of the antenna element 101. For example, it is stuck via a double-sided PSA sheet.
  • the feeding element 201 is arranged with respect to the antenna element 101 so that the closed magnetic circuit of the feeding element 201 circulates around the coupling portion CA of the antenna element 101. Is arranged.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the magnetic flux generated in the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 of the power feeding element 201 and the coil conductor 11 of the antenna element 101.
  • the magnetic flux indicated by the broken arrow circulates around the coil conductor 11. This magnetic flux is linked to the loop surfaces of the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 of the power feeding element 201.
  • the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 are connected in series and connected to the RFIC 30 so that the electromotive forces of the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 at this time are added.
  • the electromotive force excited by the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 of the power feeding element 201 is supplied to the RFIC 30.
  • the magnetic flux passing through the loop surfaces of the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 is the coil conductor 11 of the antenna element. Current is induced in the coil conductor 11.
  • the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 are preferably disposed adjacent to each other on the same plane. That is, a closed magnetic circuit is formed in a plane direction perpendicular to the coil surface of each coil element, and a coupling portion of the antenna element is provided so as to pass in a direction perpendicular to the surface (flux loop surface) of the closed magnetic circuit. It is preferable.
  • the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 preferably have winding axes that are substantially parallel to each other. This makes it easier for the magnetic flux passing through the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 to circulate along the closed magnetic path, and the coupling of the antenna element with the coil conductor 11 can be made more reliable.
  • the coupling portion of the antenna element is provided in the closed magnetic circuit formed by the feeding element, the feeding circuit and the antenna element are coupled via an electromagnetic field (mainly a magnetic field). Therefore, it is possible to realize a wireless device having a high degree of coupling between each coil element and the antenna element and a low insertion loss.
  • the power feeding element forms a closed magnetic circuit, even if a metal body such as a ground conductor or a battery pack is provided in the vicinity of the power feeding element, the formation of a magnetic field is prevented by these metal bodies, There is almost no loss as an eddy current. Therefore, when the antenna device and the wireless device of the present invention are used for an RFID tag or a reader / writer, an RFID tag or a reader / writer having a large communication distance can be configured.
  • the antenna element preferably has a resonance frequency corresponding to the carrier frequency of the communication signal.
  • the RFIC and the feed element also have a resonance frequency corresponding to the carrier frequency of the communication signal.
  • the resonance frequency composed of the RFIC and the feed element is determined by the stray capacitance of the RFIC itself and the inductance (and also the line capacitance) of the feed circuit.
  • Second Embodiment a configuration of an antenna element different from that of the first embodiment is shown.
  • FIG. 4B is an equivalent circuit diagram of the antenna element 102 in a state where the two coil conductors 11 and 12 face each other with the base material sheet interposed therebetween.
  • FIG. 4C is an equivalent circuit diagram in a state where the power feeding device is coupled to the antenna element.
  • the coil conductor 11 and the coil conductor 12 of the antenna element 102 are patterned in a rectangular spiral shape.
  • the winding direction of the coil conductor 11 and the winding direction of the coil conductor 12 are opposite (the same direction when seen from one direction), and both are electromagnetically coupled.
  • the inductor L11 represents the inductance due to the coil conductor 11 with a symbol
  • the inductor L12 represents the inductance due to the coil conductor 12 with a symbol.
  • Capacitors C1 and C2 represent the capacitance generated between the coil conductors 11 and 12 with a lumped constant symbol.
  • the coil conductors 11 and 12 of the antenna element 102 constitute an LC circuit.
  • an inductor L202 represents an inductance by a coil conductor constituting the power feeding element by a symbol.
  • the antenna element 102 acts as an HF band antenna.
  • the capacitor CIC represents a capacitance connected to the coil conductor of the power feeding element such as a parasitic capacitance of the RFIC 30 by a symbol.
  • the capacitor CIC and the inductor L201 resonate with each other.
  • the two LC resonant circuits of the RFIC 30 and the antenna element 102 are electromagnetically coupled (mainly magnetically coupled), whereby a signal is transmitted between the antenna element 102 and the RFIC 30. In this way, the antenna element 102 acts as a resonance booster.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the power feeding element 203 and the power feeding device 303 of the third embodiment.
  • the power feeding element 203 is formed by laminating a plurality of dielectric base sheets on which patterns such as coil conductors are formed. Terminals 23 and 24 for connecting the RFIC 30 are formed on the base sheet 20a.
  • Coil conductors 21b and 22b are formed on the base sheet 20b.
  • Coil conductors 21c and 22c are formed on the base sheet 20c.
  • Coil conductors 21d and 22d are formed on the base sheet 20d. As shown by broken lines in FIG. 5, via conductors are formed on each base sheet, and interlayer connection is made.
  • the helical first coil conductor 21 and second coil conductor 22 may be formed on a dielectric ceramic multilayer substrate. According to this structure, a large coil opening can be secured even if the number of turns increases. For this reason, even if the number of turns of the coil conductor of the power feeding element is increased, the coil conductor of the antenna element can be magnetically coupled strongly.
  • FIG. 6A is a plan view of the communication terminal device viewed from the back side.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the RFID tag portion.
  • a printed wiring board 50 is accommodated in the housing 60.
  • a ground conductor 51 is formed inside the printed wiring board 50.
  • An antenna element 101, a power feeding device 301, and the like are provided on the inner surface of the housing.
  • the configurations of the antenna element 101 and the power feeding device 301 are the same as those shown in the first embodiment.
  • a magnetic layer 40 such as a ferrite sheet is disposed between the antenna element 101 and the power feeding device 301 and the printed wiring board 50.
  • the magnetic layer 40 is provided so that the ground conductor 51 cannot be seen equivalently when viewed from the antenna element 101 and the power feeding device 301.
  • the antenna element 101 is attached to the inner surface of the housing 60 via the adhesive layer 9.
  • the magnetic layer 40 may also be attached to the antenna element 101 and the power feeding device 301 via a double-sided adhesive sheet or the like.
  • the magnetic layer it is possible to block the magnetic flux that attempts to enter the metal such as the ground conductor and suppress the generation of eddy current.
  • a magnetic layer such as a ferrite sheet may be disposed between the antenna body and the metal body.
  • the antenna device may be arranged on the inner surface of the housing so that it is as far as possible from the metal body and the space can be used effectively.
  • a mixed molded product of resin and metal powder an article in which a metal sheet is molded into a resin article, and a metal part in the case
  • An article such as a battery or a liquid crystal display, which may generate an eddy current that cancels the magnetic field change of the coil antenna due to the presence of metal, corresponds to the metal body.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the main part of the antenna device of the fifth embodiment.
  • the antenna device includes an antenna element and a feeding device.
  • the configurations of the antenna element and the power feeding device are the same as those shown in the first embodiment.
  • the base material sheet of the antenna element and the base material sheet of the power feeding element are excluded.
  • the magnetic layers 41 and 42 are disposed so as to sandwich the coil conductor 11 provided in the antenna element and the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 provided in the power feeding element.
  • the magnetic layers 41 and 42 are ferrite sheets or the like, and are attached to the antenna element and the power feeding device via a double-sided adhesive sheet.
  • the first coil conductor 21 is provided by sandwiching the coil conductor 11 provided in the antenna element, the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 provided in the feeding element between the magnetic layers 41 and 42. And most of the magnetic flux passing through the second coil conductor 22 passes through the magnetic layers 41 and 42. Therefore, the leakage magnetic flux is reduced, and the degree of coupling between the coil conductor 11 of the antenna element and the coil conductors 21 and 22 of the feeding element is increased.
  • FIG. 9 is a plan view of the RFID tag 406 of the sixth embodiment.
  • the RFID tag 406 includes an antenna element 101 and two power feeding devices 301 and 302.
  • the antenna element 101 includes a base sheet 10 and a coil conductor 11 formed on the upper surface thereof.
  • the power feeding devices 301 and 302 are the same as the power feeding device shown in the first embodiment, and are composed of a power feeding element and an RFIC.
  • the power feeding devices 301 and 302 may be arranged at two locations on the coil conductor 11 of the antenna element 101.
  • the power feeding device 301 and the power feeding device 302 may be different types corresponding to different RFIDs in the system. As a result, one antenna element 101 can also be used.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the RFID tag 407 of the seventh embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view of the RFID tag 407.
  • the RFID tag 407 includes an antenna element 107 and a power feeding device 307.
  • the antenna element 107 includes a base sheet 10 and a coil conductor 11 formed on the upper surface thereof.
  • the power feeding device 307 includes a power feeding element 207 and the RFIC 30.
  • the antenna element 107 has terminals 16 and 17 for mounting the capacitive element 19 in the middle of the coil conductor 11. By mounting the capacitive element 19 on the terminals 16 and 17, the capacitive element 19 is inserted into the coil conductor 11 in series.
  • the coil conductor 11 and the capacitive element 19 constitute an LC resonance circuit.
  • the antenna element 107 has a pattern of the coil conductor 11 so that the coupling portion CA is recessed inside the coil opening. In this way, by shifting the coupling portion CA to the inside of the base sheet 10, the position of the power feeding device 307 (sticking position) is shifted toward the inside of the base sheet 10, and the overall size can be reduced.
  • the power feeding element 207 includes a base sheet 20 and a first coil conductor 21 and a second coil conductor 22 formed on the upper surface of the base sheet 20. Terminals 23 and 24 for connecting the RFIC 30 are formed on the base sheet 20.
  • the power feeding element 207 is different from the power feeding element 201 shown in the first embodiment, and the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 are asymmetric. That is, the first coil conductor 21 is formed to be relatively small so as to face the recessed portion of the coil conductor 11 of the antenna element 107. Since the second coil conductor 22 faces the coil opening of the coil conductor 11 of the antenna element 107, the second coil conductor 22 has a sufficient size and is formed relatively large. Thus, by making the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 asymmetrical, the power feeding device can be reduced in size while ensuring the necessary number of turns.
  • FIG. 12 is a plan view of the RFID tag 408 of the eighth embodiment.
  • the RFID tag 408 includes an antenna element 108 and a power feeding device 301.
  • the antenna element 108 includes the base sheet 10 and radiation conductors 13 and 14 and a line portion 15 formed on the upper surface thereof.
  • the power feeding device 301 is the same as that shown in the first embodiment.
  • the radiating conductors 13 and 14 and the filament 15 of the antenna element 108 act as a dipole antenna.
  • the power feeding device 301 is coupled to the line portion 15 to feed power to the dipole antenna.
  • the RFIC of the power feeding device 301 and the power feeding element constituting the closed magnetic circuit have a resonance point at a predetermined frequency and are impedance matched.
  • the antenna element 108 may not be configured to resonate at a predetermined frequency. That is, the radiating conductors 13 and 14 may be larger than the power feeding device 301.
  • a dipole antenna can be used.
  • a loop-type, patch-type, etc. antenna can be used. Any antenna element can be fed by being magnetically coupled to the coil conductor of the feeding device.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of a feeding element 209 according to the ninth embodiment.
  • the power feeding element 209 is formed by laminating a plurality of insulating (for example, magnetic) base material sheets on which patterns such as coil conductors are formed.
  • Coil conductors 21a and 22a are formed on the base sheet 20a.
  • Coil conductors 21b and 22b are formed on the base sheet 20b.
  • Coil conductors 21c and 22c are formed on the base sheet 20c.
  • Coil conductors 21d and 22d are formed on the base sheet 20d.
  • Interlayer connection conductors are formed on the outer surface of each base sheet.
  • interlayer connection conductor has been described as being formed so as to be exposed to the outside of each base sheet, it may be provided so as to be positioned inside each base sheet.
  • FIG. 14 is an external perspective view of the feed element 209. Terminals 23 and 24 are drawn out on the lower surface of the rectangular parallelepiped laminate.
  • the helical first coil conductor 21 and second coil conductor 22 may be formed on a magnetic ceramic multilayer substrate.
  • FIG. 15 is a partial perspective view showing a coupling state between the antenna element 102 acting as a resonance booster and the feeding element 209.
  • the basic structure of the antenna element 102 is as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B).
  • the RFIC 30 is connected to the power feeding element 209. In this way, the feed element 209 is disposed, for example, below the coil conductor of the antenna element 102.
  • a matching circuit, a filter circuit, and the like are connected between the feeding element 209 and the RFIC 30.
  • FIG. 17 is another conceptual diagram showing a magnetic coupling state between the antenna element 102 and the feeding element 209. As described above, the magnetic flux generated by the first coil conductor 21 and the second coil conductor 22 may be partially interlinked with the coil conductor of the antenna element 102.
  • the RFIC 30 described in each of the embodiments described above may be configured as a bare chip IC or may be configured as a package IC. In the case of a package IC, a matching circuit may be provided on the package substrate.

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Abstract

　ＲＦＩＤタグ（４０１）はアンテナ素子（１０１）および給電デバイス（３０１）を備えている。アンテナ素子（１０１）は、基材シート（１０）と、その上面に形成されたコイル導体（１１）とで構成されている。給電デバイス（３０１）は給電素子（２０１）とＲＦＩＣ（３０）とで構成されている。給電素子（２０１）は、基材シート（２０）と、この基材シート（２０）の上面に形成された第１コイル導体（２１）、第２コイル導体（２２）とで構成されている。第１コイル導体（２１）および第２コイル導体（２２）は、第１コイル導体（２１）および第２コイル導体（２２）に生じる磁束が閉磁路を構成するように基材シート（２０）に形成されている。そして、給電デバイス（３０１）はアンテナ素子（１０１）の結合部（ＣＡ）に貼付される。これにより、アンテナ素子にＲＦＩＣが強く結合する。

Description

アンテナ装置および無線デバイス
　本発明はアンテナ装置およびそれを備えた無線デバイスに関する。
　リーダライタとＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグとを非接触方式で通信し、リーダライタとＲＦＩＤタグとの間で情報を伝達するＲＦＩＤシステムが普及し始めている。ＲＦＩＤタグやリーダライタは、高周波信号を処理するＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）チップと高周波信号を放射あるいは受信するアンテナ素子とを備える。ＲＦＩＤシステムとしては、例えばFeliCa（登録商標）のように１３ＭＨｚ帯を利用したＨＦ帯ＲＦＩＤシステムや、倉庫管理等に利用が始まっている９００ＭＨｚ帯を利用したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムが知られている。
　一般的なＲＦＩＤタグにおいて、ＲＦＩＣチップとアンテナ素子との接続には金バンプを用いた接合が多用されている。しかし、この接合方法は、超音波を利用した接合方法であるため、接合プロセスが複雑であり、高い接続信頼性を確保し難いことがある。
　そこで、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されているように、ＲＦＩＣチップに給電コイルを接続し、給電コイルとメインアンテナとを電磁界を介して接続する、という手法が知られている。
特許第２８３４５８４号公報 特開２００８－２１１５７２号公報 特開２００９－１１１９５０号公報
　ところが、ＲＦＩＣチップに給電コイルが接続され、給電コイルとメインアンテナとが電磁界を介して結合されるようにしたＲＦＩＤタグでは、ＲＦＩＣチップとアンテナ素子との接続が容易になるものの、その結合度を高めることが難しく、場合によってはメインアンテナで受信した信号または電磁エネルギーをＲＦＩＣチップに伝送にするにあたって挿入損失が大きくなってしまう。そのため、通信可能最大距離を充分に確保できない場合がある。
　このことはＲＦＩＤタグに限らず、ＲＦＩＣを備えた給電回路が接続されるアンテナ装置およびそれを備えた無線デバイスに共通の課題である。
　本発明はアンテナ素子にＲＦＩＣを強く結合させることのできるアンテナ装置および無線デバイスを提供することを目的としている。
（１）本発明のアンテナ装置は、
　結合部を有するアンテナ素子と、
　第１コイル導体および第２コイル導体を有し、前記第１コイル導体および前記第２コイル導体に生じる磁束が閉磁路を構成するように当該第１コイル導体および第２コイル導体が形成された給電素子と、を備え、
　前記給電素子の前記閉磁路が前記アンテナ素子の前記結合部を周回するように、前記給電素子および前記アンテナ素子が配置されたことを特徴とする。
（２）前記第１コイル導体および前記第２コイル導体は、それぞれ異なる巻回軸を有し、且つ、互いに電気的に直列接続されていることが好ましい。
（３）前記アンテナ素子はスパイラル状またはループ状のコイル導体を備え、前記結合部は前記コイル導体の一部であり、前記給電素子は前記第１コイル導体および前記第２コイル導体が前記アンテナ素子の結合部を跨ぐように配置されていることが好ましい。
（４）前記第１コイル導体および前記第２コイル導体は同一平面に隣接配置されていることが好ましい。
（５）前記第１コイル導体および前記第２コイル導体は互いに非対称の形状を有することが好ましい。
（６）前記第１コイル導体および前記第２コイル導体は基材シートに形成されていることが好ましい。
（７）前記アンテナ素子は通信信号のキャリア周波数に相当する共振周波数を有することが好ましい。
（８）本発明の無線デバイスは、
　結合部を有するアンテナ素子と、
　第１コイル導体および第２コイル導体を有し、前記第１コイル導体および前記第２コイル導体に生じる磁束が閉磁路を構成するように当該第１コイル導体および第２コイル導体が形成された給電素子と、
　前記給電素子の第１コイル導体および第２コイル導体につながるＲＦＩＣとを備え、
　前記給電素子の前記閉磁路が前記アンテナ素子の前記結合部を周回するように、前記給電素子および前記アンテナ素子が配置されたことを特徴とする。
（９）前記ＲＦＩＣおよび前記給電素子は通信信号のキャリア周波数に相当する周波数で共振する共振回路を構成することが好ましい。
　本発明のアンテナ装置によれば、給電素子と結合するアンテナ素子の結合部は、給電素子の各コイル導体で構成される閉磁路内に配置されるため、給電素子とアンテナ素子とを高い結合度で結合させることができる。そのため、アンテナ素子が受信した信号をＲＦＩＣに伝送する際の伝送特性において低挿入損失特性が得られる。
　また、本発明の無線デバイスによれば、ＲＦＩＤタグやリーダライタに利用すれば、通信可能最大距離の大きなＲＦＩＤタグやリーダライタを構成することができる。
図１は第１の実施形態のＲＦＩＤタグ４０１の分解斜視図である。 図２（Ａ）はＲＦＩＤタグ４０１の平面図、図２（Ｂ）は給電デバイス３０１の平面図である。 図３は、給電素子２０１の第１コイル導体２１および第２コイル導体２２に生じる磁束とアンテナ素子１０１のコイル導体１１との関係を示す図である。 図４（Ａ）はアンテナ素子１０２が備えるコイル導体１１および１２の分解斜視図である。図４（Ｂ）は二つのコイル導体１１，１２が基材シートを挟んで対向した状態でのアンテナ素子１０２の等価回路図である。また、図４（Ｃ）はアンテナ素子に給電デバイスが結合した状態での等価回路図である。 図５は第３の実施形態の給電素子２０３および給電デバイス３０３の分解斜視図である。 図６（Ａ）は通信端末装置を裏面から見た平面図である。図６（Ｂ）は図６（Ａ）におけるＢ－Ｂ部分の断面図である。 図７はＲＦＩＤタグ部分の拡大断面図である。 図８は第５の実施形態のアンテナ装置の主要部の斜視図である。 図９は第６の実施形態のＲＦＩＤタグ４０６の平面図である。 図１０は第７の実施形態のＲＦＩＤタグ４０７の分解斜視図である。 図１１はＲＦＩＤタグ４０７の平面図である。 図１２は第８の実施形態のＲＦＩＤタグ４０８の平面図である。 図１３は第９の実施形態に係る給電素子２０９の分解斜視図である。 図１４は給電素子２０９の外観斜視図である。 図１５は、共振ブースターとして作用するアンテナ素子１０２と給電素子２０９との結合状態を示す部分斜視図である。 図１６は、アンテナ素子１０２と給電素子２０９との磁気結合状態を示す概念図である。 図１７は、アンテナ素子１０２と給電素子２０９との磁気結合状態を示す別の概念図である。 図１８は第１０の実施形態に係る給電素子２１０の分解斜視図である。 図１９は、共振ブースターとして作用するアンテナ素子１０２と給電素子２１０との結合状態を示す部分斜視図である。 図２０は、アンテナ素子１０２と給電素子２１０との磁気結合状態を示す概念図である。 図２１は、アンテナ素子１０２と給電素子２１０との磁気結合状態を示す別の概念図である。 図２２は、第１１の実施形態に係る無線通信装置５０１の筐体内部の構造を示す図である。
《第１の実施形態》
　図１は第１の実施形態のＲＦＩＤタグ４０１の分解斜視図である。図２（Ａ）はＲＦＩＤタグ４０１の平面図、図２（Ｂ）は給電デバイス３０１の平面図である。
　この例では、ＲＦＩＤタグ４０１はＨＦ帯ＲＦＩＤシステム用のＲＦＩＤタグであり、アンテナ素子１０１および給電デバイス３０１を備えている。アンテナ素子１０１は、ＰＥＴ等の基材シート１０と、その上面に形成されたコイル導体１１とで構成されている。給電デバイス３０１は給電素子２０１とＲＦＩＣ３０とで構成されている。
　ＲＦＩＣ３０はＲＦＩＤ用ＩＣチップである。このＲＦＩＣ３０にはメモリー回路やロジック回路等を含む。
　給電素子２０１は、ＰＥＴ等の基材シート２０と、この基材シート２０の上面に形成された第１コイル導体２１、第２コイル導体２２とで構成されている。
　後に詳述するように、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２は、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２に生じる磁束が閉磁路を構成するように基材シート２０に形成（巻回・配置）されている。
　給電デバイス３０１はアンテナ素子１０１の結合部ＣＡに近接配置されている。例えば両面粘着シートを介して貼着されている。給電デバイス３０１がアンテナ素子１０１の結合部ＣＡに近接配置された状態で、給電素子２０１の前記閉磁路がアンテナ素子１０１の結合部ＣＡを周回するように、アンテナ素子１０１に対して給電素子２０１が配置されている。
　図３は、給電素子２０１の第１コイル導体２１および第２コイル導体２２に生じる磁束とアンテナ素子１０１のコイル導体１１との関係を示す図である。アンテナ素子１０１のコイル導体１１に、図３中に直線の矢印で示す方向に電流が流れるとコイル導体１１の周囲に破線の矢印で示す磁束が周回する。この磁束が給電素子２０１の第１コイル導体２１および第２コイル導体２２のループ面に鎖交する。このときの第１コイル導体２１および第２コイル導体２２の起電力が加算されるように、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２は直列接続されていて、且つＲＦＩＣ３０に接続されている。そのため、給電素子２０１の第１コイル導体２１および第２コイル導体２２に励起される起電力がＲＦＩＣ３０に供給される。逆に、ＲＦＩＣ３０から第１コイル導体２１および第２コイル導体２２に電流が供給される場合には、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２のループ面を通る磁束がアンテナ素子のコイル導体１１の周囲を周回し、コイル導体１１に電流が誘起される。
　以上に示したように、巻回軸の異なる二つのコイル導体（第１コイル導体２１および第２コイル導体２２）がアンテナ素子のコイル導体１１の結合部ＣＡを跨ぐように配置されていて、且つ第１コイル導体２１および第２コイル導体２２を通る磁束がアンテナ素子のコイル導体１１の近くを周回する（閉磁路に沿って周回する）ように第１コイル導体２１および第２コイル導体２２が接続されている。
　第１コイル導体２１および第２コイル導体２２は同一平面に隣接配置されていることが好ましい。すなわち、各コイル素子のコイル面に対して垂直な面方向に閉磁路を形成し、この閉磁路の形成面（磁束ループ面）に対して垂直方向にアンテナ素子の結合部が通過するように設けることが好ましい。
　また、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２は、互いにほぼ平行な巻回軸を有していることが好ましい。これにより、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２を通る磁束が閉磁路に沿って周回しやすくなり、アンテナ素子のコイル導体１１との結合をより確実にできる。
　なお、図１、図２に示した例では、給電素子２０１にＲＦＩＣ３０を搭載した給電デバイス３０１をアンテナ素子１０１に貼付することでＲＦＩＤタグ４０１を構成したが、給電素子２０１をアンテナ素子１０１に貼付した後にＲＦＩＣ３０を実装してもよい。このＲＦＩＣ３０を実装する前の状態、すなわちアンテナ素子１０１と給電素子２０１とでアンテナ装置を構成することになる。
　本発明では、給電素子で形成される閉磁路内にアンテナ素子の結合部が設けられているので、給電回路とアンテナ素子とは電磁界（主に磁界）を介して結合されている。したがって、各コイル素子とアンテナ素子との結合度が高く、挿入損失の少ない無線デバイスを実現することができる。また、給電素子は閉磁路を構成しているため、給電素子の近傍にグランド導体やバッテリーパック等の金属体が設けられていても、これらの金属体によって磁界の形成が妨げられたり、金属体にて渦電流としてロスしてしまったりすることが殆ど無い。ゆえに、本発明のアンテナ装置および無線デバイスをＲＦＩＤタグやリーダライタに利用すれば、通信距離の大きなＲＦＩＤタグやリーダライタを構成することができる。
　本発明においては、通信距離の最大化を目的として、アンテナ素子は通信信号のキャリア周波数に相当する共振周波数を有していることが好ましい。同様の理由で、ＲＦＩＣおよび給電素子も通信信号のキャリア周波数に相当する共振周波数を有していることが好ましい。後の実施形態でも示すように、ＲＦＩＣおよび給電素子で構成される共振周波数はＲＦＩＣ自身が有する浮遊容量と給電回路のインダクタンス（さらには線間容量）で決められる。
《第２の実施形態》
　第２の実施形態では第１の実施形態とは異なるアンテナ素子の構成について示す。
　図４（Ａ）はアンテナ素子１０２が備えるコイル導体１１および１２の分解斜視図である。コイル導体１１は基材シート（図４では図示を省略）の第１主面に形成されていて、コイル導体１２は基材シートの第２主面に形成されている。
　図４（Ｂ）は二つのコイル導体１１，１２が基材シートを挟んで対向した状態でのアンテナ素子１０２の等価回路図である。また、図４（Ｃ）はアンテナ素子に給電デバイスが結合した状態での等価回路図である。
　図４（Ａ）に示すように、アンテナ素子１０２のコイル導体１１とコイル導体１２は矩形の渦巻き状にパターン化されている。コイル導体１１の巻回方向とコイル導体１２の巻回方向は逆（一方向からの透視では同方向）であり、両者は電磁界結合する。図４（Ｂ）において、インダクタＬ１１はコイル導体１１によるインダクタンスを記号で表したもの、インダクタＬ１２はコイル導体１２によるインダクタンスを記号で表したものである。キャパシタＣ１，Ｃ２はコイル導体１１，１２間に生じる容量を集中定数の記号で表したものである。このようにアンテナ素子１０２のコイル導体１１，１２はＬＣ回路を構成している。
　図４（Ｃ）において、インダクタＬ２０２は給電素子を構成するコイル導体によるインダクタンスを記号で表したものである。給電素子のコイル導体がアンテナ素子のコイル導体１１，１２と電磁界結合することにより、アンテナ素子１０２はＨＦ帯のアンテナとして作用する。キャパシタＣＩＣはＲＦＩＣ３０の寄生容量など、給電素子のコイル導体に繋がるキャパシタンスを記号で表したものである。このキャパシタＣＩＣとインダクタＬ２０１はＬＣ共振する。このＲＦＩＣ３０とアンテナ素子１０２との２つのＬＣ共振回路どうしが電磁界結合（主に磁気結合）することにより、アンテナ素子１０２とＲＦＩＣ３０との間で信号が伝達される。このようにして、アンテナ素子１０２は共振ブースターとして作用する。
《第３の実施形態》
　第３の実施形態では第１の実施形態とは異なる給電素子および給電デバイスの構成について示す。
　図５は第３の実施形態の給電素子２０３および給電デバイス３０３の分解斜視図である。給電素子２０３はコイル導体等のパターンが形成された複数の誘電体基材シートを積層したものである。基材シート２０ａにはＲＦＩＣ３０を接続するための端子２３，２４が形成されている。基材シート２０ｂにはコイル導体２１ｂ，２２ｂが形成されている。基材シート２０ｃにはコイル導体２１ｃ，２２ｃが形成されている。基材シート２０ｄにはコイル導体２１ｄ，２２ｄが形成されている。各基材シートには図５中に破線で示すようにビア導体が形成されていて層間接続が行われている。
　コイル導体２１ｂ，２１ｃ，２１ｄおよびそれらを接続するビア導体は第１コイル導体２１を構成している。また、コイル導体２２ｂ，２２ｃ，２２ｄおよびそれらを接続するビア導体は第２コイル導体２２を構成している。このように、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２は生じる磁束が閉磁路を構成するように第１コイル導体２１および第２コイル導体２２が基材シート２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに形成されている。
　このように、ヘリカル状の第１コイル導体２１および第２コイル導体２２を誘電体セラミック多層基板に構成してもよい。この構造によれば、巻回数が増えてもコイル開口を大きく確保できる。そのため、給電素子のコイル導体の巻回数を増しても、アンテナ素子のコイル導体と磁気的に強く結合させることができる。
《第４の実施形態》
　第４の実施形態では、ＲＦＩＤタグを備えた通信端末装置の例を示す。
　図６（Ａ）は通信端末装置を裏面から見た平面図である。図６（Ｂ）は図６（Ａ）におけるＢ－Ｂ部分の断面図である。図７はＲＦＩＤタグ部分の拡大断面図である。
　筐体６０の内部にはプリント配線板５０が収納されている。プリント配線板５０の内部にはグランド導体５１が形成されている。筐体の内面にはアンテナ素子１０１および給電デバイス３０１等が設けられている。
　アンテナ素子１０１および給電デバイス３０１の構成は第１の実施形態で示したものと同じである。図７に示すように、アンテナ素子１０１および給電デバイス３０１とプリント配線板５０との間にフェライトシート等の磁性体層４０が配置されている。この磁性体層４０はアンテナ素子１０１および給電デバイス３０１から見てグランド導体５１が等価的に見えないように設けられている。アンテナ素子１０１は接着剤層９を介して筐体６０の内面に貼付されている。磁性体層４０もアンテナ素子１０１および給電デバイス３０１に両面粘着シート等を介して貼付してもよい。
　このように、磁性体層を設けることにより、グランド導体等の金属に入ろうとする磁束を遮断して、渦電流の発生を抑えることができる。このように、アンテナ装置を金属体とともに電子機器に組み込む際、金属体との間にフェライトシート等の磁性体層を配置すればよい。また、金属体からなるべく遠ざけるとともに、空間を有効に利用できるように筐体の内面にアンテナ装置を配置すればよい。
　なお、面状に広がる（ベタ状の）平面導体が形成されたプリント配線板以外に、樹脂と金属粉の混合成形品、樹脂物品に金属シートがモールドされている物品、ケースに金属部分を含む電池や液晶ディスプレイなど、金属の存在によりコイルアンテナの磁界変化を打ち消すような渦電流が生じる可能性のある物品は前記金属体に相当する。
《第５の実施形態》
　図８は第５の実施形態のアンテナ装置の主要部の分解斜視図である。アンテナ装置はアンテナ素子および給電デバイスを備えている。アンテナ素子および給電デバイスの構成は第１の実施形態で示したものと同じである。図８では、アンテナ素子の基材シートおよび給電素子の基材シートを除いて図示している。アンテナ素子に設けられているコイル導体１１、給電素子に設けられている第１コイル導体２１および第２コイル導体２２を挟むように、磁性体層４１，４２が配置されている。この磁性体層４１，４２はフェライトシート等であり、両面粘着シートを介してアンテナ素子および給電デバイスに貼付されている。
　このように、アンテナ素子に設けられているコイル導体１１、給電素子に設けられている第１コイル導体２１および第２コイル導体２２を磁性体層４１，４２で挟むことによって、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２を通る磁束の大部分は磁性体層４１，４２を通る。そのため、漏れ磁束が少なくなって、アンテナ素子のコイル導体１１と給電素子のコイル導体２１，２２との結合度が高まる。
《第６の実施形態》
　図９は第６の実施形態のＲＦＩＤタグ４０６の平面図である。このＲＦＩＤタグ４０６は、アンテナ素子１０１および二つの給電デバイス３０１，３０２を備えている。アンテナ素子１０１は、基材シート１０と、その上面に形成されたコイル導体１１とで構成されている。給電デバイス３０１，３０２は第１の実施形態で示した給電デバイスと同じであり、給電素子とＲＦＩＣとで構成されている。
　このように、アンテナ素子１０１のコイル導体１１の二箇所に給電デバイス３０１，３０２を配置してもよい。給電デバイス３０１と給電デバイス３０２はシステムの異なるＲＦＩＤに対応する別種のものであってもよい。そのことで、一つのアンテナ素子１０１を兼用できる。
《第７の実施形態》
　図１０は第７の実施形態のＲＦＩＤタグ４０７の分解斜視図である。図１１はＲＦＩＤタグ４０７の平面図である。
　この例では、ＲＦＩＤタグ４０７はアンテナ素子１０７および給電デバイス３０７を備えている。アンテナ素子１０７は、基材シート１０と、その上面に形成されたコイル導体１１とで構成されている。給電デバイス３０７は給電素子２０７とＲＦＩＣ３０とで構成されている。
　アンテナ素子１０７は第１の実施形態で示したアンテナ素子１０１と異なり、コイル導体１１の途中に容量素子１９を実装するための端子１６，１７が形成されている。この端子１６，１７に容量素子１９を実装することにより、コイル導体１１に容量素子１９が直列に挿入される。このコイル導体１１と容量素子１９とでＬＣ共振回路が構成される。
　また、アンテナ素子１０７は第１の実施形態で示したアンテナ素子１０１と異なり、結合部ＣＡがコイル開口の内側に凹むように、コイル導体１１のパターンが形成されている。このように、結合部ＣＡを基材シート１０の内側にシフトさせることにより、給電デバイス３０７の位置（貼付位置）を基材シート１０の内部方向にシフトさせることになり、全体に小型化できる。
　給電素子２０７は、基材シート２０と、この基材シート２０の上面に形成された第１コイル導体２１、第２コイル導体２２とで構成されている。基材シート２０にはＲＦＩＣ３０を接続する端子２３，２４が形成されている。給電素子２０７は第１の実施形態で示した給電素子２０１と異なり、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２が非対称である。すなわち、第１コイル導体２１はアンテナ素子１０７のコイル導体１１の凹部状の位置に対向するように相対的に小さく形成されている。第２コイル導体２２はアンテナ素子１０７のコイル導体１１のコイル開口に対向するので、大きさに余裕があり、相対的に大きく形成されている。このように、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２を非対称にすることで、必要な巻回数を確保しつつ給電デバイスを小型化できる。
《第８の実施形態》
　第８の実施形態ではＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステム用のＲＦＩＤタグの例を示す。
　図１２は第８の実施形態のＲＦＩＤタグ４０８の平面図である。このＲＦＩＤタグ４０８はアンテナ素子１０８および給電デバイス３０１を備えている。アンテナ素子１０８は、基材シート１０と、その上面に形成された放射導体１３，１４および線条部１５とで構成されている。給電デバイス３０１は第１の実施形態で示したものと同じである。
　アンテナ素子１０８の放射導体１３，１４および線条部１５はダイポール型アンテナとして作用する。給電デバイス３０１は線条部１５に結合してダイポール型アンテナに対して給電を行う。なお、本実施形態においては、給電デバイス３０１のＲＦＩＣと閉磁路を構成する給電素子とは所定の周波数で共振点を持ちインピーダンス整合している。
　したがって、アンテナ素子１０８は所定の周波数で共振するように構成していなくてもよい。すなわち、放射導体１３，１４は給電デバイス３０１より大きな導体であればよい。
　このようにＵＨＦ帯のＲＦＩＤタグなどの無線デバイスであれば、ダイポール型のアンテナを用いることができる。また、それ以外にループ型、パッチ型等のアンテナを利用することができる。いずれのアンテナ素子でも、給電デバイスのコイル導体と磁界結合させることで給電を行うことができる。
《第９の実施形態》
　図１３は第９の実施形態に係る給電素子２０９の分解斜視図である。給電素子２０９はコイル導体等のパターンが形成された複数の絶縁体（例えば磁性体）基材シートを積層したものである。基材シート２０ａにはコイル導体２１ａ，２２ａが形成されている。基材シート２０ｂにはコイル導体２１ｂ，２２ｂが形成されている。基材シート２０ｃにはコイル導体２１ｃ，２２ｃが形成されている。基材シート２０ｄにはコイル導体２１ｄ，２２ｄが形成されている。各基材シートの外側面には層間接続導体が形成されている。
　なお、層間接続導体は、各基材シートの外側に露出するように形成されているもので説明したが、各基材シートの内側に位置するように設けてもよい。
　図１４は給電素子２０９の外観斜視図である。直方体形状の積層体の下面に端子２３，２４が引き出されている。
　このように、ヘリカル状の第１コイル導体２１および第２コイル導体２２を磁性体セラミック多層基板に構成してもよい。
　図１５は、共振ブースターとして作用するアンテナ素子１０２と給電素子２０９との結合状態を示す部分斜視図である。アンテナ素子１０２の基本的な構成は、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示したとおりである。給電素子２０９にはＲＦＩＣ３０が接続される。このように、給電素子２０９をアンテナ素子１０２のコイル導体の例えば下部に配置する。
　図１５においては省略しているが、給電素子２０９とＲＦＩＣ３０との間には、整合回路やフィルタ回路等が接続される。
　図１６は、アンテナ素子１０２と給電素子２０９との磁気結合状態を示す概念図である。磁束φは第１コイル導体２１および第２コイル導体２２により生じ、アンテナ素子１０２のコイル導体と鎖交する。図中のクロス記号はコイル導体に流れる電流の向きを表している。
　図１７は、アンテナ素子１０２と給電素子２０９との磁気結合状態を示す別の概念図である。このように、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２により生じる磁束がアンテナ素子１０２のコイル導体と部分的に鎖交する関係であってもよい。
《第１０の実施形態》
　図１８は第１０の実施形態に係る給電素子２１０の分解斜視図である。給電素子２１０はコイル導体等のパターンが形成された複数の絶縁体（例えば磁性体）基材シートを積層したものである。図１３に示した給電素子２０９とは、各基材シートのコイル導体等のパターンが異なる。
　図１９は、共振ブースターとして作用するアンテナ素子１０２と給電素子２１０との結合状態を示す部分斜視図である。このように、給電素子２１０をアンテナ素子１０２のコイル導体の例えば側部に配置する。
　図１９においては省略しているが、給電素子２１０とＲＦＩＣ３０との間には、整合回路やフィルタ回路等が接続される。
　図２０は、アンテナ素子１０２と給電素子２１０との磁気結合状態を示す概念図である。磁束φは第１コイル導体２１および第２コイル導体２２により生じ、アンテナ素子１０２のコイル導体と鎖交する。図中のクロス記号はコイル導体に流れる電流の向きを表している。
　図２１は、アンテナ素子１０２と給電素子２１０との磁気結合状態を示す別の概念図である。このように、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２により生じる磁束がアンテナ素子１０２のコイル導体と部分的に鎖交する関係であってもよい。
《第１１の実施形態》
　図２２は、第１１の実施形態に係る無線通信装置５０１の筐体内部の構造を示す図であり、下部筐体９１と上部筐体９２とを分離して内部を露出させた状態での平面図である。下部筐体９１の内部にはプリント配線板７１，８１、バッテリーパック８３等が収められている。プリント配線板７１には通信回路を備えたＲＦＩＣ３０、給電素子２０９が実装されている。給電素子２０９の構成は図１３、図１４に示したとおりである。このプリント配線板７１にはＵＨＦ帯アンテナ７２、カメラモジュール７６等も搭載されている。また、プリント配線板８１にはＵＨＦ帯アンテナ８２等が搭載されている。プリント配線板７１とプリント配線板８１とは同軸ケーブル８４を介して接続されている。
　上部筐体９２の内面にはアンテナ素子１０２が形成されている。このアンテナ素子１０２は図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示したとおりである。アンテナ素子１０２はアンテナ装置２０９のコイル導体と磁気的に結合し、磁界アンテナとして作用する。
　アンテナ装置２０９のコイル導体とアンテナ素子１０２とは互いに磁界結合するように配置されている。
《他の実施形態》
　以上に示した各実施形態では、アンテナ素子１０２を１層または２層構造のコイル導体として説明したが、その層数は特に限定されるものではない。
　以上に示した各実施形態では、アンテナ素子のコイル導体の一部を結合部ＣＡとして用いたが、アンテナ素子とは別に、アンテナ素子に接続される専用の結合用パターンを設けてもよい。
　以上に示した幾つかの実施形態では、第１コイル導体２１および第２コイル導体２２はＲＦＩＣに対して直列に接続された例を示したが、これは並列に接続されていてもよい。
　以上に示した各実施形態で示したＲＦＩＣ３０は、ベアチップＩＣとして構成されていてもよいし、パッケージＩＣとして構成されていてもよい。パッケージＩＣの場合、パッケージ基板に整合回路が設けられていてもよい。
　本発明の無線デバイスは、ＲＦＩＤタグの他、リーダライタにも適用できる。また、例えば、ＧＰＳ受信回路や無線ＬＡＮ、デジタルＴＶ等、ＲＦＩＤシステム以外の無線システムにも適用できる。
Ｃ１，Ｃ２…キャパシタ
ＣＡ…結合部
ＣＩＣ…キャパシタ
Ｌ１１，Ｌ１２…インダクタ
Ｌ２０１…インダクタ
９…接着剤層
１０…基材シート
１１，１２…コイル導体
１３，１４…放射導体
１５…線条部
１６，１７…端子
１９…容量素子
２０…基材シート
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…基材シート
２１…第１コイル導体
２１ｂ，２２ｂ…コイル導体
２１ｃ，２２ｃ…コイル導体
２１ｄ，２２ｄ…コイル導体
２２…第２コイル導体
２３，２４…端子
３０…ＲＦＩＣ
４０，４１，４２…磁性体層
５０…プリント配線板
５１…グランド導体
６０…筐体
１０１，１０２，１０７，１０８…アンテナ素子
２０１，２０３，２０７，２０９，２１０…給電素子
３０１，３０２，３０３，３０７…給電デバイス
４０１，４０６，４０７，４０８…ＲＦＩＤタグ
５０１…無線通信装置

Claims (9)

  1. 　結合部を有するアンテナ素子と、
    　第１コイル導体および第２コイル導体を有し、前記第１コイル導体および前記第２コイル導体に生じる磁束が閉磁路を構成するように当該第１コイル導体および第２コイル導体が形成された給電素子と、を備え、
    　前記給電素子の前記閉磁路が前記アンテナ素子の前記結合部を周回するように、前記給電素子および前記アンテナ素子が配置されたことを特徴とするアンテナ装置。
  2. 　前記第１コイル導体および前記第２コイル導体は、それぞれ異なる巻回軸を有し、且つ、互いに電気的に直列接続されている、請求項１に記載のアンテナ装置。
  3. 　前記アンテナ素子はスパイラル状またはループ状のコイル導体を備え、
    　前記結合部は前記コイル導体の一部であり、
    　前記給電素子は、前記第１コイル導体および前記第２コイル導体が前記アンテナ素子の前記結合部を跨ぐように配置されている、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
  4. 　前記第１コイル導体および前記第２コイル導体は同一平面に隣接配置されている請求項１～３のいずれかに記載のアンテナ装置。
  5. 　前記第１コイル導体および前記第２コイル導体は互いに非対称の形状を有する請求項１～４のいずれかに記載のアンテナ装置。
  6. 　前記第１コイル導体および前記第２コイル導体は基材シートに形成されたものである請求項１～５のいずれかに記載のアンテナ装置。
  7. 　前記アンテナ素子は、通信信号のキャリア周波数に相当する共振周波数を有する、請求項１～６のいずれかに記載のアンテナ装置。
  8. 　結合部を有するアンテナ素子と、
    　第１コイル導体および第２コイル導体を有し、前記第１コイル導体および前記第２コイル導体に生じる磁束が閉磁路を構成するように当該第１コイル導体および第２コイル導体が形成された給電素子と、
    　前記給電素子の第１コイル導体および第２コイル導体につながるＲＦＩＣとを備え、
    　前記給電素子の前記閉磁路が前記アンテナ素子の前記結合部を周回するように、前記給電素子および前記アンテナ素子が配置されたことを特徴とする無線デバイス。
  9. 　前記ＲＦＩＣおよび前記給電素子は、通信信号のキャリア周波数に相当する周波数で共振する共振回路を構成する、請求項８に記載の無線デバイス。
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