(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電回路に接続され、コイル開口部を有する給電コイルと、
導体開口部、および前記導体開口部と外縁との間を連接するスリット部が形成された導体を有し、前記給電コイルの占有面積よりも面積が大きなブースターアンテナと、
前記ブースターアンテナに対向配置されたグランド導体と、
を備えたアンテナ装置であって、
前記ブースターアンテナを前記グランド導体に導通させるグランド接続導体を備え、
前記導体開口部は前記導体の外縁寄りにオフセットされた位置に形成されていて、
前記給電コイルを平面視したとき、前記コイル開口部と前記導体開口部とが少なくとも一部で重なっており、
前記グランド接続導体は、前記ブースターアンテナに流れる誘導電流の電流密度が最大値から８０％までの値となるエリアの外で前記スリット部を挟む両側の位置または前記エリア内で前記スリット部を挟む両側のうち一方の位置に設けられていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記グランド接続導体は、前記ブースターアンテナに流れる誘導電流の電流密度が最大値から５０％までの値となるエリアの外で前記スリット部を挟む両側の位置に、または前記エリア内で前記スリット部を挟む両側のうち一方の位置に設けられている、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記グランド導体は、組み込み先機器の筺体の内部に配置されたプリント配線板に形成されているグランド導体パターンであって、前記ブースターアンテナは、前記筺体に設けられる金属層または筐体の一部を構成する金属板である、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記グランド導体は、組み込み先機器の筺体の内部に配置されたプリント配線板に形成されているグランド導体パターンであって、前記ブースターアンテナは、前記筺体の内部に設けられ、前記プリント配線板に形成されている回路をシールドする金属板または金属ケースである、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記スリット部は、前記導体開口部と前記導体の外縁とを最も近い位置で連接している、請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
給電回路と、
給電回路に接続され、コイル開口部を有する給電コイルと、
導体開口部、および前記導体開口部と外縁との間を連接するスリット部が形成された導体を有し、前記給電コイルの占有面積よりも面積が大きなブースターアンテナと、
前記ブースターアンテナに対向配置されたグランド導体と、
を備えた通信端末装置であって、
前記ブースターアンテナを前記グランド導体に導通させるグランド接続導体を備え、
前記導体開口部は前記導体の外縁寄りにオフセットされた位置に形成されていて、
前記給電コイルを平面視したとき、前記コイル開口部と前記導体開口部とが少なくとも一部で重なっており、
前記グランド接続導体は、前記ブースターアンテナに流れる誘導電流の電流密度が最大値から８０％までの値となるエリアの外で前記スリット部を挟む両側の位置または前記エリア内で前記スリット部を挟む両側のうち一方の位置に設けられていることを特徴とする通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近距離通信用のアンテナ装置およびそれを備えた通信端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品管理システムや課金・料金徴収管理システムとして、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)システムが普及している。ＲＦＩＤシステムでは、リーダ・ライターとＲＦＩＤタグとを非接触方式で無線通信させ、これらのデバイス間で情報のやりとりを行う。リーダ・ライターおよびＲＦＩＤタグは、信号を処理するためのＲＦＩＤ用ＩＣチップと、無線信号を送受するためのアンテナとをそれぞれ備え、リーダ・ライター側のアンテナとタグ側のアンテナとの間で、磁界や電磁界を介して、所定の情報が送受される。
【０００３】
近年、たとえばＦｅｌｉＣａ（登録商標）のように、携帯電話等の情報通信端末にＲＦＩＤシステムを導入し、端末自体をリーダ・ライターやＲＦＩＤタグとして利用することがある。一方、通信端末の小型・高機能化が進められているため、筺体内にはアンテナを設置するための十分なスペースが無い。そこで、たとえば特許文献１に開示されているように、ＲＦＩＤ用ＩＣチップに小型のコイル導体を接続し、このコイル導体に隣接配置した大面積の導体層から無線信号を送信する、といった構成がとられることがある。この構成において、導体層は放射素子（ブースターアンテナ）として機能し、導体層に設けられた開口部を介して、コイル導体と磁界結合する。この構成によれば、導体層は薄い金属膜でもよいため、例えばプリント配線板と端末筺体とのわずかな隙間に導体層を設けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１０／１２２６８５  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
導体層すなわちブースターアンテナとしては、上記のように別途用意した金属膜を利用することもできるが、端末筺体が金属製の筺体である場合は、この金属筺体自体をブースターアンテナとして利用することができる。この場合、金属筺体は、端末筺体内の回路のグランドに接続されていることが好ましい。具体的には筺体内のプリント配線板のグランドに金属筺体が接続されていることが好ましい。すなわち、端末筺体には、例えば電源回路や高周波信号処理回路等が設けられているが、金属筺体をグランドとして利用できれば、端末筺体におけるグランド電位をより安定化させることができ、各種回路の動作をより安定化させることができる。
【０００６】
しかし、プリント配線板のグランドと金属筺体とを接続する場合、その接続の仕方によっては、アンテナ特性を悪化させてしまうことが判った。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ブースターアンテナをグランド導体に導通させ、且つブースターアンテナの放射特性を維持できるようにしたアンテナ装置およびそれを備えた通信端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明のアンテナ装置は、
給電回路に接続され、コイル開口部を有する給電コイルと、
導体開口部、および前記導体開口部と外縁との間を連接するスリット部が形成された導体を有し、前記給電コイルの占有面積よりも面積が大きなブースターアンテナと、
前記ブースターアンテナに対向配置されたグランド導体と、
を備えたアンテナ装置であって、
前記ブースターアンテナを前記グランド導体に導通させるグランド接続導体を備え、
前記導体開口部は前記導体の外縁寄りにオフセットされた位置に形成されていて、
前記給電コイルを平面視したとき、前記コイル開口部と前記導体開口部とが少なくとも一部で重なっており、
前記グランド接続導体は、前記ブースターアンテナに流れる誘導電流の電流密度が最大値から８０％までの値となるエリアの外で前記スリット部を挟む両側の位置または前記エリア内で前記スリット部を挟む両側のうち一方の位置に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、電流密度が最大値から８０％までの（電流密度の特に高い）エリアにおいて電流の周回経路が形成されないため、損失が小さく、ブースターアンテナを接地したことによるアンテナ特性の悪化が殆ど無い。
【００１０】
（２）更に低損失化を図るために、前記グランド接続導体は、前記ブースターアンテナに流れる誘導電流の電流密度が最大値から５０％までの値となるエリアの外で前記スリット部を挟む両側の位置に、または前記エリア内で前記スリット部を挟む両側のうち一方の位置に設けられていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、電流密度が最大値から５０％までの（電流密度の比較的高い）エリアにおいて電流の周回経路が形成されないため、損失がより小さく、ブースターアンテナを接地したことによるアンテナ特性の悪化が殆ど無い。
【００１２】
（３）前記グランド導体は、組み込み先機器の筺体の内部に配置されたプリント配線板に形成されている各種回路部品のグランドとして利用される導体パターンであって、前記ブースターアンテナは、前記筺体の外表面に設けられる金属層または筐体の一部を構成する金属板であることが好ましい。
【００１３】
この構成により、ブースターアンテナをグランド導体に導通させることができるとともにブースターアンテナを別途設ける必要がなくなる。
【００１４】
（４）前記グランド導体は、組み込み先機器の筺体の内部に配置されたプリント配線板に形成されているグランド導体パターンであって、前記ブースターアンテナは、前記筺体の内部に設けられ、前記プリント配線板に形成されている回路をシールドする金属板または金属ケースであることが好ましい。
【００１５】
この構成により、ブースターアンテナをグランド導体に導通させることができるとともにブースターアンテナを別途設ける必要がなくなる。
【００１６】
（５）前記スリット部は、前記導体開口部と前記導体の外縁とを最も近い位置で連接していることが好ましい。
【００１７】
この構成により、スリット部に沿ってブースターアンテナに流れる、放射に寄与しない電流の経路長が最短となって低損失化が図れる。
【００１８】
（６）本発明の通信端末装置は、
給電回路と、
給電回路に接続され、コイル開口部を有する給電コイルと、
導体開口部、および前記導体開口部と外縁との間を連接するスリット部が形成された導体を有し、前記給電コイルの占有面積よりも面積が大きなブースターアンテナと、
前記ブースターアンテナに対向配置されたグランド導体と、
を備えた通信端末装置であって、
前記ブースターアンテナを前記グランド導体に導通させるグランド接続導体を備え、
前記導体開口部は前記導体の外縁寄りにオフセットされた位置に形成されていて、
前記給電コイルを平面視したとき、前記コイル開口部と前記導体開口部とが少なくとも一部で重なっており、
前記グランド接続導体は、前記ブースターアンテナに流れる誘導電流の電流密度が最大値から８０％までの値となるエリアの外で前記スリット部を挟む両側の位置または前記エリア内で前記スリット部を挟む両側のうち一方の位置に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、ブースターアンテナの電流密度の高いエリアにおいて電流の周回経路が形成されないため、損失が小さく、ブースターアンテナを接地したことによるアンテナ特性の悪化が殆ど無くて通信距離の大きなアンテナ装置を実現できる。また、電流密度の高いエリア方向へ傾く指向性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１（Ａ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置を備える通信端末装置２０１の背面側から見た概略斜視図、図１（Ｂ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置を備える通信端末装置の背面図である。
【図２】図２（Ａ）は給電コイルモジュール３の平面図、図２（Ｂ）はその正面図である。
【図３】図３（Ａ）は、図１（Ｂ）におけるＡ−Ａ部分での断面図、図３（Ｂ）は、図１（Ｂ）におけるＢ−Ｂ部分での断面図である。
【図４】図４（Ａ），図４（Ｂ）は何れも給電コイル３１および金属カバー２に流れる電流の経路の例を示す図である。
【図５】図５は第１の実施形態に係るアンテナ装置１０１の等価回路図である。
【図６】図６はグランド接続導体６の形成位置を規定するための二つのエリアを示す図である。
【図７】図７（Ａ）は第１の実施形態のアンテナ装置１０１におけるグランド接続導体６に流れる電流の経路の例を示す断面図である。図７（Ｂ）は比較例のアンテナ装置におけるグランド接続導体６に流れる電流の経路の例を示す図である。
【図８】図８はプリント配線板８側から見たグランド接続導体の位置の例を示す斜視図である。
【図９】図９はグランド接続導体の数に対するアンテナの結合係数を求めた結果である。
【図１０】図１０はグランド接続導体の数の違いによる金属カバー２に流れる電流の密度分布の変化を示す図である。
【図１１】図１１は図１０の部分拡大図である。
【図１２】図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）はプリント配線板８側から見たグランド接続導体の位置の例を示す斜視図である。
【図１３】図１３（Ａ）は図１２（Ａ）に示したアンテナ装置の特性、図１３（Ｂ）は図１２（Ｂ）に示したアンテナ装置の特性をそれぞれ示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）は第２の実施形態に係るアンテナ装置を備える通信端末装置２０２の背面側から見た概略斜視図、図１４（Ｂ）は第２の実施形態に係るアンテナ装置を備える通信端末装置の背面図である。
【図１５】図１５は図１４（Ｂ）におけるＡ−Ａ部分での断面図である。
【図１６】図１６は第３の実施形態に係るアンテナ装置のブースターアンテナに流れる電流の方向を示す図である。
【図１７】図１７は第３の実施形態に係るアンテナ装置のブースターアンテナ（金属カバー）に流れる電流の密度分布の変化を示す図である。
【図１８】図１８は第３の実施形態に係るアンテナ装置のブースターアンテナの電流密度（最大電流密度に対する割合）と通信距離（通信可能最大距離）との関係を示す図である。
【図１９】図１９は第４の実施形態に係るアンテナ装置のブースターアンテナ（金属カバー）に流れる電流の密度分布の変化を示す図である。
【図２０】図２０は第４の実施形態に係るアンテナ装置のブースターアンテナの電流密度（最大電流密度に対する割合）と通信距離（通信可能最大距離）との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
《第１の実施形態》
第１の実施形態に係るアンテナ装置および通信端末装置について各図を参照して説明する。
【００２２】
図１（Ａ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置を備える通信端末装置２０１の背面側から見た概略斜視図、図１（Ｂ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置を備える通信端末装置の背面図である。この通信端末装置２０１は例えばカメラ付き携帯端末装置である。この通信端末装置２０１は樹脂製の筐体１と金属カバー２を備えている。金属カバー２は、導体開口部ＣＡおよびこの導体開口部ＣＡと外縁とを連接するスリット部ＳＬを有する。導体開口部ＣＡは金属カバー２の外縁寄りの位置（オフセットされた位置）に形成されている。この例では、金属カバー２はほぼ矩形であるので、その一辺寄りの位置に形成されている。
【００２３】
金属カバー２の通信端末装置２０１内部側には、導体開口部ＣＡの周囲に給電コイル３１が沿うように給電コイルモジュールが配置されている。金属カバー２は給電コイル３１の占有面積より大きく、後述するようにブースターアンテナとして作用する。この金属カバー２が設けられている面（通信端末装置の背面）は通信相手側であるリーダ・ライター側アンテナに向ける面である。
【００２４】
筐体１の内側には導体開口部ＣＡに部分的に重なるように給電コイルモジュールが配置されている。すなわち筐体の開口部から外部へ露出させるカメラモジュールのレンズの位置を導体開口部ＣＡの位置に合わせている。但し、図１ではカメラモジュールのレンズは図示を略している。
【００２５】
図２（Ａ）は給電コイルモジュール３の平面図、図２（Ｂ）はその正面図である。給電コイルモジュール３は、矩形板状のフレキシブル基板３３と、同じく矩形板状の磁性体シート３９とを備えている。フレキシブル基板３３には巻回中心部をコイル開口部ＣＷとする渦巻き状の給電コイル３１および外部の回路との接続のために用いられる接続部３２が形成されている。磁性体シート３９は例えばシート状に成形されたフェライトである。
【００２６】
回路基板側には必要に応じて前記接続部３２に対して並列接続されるキャパシタが備えられている。そして、給電コイルモジュール３の給電コイル３１および磁性体シート３９によって定まるインダクタンスと前記キャパシタのキャパシタンスとによって共振周波数が定められる。例えばFelica（登録商標）などのNFC（Near Field Communication：近距離通信）に給電コイルモジュール３を用いて、中心周波数１３．５６ＭＨｚのＨＦ帯を利用する場合には、前記共振周波数を１３．５６ＭＨｚに定める。
【００２７】
なお、給電コイル３１の巻回数（ターン数）は必要なインダクタンスによって定める。ワンターンであれば単にループ状の給電コイルとなる。
【００２８】
図３（Ａ）は、図１（Ｂ）におけるＡ−Ａ部分での断面図、図３（Ｂ）は、図１（Ｂ）におけるＢ−Ｂ部分での断面図である。
【００２９】
前記給電コイルモジュール３は、図３（Ａ）に表れているように金属カバー２の下面に取り付けられている。筐体１の内部にはプリント配線板８が収納されている。このプリント配線板８にはグランド導体８１、給電ピン７およびグランド接続導体６が設けられている。給電コイルモジュール３が取り付けられた金属カバー２が筐体１に重ねられた際、給電ピン７が給電コイルモジュール３の接続部（図２中の接続部３２）に接して電気的に導通する。また、グランド接続導体６が金属カバー２に接して電気的に導通する。給電コイルモジュール３、金属カバー２およびグランド導体８１によってアンテナ装置１０１が構成されている。
【００３０】
給電コイル３１を平面視したとき、コイル開口部ＣＷと導体開口部ＣＡとが少なくとも一部で重なっていることにより、給電コイル３１と相手側アンテナとに鎖交しようとする磁束がコイル開口部ＣＷおよび導体開口部ＣＡを通り周回できる。特に、給電コイル３１を平面視したときに、コイル開口部ＣＷと導体開口部ＣＡとが全周にわたってほぼ重なっていれば、金属カバー２は給電コイル３１による磁界を効率よく放射させることができる。
【００３１】
図４（Ａ），図４（Ｂ）は何れも前記給電コイル３１および金属カバー２に流れる電流の経路の例を示す図である。給電コイル３１および金属カバー２を平面視したとき、コイル開口部ＣＷと導体開口部ＣＡとが同軸で全周にわたってほぼ重なっている。このような構成により、給電コイル３１を平面視したときに、給電コイル３１の全部を金属カバー２に重ねることができる。これによって、給電コイル３１から生じる磁束が全て金属カバー２に鎖交しようとするので、その磁束を遮るように金属カバー２に、給電コイル３１に流れる電流の向きとは反対方向の大きな電流が生じる。導体開口部ＣＡの周囲に流れる大きな電流Ｉは、スリット部ＳＬの周囲を通り、金属カバー２の周囲に沿うように流れる。これにより、金属カバー２から強い磁界が生じ、通信距離をさらに広げることができる。また、導体開口部ＣＡおよびコイル開口部ＣＷを通過し、金属カバー２を周回する磁束のループがより効果的に広がる。金属カバー２に流れる電流Ｉは金属カバー２が相対的に大きい場合には、図４（Ｂ）に示すように、金属カバー２の外縁のうち給電コイル３１および導体開口部ＣＡから遠い部分を流れる電流より内部を近回りする経路の電流の密度が高い場合もある。
【００３２】
図５は第１の実施形態に係るアンテナ装置１０１の等価回路図である。図４においてインダクタＬ１は給電コイル３１、インダクタＬ２は導体開口部ＣＡ、スリット部ＳＬを備える金属カバー２に相当する。
【００３３】
本発明の特徴は、金属カバー２（ブースターアンテナ）に流れる誘導電流の電流密度が最大値から８０％（または５０％）までの値となる高電流密度エリアの外でスリット部ＳＬを挟む両側の位置または前記高電流密度エリア内でスリット部ＳＬを挟む両側のうち一方の位置にグランド接続導体が設けられていることであるが、先ずは、高電流密度エリアを構造上の範囲で簡易的に規定する。
【００３４】
図６はグランド接続導体６の形成位置を規定するための二つのエリアを示す図である。グランド接続導体６の形成位置を規定するために、平面視で前記導体開口部、前記スリット部および前記給電コイルを含むエリアであって、前記導体の外縁のうち前記スリットが連接する外縁に対して平行な直線で区切られる第１エリアと、この第１エリア以外の第２エリアとに前記導体のエリアを分ける。ここで第１エリアが前記高電流密度エリアである。
【００３５】
金属カバー２をグランド導体８１に接地するグランド接続導体６は第１エリアのスリット部ＳＬを挟む両側のうち一方の位置に設けられている。
【００３６】
図７（Ａ）は第１の実施形態のアンテナ装置１０１におけるグランド接続導体６に流れる電流の経路の例を示す断面図である。この断面位置は図１（Ｂ）におけるＢ−Ｂ部分である。図７（Ｂ）は比較例のアンテナ装置におけるグランド接続導体６に流れる電流の経路の例を示す図である。この比較例のアンテナ装置はスリット部ＳＬを挟む両側のそれぞれにグランド接続導体６を設けたものである。図７（Ｂ）に示す比較例では、金属カバー２に流れる電流の一部はグランド接続導体６およびグランド導体８１を介して流れる。このような周回経路が生じるため、導体開口部ＣＡに沿って流れようとする電流が減少し、金属カバー２のブースターアンテナとしての作用効果が小さくなってしまう。図７（Ａ）に示す本発明の実施形態によれば、上記バイパス経路が生じないので、金属カバー２を回路のグランド電位に導通（接地）しつつも、金属カバー２のブースターアンテナとしての作用効果を維持できる。
【００３７】
ここで、金属カバー２のグランド導体への接続箇所すなわちグランド接続導体の形成位置とその数を定めたときのアンテナ特性について示す。図８はグランド接続導体の位置の例を示す斜視図である。金属カバー２をグランド接続導体でプリント配線板のグランド導体８１にＰ１〜Ｐ６で示す位置で接続する場合、グランド接続導体の位置および接続数によってアンテナの放射効率が変化する。ここで、位置Ｐ１〜Ｐ４は第２エリア内である。位置Ｐ５，Ｐ６は第１エリア内で且つスリット部ＳＬを挟む両側の位置である。
【００３８】
図９は前記グランド接続導体の数に対するアンテナの結合係数を求めた結果である。横軸は実験例の番号である。実験例［１］はグランド接続導体が無い場合、実験例［２］は図８に示したグランド接続導体Ｐ１，Ｐ２を設けた場合、実験例［３］は図８に示したグランド接続導体Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を設けた場合、実験例［４］は図８に示したグランド接続導体Ｐ１〜Ｐ６のすべてを設けた場合である。縦軸の結合数は、このアンテナ装置とリーダ・ライター側のアンテナとの結合係数である。ここで、金属カバー２の寸法は５０ｍｍ×８０ｍｍ、給電コイル３１の寸法は１５ｍｍ×１５ｍｍ×０．３５ｍｍである。またリーダ・ライター側アンテナは直径８０ｍｍの複数ターンのループアンテナである。
【００３９】
グランド接続導体を第２エリア内にのみ設けた場合には、図９に表れているように、結合係数は約０．０４４であるが、グランド接続導体を第１エリア内に設けた場合には、結合係数は約０．０４０を下回る。前記条件で、結合係数が０．０４０のときリーダ・ライターアンテナとの通信可能最長距離は４０ｍｍである。そのため、Ｐ１〜Ｐ６のすべての位置にグランド接続導体を設けた場合には、リーダ・ライターアンテナとの通信可能最長距離は４０ｍｍ未満となってしまう。
【００４０】
図１０は前記グランド接続導体の数の違いによる金属カバー２に流れる電流の密度分布の変化を示す図である。また、図１１は図１０の部分拡大図である。
【００４１】
実験例［１］、実験例［２］、実験例［３］では金属カバー２に流れる電流の密度分布は殆ど同じであるが、実験例［４］では、図１１中に丸印で囲んだ領域に表れているように、グランド導体に流れる電流が生じていることがわかる。すなわち、図７（Ｂ）に示したように、スリット部を挟む両側のグランド接続導体およびグランド導体を経由するバイパス経路が生じることがわかる。
【００４２】
次に、グランド接続導体の数よりも特に位置に着目して、その位置によるアンテナ特性の変化について示す。
【００４３】
図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）はグランド接続導体の位置の例を示す斜視図である。プリント配線板のグランド導体８１に金属カバー２を導通させるグランド接続導体の位置は六カ所である。図１２（Ａ）に示したアンテナ装置の金属カバー２、給電コイル３１の寸法およびリーダ・ライター側アンテナの寸法は図８に示したものと同じである。また、図１２（Ｂ）のアンテナ装置は、図１２（Ａ）に比べて長手方向寸法が５ｍｍだけ長いグランド導体８１を備えている。
【００４４】
図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）において、位置(1)〜(4)に設けるグランド接続導体の有無と実験例［５］〜［１０］との関係は次の表１のとおりである。
【００４５】
【表１】
0005609922.tif 000002
【００４６】
図１３（Ａ）は図１２（Ａ）に示したアンテナ装置の特性、図１３（Ｂ）は図１２（Ｂ）に示したアンテナ装置の特性をそれぞれ示す図である。これらの図から明らかなように、実験例［５］［６］［７］と、実験例［８］［９］［１０］とでは結合係数がステップ状に変化することがわかる。すなわち、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示した位置(1)(2)のいずれか一方にグランド接続導体を設けた場合には結合係数の変化は無く、グランド接続導体による影響が無いが、位置(1)(2)の両方にグランド接続導体を設けた場合には、結合係数が低下する。
【００４７】
なお、図１３（Ａ）と図１３（Ｂ）とを比較すると、グランド導体８１が金属カバー２よりスリット部形成位置方向へ延びていることで、結合係数が低下することがわかる。したがって、グランド導体８１はスリット部形成側の辺よりはみ出ていないことが好ましい。
【００４８】
《第２の実施形態》
図１４（Ａ）は第２の実施形態に係るアンテナ装置を備える通信端末装置２０２の背面側から見た概略斜視図、図１４（Ｂ）は第２の実施形態に係るアンテナ装置を備える通信端末装置の背面図である。この通信端末装置２０２はプリント配線板８上に構成されている高周波回路を覆うシールド用の金属ケース９を筐体内部に備えている。金属ケース９は、導体開口部ＣＡおよびこの導体開口部ＣＡと外縁とを連接するスリット部ＳＬを有する。導体開口部ＣＡは金属ケース９の外縁寄りの位置（オフセットされた位置）に形成されている。この例では、金属ケース９はほぼ矩形であるので、その一辺寄りの位置に形成されている。
【００４９】
金属ケース９の内面には、導体開口部ＣＡの周囲に給電コイル３１が沿うように給電コイルモジュール３が配置されている。この給電コイルモジュール３は、第１の実施形態で示したものと同様に、給電コイル３１が形成されたフレキシブル基板と磁性体シート（フェライトシート）とで構成されている。金属ケース９は給電コイルモジュールに形成されている給電コイル３１の占有面積より大きく、ブースターアンテナとして作用する。この金属ケース９が設けられている面（通信端末装置の背面）は通信相手側であるリーダ・ライター側アンテナに向ける面である。
【００５０】
図１５は図１４（Ｂ）におけるＡ−Ａ部分での断面図である。給電コイルモジュール３は金属ケース９の下面に接着剤層１０を介して取り付けられている。プリント配線板８にはグランド導体８１およびグランド接続導体６が設けられている。給電コイルモジュール３が取り付けられた金属ケース９がプリント配線板８に取り付けられた際、グランド接続導体６が金属ケース９に接して電気的に導通する。給電コイルモジュール３は図外の給電ピン等を介してプリント配線板８に接続される。
【００５１】
このようにして、筐体内のプリント配線板８上の金属ケース９をブースターアンテナとして利用することもでき、グランド接続導体６の位置や数を第１の実施形態と同様の位置に配置したときに、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
《第３の実施形態》
以上に示した各実施形態では高電流密度エリアを構造上の範囲で簡易的に規定した。すなわち平面視で導体開口部、スリット部および給電コイルを含むエリアであって、導体の外縁のうちスリットが連接する外縁に対して平行な直線で区切られる第１エリアを高電流密度エリアとして規定した。しかし、この範囲で規定すると制約が大きすぎる場合がある。例えば、図８に示した第１エリア内でも誘導電流の電流密度が最大値の８０％（または５０％）未満となる部分が分布している場合がある。この第１エリア内の誘導電流の電流密度が最大値から８０％（または５０％）までの値となる部分以外であれば、スリット部ＳＬを挟む両側にグランド接続導体を設けてもブースターアンテナの放射特性を維持できる。
【００５３】
第３の実施形態では、高電流密度エリアをブースターアンテナに流れる誘導電流の電流密度の範囲で定めた例を示す。また、高電流密度エリアの数値範囲と通信距離との関係について示し、そのことで、高電流密度エリアを電流密度の数値範囲で表すことの根拠を示す。
【００５４】
図１６は第３の実施形態に係るアンテナ装置のブースターアンテナに流れる電流の方向を示す図である。多数の細かな矢印はそれぞれの位置での電流の方向、太い矢印線は電流の全体的な流れの方向をそれぞれ表している。
【００５５】
図１６（Ａ）はグランド接続導体を設けない状態、図１６（Ｂ）は位置(11)(11)にグランド接続導体を設けた状態、図１６（Ｃ）は位置(22)(22)にグランド接続導体を設けた状態、図１６（Ｄ）は位置(33)(33)にグランド接続導体を設けた状態である。
【００５６】
開口部、スリット部、および給電コイルの構成は第１の実施形態で示したものと同様である。シミュレーションの計算条件は次のとおりである。
【００５７】
ブースターアンテナの外形：50mm×80mm
グランド導体の外形：50mm×80mm
ブースターアンテナとグランド導体間の距離：5mm（ブースターアンテナとグランド導体は平面視で重なっている。）
給電コイル：15mm×15mm
給電コイルの端部からブースターアンテナの端部までの距離：5mm
スリット部の間隙：1mm
ブースターアンテナの開口部：φ3mm
図１６（Ａ）に表れているように、グランド接続導体の無い場合、電流は全てブースターアンテナに流れる。この図１６（Ａ）と図１６（Ｂ）とを対比すると明らかなように、位置(11)(11)にグランド接続導体が設けられても、グランド接続導体が無い場合と殆ど同じである。したがって、グランド接続導体による影響で放射特性は低下しない。一方、図１６（Ｃ）に表れているように、電流密度の比較的大きな位置(22)(22)にグランド接続導体を設けると、２つのグランド接続導体間に電流が流れる状態になって、その分ブースターアンテナに流れる電流量が減少する。その結果、ブースターアンテナの放射特性が低下する。また、図１６（Ｄ）に表れているように、電流密度のさらに大きな位置(33)(33)にグランド接続導体を設けると、２つのグランド接続導体間に電流が流れる状態になって、その分ブースターアンテナに流れる電流量がさらに減少する。その結果、ブースターアンテナの放射特性はさらに低下することになる。
【００５８】
以上のことから、ブースターアンテナの広い範囲に亘って複数のグランド接続導体を配置する場合に、グランド接続導体を配置する範囲を電流密度の値で規定することが重要であることが分かる。
【００５９】
図１７は第３の実施形態に係るアンテナ装置のブースターアンテナ（金属カバー）に流れる電流の密度分布の変化を示す図である。電流密度を濃度で表している。ここでは、電流密度の最大値を１００％とし、その８０％以上、５０％未満、５０％以上８０％未満の３つのエリアの境界を破線で示している。図１７中の位置(1)〜(6)はグランド接続導体を設けた位置を示している。
【００６０】
図１８は電流密度（電流密度[A/m] の最大値を１００％としたときの割合）と通信距離（通信可能最大距離）[mm] との関係を示す図である。縦軸はスリット部を挟む両側の位置(1)(4)、(2)(5)、(3)(6)にそれぞれグランド接続導体を配置したときの通信可能最大距離である。位置(1)(4)の位置の電流密度は最大値の９７％程度である。このような電流密度の高い位置にグランド接続導体を設けると、ブースターアンテナの放射特性が低下し、通信可能最大距離は２０ｍｍ程度になる。位置(2)(5)の電流密度は最大値の８０％程度であるが、この位置にグランド接続導体を設けると通信可能最大距離は３０ｍｍ程度が確保できる。位置(3)(6)の電流密度は最大値の５０％程度と低いため、この位置にグランド接続導体を設けると通信可能最大距離は４０ｍｍと充分な通信距離を確保できる。
【００６１】
上記の結果となる理由は次のとおりである。まず、電流密度が８０％以上のエリア内にグランド接続導体を配置すると、給電コイルによって発生したブースターアンテナの電流の殆どがグランド接続導体を介してグランド導体に流れてしまい、ブースターアンテナに流れる電流量が大幅に低下する。また電流密度が８０％未満のエリア内にグランド接続導体を配置すると、ブースターアンテナに充分な電流が流れるため、ブースターアンテナの放射効果が大きくなって通信距離が改善される。そして電流密度が５０％未満のエリアにグランド接続導体を配置すると、グランド導体への回り込みが殆どないため、ブースターアンテナの放射効果がさらに大きくなって通信距離がさらに改善される。
【００６２】
このように、スリット部を挟む両側にグランド接続導体を設ける場合、通信可能最大距離を３０ｍｍ確保するためには、ブースターアンテナに流れる誘導電流の電流密度が最大値から８０％までの値となるエリアの外にグランド接続導体を配置すればよい。また、通信可能最大距離を４０ｍｍ確保するためには、ブースターアンテナに流れる誘導電流の電流密度が最大値から５０％までの値となるエリアの外にグランド接続導体を配置すればよい。
【００６３】
ちなみに通信可能最大距離４０ｍｍはＲＦＩＤで要求されているスペックであり、少なくとも３０ｍｍ以上あれば実用的なレベルと言える。
【００６４】
《第４の実施形態》
図１９は第４の実施形態に係るアンテナ装置のブースターアンテナ（金属カバー）に流れる電流の密度分布の変化を示す図である。電流密度を濃度で表している。
【００６５】
開口部、スリット部、および給電コイルの構成は第１の実施形態で示したものと同様である。シミュレーションの計算条件は次のとおりである。
【００６６】
ブースターアンテナの外形：50mm×100mm
グランド導体の外形：50mm×100mm
ブースターアンテナとグランド導体間の距離：5mm（ブースターアンテナとグランド導体は平面視で重なっている。）
給電コイル：15mm×15mm
給電コイルの端部からブースターアンテナの端部までの距離：1mm
スリット部の間隙：1mm
ブースターアンテナの開口部：φ3mm
図１９において、電流密度の最大値を１００％としたときの、その８０％以上、５０％未満、５０％以上８０％未満の３つのエリアの境界を破線で示している。図１９中の位置(A)〜(L)はグランド接続導体を設けた位置を示している。開口部、スリット部、および給電コイルの構成は第１の実施形態で示したものと同様である。
【００６７】
図２０は電流密度（電流密度[A/m] の最大値を１００％としたときの割合）と通信距離（通信可能最大距離）[mm] との関係を示す図である。中心線を基準として左右に等間隔に離れた位置(A)(E)、(B)(F)、(C)(G)、(D)(H)にそれぞれグランド接続導体を配置した場合、および、中心線に平行な線に沿って離れた位置(A)(I)、(B)(J)、(C)(K)、(D)(L) にそれぞれグランド接続導体を配置した場合について示している。
【００６８】
位置(A)(E) の電流密度は最大値の８６％程度と高いため、この位置にグランド接続導体を設けると通信可能最大距離は２７ｍｍ程度になる。位置(B)(F) の電流密度は最大値の８０％程度であるが、この位置にグランド接続導体を設けると通信可能最大距離は３０ｍｍ程度が確保できる。位置(C)(G) の電流密度は最大値の６２％程度であるので、この位置にグランド接続導体を設けると通信可能最大距離は３６ｍｍ確保でき、位置(D)(H) の電流密度は５０％程度と低いので、この位置にグランド接続導体を設けると通信可能最大距離は４０ｍｍと充分な通信距離を確保できる。
【００６９】
また位置(A)(I)、(B)(J)、(C)(K)、(D)(L) のそれぞれにグランド接続導体を設けた場合については、グランド接続導体がスリット部を跨がないので通信可能最大距離への影響は殆ど無い。
【００７０】
図１８に示した結果と対比すれば明らかなように、スリット部がブースターアンテナの長辺に接してしても短辺に接していても、電流密度で規定した範囲へのグランド接続導体の配置と通信可能最大距離との関係はほぼ同じである。
【００７１】
なお、以上に示した各実施形態では金属カバーや金属ケースをブースターアンテナとして用いたが、これに限らず、ブースターアンテナは、筺体の外面、内面または内部に設けられる金属層であってもよい。また、筐体の一部を構成する金属板（金属筐体）であってもよい。さらには、プリント配線板に形成されている回路をシールドする金属ケースは単なる金属板であってもよい。
【符号の説明】
【００７２】
ＣＡ…導体開口部
ＣＷ…コイル開口部
Ｉ…電流
Ｐ１〜Ｐ６…グランド接続導体の位置
ＳＬ…スリット部
ＶＬ…仮想直線
１…筐体
２…金属カバー（導体）
３…給電コイルモジュール
６…グランド接続導体
７…給電ピン
８…プリント配線板
９…金属ケース
１０…接着剤層
３１…給電コイル
３２…接続部
３３…フレキシブル基板
３９…磁性体シート
８１…グランド導体
１０１，１０２…アンテナ装置
２０１，２０２…通信端末装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１８】
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【図２０】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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