(57)【要約】【課題】短絡ループを有する導電体と、短絡ループと交差するように配置されたアンテナとを備えるアンテナ構造体であって、アンテナと相手側アンテナとの間のアンテナ結合の劣化を防止可能に構成されたアンテナ構造体を提供すること。【解決手段】アンテナ構造体は、導電体とアンテナとを備えている。導電体には、開口が形成されている。開口のエッジは、閉じた短絡ループを構成している。短絡ループは、短絡ループによって囲まれた面領域を規定している。アンテナは、コイルと磁性体とを有している。コイルは、前後方向において互いに反対側に位置する前面と背面とを有している。コイルは、コイルの一部が面領域内に位置するようにして配置されている。磁性体は、面領域内に位置しないようにしてコイルの背面上に配置されている。磁性体の少なくとも一部は、前後方向においてコイルの背面と面領域との間に位置している。【選択図】図１
2014179716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体とアンテナとを備えるアンテナ構造体であって、
前記導電体には、開口が形成されており、前記開口のエッジは、閉じた短絡ループを構成しており、前記短絡ループは、前記短絡ループによって囲まれた面領域を規定しており、
前記アンテナは、コイルと磁性体とを有しており、
前記コイルは、前後方向において互いに反対側に位置する前面と背面とを有しており、前記コイルは、前記コイルの一部が前記面領域内に位置するようにして配置されており、
前記磁性体は、前記面領域内に位置しないようにして前記コイルの前記背面上に配置されており、前記磁性体の少なくとも一部は、前記前後方向において前記コイルの前記背面と前記面領域との間に位置している
アンテナ構造体。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナ構造体であって、
前記面領域の少なくとも一部は、互いに交差する２以上の平面から構成されている
アンテナ構造体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のアンテナ構造体であって、
前記磁性体は、互いに別体の第１磁性体と第２磁性体とを有しており、前記第１磁性体は、前記前後方向において前記コイルの前記背面と前記面領域との間に位置しており、前記第２磁性体は、前記前後方向において前記面領域の後方に位置している
アンテナ構造体。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のアンテナ構造体であって、
前記アンテナ構造体には、前記面領域を夫々規定する複数の前記短絡ループが形成されており、
複数の前記面領域は、少なくとも一つの第１面領域を含んでおり、
前記コイルは、夫々の前記第１面領域内に部分的に位置するようにして配置されており、
前記磁性体は、いずれの前記第１面領域内にも位置しないようにして前記コイルの前記背面上に配置されており、前記磁性体は、前記前後方向において前記コイルの前記背面と夫々の前記第１面領域との間に部分的に位置している
アンテナ構造体。
【請求項５】
請求項４記載のアンテナ構造体であって、
複数の前記面領域は、少なくとも一つの第２面領域を含んでおり、
前記コイルは、いずれの前記第２面領域内にも位置しないようにして配置されている
アンテナ構造体。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のアンテナ構造体であって、
前記導電体は、複数の導電部材から構成されている
アンテナ構造体。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のアンテナ構造体であって、
前記導電体は、所定方向に延びる筒形状を有しており、
前記開口は、前記導電体の前記所定方向における端部に形成されており、
前記短絡ループは、前記導電体の前記所定方向における前記端部のエッジから構成されている
アンテナ構造体。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のアンテナ構造体を備える電子機器であって、
前記電子機器は、前記前後方向において前方に位置する相手側アンテナと通信可能である
電子機器。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のアンテナ構造体のアンテナ、又は請求項８記載の電子機器のアンテナ構造体のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、自動車、家電製品等に搭載された電子機器に組み込まれて使用されるアンテナ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に組み込まれて使用されるアンテナ構造体は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１のアンテナ構造体は、例えば、非接触型ＩＣ（Integrated Circuit）カードリーダに組み込まれている。アンテナ構造体は、非接触型ＩＣカードの相手側アンテナと通信を行うためのループアンテナ（アンテナ）と、ループ状導体（導電体）とを備えている。ループアンテナは、ループアンテナの共振周波数を調整するための整合部と接続されている。ループ状導体は、ループアンテナを取り囲むようにして、ループアンテナと同一の平面上に配置されている。換言すれば、ループアンテナは、ループ状導体によって構成されるループ（短絡ループ）の内部に配置されている。ループ状導体は、ループアンテナの周囲に位置する他の導電体部品（導電体）よりも、ループアンテナの近くに配置されている。
【０００４】
特許文献１によれば、ループアンテナが非接触型ＩＣカードと通信する際、ループアンテナの周囲に配置された導電体に渦電流が流れる。渦電流は、ループアンテナの共振周波数をずらそうとする。ループ状導体は、ループアンテナの最も近くに配置される導電体である。このため、ループ状導体に流れる渦電流は、ループアンテナに対して、他の導電体に流れる渦電流よりも強く影響する。一方、整合部は、ループ状導体に流れる渦電流の影響を考慮しつつ、ループアンテナの共振周波数を、非接触型ＩＣカードの使用周波数に一致するように調整する。このため、ループアンテナの周囲に導電体が配置されている場合でも、ループアンテナの性能劣化を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−７５９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
相手側アンテナと通信するアンテナが、導電体によって構成される短絡ループの内部に配置されていたり、短絡ループと交差するように配置されていたりする場合、短絡ループと相手側アンテナとの間でアンテナ結合が生じ、これによってアンテナと相手側アンテナとの間のアンテナ結合が劣化するおそれがある。引用文献１に記載された技術によっては、アンテナ結合の劣化を防止することができない。
【０００７】
また、電子機器の内部には、シールド板や金属カバー等の様々な導電体が配置されている。電子機器の内部に配置された導電体は、しばしば短絡ループを構成する。アンテナは、短絡ループと交差しないように配置することが好ましい。しかしながら、アンテナと短絡ループとが交差することを避けることが出来ない場合もある。従って、アンテナが短絡ループと交差するように配置される場合に、アンテナと相手側アンテナとの間のアンテナ結合の劣化を防止する必要がある。
【０００８】
そこで、本発明は、短絡ループを有する導電体と、短絡ループと交差するように配置されたアンテナとを備えるアンテナ構造体であって、アンテナと相手側アンテナとの間のアンテナ結合の劣化を防止可能に構成されたアンテナ構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、第１のアンテナ構造体として、
導電体とアンテナとを備えるアンテナ構造体であって、
前記導電体には、開口が形成されており、前記開口のエッジは、閉じた短絡ループを構成しており、前記短絡ループは、前記短絡ループによって囲まれた面領域を規定しており、
前記アンテナは、コイルと磁性体とを有しており、
前記コイルは、前後方向において互いに反対側に位置する前面と背面とを有しており、前記コイルは、前記コイルの一部が前記面領域内に位置するようにして配置されており、
前記磁性体は、前記面領域内に位置しないようにして前記コイルの前記背面上に配置されており、前記磁性体の少なくとも一部は、前記前後方向において前記コイルの前記背面と前記面領域との間に位置している
アンテナ構造体が得られる。
【００１０】
また、本発明によれば、第２のアンテナ構造体として、第１のアンテナ構造体であって、
前記面領域の少なくとも一部は、互いに交差する２以上の平面から構成されている
アンテナ構造体が得られる。
【００１１】
また、本発明によれば、第３のアンテナ構造体として、第１又は第２のアンテナ構造体であって、
前記磁性体は、互いに別体の第１磁性体と第２磁性体とを有しており、前記第１磁性体は、前記前後方向において前記コイルの前記背面と前記面領域との間に位置しており、前記第２磁性体は、前記前後方向において前記面領域の後方に位置している
アンテナ構造体が得られる。
【００１２】
また、本発明によれば、第４のアンテナ構造体として、第１乃至第３のアンテナ構造体のいずれかであって、
前記アンテナ構造体には、前記面領域を夫々規定する複数の前記短絡ループが形成されており、
複数の前記面領域は、少なくとも一つの第１面領域を含んでおり、
前記コイルは、夫々の前記第１面領域内に部分的に位置するようにして配置されており、
前記磁性体は、いずれの前記第１面領域内にも位置しないようにして前記コイルの前記背面上に配置されており、前記磁性体は、前記前後方向において前記コイルの前記背面と夫々の前記第１面領域との間に部分的に位置している
アンテナ構造体が得られる。
【００１３】
また、本発明によれば、第５のアンテナ構造体として、第４のアンテナ構造体であって、
複数の前記面領域は、少なくとも一つの第２面領域を含んでおり、
前記コイルは、いずれの前記第２面領域内にも位置しないようにして配置されている
アンテナ構造体が得られる。
【００１４】
また、本発明によれば、第６のアンテナ構造体として、第１乃至第５のアンテナ構造体のいずれかであって、
前記導電体は、複数の導電部材から構成されている
アンテナ構造体が得られる。
【００１５】
また、本発明によれば、第７のアンテナ構造体として、第１乃至第６のアンテナ構造体のいずれかであって、
前記導電体は、所定方向に延びる筒形状を有しており、
前記開口は、前記導電体の前記所定方向における端部に形成されており、
前記短絡ループは、前記導電体の前記所定方向における前記端部のエッジから構成されている
アンテナ構造体が得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、第１の電子機器として、第１乃至第７のアンテナ構造体のいずれかを備える電子機器であって、
前記電子機器は、前記前後方向において前方に位置する相手側アンテナと通信可能である
電子機器が得られる。
【００１７】
また、本発明によれば、第１のアンテナとして、第１乃至第７のアンテナ構造体のいずれかのアンテナ、又は第１の電子機器のアンテナ構造体のアンテナが得られる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によるアンテナ構造体のアンテナの磁性体は、短絡ループの面領域内に位置しないようにしてコイルの背面上に配置されており、磁性体の少なくとも一部は、前後方向においてコイルの背面と面領域との間に位置している。このため、アンテナが相手側アンテナと通信する際に生じる磁束の大部分が、短絡ループではなくアンテナと結合する。従って、アンテナと相手側アンテナとの間のアンテナ結合の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態による電子機器の一部を示す斜視図である。ここで、電子機器に組み込まれたアンテナのコイルの一部（破線で囲まれた部分）を拡大して示している。また、電子機器の導電体によって形成された短絡ループを１点鎖線で示している。
【図２】図１の電子機器を、ＩＩ−ＩＩ線に沿って模式的に示す断面図である。ここで、短絡ループを１点鎖線で示している。また、電子機器と通信する相手側アンテナを模式的に示している。
【図３】図１の電子機器の導電体及びアンテナから構成されるアンテナ構造体を模式的に示す平面図である。ここで、短絡ループを１点鎖線で示している。また、短絡ループが規定する面領域の第１面と第２面との境界を破線で示している。
【図４】図３のアンテナ構造体を示す側面図である。ここで、短絡ループを１点鎖線で示している。また、短絡ループ及び面領域の斜視図を破線内に示している。また、アンテナと通信する相手側アンテナを模式的に示している。
【図５】図３のアンテナ構造体を更に模式的に示す斜視図である。ここで、アンテナのコイルの一部（破線で囲まれた部分）を拡大して示している。また、コイルの背面上に配置された磁性体を２点鎖線で描画している。また、短絡ループを１点鎖線で示している。
【図６】図５のアンテナ構造体を示す側面図である。ここで、アンテナと通信する相手側アンテナを模式的に示している。また、アンテナと相手側アンテナとの通信時にアンテナの近傍に生じる磁束を矢印付きの実線及び破線で示している。
【図７】従来のアンテナ構造体の一例を示す側面図である。ここで、アンテナと通信する相手側アンテナを模式的に示している。また、アンテナと相手側アンテナとの通信時にアンテナの近傍に生じる磁束を矢印付きの実線及び破線で示している。
【図８】従来のアンテナ構造体の別の一例を示す側面図である。ここで、アンテナと通信する相手側アンテナを模式的に示している。また、アンテナと相手側アンテナとの通信時にアンテナの近傍に生じる磁束を矢印付きの実線及び破線で示している。
【図９】図３のアンテナ構造体の変形例を模式的に示す斜視図である。ここで、導電体及びアンテナの隠れた部分を破線で示している。また、短絡ループを１点鎖線で示している。
【図１０】図１０（ａ）は、図５のアンテナ構造体を示す平面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のアンテナ構造体の変形例を示す平面図である。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のアンテナ構造体の別の変形例を示す平面図である。
【図１１】図５のアンテナ構造体の更に別の変形例を示す側面図である。ここで、アンテナと通信する相手側アンテナを模式的に示している。また、アンテナと相手側アンテナとの通信時にアンテナの近傍に生じる磁束を矢印付きの実線及び破線で示している。
【図１２】図１２（ａ）は、図１１のアンテナ構造体を示す平面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のアンテナ構造体の変形例を示す平面図である。図１２（ｃ）は、図１２（ａ）のアンテナ構造体の別の変形例を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施例１，２及び比較例１〜３の夫々のアンテナ構造体のアンテナのコイルを示す平面図である。
【図１４】本発明の実施例１，２及び比較例２，３の夫々のアンテナ構造体のアンテナの磁性体を示す平面図である。
【図１５】本発明の実施例１，２及び比較例１〜３の夫々のアンテナ構造体の導電体を示す平面図である。
【図１６】本発明の比較例１のアンテナ構造体を示す側面図である。ここで、アンテナと通信する相手側アンテナを模式的に示している。
【図１７】本発明の比較例２のアンテナ構造体を示す側面図である。ここで、アンテナと通信する相手側アンテナを模式的に示している。
【図１８】本発明の実施例１のアンテナ構造体を示す側面図である。ここで、アンテナと通信する相手側アンテナを模式的に示している。
【図１９】本発明の実施例１のアンテナ構造体のアンテナのアンテナ結合係数を示すグラフである。
【図２０】本発明の実施例２のアンテナ構造体を示す斜視図である。ここで、アンテナのコイルのＦＲ−４基板は描画していない。また、アンテナと通信する相手側アンテナを模式的に示している。
【図２１】本発明の比較例３のアンテナ構造体を示す斜視図である。ここで、ＦＲ−４基板は描画していない。また、アンテナと通信する相手側アンテナを模式的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以降の説明において、「前方」「後方」等の位置を示す用語は、絶対的な位置を示すものではなく、図面における相対的な位置を示すに過ぎない。
【００２１】
図１及び図２から理解されるように、本発明の実施の形態による電子機器１０は、前後方向において前方に位置する送信コイル（相手側アンテナ）９０と通信可能な携帯電話である。相手側アンテナ９０は、例えばＩＣ（Integrated Circuit）カードリーダライタに搭載されている。電子機器１０は、相手側アンテナ９０と通信可能である限り（特に、相手側アンテナ９０から信号を受信可能である限り）、携帯電話以外の機器であってもよい。例えば、電子機器１０がＩＣカードリーダライタであり、相手側アンテナ９０が携帯電話に搭載されていてもよい。更に、電子機器１０は、自動車、家電製品、スマートフォン等の導電部材を備えた電子機器であってもよい。
【００２２】
図１及び図２に示されるように、本発明の実施の形態による電子機器１０は、絶縁体からなる壁部１２及び底部１６を有している。壁部１２は、前後方向と直交する長手方向における先端１４を有している。電子機器１０は、更に、導電体３０と、アンテナ５０とを備えている。導電体３０及びアンテナ５０は、壁部１２及び底部１６によって囲まれた空間内に位置している。
【００２３】
本発明の実施の形態による導電体３０は、金属製のシールド板（導電部材）３２と、金属製の２つの突出片（導電部材）３４と、金属製の連結片（導電部材）３６とを有している。即ち、導電体３０は、複数の導電部材から構成されている。但し、導電体３０は、１つの導電部材から構成されていてもよいし、本実施の形態と同様に、シールド板３２、ケースカバー、電池等の金属部品や回路基板のベタパターン等の複数の導電部材から構成されていてもよい。
【００２４】
シールド板３２は、底部１６の上を平面状に延びている。突出片３４の夫々は、シールド板３２の長手方向における端部近傍に設けられている。２つの突出片３４は、壁部１２の先端１４に向かって、互いに平行に延びている。詳しくは、突出片３４は、シールド板３２から離れるように後方に向かって延びた後、先端１４に向かって延びている。連結片３６は、２つの突出片３４の先端を連結している。以上の説明から理解されるように、導電体３０には、シールド板３２の端部と、突出片３４と、連結片３６とによって囲まれた開口４０が形成されている。
【００２５】
本実施の形態によるアンテナ５０は、薄い矩形の平板形状を有している。詳しくは、アンテナ５０は、コイル６０と、軟磁性体からなる磁性体７０とを有している。アンテナ５０は、電子機器１０の電話用アンテナ（図示せず）とは別に設けられている。アンテナ５０は、ＩＣカード（図示せず）と接続されている。アンテナ５０は、ＮＦＣ（Near Field Communication）アンテナ等の通信用アンテナや非接触充電用アンテナとして使用することができる。但し、アンテナ５０は、上述の用途に限らず、任意の動作周波数や電力において使用可能である。
【００２６】
コイル６０は、巻き線、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）、ＦＲ−４（Flame Retardant Type 4）基板等から形成することができる。本実施の形態によるコイル６０は、ＦＲ−４基板（図示せず）と、コイル導体６６と、コイル導体６６によって囲まれた空間とから構成されている。本実施の形態によるコイル導体６６は、ＦＲ−４基板上に形成された銅箔パターンである。コイル導体６６は、前後方向と直交する平面上を巻回している（図１参照）。コイル導体６６は、受信回路（図示せず）と電気的に接続される端部（図示せず）を有している。コイル６０は、前後方向において互いに反対側に位置する前面６２と背面６４とを有している。電子機器１０が相手側アンテナ９０と通信する際、電子機器１０は、コイル６０の前面６２が相手側アンテナ９０を向くように配置される。
【００２７】
磁性体７０は、薄い矩形の平板形状を有している。磁性体７０は、磁性シート、フェライトシート、フェライトコア等の軟磁性体から形成されている。磁性体７０は、例えば両面テープによって、コイル６０の背面６４に貼り付けられ固定されている。但し、磁性体７０は、別の方法によって背面６４上に配置されていてもよい。以上の説明から理解されるように、電子機器１０が相手側アンテナ９０と通信する際、磁性体７０は、コイル６０の後方に位置している。
【００２８】
本実施の形態によるアンテナ５０は、絶縁体（図示せず）を挟みつつシールド板３２に貼り付けることにより、電子機器１０内部の所定の位置に固定されている。但し、アンテナ５０は、別の方法によって電子機器１０に搭載されていてもよい。アンテナ５０のうち、磁性体７０が配置された部位の前方には、相手側アンテナ９０との通信に影響を与えるような導電部材が配置されていない（図２参照）。
【００２９】
図１乃至図４から理解されるように、導電体３０及びアンテナ５０は、アンテナ構造体２０（図３及び図４参照）を構成している。換言すれば、電子機器１０は、アンテナ構造体２０を備えている。アンテナ構造体２０は、導電体３０と、アンテナ５０とを備えている。
【００３０】
導電体３０に形成された開口４０のエッジは、閉じた短絡ループ４２（即ち、閉じた導電路）を構成している。短絡ループ４２は、短絡ループ４２によって囲まれた面領域（第１面領域）４４を規定している。面領域４４は、短絡ループ４２全体を含む面である。本実施の形態による面領域４４は、主として、互いに交差する第１面４８及び第２面４９から構成されている。但し、面領域４４は、１つの平面であってもよいし（図５参照）、１つの曲面であってもよい。短絡ループ４２が複雑な形状を有する場合、面領域４４も複雑な形状を有する。例えば、面領域４４の少なくとも一部は、互いに交差する２以上の平面から構成されていてもよい。
【００３１】
図３乃至図５に示されるように、コイル６０は、コイル６０の一部が面領域４４内に位置するようにして配置されている。詳しくは、短絡ループ４２の一部は、前後方向においてコイル６０の前方に位置しており、短絡ループ４２の他の一部は、前後方向においてコイル６０の後方に位置している。また、前後方向に沿って見たとき、コイル６０によって囲まれる面と、面領域４４とが部分的に重なっている。換言すれば、コイル６０は、面領域４４と（即ち、短絡ループ４２と）交差している。
【００３２】
一方、磁性体７０は、面領域４４内に位置しないようにしてコイル６０の背面６４上に配置されている。換言すれば、磁性体７０は、面領域４４と（即ち、短絡ループ４２と）交差していない。また、磁性体７０は、前後方向においてコイル６０の背面６４と面領域４４との間に位置している。
【００３３】
図７に示されるように、従来のアンテナ構造体２０Ｘは、本実施の形態と異なるように構成されている。詳しくは、アンテナ構造体２０Ｘは、導電体３０と、アンテナ５０（図５参照）と異なるアンテナ５０Ｘとを備えている。アンテナ５０Ｘは、コイル６０を有する一方、磁性体７０（図５参照）を有していない。コイル６０は、導電体３０の面領域４４（図５参照）と交差するように配置されている。
【００３４】
図７から理解されるように、従来のアンテナ５０Ｘが相手側アンテナ９０から信号を受信すると、アンテナ５０Ｘの近傍に、アンテナ５０Ｘを通過して後方に向かう磁束（矢印付きの実線及び破線参照）が生じる。磁束の多く（矢印付きの破線参照）は、後方に長く延びて導電体３０の面領域４４を通過する。このため、相手側アンテナ９０は、導電体３０の短絡ループ４２と強く結合する。更に、短絡ループ４２は、アンテナ５０Ｘと強く結合する。従って、アンテナ５０Ｘと相手側アンテナ９０との間のアンテナ結合が劣化する。
【００３５】
図８に示されるように、従来のアンテナ構造体２０Ｙも、本実施の形態と異なるように構成されている。詳しくは、アンテナ構造体２０Ｙは、導電体３０と、アンテナ５０と異なるアンテナ５０Ｙとを備えている。アンテナ５０Ｙは、コイル６０と磁性体７０Ｙとを有している。コイル６０は、導電体３０の面領域４４（図５参照）と交差するように配置されている。磁性体７０Ｙは、コイル６０の背面６４全体を覆っている。このため、磁性体７０Ｙも、導電体３０の面領域４４と交差している。
【００３６】
図８から理解されるように、従来のアンテナ５０Ｙが相手側アンテナ９０から信号を受信すると、アンテナ５０Ｙの近傍に、アンテナ５０Ｙのコイル６０を通過して後方に向かう磁束（矢印付きの実線及び破線参照）が生じる。コイル６０を通過した磁束は、磁性体７０Ｙに沿うようにして延びるため、アンテナ構造体２０Ｘ（図７参照）と比べると、導電体３０の面領域４４を通過する磁束（矢印付きの破線参照）は減少する。しかしながら導電体３０の面領域４４を通過する磁束は、面領域４４を通過しない磁束（矢印付きの実線参照）と同程度生じる。このため、相手側アンテナ９０は、導電体３０の短絡ループ４２と強く結合する。更に、短絡ループ４２は、アンテナ５０Ｙと強く結合する。従って、アンテナ５０Ｙと相手側アンテナ９０との間のアンテナ結合が劣化する。
【００３７】
図６から理解されるように、本実施の形態によるアンテナ５０が相手側アンテナ９０から信号を受信すると、アンテナ５０の近傍に、アンテナ５０のコイル６０を通過して後方に向かう磁束（矢印付きの実線及び破線参照）が生じる。磁束の大部分（矢印付きの実線参照）は、磁性体７０に沿うようにして延びるため、導電体３０の面領域４４を通過しない。換言すれば、導電体３０の面領域４４を通過する磁束（矢印付きの破線参照）が大きく減少する。このため、相手側アンテナ９０は、導電体３０の短絡ループ４２と殆ど結合しない。更に、短絡ループ４２は、アンテナ５０とも殆ど結合しない。従って、アンテナ５０と相手側アンテナ９０との間のアンテナ結合が、従来ほど劣化しない。本実施の形態によれば、アンテナ５０と相手側アンテナ９０との間のアンテナ結合を改善することができる。
【００３８】
本実施の形態によるアンテナ構造体２０は、以下に説明するように、様々な構造を取りうる。以下の説明においては、既に説明した実施の形態と異なる構造を中心に説明する。
【００３９】
図９に示されるように、本実施の形態の変形例によるアンテナ構造体２０Ａは、導電体３０Ａと、アンテナ５０とを備えている。導電体３０Ａは、所定方向（長手方向）に延びる筒形状を有している。導電体３０Ａは、２つの開口４０Ａを有している。開口４０Ａは、導電体３０Ａの長手方向における両端部に夫々形成されている。開口４０Ａのエッジは、閉じた短絡ループ４２Ａ（即ち、閉じた導電路）を構成している。換言すれば、本実施の形態による２つの短絡ループ４２Ａは、導電体３０Ａの長手方向における両端部のエッジから夫々構成されている。
【００４０】
短絡ループ４２Ａのうちの一方は、短絡ループ４２Ａによって囲まれた面領域（第１面領域）４４Ａを規定している。同様に、短絡ループ４２Ａのうちの他方は、短絡ループ４２Ａによって囲まれた面領域（第２面領域）４６Ａを規定している。即ち、アンテナ構造体２０Ａには、第１面領域４４Ａ及び第２面領域４６Ａを夫々規定する複数の短絡ループ４２Ａが形成されている。
【００４１】
アンテナ５０のコイル６０は、第１面領域４４Ａ内に部分的に位置するようにして配置されている。換言すれば、コイル６０は、第１面領域４４Ａと（即ち、第１面領域４４Ａを規定する第１の短絡ループ４２Ａと）交差している。アンテナ５０の磁性体７０は、第１面領域４４Ａ内に位置しないようにしてコイル６０の背面６４上に配置されている。換言すれば、磁性体７０は、第１面領域４４Ａと（即ち、第１の短絡ループ４２Ａと）交差していない。磁性体７０は、前後方向においてコイル６０の背面６４との第１面領域４４Ａとの間に位置している。
【００４２】
コイル６０は、第２面領域４６Ａに位置しないようにして配置されている。換言すれば、コイル６０は、第２面領域４６Ａと（即ち、第２面領域４６Ａを規定する第２の短絡ループ４２Ａと）交差していない。このため、アンテナ５０が相手側アンテナ９０から信号を受信する際、コイル６０は、第２の短絡ループ４２Ａの影響を受けない。また、アンテナ５０は、第１の短絡ループ４２Ａに対して、アンテナ構造体２０のアンテナ５０（図５参照）と同様に配置されている。このため、アンテナ５０が相手側アンテナ９０から信号を受信する際、アンテナ５０と相手側アンテナ９０との間のアンテナ結合が劣化することを防止することができる。
【００４３】
以上の説明から理解されるように、アンテナ構造体２０Ａは、コイル６０と交差する複数の第１面領域４４Ａと、コイル６０と交差しない複数の第２面領域４６Ａとを有していてもよい。換言すれば、アンテナ構造体２０Ａの面領域は、少なくとも一つの第１面領域４４Ａと、少なくとも一つの第２面領域４６Ａとを含んでいてもよい。コイル６０は、いずれの第２面領域４６Ａ内にも位置しないようにして配置されているため、第２面領域４６Ａを規定する第２の短絡ループ４２Ａの影響を受けない。一方、コイル６０は、夫々の第１面領域４４Ａ内に部分的に位置するようにして配置されているため、第１面領域４４Ａを規定する第１の短絡ループ４２Ａの影響を受けるおそれがある。従って、磁性体７０は、いずれの第１面領域４４Ａ内にも位置しないようにしてコイル６０の背面６４上に配置する必要がある。更に、磁性体７０は、前後方向においてコイル６０の背面６４と夫々の第１面領域４４Ａとの間に部分的に位置する必要がある。
【００４４】
図１０（ａ）に示されるように、アンテナ構造体２０（図５及び図６参照）を後方から見ると、アンテナ５０のコイル６０は、前後方向（図６参照）及び長手方向の双方と直交する幅方向において短絡ループ４２の内側を通過している。但し、アンテナ５０のコイル６０は、面領域４４と交差する限り、これと異なるように配置されていてもよい。例えば、図１０（ｂ）に示されるように、アンテナ構造体２０の変形例によるアンテナ構造体２０Ｂのコイル６０は、幅方向において短絡ループ４２の外側を通過している。また、図１０（ｃ）に示されるように、アンテナ構造体２０の別の変形例によるアンテナ構造体２０Ｃのコイル６０の両側部の一方は、幅方向において短絡ループ４２の内側を通過しており、コイル６０の両側部の他方は、幅方向において短絡ループ４２の外側を通過している。
【００４５】
図１１に示されるように、アンテナ構造体２０（図６参照）は、磁性体７０に加えて、別の磁性体を備えていてもよい。詳しくは、本実施の形態の変形例によるアンテナ構造体２０Ｄは、アンテナ５０Ｄを備えている。アンテナ５０Ｄは、互いに別体の第１磁性体（磁性体）７２と第２磁性体（磁性体）７４とを有している。換言すれば、アンテナ構造体２０Ｄの磁性体７０は、第１磁性体７２と第２磁性体７４とから構成されている。アンテナ構造体２０Ｄの磁性体７０は、アンテナ構造体２０の磁性体７０（図６参照）と同様に、面領域４４（図５参照）内に位置しないようにしてコイル６０の背面６４上に配置されている。第１磁性体７２は、アンテナ構造体２０の磁性体７０と同様に、前後方向においてコイル６０の背面６４と面領域４４との間に位置している。一方、第２磁性体７４は、前後方向において面領域４４の後方に位置している。換言すれば、磁性体７０の少なくとも一部は、前後方向においてコイル６０の背面６４と面領域４４との間に位置している。
【００４６】
図１１から理解されるように、アンテナ構造体２０Ｄのアンテナ５０Ｄが相手側アンテナ９０から信号を受信すると、アンテナ５０Ｄの近傍に、アンテナ５０Ｄのコイル６０を通過して後方に向かう磁束（矢印付きの実線及び破線参照）が生じる。このとき、アンテナ構造体２０（図６参照）の磁束と同様に、磁束の大部分（矢印付きの実線参照）は、第２磁性体７４の影響を殆ど受けることなく、第１磁性体７２に沿って延びる。換言すれば、アンテナ構造体２０において面領域４４を通過しない磁束（図６の矢印付きの実線参照）は、第２磁性体７４の影響を殆ど受けない。このため、本変形例によっても、アンテナ５０Ｄと相手側アンテナ９０との間のアンテナ結合を、従来例に比べて改善することができる。
【００４７】
図１２（ａ）に示されるように、アンテナ構造体２０Ｄを後方から見ると、アンテナ５０Ｄの磁性体７０は、２つの第１磁性体７２及び第２磁性体７４に分割されている。但し、磁性体７０は、これと異なるように配置してもよい。例えば、図１２（ｂ）に示されるように、アンテナ５０Ｄの変形例であるアンテナ５０Ｅは、ループ形状の磁性体７０Ｅを有している。また、図１２（ｃ）に示されるように、アンテナ５０Ｄの変形例であるアンテナ５０Ｆは、半円形状の磁性体７０Ｆを有している。
【００４８】
以上に説明した、いずれの実施例及び変形例によっても、アンテナが相手側アンテナと通信する際に生じる磁束の大部分が、短絡ループではなくアンテナと結合する。従って、アンテナと相手側アンテナとの間のアンテナ結合の劣化を防止することができる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明に係るアンテナ及びアンテナ構造体について、具体的な例によって更に詳細に説明する。
【００５０】
（実施例１，２及び比較例１〜３の夫々のコイルの作製）
図１３に示されるように、実施例１，２及び比較例１〜３の夫々のコイル（コイルＬ）を作製した。コイルは、矩形形状を有するＦＲ−４基板を使用して作製した。詳しくは、４０ｍｍ×３０ｍｍのサイズを有するＦＲ−４基板の周辺部に、０．３ｍｍの幅と０．０３５ｍｍの厚みとを有する銅箔パターンからなるコイル導体を形成した。コイル導体は、０．２ｍｍのパターン間隔を有するようにして、ＦＲ−４基板の周辺部を３ターン巻回させた。
【００５１】
（実施例１，２及び比較例２、３の夫々の磁性体の作製）
図１４に示されるように、実施例１，２及び比較例２、３の夫々の磁性体を、３０ｍｍの幅と０．３ｍｍの厚みとを有するフェライトシートを使用して作製した。詳しくは、３０ｍｍの長さを有する第１の磁性体と、１０ｍｍの長さを有する第２の磁性体と、４０ｍｍの長さを有する第３の磁性体と、５０ｍｍの長さを有する第４の磁性体とを作製した。
【００５２】
（実施例１，２及び比較例１〜３の夫々の導電体の作製）
図１５に示されるように、実施例１，２及び比較例１〜３の夫々の導電体（導電体Ｍ）を作製した。導電体は、アルミ板を使用して作製した。詳しくは、４４ｍｍ×３４ｍｍのサイズと０．３ｍｍの厚みとを有するアルミ板の中央部分に４２ｍｍ×３２ｍｍのサイズを有する開口を形成した。これにより、アルミ板には、１ｍｍの幅のループが形成された。
【００５３】
（実施例１，２及び比較例１〜３の夫々の相手側アンテナの作製）
実施例１，２及び比較例１〜３の夫々の送信コイル（相手側アンテナ）を作製した。相手側アンテナは、ＦＲ−４基板を使用して作製した。詳しくは、ＦＲ−４基板上に、０．７ｍｍの幅と０．０３５ｍｍの厚みとを有する銅箔パターンによってコイル導体を形成した。コイル導体は、７０ｍｍのアンテナ直径と、０．３ｍｍのパターン間隔とを有するようにして、２ターン巻回させた。
【００５４】
（比較例１のアンテナ構造体の作製）
図１６に示されるように、コイル（コイルＬ）を比較例１のアンテナとして使用した。導電体（導電体Ｍ）を比較例１のアンテナと交差するように配置して、比較例１のアンテナ構造体を作製した。詳しくは、コイルと導電体とを、コイルの長辺の１／４の位置で交差させた。コイルと導電体とは、１０°の交差角度を有するように交差させた。
【００５５】
（比較例１のアンテナ構造体のアンテナ結合係数の測定）
比較例１のアンテナ構造体の前方に相手側アンテナを配置して、アンテナ結合係数を測定した。このとき、アンテナ構造体と相手側アンテナとの間の距離（即ち、アンテナ間隔）は、３５ｍｍに設定した。測定されたアンテナ結合係数は、０．０２８だった。
【００５６】
（比較例２のアンテナ構造体の作製）
図１７に示されるように、コイル（コイルＬ）の背面に、背面全体を覆うようにして第３の磁性体を貼り付けて、比較例２のアンテナを作製した。比較例１のアンテナ構造体と同様に、導電体（導電体Ｍ）を比較例２のアンテナと交差するように配置して、比較例２のアンテナ構造体を作製した。詳しくは、コイルと導電体とを、コイルの長辺の１／４の位置で交差させた。コイルと導電体とは、１０°の交差角度を有するように交差させた。
【００５７】
（比較例２のアンテナ構造体のアンテナ結合係数の測定）
比較例２のアンテナ構造体の前方に相手側アンテナを配置して、アンテナ結合係数を測定した。アンテナ間隔は、３５ｍｍに設定した。測定されたアンテナ結合係数は、０．０３０だった。
【００５８】
（実施例１のアンテナ構造体の作製）
図１８に示されるように、コイル（コイルＬ）の背面に第１の磁性体を貼り付けて、実施例１のアンテナを作製した。第１の磁性体は、コイルの幅方向の両端に亘るように、且つコイルの長手方向の一方の端部（右端）から他方の端部（左端）に向かって延びるようにして貼り付けた。比較例１のアンテナ構造体と同様に、導電体（導電体Ｍ）を実施例１のアンテナと交差するように配置して、実施例１のアンテナ構造体を作製した。詳しくは、コイルと導電体とを、第１の磁性体が導電体の開口と交差しないようにしつつ、コイルの長辺の１／４の位置で交差させた。コイルと導電体とは、１０°の交差角度を有するように交差させた。
【００５９】
（実施例１のアンテナ構造体のアンテナ結合係数の測定）
実施例１のアンテナ構造体の前方に相手側アンテナを配置して、アンテナ結合係数を測定した。アンテナ間隔は、３５ｍｍに設定した。測定されたアンテナ結合係数は、０．０３３だった。即ち、実施例１のアンテナ構造体のアンテナ結合係数は、比較例１、２のアンテナ構造体よりも向上していた。
【００６０】
（様々な条件下における実施例１のアンテナ構造体のアンテナ結合係数の測定）
図１８及び図１９に示されるように、コイルと導電体との交差角度θと、第１の磁性体のコイルの右端からの長さＬとを様々に変えて、アンテナ結合係数を測定した。θ＝１０°かつ長さＬ＝０ｍｍの場合の実施例１のアンテナ構造体は、比較例１のアンテナ構造体である。また、θ＝１０°かつ長さＬ＝４０ｍｍの場合の実施例１のアンテナ構造体は、比較例２のアンテナ構造体である。長さＬが３０ｍｍを超える場合、第１の磁性体は、導電体の開口と交差する。詳しくは、導電体の開口のエッジが短絡ループ（即ち、閉じた導電路）を形成しているため、第１の磁性体は、短絡ループによって規定される面領域と（即ち、短絡ループと）交差する。
【００６１】
図１９に示されるように、いずれの交差角度θについても、第１の磁性体の長さＬが３０ｍｍを超えると、アンテナ結合係数が低下した。交差角度θが小さい場合（図１９においてθ＝５°及びθ＝１０°の場合）、アンテナと短絡ループとがより強く結合した。アンテナと短絡ループとのアンテナ結合が強い場合、アンテナ結合係数は、第１の磁性体の長さＬが３０ｍｍのときに（即ち、第１の磁性体が、コイルと導電体との交差部分まで延びているときに）最大だった。
【００６２】
（実施例２のアンテナ構造体の作製）
図２０に示されるように、実施例１のアンテナと同様に、コイル（コイルＬ）の背面に第１の磁性体を貼り付けた。更に、コイルの背面の左端部分に第２の磁性体を貼り付けた。第２の磁性体は、コイルの左端及び第１の磁性体から離れつつ延びるようにして貼り付けた。実施例１のアンテナ構造体と同様に、導電体（導電体Ｍ）を実施例２のアンテナと交差するように配置して、実施例２のアンテナ構造体を作製した。詳しくは、コイルと導電体とを、第１の磁性体が導電体の開口と交差しないようにしつつ、コイルの長辺の１／４の位置で交差させた。コイルと導電体とは、１０°の交差角度を有するように交差させた。
【００６３】
（実施例２のアンテナ構造体のアンテナ結合係数の測定）
実施例２のアンテナ構造体の前方に相手側アンテナを配置して、アンテナ結合係数を測定した。アンテナ間隔は、３５ｍｍに設定した。測定されたアンテナ結合係数は、０．０３２だった。
【００６４】
（比較例３のアンテナ構造体の作製）
図２１に示されるように、コイル（コイルＬ）の背面に第４の磁性体を貼り付けた。第４の磁性体は、コイルの右端から、コイルの左端を超えて延びていた。実施例２のアンテナ構造体と同様に、導電体（導電体Ｍ）を比較例３のアンテナと交差するように配置して、比較例３のアンテナ構造体を作製した。詳しくは、コイルと導電体とを、コイルの長辺の１／４の位置で交差させた。コイルと導電体とは、１０°の交差角度を有するように交差させた。このとき、第４の磁性体は、導電体の開口と交差していた。
【００６５】
（比較例３のアンテナ構造体のアンテナ結合係数の測定）
比較例３のアンテナ構造体の前方に相手側アンテナを配置して、アンテナ結合係数を測定した。アンテナ間隔は、３５ｍｍに設定した。測定されたアンテナ結合係数は、０．０２９だった。
【００６６】
実施例２と比較例３の測定結果から理解されるように、コイルの背面のうち導電体の開口の後方に位置する部位に磁性体を配置しないようにすることで、アンテナ結合係数を向上させることができた。
【符号の説明】
【００６７】
１０                          電子機器
１２                          壁部
１４                          先端
１６                          底部
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｘ，２０Ｙ  アンテナ構造体
３０，３０Ａ                  導電体
３２                          シールド板（導電部材）
３４                          突出片（導電部材）
３６                          連結片（導電部材）
４０，４０Ａ                  開口
４２，４２Ａ                  短絡ループ
４４，４４Ａ                  面領域（第１面領域）
４６Ａ                        面領域（第２面領域）
４８                          第１面
４９                          第２面
５０，５０Ｄ，５０Ｅ，５０Ｆ，５０Ｘ，５０Ｙ  アンテナ
６０                          コイル
６２                          前面
６４                          背面
６６                          コイル導体
７０，７０Ｅ，７０Ｆ，７０Ｙ  磁性体
７２                          第１磁性体（磁性体）
７４                          第２磁性体（磁性体）
９０                          送信コイル（相手側アンテナ）
【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１０】
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【図１１】
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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１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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