(57)【要約】  絶縁性の基材（９）と、ヘリカル状に巻回されたコイル導体（２３）、およびコイル導体（２３）に導通し、少なくとも２つの実装用電極（２１，２２）を備えるコイルアンテナ（２）と、基材（９）に配置され、コイルアンテナ（２）の実装用電極の接続部（１１Ｅ，１２Ｅ）を有する配線導体（１１，１２）と、を備える。配線導体（１１，１２）は互いに沿って並走する第１配線導体並走部（１１Ｐ）および第２配線導体並走部（１２Ｐ）を備え、第１配線導体並走部（１１Ｐ）および第２配線導体並走部（１２Ｐ）に流れる電流の方向は、コイル導体（２３）に流れる電流の方向を基準として互いに逆の関係にある。
2016125723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有する絶縁性の基材と、
ヘリカル状に巻回されたコイル導体、および前記コイル導体に導通し、少なくとも２つの実装用電極を備えるコイルアンテナと、
前記基材の主面もしくは内部、または前記基材の主面および内部に配置され、前記コイルアンテナの実装用電極にそれぞれ接続される少なくとも２つの接続部を有する配線導体と、
を備え、
前記配線導体は互いに沿って並走する第１配線導体並走部および第２配線導体並走部を備え、前記第１配線導体並走部および前記第２配線導体並走部に流れる電流の方向は、前記コイル導体に流れる電流の方向を基準として互いに逆の関係にあることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１配線導体並走部と前記第２配線導体並走部との間の距離は前記２つの接続部間の距離よりも小さい、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１配線導体並走部および前記第２配線導体並走部は、前記基材の互いに異なる層に形成されている、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記コイルアンテナは前記基材の主面に平行な巻回軸を有し、前記基材の平面視で、前記コイルアンテナは前記第１配線導体並走部に重なり、前記コイルアンテナの端部は前記第２配線導体並走部の縁部に一致、または前記第２配線導体並走部に重なる、請求項１から３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
主面を有する絶縁性の基材と、ヘリカル状に巻回されたコイル導体、および前記コイル導体に導通し、少なくとも２つの実装用電極を備えるコイルアンテナと、前記基材の主面もしくは内部、または前記基材の主面および内部に配置され、前記コイルアンテナの実装用電極にそれぞれ接続される少なくとも２つの接続部を有する配線導体と、を有するアンテナ装置と、
前記アンテナ装置の前記コイル導体に接続される給電回路と、
を備え、
前記配線導体は互いに沿って並走する第１配線導体並走部および第２配線導体並走部を備え、前記第１配線導体並走部および前記第２配線導体並走部に流れる電流の方向は、前記コイル導体に流れる電流の方向を基準として互いに逆の関係にあることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近距離無線通信システム等に用いられるアンテナ装置、およびそのアンテナ装置を備える電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末に実装されているＮＦＣ(Near Field Communication) などのＨＦ帯のＲＦＩＤにおいては、通信相手側アンテナと磁界結合するコイルアンテナが用いられる。【０００３】
例えば、特許文献１には、携帯型機器のケース内にＲＦＩＤタグのコイルアンテナが配置された、ＲＦＩＤタグ内蔵の携帯型機器が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、機器のケース内にコイルアンテナが配置されるが、プリント配線板に形成された配線導体との接続構造については示されていない。【０００６】
コイルアンテナを携帯電子機器内に設けるには、コイルアンテナを表面実装可能な部品として構成し、他の電子部品と同様に、プリント配線板に実装することが合理的である。【０００７】
しかし、発明者の研究により、上記配線導体とコイルアンテナとの不要結合が問題となることや、配線導体がアンテナ装置の特性に影響を及ぼすことが見出された。例えば、上記配線導体とコイルアンテナとの不要結合や配線導体のインダクタンスにより、コイルアンテナ単体での特性と基板へ実装した状態でのコイルアンテナの特性とは、大きく異なることがある、という問題が見出された。【０００８】
このような、配線導体とコイルアンテナとの不要結合や配線導体のインダクタンスの問題は特許文献１でも検討されていないように、当技術分野においては認識されていなかった。【０００９】
本発明の目的は、プリント配線板等の基板に形成される配線導体とコイルアンテナとの相互の影響を抑制して、安定した特性のアンテナ装置、およびそのアンテナ装置を備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明のアンテナ装置は、
主面を有する絶縁性の基材と、
ヘリカル状に巻回されたコイル導体、および前記コイル導体に導通し、少なくとも２つの実装用電極を備えるコイルアンテナと、
前記基材の主面もしくは内部、または前記基材の主面および内部に配置され、前記コイルアンテナの実装用電極にそれぞれ接続される少なくとも２つの接続部を有する配線導体と、
を備え、
前記配線導体は互いに沿って並走する第１配線導体並走部および第２配線導体並走部を備え、前記第１配線導体並走部および前記第２配線導体並走部に流れる電流の方向は、前記コイル導体に流れる電流の方向を基準として互いに逆の関係にあることを特徴とする。【００１１】
上記構成により、コイルアンテナと配線導体との不要な磁界結合が抑制される。また、配線導体のインダクタンスが抑えられる。【００１２】
（２）上記（１）において、前記第１配線導体並走部と前記第２配線導体並走部との間の距離は前記２つの接続部間の距離よりも小さいことが好ましい。このことにより、コイルアンテナと配線導体との不要な磁界結合がより効果的に抑制される。【００１３】
（３）上記（１）または（２）において、前記第１配線導体並走部および前記第２配線導体並走部は、前記基材の互いに異なる層（表層も含む）に形成されていてもよい。このことにより、第１配線導体部と第２配線導体部の間隔を、より狭めることができ、コイルアンテナと配線導体との不要な磁界結合の抑制効果、および、配線導体のインダクタンス低減効果が向上する。【００１４】
（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記コイルアンテナは前記基材の主面に平行な巻回軸を有し、前記基材の平面視で、前記コイルアンテナは前記第１配線導体並走部に重なり、前記コイルアンテナの端部は前記第２配線導体並走部の縁部に一致、または前記第２配線導体並走部に重なることが好ましい。このことにより、第１配線導体部と第２配線導体部の間を抜ける磁束が抑制され、コイルアンテナと配線導体との不要な磁界結合の抑制効果が向上する。【００１５】
（５）本発明の電子機器は、
主面を有する絶縁性の基材と、ヘリカル状に巻回されたコイル導体、および前記コイル導体に導通し、少なくとも２つの実装用電極を備えるコイルアンテナと、前記基材の主面もしくは内部、または前記基材の主面および内部に配置され、前記コイルアンテナの実装用電極にそれぞれ接続される少なくとも２つの接続部を有する配線導体と、を有するアンテナ装置と、
前記アンテナ装置の前記コイル導体に接続される給電回路と、
を備え、
前記配線導体は互いに沿って並走する第１配線導体並走部および第２配線導体並走部を備え、前記第１配線導体並走部および前記第２配線導体並走部に流れる電流の方向は、前記コイル導体に流れる電流の方向を基準として互いに逆の関係にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、コイルアンテナと配線導体との不要な磁界結合が抑制され、配線導体のインダクタンスも抑えられる。そのため、プリント配線板等の基材に形成される配線導体とコイルアンテナとの相互の影響が抑制されて、安定した特性のアンテナ装置、およびそのアンテナ装置を備える電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１（Ａ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置１０１の分解平面図、図１（Ｂ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置１０１の平面図である。
【図２】図２はコイルアンテナ２の構成を示す分解斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、基材９に形成された第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐ部分の断面図である。図３（Ｂ）は、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐに鎖交する磁束φを示す断面図である。図３（Ｃ）は比較例のアンテナ装置における第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐに鎖交する磁束φを示す断面図である。
【図４】図４（Ａ）は第２の実施形態に係るアンテナ装置１０２の平面図である。図４（Ｂ）はアンテナ装置１０２の並走部ＰＬの拡大平面図である。
【図５】図５は、基材９に形成された第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐ部分の断面図である。
【図６】図６は第３の実施形態に係るアンテナ装置１０３Ａの斜視図である。
【図７】図７（Ａ）はアンテナ装置１０３Ａの平面図である。図７（Ｂ），図７（Ｃ）は変形例のアンテナ装置１０３Ｂ，１０３Ｃの平面図である。
【図８】図８は第４の実施形態に係るアンテナ装置１０４の平面図である。
【図９】図９は第５の実施形態に係る電子機器２０１の筐体内部の構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付す。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点について説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００１９】
以降に示す各実施形態において、「アンテナ装置」とは、磁束を放射するアンテナである。アンテナ装置は、通信相手側のアンテナと磁界結合を用いた近傍界通信のために用いられるアンテナであり、例えばＮＦＣ等の通信に利用される。アンテナ装置は、例えばＨＦ帯、特に13.56MHzまたは13.56MHz近傍の周波数で用いられる。アンテナ装置の大きさは使用する周波数における波長λに比べて十分に小さく、使用周波数帯においては電磁波の放射特性は悪い。アンテナ装置の大きさはλ/10以下である。なお、ここでいう波長とは、アンテナが形成される基材の誘電性や透磁性による波長短縮効果を考慮した実効的な波長の事を指す。
【００２０】
以降に示す各実施形態において、「電子機器」とは、スマートフォンやフィーチャーフォン等の携帯電話、スマートウォッチやスマートグラス等のウェアラブル端末、ノートＰＣ、タブレット端末、カメラ、ゲーム機、玩具、ＩＣタグやＳＤカードやＳＩＭカードやＩＣカード等の情報媒体等の様々な電子機器を指す。
【００２１】
《第１の実施形態》
図１（Ａ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置の分解平面図、図１（Ｂ）は第１の実施形態に係るアンテナ装置１０１の平面図である。アンテナ装置１０１は、基板１、コイルアンテナ２、ＲＦＩＣ３を備える。基板１は、絶縁性の基材９、この基材９の主面（図１（Ａ）（Ｂ）に表れる面）に形成された第１配線導体１１および第２配線導体１２を備える。
【００２２】
コイルアンテナ２は、ヘリカル状に巻回されたコイル導体２３、およびコイル導体２３に導通する２つの実装用電極２１，２２を備える。
【００２３】
第１配線導体１１は、コイルアンテナ接続部１１Ｅ、ＲＦＩＣ接続部１１Ｆおよび第１配線導体並走部１１Ｐを備える。第２配線導体１２は、コイルアンテナ接続部１２Ｅ、ＲＦＩＣ接続部１２Ｆおよび第２配線導体並走部１２Ｐを備える。第１配線導体並走部１１Ｐと第２配線導体並走部１２Ｐとは互いに並走する。ここで、「並走」とは２つの配線導体が±４５°の範囲内で平行に延伸配置されている状態を言う。
【００２４】
コイルアンテナ接続部１１Ｅ，１２Ｅにはコイルアンテナ２の実装用電極２１，２２が接続される。ＲＦＩＣ接続部１１Ｆ，１２ＦにはＲＦＩＣ３が接続される。ＲＦＩＣ３は本発明に係る「給電回路」の例である。このように、コイルアンテナ２とＲＦＩＣ（給電回路）３は、第１配線導体１１および第２配線導体１２を介して閉ループとなるように接続される。
【００２５】
図１（Ｂ）中に、第１配線導体１１および第２配線導体１２に流れる電流の或るタイミング（位相）での方向を矢印で示している。この図１（Ｂ）に示すように、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐに流れる電流の方向は、コイル導体２３に流れる電流の方向を基準として互いに逆の関係にある。
【００２６】
第１配線導体並走部１１Ｐと第２配線導体並走部１２Ｐとの間隔Ｓｐは、配線導体パターンの通常の配置ピッチより狭い。本実施形態では、第１配線導体並走部１１Ｐと第２配線導体並走部１２Ｐとの間隔Ｓｐは、コイルアンテナ接続部１１Ｅ，１２Ｅの間隔Ｓｃより狭い。ここで、間隔Ｓｐは、第１配線導体並走部１１Ｐの線幅の中心と第２配線導体並走部１２Ｐの線幅の中心との間隔であり、間隔Ｓｃは、コイルアンテナ接続部１１Ｅの線幅の中心とコイルアンテナ接続部１２Ｅの線幅の中心との間隔である。
【００２７】
図２はコイルアンテナ２の内部の構成を示す分解斜視図である。コイルアンテナ２は、基材層２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅと、これら基材層のうち所定の基材層に形成された導体パターンとで構成される。基材層２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは磁性体層であり、基材層２０ａ，２０ｅは非磁性体層である。上記磁性体層はコイルアンテナの磁性体コアとして作用する。
【００２８】
基材層２０ｂの上面には複数のコイル導体２３、基材層２０ｅの上面に複数のコイル導体２４がそれぞれ形成されている。基材層２０ｂ，２０ｃ，２０ｄには、コイル導体２３，２４間を層間接続する層間接続導体（ビア導体）２５が形成されている。基材層２０ｅの下面には実装用電極２１，２２が形成されている。複数のコイル導体２３の配列方向の両端のコイル導体２３の端部は層間接続導体２６を介して実装用電極２１，２２にそれぞれ接続されている。このようにコイルアンテナ２は、表面実装型のチップ部品として構成されている。
【００２９】
図３（Ａ）は、基材９に形成された第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐ部分の断面図である。電流の或るタイミング（位相）での方向をドット記号とクロス記号で表している。第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐは近接して並走しているので、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐに相互インダクタンスＭが生じる。
【００３０】
第１配線導体並走部１１Ｐ単体のインダクタンスをＬ１、第２配線導体並走部１２Ｐの単体のインダクタンスをＬ２、でそれぞれ表すと、相互インダクタンスＭを考慮した第１配線導体並走部１１ＰのインダクタンスはＬ１＋Ｍ、相互インダクタンスＭを考慮した第２配線導体並走部１２ＰのインダクタンスはＬ２＋Ｍで表される。第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐを経由してコイルアンテナ２に流れる電流は、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐでは逆方向であるので、上記相互インダクタンスＭは負である。したがって、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐのインダクタンスは単体でのインダクタンスより小さい。
【００３１】
図３（Ｂ）は、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐに鎖交する磁束φを示す断面図である。この磁束φはコイルアンテナ２により発生する磁束である。第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐは近接して並走しているので、コイルアンテナ２により発生する磁束φは、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐに対して共に鎖交する。
【００３２】
図３（Ｃ）は比較例のアンテナ装置における第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐに鎖交する磁束φを示す断面図である。この比較例では、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐは近接していない。そのため、コイルアンテナ２から発生する磁束φの一部は第１配線導体並走部１１Ｐと第２配線導体並走部１２Ｐとの間を透過する。この比較例のアンテナ装置であれば、コイルアンテナ２から発生する磁束φが、第１配線導体並走部１１Ｐに鎖交する磁束の量と、第２配線導体並走部１２Ｐに鎖交する磁束の量とは大きく異なる。その結果、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐとコイルアンテナ２との結合が生じてしまう。
【００３３】
本実施形態のアンテナ装置では、図３（Ｂ）に示すように、第１配線導体並走部１１Ｐと第２配線導体並走部１２Ｐとが近接しているので、コイルアンテナ２から発生する磁束φと、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐとが鎖交する磁束の量はほぼ同じとなる。ここで、第１配線導体並走部１１Ｐと第２配線導体並走部１２Ｐの電流の向きは逆（「正」「負」の関係）であるので、鎖交する磁束の符号は逆となる。よって、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐとコイルアンテナ２との結合を抑えることができる。
【００３４】
コイルアンテナ２から発生する磁束φはコイルアンテナ２の近傍である程強いので、コイルアンテナ２の近傍に配線導体を形成する場合には、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐはコイルアンテナ２の近傍に形成されている程効果的である。したがって、コイルアンテナ２の近傍に配線導体を形成する場合、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐはコイルアンテナ２の近傍に形成されることが好ましい。
【００３５】
本実施形態によれば、基板１にコイルアンテナ２を実装した状態と、実装前（コイルアンテナ２単体）とで、コイルアンテナ２の特性変動は抑えられる。
【００３６】
なお、基材９の「主面」は図１（Ａ）（Ｂ）に表れる面（表面）に限らず、裏面を含む。すなわち、第１配線導体１１、第２配線導体１２、は基材９の裏面に形成されてもよい。また、基材９の表面と裏面に形成されてもよい。また、第１配線導体１１、第２配線導体１２、は基材９の主面（表裏面）だけでなく、内部の層に形成されてもよい。さらには、上記主面と内部の両方に形成されてもよい。この「主面」の定義および配線導体の形成位置の制限に関することは本実施形態だけでなく、以降に示す別の実施形態についても同様である。
【００３７】
《第２の実施形態》
図４（Ａ）は第２の実施形態に係るアンテナ装置１０２の平面図である。図４（Ｂ）はアンテナ装置１０２の並走部ＰＬの拡大平面図である。
【００３８】
アンテナ装置１０２は、基板１、コイルアンテナ２Ａ，２Ｂ、ＲＦＩＣ３を備える。基板１は、第１配線導体１１Ａ，１１Ｂおよび第２配線導体１２を備える。
【００３９】
コイルアンテナ２Ａ，２Ｂは、それぞれヘリカル状に巻回されたコイル導体および実装用電極を備える。コイルアンテナ２Ａ，２Ｂは第１の実施形態で示したコイルアンテナ２と同じである。コイルアンテナ２Ａ，２Ｂは、共に基材９の主面に平行な巻回軸を有する。
【００４０】
第１の実施形態で示したアンテナ装置１０１と異なり、本実施形態のアンテナ装置１０２は、２つのコイルアンテナ２Ａ，２Ｂを備え、第１配線導体１１Ａ，１１Ｂ、第２配線導体１２を介して直列接続されている。第１配線導体１１Ｂの一部は第１配線導体並走部１１Ｐである。図４（Ａ）中には、第１配線導体１１Ａ，１１Ｂおよび第２配線導体１２に流れる電流の或るタイミング（位相）での方向を矢印で示している。
【００４１】
図５は、基材９に形成された第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐ部分の断面図である。電流の或るタイミング（位相）での方向をドット記号とクロス記号で表している。
【００４２】
本実施形態のように、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐによる並走部ＰＬにコイルアンテナ２Ｂが近接している場合、コイルアンテナ２Ｂは第１配線導体並走部１１Ｐに重なり、コイルアンテナ２Ｂの端部は第２配線導体並走部１２Ｐの縁部に一致、または第２配線導体並走部１２Ｐに重なる。
【００４３】
コイルアンテナ２Ｂの開口付近では磁束密度が高いため、この部分を並走部ＰＬとすることで、配線導体とコイルアンテナ２Ｂとの結合が効果的に抑制される。
【００４４】
コイルアンテナ２Ｂは、その端面から磁束が出入りするので、基板１を平面視したときに、コイルアンテナ２Ｂは第１配線導体並走部１１Ｐに重なるように配置され、コイルアンテナ２Ｂの端部は第２配線導体並走部１２Ｐに重なるか、第２配線導体並走部１２Ｐの端部に一致するように配置されることが好ましい。この構造により、図５に表すように、コイルアンテナ２Ｂからの磁束は第２配線導体並走部１２Ｐの表面を沿って、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐを共に鎖交するので、第１配線導体１１Ａ，１１Ｂおよび第２配線導体１２とコイルアンテナ２Ｂとの結合は十分に抑制される。なお、コイルアンテナ２Ｂの少なくとも一部が第１配線導体並走部１１Ｐに重なり、コイルアンテナ２Ｂの端部のうち少なくとも一部が第２配線導体並走部１２Ｐの縁部に一致、または第２配線導体並走部１２Ｐに重なっていれば、当該効果を奏することができる。
【００４５】
なお、第１の実施形態の場合と同様に、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐは近接して並走しているので、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐのインダクタンスは単体でのインダクタンスより小さい。
【００４６】
図４（Ａ）（Ｂ）では、２つのコイルアンテナを備えるアンテナ装置について示したが、３つ以上のコイルアンテナを備える場合にも同様に適用できる。また、２つのコイルアンテナが直列接続されているアンテナ装置について示したが、２つのコイルアンテナが並列接続されている場合にも同様に適用できる。コイルアンテナを３つ以上備える場合は、直列接続と並列接続を組み合わせることもできる。コイルアンテナが直列接続されていれば、アンテナ装置のインダクタンスを大きくすることができ、並列接続されていれば損失を抑えることができる。
【００４７】
《第３の実施形態》
図６は第３の実施形態に係るアンテナ装置１０３Ａの斜視図である。図７（Ａ）はアンテナ装置１０３Ａの平面図である。図７（Ｂ）（Ｃ）は変形例のアンテナ装置１０３Ｂ，１０３Ｃの平面図である。但し、何れもＲＦＩＣは図示を省略している。
【００４８】
アンテナ装置１０３Ａは、基板１、コイルアンテナ２Ａ，２Ｂ、ＲＦＩＣを備える。基板１は、第１配線導体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄおよび第２配線導体１２を備える。第１配線導体１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは基材９の上面に形成されていて、第１配線導体１１Ａおよび第２配線導体１２は基材９の下面に形成されている。第１配線導体１１Ａと第１配線導体１１Ｂとは、ビア導体Ｖ１を介して接続されていて、第１配線導体１１Ｄと第２配線導体１２とはビア導体Ｖ２を介して接続されている。
【００４９】
コイルアンテナ２Ａ，２Ｂは、それぞれヘリカル状に巻回されたコイル導体および実装用電極を備える。コイルアンテナ２Ａ，２Ｂは第１の実施形態で示したコイルアンテナ２と同じである。
【００５０】
第１配線導体１１Ａの一方端はＲＦＩＣ接続部１１Ｆであり、第２配線導体１２の一方端はＲＦＩＣ接続部１２Ｆである。このＲＦＩＣ接続部１１Ｆ，１２ＦにＲＦＩＣが接続（実装）される。
【００５１】
第１の実施形態で示したアンテナ装置１０１と異なり、本実施形態のアンテナ装置１０３Ａは、２つのコイルアンテナ２Ａ，２Ｂを備え、この２つのコイルアンテナ２Ａ，２Ｂが第１配線導体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄおよび第２配線導体１２を介して直列接続されている。
【００５２】
第１配線導体１１Ｂの一部は第１配線導体並走部１１Ｐである。同様に、第１配線導体１１Ｃの一部は第１配線導体並走部１１Ｐである。
【００５３】
図７（Ａ）に示すように、アンテナ装置１０３Ａは、平面視で、第１配線導体並走部１１Ｐは第２配線導体並走部１２Ｐに重ならない。アンテナ装置１０３Ｂは、図７（Ｂ）に示すように、第１配線導体並走部１１Ｐは第２配線導体並走部１２Ｐと平面視で重なる。また、アンテナ装置１０３Ｃも、図７（Ｃ）に示すように、第１配線導体並走部１１Ｐは第２配線導体並走部１２Ｐと平面視で重なる。
【００５４】
本実施形態のように、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐを基材９の異なる面（層）に形成することにより、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐの間隔をより狭くできる。そのことにより、インダクタンスの低減効果とコイルアンテナ２Ａ，２Ｂとの結合抑制効果を高めることができる。
【００５５】
図６に示した例では、ＲＦＩＣ接続部１１Ｆ，１２ＦにＲＦＩＣを接続する構成を示したが、コイルアンテナ２Ａ，２Ｂの一方がＲＦＩＣ（給電回路）を内蔵する場合には、個別のＲＦＩＣを実装する必要はない。その場合には、ＲＦＩＣ接続部１１Ｆ，１２Ｆは連続して導通するパターンであればよい。
【００５６】
図６、図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）では、２つのコイルアンテナを備えるアンテナ装置について示したが、３つ以上のコイルアンテナを備える場合にも同様に適用できる。
【００５７】
《第４の実施形態》
図８は第４の実施形態に係るアンテナ装置１０４の平面図である。アンテナ装置１０４は、基板１、コイルアンテナ４、ＲＦＩＣ３を備える。基板１は、基材９、この基材９の主面に形成された第１配線導体１１および第２配線導体１２を備える。
【００５８】
コイルアンテナ２は、ヘリカル状に巻回されたコイル導体４３、およびコイル導体４３に導通する２つの実装用電極２１，２２を備える。
【００５９】
コイルアンテナ４は、複数の基材層と、これら基材層のうち所定の基材層に形成されたループ状導体パターンおよび層間接続導体を備える。このコイルアンテナ４は基材９の主面に対して垂直な巻回軸を有する。その他の構成は第１の実施形態で示したアンテナ装置１０１と同じである。
【００６０】
第１配線導体１１のうちコイルアンテナ４の少なくとも近傍を第１配線導体並走部１１Ｐとし、第２配線導体１２のうちコイルアンテナ４の少なくとも近傍を第２配線導体並走部１２Ｐとしている。
【００６１】
本実施形態のアンテナ装置のように、基材９の主面に平行な巻回軸を有するコイルアンテナ４を備える場合も、コイルアンテナ４による磁束φは第１配線導体１１および第２配線導体１２と鎖交する。しかし、第１配線導体並走部１１Ｐと第２配線導体並走部１２Ｐとが近接しているので、コイルアンテナ４から発生する磁束φと、第１配線導体並走部１１Ｐおよび第２配線導体並走部１２Ｐとが鎖交する磁束の量はほぼ同じとなる。そのため、第１の実施形態で示したアンテナ装置１０１と同様に、配線導体１１，１２のインダクタンスの低減効果とコイルアンテナ４との結合抑制効果が得られる。
【００６２】
《第５の実施形態》
第５の実施形態では電子機器の例を示す。
【００６３】
図９は第５の実施形態に係る電子機器２０１の筐体内部の構造を示す平面図である。筐体８０の内部には基板１，８１、バッテリーパック８３等が収められている。基板１には第１配線導体１１Ａ，１１Ｂおよび第２配線導体１２が形成されている。また、基板１には、コイルアンテナ２Ａ，２Ｂ、ＲＦＩＣ３および共振用キャパシタ５が実装されている。
【００６４】
基板１にはカメラモジュール８５やＵＨＦ帯アンテナ８６，８７等も搭載されている。また、基板８１にはＵＨＦ帯アンテナ８２等が搭載されている。基板１と基板８１とはケーブル８４を介して接続されている。
【００６５】
コイルアンテナ２Ａ，２Ｂ、第１配線導体１１Ａ，１１Ｂ、第２配線導体１２の主にインダクタンス成分と、ＲＦＩＣ３に含まれるキャパシタンス成分およびキャパシタ５のキャパシタンスとでＬＣ共振回路が構成される。本実施形態で示すキャパシタ５は、上記ＬＣ共振回路の共振周波数調整用のキャパシタであり、必須ではない。
【００６６】
コイルアンテナ２Ａ，２Ｂ、第１配線導体１１Ａ，１１Ｂ、および第２配線導体１２の構成は第２の実施形態で示したアンテナ装置１０２と同様である。
【００６７】
上記構成により、基板１にコイルアンテナ２Ａ，２Ｂを実装した状態と実装前とで、コイルアンテナ２Ａ，２Ｂの特性変動は抑えられる。
【００６８】
なお、基板１の内部に、面状に広がるグランド導体パターンＧＮＤが形成されていて、コイルアンテナ２Ａ，２Ｂはグランド導体パターンの１つの縁に配置されている。そのため、グランド導体パターンＧＮＤはコイルアンテナ２Ａ，２Ｂと電磁界結合して、グランド導体パターンＧＮＤに周回経路の大きな誘導電流が流れる。すなわちグランド導体パターンＧＮＤはブースターアンテナとしても作用する。
【００６９】
以上の各実施形態では、ＲＦＩＣ３からコイルアンテナ２，２Ａ，２Ｂ等に電流が流れて、コイルアンテナ２，２Ａ，２Ｂから送信信号の磁界が発生する動作について示したが、コイルアンテナ２，２Ａ，２Ｂ等に通信相手側アンテナからの磁束が鎖交する場合は、アンテナの可逆性により、第１、第２の配線導体に受信信号に応じた電流が流れる。
【００７０】
なお、上述の実施形態では、主にＮＦＣ等の磁界結合を利用した通信システムにおけるアンテナ装置および電子機器を説明したが、上述の実施形態におけるアンテナ装置および電子機器は、磁界結合を利用した非接触電力伝送システム（電磁誘導方式、磁界共鳴方式等）でも同様に用いることができる。例えば、上述の実施形態におけるアンテナ装置は、ＨＦ帯、特に6.78MHzまたは6.78MHz近傍の周波数で使用される磁界共鳴方式の非接触電力伝送システムの受電装置に受電アンテナ装置として適用できる。この場合でも、アンテナ装置は受電アンテナ装置として機能する。非接触電力伝送システムにおいては、上述の実施形態で示した「給電回路」は受電回路または送電回路に相当する。受電回路である場合は、受電アンテナ装置に接続され、負荷（例えば、二次電池）に電力を給電する。また、送電回路である場合は、送電アンテナ装置に接続され、送電アンテナ装置に電力を給電する。
【００７１】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。例えば、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７２】
ＧＮＤ…グランド導体パターン
ＰＬ…並走部
Ｖ１，Ｖ２…ビア導体
１，８１…基板
２，２Ａ，２Ｂ，４…コイルアンテナ
３…ＲＦＩＣ
５…共振用キャパシタ
９…基材
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ…第１配線導体
１１Ｅ，１２Ｅ…コイルアンテナ接続部
１１Ｆ，１２Ｆ…ＲＦＩＣ接続部
１１Ｐ…第１配線導体並走部
１２…第２配線導体
１２Ｐ…第２配線導体並走部
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ…基材層
２１，２２…実装用電極
２３，２４…コイル導体
２５，２６…層間接続導体
４３…コイル導体
８０…筐体
８１…基板
８２，８６，８７…ＵＨＦ帯アンテナ
８３…バッテリーパック
８４…ケーブル
８５…カメラモジュール
１０１，１０２，１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃ，１０４…アンテナ装置
２０１…電子機器
【図１】
2016125723.tif 000003
【図２】
2016125723.tif 000004
【図３】
2016125723.tif 000005
【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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【手続補正書】
【提出日】平成29年2月23日(2017.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有する絶縁性の基材と、
ヘリカル状に巻回されたコイル導体、および前記コイル導体に導通し、少なくとも２つの実装用電極を備えるコイルアンテナと、
前記基材の主面もしくは内部、または前記基材の主面および内部に配置され、前記コイルアンテナの実装用電極にそれぞれ接続される少なくとも２つの接続部を有する配線導体と、
を備え、
前記配線導体の数は複数であり、
前記複数の配線導体は互いに沿って並走する第１配線導体並走部および第２配線導体並走部を備え、前記第１配線導体並走部および前記第２配線導体並走部に流れる電流の方向は、前記コイル導体に流れる電流の方向を基準として互いに逆の関係にあり、
前記第１配線導体並走部および前記第２配線導体並走部は、前記基材の互いに異なる層に形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
主面を有する絶縁性の基材と、
ヘリカル状に巻回されたコイル導体、および前記コイル導体に導通し、少なくとも２つの実装用電極を備えるコイルアンテナと、
前記基材の主面もしくは内部、または前記基材の主面および内部に配置され、前記コイルアンテナの実装用電極にそれぞれ接続される少なくとも２つの接続部を有する配線導体と、
を備え、
前記配線導体の数は複数であり、
前記複数の配線導体は互いに沿って並走する第１配線導体並走部および第２配線導体並走部を備え、前記第１配線導体並走部および前記第２配線導体並走部に流れる電流の方向は、前記コイル導体に流れる電流の方向を基準として互いに逆の関係にあり、
前記コイルアンテナは前記基材の主面に平行な巻回軸を有し、前記基材の平面視で、前記コイルアンテナは前記第１配線導体並走部に重なり、前記コイルアンテナの端部は前記第２配線導体並走部の縁部に一致、または前記第２配線導体並走部に重なることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１配線導体並走部と前記第２配線導体並走部との間の距離は前記２つの接続部間の距離よりも小さい、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
主面を有する絶縁性の基材と、ヘリカル状に巻回されたコイル導体、および前記コイル導体に導通し、少なくとも２つの実装用電極を備えるコイルアンテナと、前記基材の主面もしくは内部、または前記基材の主面および内部に配置され、前記コイルアンテナの実装用電極にそれぞれ接続される少なくとも２つの接続部を有する配線導体と、を有するアンテナ装置と、
前記アンテナ装置の前記コイル導体に接続される給電回路と、
を備え、
前記配線導体の数は複数であり、
前記複数の配線導体は互いに沿って並走する第１配線導体並走部および第２配線導体並走部を備え、前記第１配線導体並走部および前記第２配線導体並走部に流れる電流の方向は、前記コイル導体に流れる電流の方向を基準として互いに逆の関係にあり、
前記第１配線導体並走部および前記第２配線導体並走部は、前記基材の互いに異なる層に形成されていることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
主面を有する絶縁性の基材と、ヘリカル状に巻回されたコイル導体、および前記コイル導体に導通し、少なくとも２つの実装用電極を備えるコイルアンテナと、前記基材の主面もしくは内部、または前記基材の主面および内部に配置され、前記コイルアンテナの実装用電極にそれぞれ接続される少なくとも２つの接続部を有する配線導体と、を有するアンテナ装置と、
前記アンテナ装置の前記コイル導体に接続される給電回路と、
を備え、
前記配線導体の数は複数であり、
前記複数の配線導体は互いに沿って並走する第１配線導体並走部および第２配線導体並走部を備え、前記第１配線導体並走部および前記第２配線導体並走部に流れる電流の方向は、前記コイル導体に流れる電流の方向を基準として互いに逆の関係にあり、
前記コイルアンテナは前記基材の主面に平行な巻回軸を有し、前記基材の平面視で、前記コイルアンテナは前記第１配線導体並走部に重なり、前記コイルアンテナの端部は前記第２配線導体並走部の縁部に一致、または前記第２配線導体並走部に重なることを特徴とする電子機器。
【国際調査報告】
2016125723.tif 000012
2016125723.tif 000013
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