(57)【要約】【課題】耐衝撃性及び製作性に優れた安価なアンテナを提供すること。【解決手段】軟磁性体粉末と有機結合剤とからなる絶縁性軟磁性体コア１に巻線２を施す。軟磁性体粉末は、高周波透磁率の大きな、鉄アルミ珪素合金（センダスト）、鉄ニッケル合金（パーマロイ）、鉄コバルト合金、鉄コバルトシリコン合金、鉄シリコンバナジューム合金、鉄コバルトボロン合金、コバルト系アモルファス合金、鉄系アモルファス合金、酸化物磁性粉末（フェライト）、カーボニル鉄、モリブデンパーマロイ、純鉄圧粉の軟磁性材料のいずれか一つまたはそれらの組み合わせからなる。有機結合剤は、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルプチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、ニトリルーブタジエン系ゴム、スチレンーブタジエン系ゴム等の熱可塑性樹脂或いはそれらの共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは有機系難燃剤であるハロゲン化物、臭素化ポリマーのいずれか一つまたはそれらの組み合わせからなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性体粉末と有機結合剤とからなる絶縁性軟磁性体で作られたアンテナ用コアであり、
前記軟磁性体粉末は、高周波透磁率の大きな、鉄アルミ珪素合金（センダスト）、鉄ニッケル合金（パーマロイ）、鉄コバルト合金、鉄コバルトシリコン合金、鉄シリコンバナジューム合金、鉄コバルトボロン合金、コバルト系アモルファス合金、鉄系アモルファス合金、酸化物磁性粉末（フェライト）、カーボニル鉄、モリブデンパーマロイ、純鉄圧粉の軟磁性材料のいずれか一つまたはそれらの組み合わせからなり、
前記有機結合剤は、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルプチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、ニトリルーブタジエン系ゴム、スチレンーブタジエン系ゴム等の熱可塑性樹脂或いはそれらの共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは有機系難燃剤であるハロゲン化物、臭素化ポリマーのいずれか一つまたはそれらの組み合わせからなる
ことを特徴とするアンテナ用コア。
【請求項２】
前記軟磁性体粉末が、偏平状および／または針状の粉末である、請求項１に記載のアンテナ用コア。
【請求項３】
前記軟磁性体粉末が、酸化被膜、有機結合剤等により絶縁コーティングされた粉末または、導電性のある粉末である、請求項１又は２に記載のアンテナ用コア。
【請求項４】
絶縁性軟磁性体層と、前記絶縁性軟磁性体層の少なくとも一面に設けられた誘電体層とを有し、前記絶縁性軟磁性体層は軟磁性体粉末と有機結合剤とを含み、前記誘電体層は誘電体粉末と有機結合剤とを含むことを特徴とするアンテナ用コア。
【請求項５】
絶縁性軟磁性体層を有し、前記絶縁性軟磁性体層は、軟磁性体粉末、誘電体粉末、及び有機結合剤を含むことを特徴とするアンテナ用コア。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のアンテナ用コアの表面に巻き線を施したことを特徴とするコイルアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低中波帯の送信及び／又は受信に使用するアンテナ用コア、及びアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信端末の小型化、多用途化が進み、低中波帯の電波を利用した端末が、多く見られる。例えば、特許文献１に開示された受信アンテナ付き時計などがある。又、低中波領域のコイルアンテナとしてフェライト材料のコア（以下、「焼結フェライト」と呼ぶ）を使用したアンテナが多く普及している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−３１８６６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
焼結フェライトを使用したコイルアンテナは、耐衝撃性（コア割れ等の不具合が生じ難いこと）及び形状の多様化（異形状、指向性の多軸化、軽薄短小、大型化）が市場から要求されているが、耐衝撃性及び製作性が悪いなどの問題が起きている。例えば腕時計などの身につける物は、落下衝撃によるコア破損が致命的な故障となる。また、アモルファスコアの様なメタル系コアの積層による場合は、高価で又、硬度が高く加工が難しいためコストが高くなる。
【０００５】
樹脂と複合したプラスチックフェライトによると、衝撃性及び製作性がある程度改善されるが、アンテナとしての特性を追求すると、フェライトの充填率を上げる必要があり、焼結フェライトと同じ問題が発生している。さらに、焼結フェライトコアは、感度確保のためには、長い形状にしたり寸法を大きくしたりする必要があり、大きさに比例した大きなプレス機が必要となる。
【０００６】
それ故に本発明の課題は、耐衝撃性及び製作性に優れた安価なアンテナを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の課題は、大きなプレス機を必要とせずに大型のアンテナを作ることを可能にしたアンテナ用コアを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、軟磁性体粉末と有機結合剤としてのエラストマーやブラストマーとからなるコアを用いる事により、硬質層と軟質層からなり柔軟性とゴム弾性に富む、耐衝撃性を向上した、製作性が良好なコイルアンテナを提供する。
【０００９】
本発明の一態様によれば、軟磁性体粉末と有機結合剤とからなる絶縁性軟磁性体で作られたアンテナ用コアであり、前記軟磁性体粉末は、高周波透磁率の大きな、鉄アルミ珪素合金（センダスト）、鉄ニッケル合金（パーマロイ）、鉄コバルト合金、鉄コバルトシリコン合金、鉄シリコンバナジューム合金、鉄コバルトボロン合金、コバルト系アモルファス合金、鉄系アモルファス合金、酸化物磁性粉末（フェライト）、カーボニル鉄、モリブデンパーマロイ、純鉄圧粉の軟磁性材料のいずれか一つまたはそれらの組み合わせからなり、前記有機結合剤は、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルプチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、ニトリルーブタジエン系ゴム、スチレンーブタジエン系ゴム等の熱可塑性樹脂或いはそれらの共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは有機系難燃剤であるハロゲン化物、臭素化ポリマーのいずれか一つまたはそれらの組み合わせからなることを特徴とするアンテナ用コアが得られる。
【００１０】
前記軟磁性体粉末は、偏平状および／または針状の粉末であってもよい。
【００１１】
前記軟磁性体粉末が、酸化被膜、有機結合剤等により絶縁コーティングされた粉末または、導電性のある粉末であってもよい。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、絶縁性軟磁性体層と、前記絶縁性軟磁性体層の少なくとも一面に設けられた誘電体層とを有し、前記絶縁性軟磁性体層は軟磁性体粉末と有機結合剤とを含み、前記誘電体層は誘電体粉末と有機結合剤とを含むことを特徴とするアンテナ用コアが得られる。
【００１３】
本発明のさらに他の態様によれば、絶縁性軟磁性体層を有し、前記絶縁性軟磁性体層は、軟磁性体粉末、誘電体粉末、及び有機結合剤を含むことを特徴とするアンテナ用コア得られる。
【００１４】
また、本発明他の態様によれば、請求項１から５のいずれかに記載のアンテナ用コアの表面に巻き線を施したことを特徴とするコイルアンテナが得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ用コアを使用したコイルアンテナについて説明する。
【００１６】
図１のコイルアンテナは送信用アンテナであり、絶縁性軟磁性体で作られた８×８×６０のコア（以下「絶縁性軟磁性体コア」と呼ぶこともある）１に対し、１０Ｔの巻き線２が施されている。コア１は、軟磁性体微粉末としてＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金粉末を、有機結合剤としてポリウレタン樹脂及び硬化剤をそれぞれ使用した、１ｍｍの厚みを有するシート状のコア素材即ちシートを８枚重ね合わせたものである。巻線２としてはポリウレタン線を用いた。Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金粉末は反磁場係数をおさえるため、粉末粒径を偏平形状にしてもよく、また渦電流損をおさえるため粉末粒径に酸化膜等の絶縁を施してもよい。
【００１７】
こうして得られたコア１は、図２に示すように、材料透磁率が周波数１ＫＨｚ〜１ＭＨｚにおいて例えば３０≦μ′≦１０００であった。
【００１８】
図３は、図１のコイルアンテナにより送信し、１．５ｍ離れた所で電界強度を測定した結果を電界強度特性３として示す。但し、１３５ＫＨｚにＣで同調のときを表す。
【００１９】
比較のために、図４に従来のコイルアンテナを示す。図４のコイルアンテナは、図１のコイルアンテナのコア１と同形状の代表的な焼結フェライトコア４を使用した送信用アンテナである。フェライトコア４には同じ条件で巻き線５が施されている。
【００２０】
図５は、図４のコイルアンテナにより送信し、１．５ｍ離れた所で電界強度を測定した結果を電界強度特性６として示す。但し、１３５ＫＨｚにＣで同調のときを表す。
【００２１】
図３及び図５から、図１のコイルアンテナの方が図４のコイルアンテナに比べて、１３５ＫＨｚにＣで同調のとき、送信特性が２ｄＢ以上優れていることがわかる。
【００２２】
図６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ用コアを使用したコイルアンテナについて説明する。
【００２３】
図６のコイルアンテナは受信用アンテナであり、絶縁性軟磁性体で作られた２×１０×６０のコア（以下、「絶縁性軟磁性体コア」と呼ぶこともある）７に対し、１００Ｔの巻き線８が施されている。コア７は、軟磁性体微粉末としてＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金粉末を、有機結合剤としてポリウレタン樹脂及び硬化剤をそれぞれ使用した、１ｍｍの厚みを有するシート状のコア素材即ちシートを２枚重ね合わせたものである。巻線８としてはポリウレタン線を用いた。
【００２４】
図７は、一定出力の送信アンテナ（入力２１ｄＢｍ）から１．５ｍ離れた所に図６のコイルアンテナを置き、受信状態を測定した結果を電界強度特性９として示す。但し、１３５ＫＨｚにＣで同調のときを表す。
【００２５】
比較のために、図８に従来のコイルアンテナを示す。図８のコイルアンテナは、図６のコイルアンテナのコア７と同形状の代表的な焼結フェライトコア１０を使用した受信用アンテナである。フェライトコア１０には同じ条件で巻き線１１が施されている。
【００２６】
図９は、一定出力の送信アンテナ（入力２１ｄＢｍ）から１．５ｍ離れた所に図７のコイルアンテナを置き、受信状態を測定した結果を電界強度特性１２として示す。但し、１３５ＫＨｚにＣで同調のときを表す。
【００２７】
図７及び図９から、図６のコイルアンテナの方が図８のコイルアンテナに比べて、１３５ＫＨｚにＣで同調のとき、受信特性が６ｄＢ以上優れていることがわかる。
【００２８】
図１及び図６のコイルアンテナのいずれにおいても、送・受信特性が優れている。さらに、絶縁性軟磁性体コア１，７はいずれも、カッターで切断し製作したものである。このことからも、絶縁性軟磁性体コア１，７は製作性及び加工性に富むことがわかる。
【００２９】
また、図１及び図６のコイルアンテナと図４及び図８のコイルアンテナとを１．８ｍの高さからコンクリート床に落下させたところ、図４及び図８のコイルアンテナに使用したコアには割れが発生したが、図１及び図６のコイルアンテナに使用したコアは割れることがなかった。
【００３０】
図１及び図６のコイルアンテナに使用したような絶縁性軟磁性体コアは、フレキシブル性及び屈曲性に富むので、棒状のコアを屈曲させてコアをループ状に丸めることも可能である。あるいは携帯電話の内部のようにスペースの限られたところには、上述したコアを構成する薄いシート（例えば１０〜５０ミクロン）で平面コイルの上下から挟みこみ、偏平コイルアンテナ（シートアンテナ）とすることで、プリント基板の裏や筐体の裏、外側、或いは隙間に張り付けて使用することもできる。
【００３１】
上述したように、絶縁性軟磁性体コア１，７は、軟磁性体粉末と有機結合剤とからなる絶縁性軟磁性体で作られたものである。その軟磁性体粉末は、高周波透磁率の大きな、鉄アルミ珪素合金（センダスト）、鉄ニッケル合金（パーマロイ）、鉄コバルト合金、鉄コバルトシリコン合金、鉄シリコンバナジューム合金、鉄コバルトボロン合金、コバルト系アモルファス合金、鉄系アモルファス合金、酸化物磁性粉末（フェライト）、カーボニル鉄、モリブデンパーマロイ、純鉄圧粉の軟磁性材料のいずれか一つまたはそれらの組み合わせからなるとよい。軟磁性体粉末は、偏平状および／または針状の粉末であってもよい。軟磁性体粉末が、酸化被膜、有機結合剤等により絶縁コーティングされた粉末または、導電性のある粉末であってもよい。
【００３２】
また、有機結合剤はポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルプチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、ニトリルーブタジエン系ゴム、スチレンーブタジエン系ゴム等の熱可塑性樹脂或いはそれらの共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは有機系難燃剤であるハロゲン化物、臭素化ポリマーのいずれか一つまたはそれらの組み合わせからなるとよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば従来アンテナ以上の特性が得られ、耐衝撃性、加工性、実装性に優れた、コイルアンテナの供給が可能となる。また、そのコイルアンテナには、軟磁性体粉末と有機結合剤としてのエラストマーやブラストマーとからなる絶縁性軟磁性体コアを用いるので、コアが硬質層と軟質層からなり、柔軟性とゴム弾性に富み、耐衝撃性が向上するため、製作性が良好なコイルアンテナを提供し、多用途化（異形状、指向性の多軸化、軽薄短小、大型化）が進むアンテナ市場への対応を可能にする。またそのコアは、ＦＰＣの様な薄い物から、数センチの物迄製作が可能で、刃型、プレス金型、カッターの様な刃物等で切断が出来、有機結合剤の選定により成型も可能であり、また、積層する事により更に複雑な形状にも対応が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る送信用コイルアンテナの外観図である。
【図２】図１の送信用コイルアンテナに使用したコアのμ′及びμ″の周波数特性を示すグラフである。
【図３】図１の送信用コイルアンテナの送信特性を示す電界強度特性の例を示すグラフである。
【図４】従来の送信用コイルアンテナの一例の外観図である。
【図５】図４の送信用コイルアンテナの送信特性を示す電界強度特性の例を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る受信用コイルアンテナの外観図である。
【図７】図６の受信用コイルアンテナの受信特性を示す電界強度特性の例を示すグラフである。
【図８】従来の受信用コイルアンテナの一例の外観図である。
【図９】図８の受信用コイルアンテナの受信特性を示す電界強度特性の例を示すグラフである。
【符号の説明】
１  絶縁性軟磁性体コア
２  巻線
３  電界強度特性
４  フェライトコア
５  巻線
６  電界強度特性
７  絶縁性軟磁性体コア
８  巻線
９  電界強度特性
１０  フェライトコア
１１  巻線
１２  電界強度特性
【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】
2004312459.tif 000009
【図８】
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【図９】
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