(57)【要約】【課題】周辺の電子部品の特性劣化を低減可能なアンテナ装置を提供すること。【解決手段】アンテナ装置において、コイルアンテナ１３は、第一巻回軸Ａ１の周りに巻回するようコアに形成され、入力高周波電流により磁界を発生する第一コイル導体と、を含む。ブースターアンテナ１５は、第一巻回軸Ａ１と略直交する第二巻回軸Ａ２の周りに巻回するよう形成され、第一コイル導体と磁界結合する第二コイル導体１５２，１５３を含む。第一コイル導体は、第一巻回軸Ａ１の方向に沿って磁界強度が大きい第一部分１３３ａと、それが小さい第二部分１３３ｂとを有する。アンテナ１３は、第二コイル導体の中心線Ｌｃに第一巻回軸Ａ１が略直交するよう配置される。アンテナ１３，１５は、第二巻回軸Ａ２方向から平面視した時、第一部分１３３ａが第二部分１３３ｂよりも中心線Ｌｃに近接するように配置される。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、第一巻回軸の周りに巻回するようコアに形成され、外部から与えられた高周波電流により磁界を発生する第一コイル導体と、を含むコイルアンテナと、
前記第一巻回軸と略直交する第二巻回軸の周りに巻回するよう形成され、前記第一コイル導体と磁界結合する第二コイル導体を含むブースターアンテナと、を備え、
前記第一コイル導体は、前記第一巻回軸の方向に沿って、該第一コイル導体からの磁界強度が大きい第一部分と、該第一部分よりも磁界強度が小さい第二部分とを有し、
前記コイルアンテナは、前記第二コイル導体の内縁および外縁の中点を結ぶ線である中心線に第一巻回軸が略直交するよう配置され、
前記コイルアンテナおよび前記ブースターアンテナは、前記第二巻回軸の方向から平面視した時、前記第一部分が前記第二部分よりも前記中心線に近接するように配置されている、アンテナ装置。
【請求項２】
前記第一コイル導体に、異なる線間距離を有する複数の隣接ターンがある場合、前記第一部分は該線間距離が密の部分で、前記第二部分は該線間距離が粗の部分である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第一コイル導体において、各隣接ターンの線間距離が同じで、一部ターンの線幅が異なる場合、前記第一部分は該第一コイル導体の線幅が狭い部分であり、前記第二部分は該線幅の広い部分である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第一コイル導体において一部ターンの開口面積が異なる場合、前記第一部分は、該開口面積が大きな部分である、前記第二部分は、該開口面積が小さな部分である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記コアは、前記第一巻回軸に略平行でありかつ主面を含む周面を有する磁性体材料からなり、
前記第一コイル導体は、前記第一巻回軸の周りを巻回するように、前記周面上に形成され、
前記コイルアンテナは、さらに、
前記主面上に積層され、前記コアよりも透磁率が低い材料からなる基材層と、
前記第一コイル導体の一部ターンと前記基材層を挟んで対向する第三コイル導体と、を含み、
前記第三コイル導体の両端は、前記主面上の前記第一コイル導体と接続され、
前記主面上の前記第一コイル導体を電流が流れる方向と、前記基材層上の前記第三コイル導体を電流が流れる方向とは互いに略同一である、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
送信データで変調した高周波信号を生成し、または受信高周波信号からデータを再生する集積回路と、
前記集積回路で生成された高周波信号が与えられ、または空間からの受信高周波信号を該集積回路の出力するコイルアンテナと、
前記コイルアンテナの近傍に設けられるブースターアンテナと、を備え、
前記コイルアンテナは、コアと、第一巻回軸の周りに巻回するようコアに形成され、外部から与えられた高周波電流により磁界を発生する第一コイル導体と、を含み、
前記ブースターアンテナは、前記第一巻回軸と略直交する第二巻回軸の周りに巻回するよう形成され、前記第一コイル導体と磁界結合する第二コイル導体を含み、
前記第一コイル導体は、前記第一巻回軸の方向に沿って、該第一コイル導体からの磁界強度が大きい第一部分と、該第一部分よりも磁界強度が小さい第二部分とを有し、
前記コイルアンテナは、前記第二コイル導体の内縁および外縁の中点を結ぶ線である中心線に第一巻回軸が略直交するよう配置され、
前記コイルアンテナおよび前記ブースターアンテナは、前記第二巻回軸の方向から平面視した時、前記第一部分が前記第二部分よりも前記中心線に近接するように配置されている、通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルアンテナおよびブースターアンテナを含むアンテナ装置、およびこれを備えた通信端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話には、１３．５６ＭＨｚ帯の非接触通信技術（ＦｅｌｉＣａやＮＦＣ（Near Field Communication））により、リーダ／ライタとデータ通信可能なものがある。携帯電話およびリーダ／ライタはそれぞれ、電気的に接続されたコイルアンテナおよび集積回路を備える。データ送信側は、集積回路よりコイルアンテナに高周波信号（高周波電流）を与えて、該コイルアンテナ近傍に磁界を誘起する。データ受信側において、集積回路は、コイルアンテナにおける磁界変化を検出して、データ受信を行う。
【０００３】
上記コイルアンテナとしては、従来、コアにワイヤを巻回させたもの、または、フレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣと称する）にコイル電極を形成したものが多用されていた。また、コイルアンテナと集積回路とは、主として、スプリングピンまたはＦＰＣコネクタにより接続されていた。しかし、この接続方法ではピン先端が電極に押し当てられるため、接触部分が振動等により削れる場合がある。その結果、接触抵抗が増加し、アンテナ特性が劣化する。また、特にＦＰＣおよびＦＰＣコネクタを用いた場合に接触部分が削れると、携帯電話を自動的に組み立てることができない場合が生じる。
【０００４】
ところで、携帯電話のデザインは様々である。また、近年、携帯電話自体が小型化し、そのディスプレイは大型化している。それに対し、携帯電話には音声通話以外にも様々な機能（例えばデジタルテレビ）が搭載され、高機能化が進められている。したがって、非接触通信システムのために、まとまった部品スペースを携帯電話内に確保し難くなってきている。それゆえ、非接触通信システムの設計時には、まず電気的な接触部分が決定され、その後、コイルアンテナが設計されていた。このような手順ゆえに設計に非常に時間がかかっていた。
【０００５】
これらの課題を解決するため、下記特許文献１では、コイルアンテナと、これと磁気結合するブースターアンテナを備えたアンテナ装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４３２５６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年の携帯電話には電子部品が高密度に実装されるため、特許文献１に記載のアンテナ装置を採用すると、コイルアンテナと、その周辺に配置された電子部品とが不必要に磁気結合してしまう場合がある。その結果、電子部品の特性が劣化するという問題点があった。なお、この問題点は、携帯電話に限らず、タブレット端末等、他の種類の通信端末装置に起こりうる。
【０００８】
それゆえに、本発明の目的は、周辺の電子部品の特性劣化を低減可能なアンテナ装置、およびこれを備えた通信端末装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一局面は、アンテナ装置であって、コアと、第一巻回軸の周りに巻回するようコアに形成され、外部から与えられた高周波電流により磁界を発生する第一コイル導体と、を含むコイルアンテナと、前記第一巻回軸と略直交する第二巻回軸の周りに巻回するよう形成され、前記第一コイル導体と磁界結合する第二コイル導体を含むブースターアンテナと、を備えている。
【００１０】
前記第一コイル導体は、前記第一巻回軸の方向に沿って、該第一コイル導体からの磁界強度が大きい第一部分と、該第一部分よりも磁界強度が小さい第二部分とを有する。また、前記コイルアンテナは、前記第二コイル導体の内縁および外縁の中点を結ぶ線である中心線に第一巻回軸が略直交するよう配置される。前記コイルアンテナおよび前記ブースターアンテナは、前記第二巻回軸の方向から平面視した時、前記第一部分が前記第二部分よりも前記中心線に近接するように配置されている。
【００１１】
また、上記コイルアンテナは、例えば通信端末装置に搭載される。
【発明の効果】
【００１２】
上記局面によれば、周囲の電子部品の特性劣化を低減可能なアンテナ装置、およびこれを備えた通信端末装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信端末装置の構成を示す模式図である。
【図２】給電回路およびブースターアンテナの等価回路図である。
【図３】図１のコイルアンテナの斜視図である。
【図４】図１のコイルアンテナの右側面図である。
【図５】第一巻回軸Ａ１上の位置に対する、コイルアンテナが発生する磁界の強度特性を模式的に示すグラフである。
【図６】複数の磁性体層からなるコアを示す斜視図である。
【図７】図１のブースターアンテナの詳細な構成を示す模式図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、図６のブースターアンテナの磁性体シート材の有無による効果を示す模式図である。
【図９】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１のアンテナ装置の上面図、正面図および側面図である。
【図１０】図１のアンテナ装置の作用・効果を示す模式図である。
【図１１】（ａ）はコイルアンテナの第一変形例を示す模式図であり、（ｂ）はコイルアンテナの第二変形例を示す模式図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）はコイルアンテナの第三変形例を示す側面図である。
【図１３】（ａ）はコイルアンテナの第四変形例を示す側面図であり、（ｂ）はコイルアンテナの第五変形例を示す縦断面図である。
【図１４】第六変形例に係るコイルアンテナを示す斜視図である。
【図１５】図１４のコイルアンテナの分解図である。
【図１６】図１４の線Ｃ−Ｃ’に沿う縦断面を矢印Ｄの方向から見た図である。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）はブースターアンテナの各種変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（はじめに）
以下、本発明の一実施形態に係るコイルアンテナおよび通信端末装置の説明に先立ち、各図に示すＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を定義する。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸は、コイルアンテナの左右方向（横方向）、前後方向（縦方向）および上下方向（高さ方向または厚さ方向）を示す。
【００１５】
（通信端末装置の構成の概略）
図１は、通信端末装置１の内部構成、より具体的には、通信端末装置１の筐体カバー３を開けた時の筐体５の内部構成を示す。図１中、通信端末装置１は、携帯電話等であり、筐体カバー３および筐体５に加え、少なくとも、プリント配線板７と、ＮＦＣ等による非接触通信のためにアンテナ装置９および集積回路１１と、を備える。また、アンテナ装置９は、少なくとも、コイルアンテナ１３と、ブースターアンテナ１５とを含む。なお、通信端末装置１には、上記以外にも、音声通話用の集積回路や電子部品、バッテリーパック等が高密度に実装されるが、これらは本発明の要部では無いので、それぞれの説明を省略する。
【００１６】
プリント配線板７は筐体５の内部に設けられ、該プリント配線板７上には、少なくとも集積回路１１およびコイルアンテナ１３が実装される。プリント配線板７において、Ｘ軸方向のサイズは例えば約１１０ｍｍで、Ｙ軸方向のサイズは例えば約５０ｍｍである。
【００１７】
集積回路１１には、図２に示すように、コイルアンテナ１３およびコンデンサ１７が並列接続される。なお、図１では、都合上、コンデンサ１７の図示は省略される。集積回路１１、コイルアンテナ１３およびコンデンサ１７は給電回路１９を構成する。ここで、コイルアンテナ１３のインダクタンス値をＬ１とし、コンデンサ１７の容量値をＣ１とすると、この並列共振回路の共振周波数は、実質的にＬ１、Ｃ１により決まる。なお、図２には、コイルアンテナ１３の抵抗成分Ｒ１も示される。また、必要に応じて、コイルアンテナ１３と集積回路１１の間には整合回路が接続される場合もある。
【００１８】
次に、図３〜図５を参照して、コイルアンテナ１３について詳説する。図３および図４において、コイルアンテナ１３は、コア１３１と、第一コイル導体１３３と、絶縁体層１３５と、第一外部電極１３７ａと、第二外部電極１３７ｂと、第一ビア電極１３９ａと、第二ビア電極１３９ｂと、を備えている。
【００１９】
コア１３１は、例えば、所定の透磁率μ（例えば、約１００）を有する磁性材料からなる。このコア１３１は、略直方体形状を有し、より具体的には、第一巻回軸Ａ１に略平行な周面Ｆｓと、該第一巻回軸Ａ１と直交する前端面および後端面とからなる。また、コア１３１のＸ軸方向およびＹ軸方向のサイズはそれぞれ、例えば約５ｍｍであり、Ｚ軸方向のサイズは例えば約０．８ｍｍである。
【００２０】
第一コイル導体１３３は、導電材料（例えば銀）からなる粗密巻きコイルである。粗密巻きコイルとは、第一巻回軸Ａ１に沿って、第一コイル導体１３３が粗に巻回される部分と、密に巻回される部分とを有するように巻回されるコイルである。この第一コイル導体１３３は、第一巻回軸Ａ１の周りを巻回するように周面Ｆｓ上に形成される。本実施形態では、ターン数は５である。また、第一コイル導体１３３の線幅は、一方端から他方端まで同じである。ここで、線幅は、巻回方向との直交方向に沿う導体の幅である。
【００２１】
また、図４に明示するように、第一コイル導体１３３において、前端側の線間距離δ１の方が後端側の線間距離δ２よりも小さい。換言すると、第一コイル導体１３３は、前端側で密に巻回され、後端側で粗に巻回される。ここで、線間距離は、隣り合う二ターンの導体間の距離である。
【００２２】
上記粗密巻きにより、コイルアンテナ１３に高周波電流が与えられた時、図５に示すように、第一巻回軸Ａ１の方向に不均一な強度分布を有する磁界が発生する。具体的には、図３および図４に示すコイルアンテナ１３の場合、前端側の磁界強度が後端側のそれよりも大きくなる。ここで、以下、第一コイル導体１３３において、磁界強度が大きい前端側を第一部分１３３ａと、磁界強度が小さい後端側を第二部分１３３ｂと定義する。
【００２３】
再度図３および図４を参照する。絶縁体層１３５は、絶縁材料からなり、少なくとも、接合面Ｆａと、背面Ｆｂとを有する。接合面Ｆａには、第一コイル導体１３３が形成されたコア１３１が積層される。背面Ｆｂは接合面Ｆａと上下方向に対向し、該背面Ｆｂの前端部分および後端部分には、第一外部電極１３７ａおよび第二外部電極１３７ｂが形成される。この第一および第二外部電極１３７ａ，１３７ｂを用いて、コイルアンテナ１３および集積回路１１（図１等を参照）は電気的に接続される。
【００２４】
また、絶縁体層１３５において第一外部電極１３７ａの上方には、背面Ｆｂから接合面Ｆａへと貫くスルーホールが形成され、該スルーホールには第一ビア電極１３９ａが形成される。同様にして、絶縁体層１３５において第二外部電極１３７ｂの直上には第二ビア電極１３９ｂが形成される。第一および第二ビア電極１３９ａ，１３９ｂには第一コイル導体１３３の一方端および他方端が接続される。
【００２５】
上記コア１３１は、積層することなく最初から上記サイズを有するブロック体として作製されても構わないが、図６に示すように、複数の磁性体層１３１ａを積層することで作製されても構わない。なお、図６では、便宜上、二個の磁性体層にのみ、参照符号１３１ａが付けられている。また、各磁性体層１３１ａの厚さは互いに同一でも良いし、そうでなくとも構わない。このように複数の磁性体層１３１ａで構成することにより、コア１３１の高さを簡単に調整でき、さらには、脆さを抑えることが出来る。
【００２６】
再度、図１を参照する。ブースターアンテナ１５は、アンテナ装置９の通信距離を伸ばすために設けられ、筐体カバー３に取り付けられる。この取付け位置に関しては、後で詳説する。
【００２７】
以下、図７および図８を参照して、ブースターアンテナ１５について詳説する。図７の右側に示すように、ブースターアンテナ１５は、絶縁材料からなる絶縁シート材１５１と、二個の第二コイル導体１５２，１５３と、磁性体シート材１５４とを含んでいる。
【００２８】
第二コイル導体１５２，１５３はそれぞれ、導電材料（例えば銀）からなり、いわゆる平面スパイラルコイルを形成する。それぞれのＸ軸方向およびＹ軸方向のサイズは、例えば約４０ｍｍであり、Ｚ軸方向のサイズ（厚さ）は約０．０５ｍｍである。また、線幅は１．０ｍｍで、線間距離は０．５ｍｍである。また、第二コイル導体１５２，１５３のターン数は３である。
【００２９】
本実施形態では、第二コイル導体１５２，１５３は、絶縁シート材１５１の表面および裏面に、互いに逆方向に巻回するよう形成される。より具体的には、第二コイル導体１５２，１５３は、上記第一巻回軸Ａ１と略直交しかつＺ軸に平行な第二巻回軸Ａ２の周りに巻回される。また、第二コイル導体１５３は、縦中心面Ｆｖを基準として、第二コイル導体１５２と対称な形状をする。縦中心面Ｆｖは、第二巻回軸Ａ２を含み、ＺＸ平面に平行な面である。
【００３０】
磁性体シート材１５４は、所定の透磁率μ（例えば、約１３０）を有する磁性材料からなり、絶縁シート材１５１の裏面に貼り付けられる。このＸ軸方向およびＹ軸方向のサイズは例えば約４０ｍｍであり、Ｚ軸方向のサイズ（厚さ）は例えば約０．１ｍｍである。
【００３１】
この磁性体シート材１５４が無い場合、図８（ａ）に示すように、通信相手からの磁束（点線の矢印で示す）がブースターアンテナ１５の付近を通らず、プリント配線板７にぶつかる。その結果、プリント配線板７において渦電流が発生したり、プリント配線板７に実装された電子部品に磁束が不要結合したりする。それに対し、磁性体シート材１５４があると、図８（ｂ）に示すように、磁束が磁性体シート材１５４の内部を通過し、プリント配線板７には至らない。これによって、上記のような通信端末装置１の通信特性を向上させることが可能となる。
【００３２】
また、第二コイル導体１５２，１５３の間には線間容量が生じる。それゆえ、図２の等価回路図に示すように、第二コイル導体１５２，１５３は、容量１５５，１５６を介して接続されるに等しい。ここで、第二コイル導体１５２，１５３のインダクタンス値をＬ２，Ｌ３とし、容量１５５，１５６の容量値をＣ２，Ｃ３とすると、ブースターアンテナ１５の共振周波数は、実質的にＬ２、Ｌ３、Ｃ２，Ｃ３により決まる。
【００３３】
（通信端末装置の動作の概略）
上記通信端末装置１は、非接触通信時に以下のように動作する。
まず、通信相手へのデータ送信時について説明する。図２において、集積回路１１は、送信すべきデータ（ベースバンド信号）で１３．５６ＭＨｚ帯の搬送波を変調して、高周波信号を生成する。給電回路１９の並列共振回路の共振周波数は１３．５６ＭＨｚに設定されており、集積回路１１は、生成した高周波信号（高周波電流）をコイルアンテナ１３およびコンデンサ１７に与えて共振させる。コイルアンテナ１３は、データ送信時、集積回路１１からの高周波電流により、自身の近傍に磁界を誘起する。コイルアンテナ１３からの磁界は、ブースターアンテナ１５を鎖交する。これによって、コイルアンテナ１３とブースターアンテナ１５とは磁界結合して、第二コイル導体１５２，１５３には誘導電流が流れる。この誘導電流により、ブースターアンテナ１５は磁界を発生する。ここで、ブースターアンテナ１５のサイズは、コイルアンテナ１３のそれよりも大きいので、ブースターアンテナ１５で発生した磁界強度は大きく、これにより、アンテナ装置９として通信距離を確保している。
【００３４】
次に、通信相手からのデータ受信時について説明する。通信相手側で発生した磁界がブースターアンテナ１５を鎖交すると、第二コイル導体１５２，１５３には誘導電流が流れる。この誘導電流により、ブースターアンテナ１５は磁界を発生する。ブースターアンテナ１５の磁界が第一コイル導体１３３を鎖交する。これによって、コイルアンテナ１３とブースターアンテナ１５とは磁界結合し、コイルアンテナ１３の第一および第二外部電極１３７ａ，１３７ｂ（図３参照）の間には誘導起電力が発生して、集積回路１１には高周波電流（高周波信号）が流れる。集積回路１１は、受信高周波信号を復調してデータ再生を行う。
【００３５】
（コイルアンテナとブースターアンテナの配置関係）
次に、図９（ａ）〜（ｃ）を参照して、コイルアンテナ１３とブースターアンテナ１５との配置について説明する。まず、ブースターアンテナ１５の中心線Ｌｃを以下の通り定義する。まず、第二コイル導体１５２，１５３の最内周の内縁に参照符号Ｅａを、それらの最外周の外縁に参照符号Ｅｂを割り当てる。中心線Ｌｃは、内縁Ｅａと外縁Ｅｂとの中点を結ぶ線であり、上面視で略多角形となる。
【００３６】
コイルアンテナ１３およびブースターアンテナ１５は以下の条件（１），（２）を満足するように配置されることが好ましい。
条件（１）：図９（ａ）に示すように、コイルアンテナ１３の第一巻回軸Ａ１が、ブースターアンテナ１５の中心線Ｌｃのいずれかの部分に略直交すること。
条件（２）：図９（ａ），（ｂ）に示すように、第二巻回軸Ａ２の方向からの平面視で、コイルアンテナ１３の第一部分１３３ａが第二部分１３３ｂよりも中心線Ｌｃに近接すること。
【００３７】
プリント配線板７のＸ軸方向およびＹ軸方向の長さは約１１０ｍｍおよび約５０ｍｍである。また、プリント配線板７とブースターアンテナ１５のＺ軸方向の距離は約１．２ｍｍである。コア１３１のＺ軸方向のサイズは、約０．８ｍｍである。第二コイル導体１５２，１５３のＸ軸，Ｙ軸方向のサイズは約４０ｍｍであり、それらのＺ軸方向のサイズは約０．０５ｍｍである。第二コイル導体１５２，１５３のターン数は３である。磁性体シート材１５４のＸ軸，Ｙ軸方向のサイズは約４０ｍｍである。磁性体シート材１５４のＺ軸方向のサイズは約０．１ｍｍであり、その透磁率は約１３０である。
【００３８】
（実施形態の作用・効果）
本実施形態では、コイルアンテナ１３からの磁界は、図５に示すように、第一巻回軸Ａ１の方向に沿って不均一な強度分布を有する。具体的には、磁界強度は、第一部分１３３ａの上方で相対的に大きく、第二部分１３３ｂの周囲は相対的小さい。また、図９に示すように、コイルアンテナ１３およびブースターアンテナ１５は、第一部分１３３ａが中心線Ｌｃに近接するように配置される。それゆえ、図１０に示すように、コイルアンテナ１３で発生した磁束の多くが、図１０に示すように第二コイル導体１５２，１５３と鎖交するようになり、コイルアンテナ１３とブースターアンテナ１５との磁気結合度を最大化できる。その一方で、図５から明らかなように、第二部分１３３ｂの周辺の磁界強度は小さくなる。それゆえ、コイルアンテナ１３からの磁界は、該第二部分１３３ｂの周辺に実装された電子部品とは結合しにくくなる。以上説明したように、本実施形態によれば、周辺の電子部品の特性劣化を低減可能なアンテナ装置および通信端末装置を提供することが可能となる。
【００３９】
（コイルアンテナの第一変形例）
コイルアンテナ１３は、上記実施形態に記載のものに限らず、図１１（ａ）に示すように、前端側および後端側が粗で、中間部分が密な粗密巻きコイルでも構わない。この場合、中間部分が第一部分１３３ａとなり、この第一部分１３３ａが中心線Ｌｃに近接する。また、前後両端部分が第二部分１３３ｂとなる。
【００４０】
（コイルアンテナの第二変形例）
また、上記実施形態では、コイルアンテナ１３は、第一部分１３３ａがブースターアンテナ１５の中心方向を向き、第二部分１３３ｂがその外方向を向くように配置されていた。しかし、これに限らず、図１１（ｂ）に示すように、コイルアンテナ１３は、第一部分１３３ａがブースターアンテナ１５の外方向を向き、第二部分１３３ｂがその中心方向を向くように配置されても構わない。
【００４１】
（コイルアンテナの第三変形例）
また、上記実施形態では、第一コイル導体１３３の線間距離は、図４に示すように、δ１，δ２の二段階であった。しかし、これに限らず、この線間距離は三段階以上であっても構わない。例えば、図１２（ａ）の例では、コイルアンテナ１３の前端寄りの三個の線間距離が最も小さく、中間の三個の線間距離が次に小さく、後端寄りの三個の線間距離が最も大きい。また、図１２（ｂ）の例では、後端に近づくほど、線間距離が大きくなっている。ここで、線間距離が三段階以上の場合、粗密の基準となる線間距離（以下、基準線間距離という）は、例えば、線間距離の総和／線間数で求められる。第一部分１３３ａは、基準線間距離よりも小さい線間距離を有する部分であり、第二部分１３３ｂは、逆に、基準線間距離以上の線間距離を有する部分である。
【００４２】
（コイルアンテナの第四変形例）
また、上記実施形態では、粗密巻きコイルは、一定の線幅で異なる線間距離を有していた。しかし、これに限らず、図１３（ａ）の側面図に示すように、粗密巻きコイル（つまり、第一コイル導体１３３）は、一定の線間距離で、異なる線幅を有していても構わない。この場合、第一部分１３３ａは、線幅が狭い部分（つまり、第一巻回軸Ａ１方向への単位長あたりのターン数が多くなる部分）となる。図１３（ａ）の例では、コイルアンテナ１３の後端に近づくほど、線幅が広くなっている。
【００４３】
（コイルアンテナの第五変形例）
また、上記実施形態では、第一コイル導体１３３は、一定の開口面積で、異なる線間距離を有する複数ターンから構成されていた。しかし、これに限らず、図１３（ｂ）の縦断面図に示すように、第一コイル導体１３３は、第一巻回軸Ａ１方向に異なる開口面積を有する複数ターンから構成されても構わない。この場合、第一部分１３３ａは開口面積が大きな部分となる。なお、図１３（ｂ）の例では、後端に近づくほど、開口面積が小さくなっている。
【００４４】
（コイルアンテナの第六変形例）
他にも、コイルアンテナ１３は、図１４〜図１６のような構成でも構わない。図１４〜図１６において、コイルアンテナ１３は、上記実施形態と比較すると、コア１３１および第一コイル導体１３３に代えて、コア２３１、第一コイル導体２３３、基材層２３５、および、少なくとも一個の第三コイル導体２３７を備えている点で相違する。それ以外に相違点は無いので、図１４〜図１６において、図３および図４の構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００４５】
コア２３１は、相対的に高い透磁率μ（例えば、約１３０）を有する磁性材料からなる。このような磁性材料としては、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトがある。また、コア２３１は、略直方体形状を有しており、第一巻回軸Ａ１に略平行な周面Ｆｓを有する。また、コア２３１の３軸方向のサイズは、コア１３１の３軸方向のサイズと同じである。
【００４６】
周面Ｆｓは、図１５に明示するように、上面Ｆ１１と、左側面Ｆ１２と、下面Ｆ１３と、右側面Ｆ１４とからなる。上面Ｆ１１および下面Ｆ１３は、ＸＹ平面と略平行であり、上下方向に対向する。また、左側面Ｆ１２および右側面Ｆ１４は、ＹＺ平面と略平行で、左右方向に対向する。以下の説明では、上面Ｆ１１を主面Ｆ１１という場合がある。
【００４７】
第一コイル導体２３３は、例えば銀のような導電材料からなるヘリカルコイルを形成する。具体的には、第一コイル導体２３３は、第一巻回軸Ａ１の周りを螺旋状に巻回するように、周面Ｆｓ上に形成される。図１の例では、ターン数は４であり、第一コイル導体２の各ターンは、大略的に、左側面Ｆ１２に形成される導体パターン２３３ａと、主面Ｆ１１に形成される導体パターン２３３ｂと、右側面Ｆ１４に形成される導体パターン２３３ｃと、下面Ｆ１３の導体パターン２３３ｄと、からなる。なお、図１４および図１５では、図示の都合上、一ターン分の導体パターンにしか参照符号は付与されていない。
【００４８】
基材層３は、例えば絶縁材料からなる。絶縁体の透磁率は、真空または大気中の透磁率μ0 に近く、上記コア１の透磁率μよりも小さい。この基材層３は、第一コイル導体２が形成された主面Ｆ１１上に積層され、上下方向に所定の厚さを有する。この厚さは、コア１の高さに対し十分小さく、例えば１００μｍ〜１０００μｍである。なお、基材層３のＸ軸方向およびＹ軸方向のサイズはコア１のものと実質的に同じ値である。
【００４９】
この基材層２３５は、図１５に明示されるように、少なくとも、接合面Ｆ２１と、上面Ｆ２２と、左側面Ｆ２３と、右側面Ｆ２４と、を有する。接合面Ｆ２１および上面Ｆ２２はＸＹ平面と略平行である。接合面Ｆ２１は主面Ｆ１１と当接し、上面Ｆ２２は接合面Ｆ２１と上下方向に対向する。左側面Ｆ２３および右側面Ｆ２４は、ＹＺ平面に略平行で、接合面Ｆ２１および上面Ｆ２２を繋ぐ面である。
【００５０】
なお、基材層２３５は、絶縁材料に限らず、誘電体材料や、上記透磁率μよりも低い透磁率を有する磁性材料からなっていても構わない。また、基材層３は、使用温度（例えば２５℃）において比透磁率が上記コア２３１のそれよりも小さい材料からなっても構わない。ここで、基材層２３５が磁性材料からなる場合、コア２３１と同様に、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトが用いられる。この場合、透磁率を小さくするために、基材層２３５の作製時に所定の添加物が混合される。
【００５１】
第三コイル導体２３７は、例えば銀のような導電材料からなり、導体パターン２３７ａ〜２３７ｃからなる。各導体パターン２３７ａ〜２３７ｃの線幅は互いに同じであり、各導体パターン２３３ａ〜２３３ｄとも同じである。
【００５２】
また、導体パターン２３７ａは、第一コイル導体２３３を構成する１ターン分の導体パターン２３３ｂと略平行で、主面Ｆ１１の法線方向からの平面視で該導体パターン２３３ｂと重なり合うように上面Ｆ２２に形成される。
【００５３】
導体パターン２３７ｂ，２３７ｃは、導体パターン２３７ａの一方端および他方端を導体パターン２３３ｂの一方端および他方端と接続するように、右側面Ｆ２３および左側面Ｆ２４上に形成される。
【００５４】
ここで、第三コイル導体２３７は、第一巻回軸Ａ１方向に沿う磁界強度を不均一に分布させるために、第一コイル導体２３３の一部ターンに対応して形成される。本変形例では、前端側２ターン分の第三コイル導体２３７が基材層２３５に形成される。
【００５５】
（本変形例の製法）
次に、上記コイルアンテナの製法の一例について説明する。この製法は、下記（１）〜（６）の工程からなる。
（１）例えば、焼結後に所望の透磁率μが得られるように、フェライト仮焼粉がバインダや可塑剤等と共にボールミルで混合される。これにより得られたスラリーは、ドクターブレード法等により、焼結時に所定サイズになるように成形加工され、コア２３１を基礎となる第一シート材が得られる。
【００５６】
（２）上記（１）で得られた第一シート材には、レーザや打ち抜きプレスを利用して、導体パターン２３３ａ，２３３ｃ用のスルーホールが形成され、それらスルーホール内に例えばＡｇからなる電極ペーストが充填される。さらに、第一シート材の表面には電極ペーストがスクリーン印刷等され、その結果、導体パターン２３３ｂ，２３３ｄが形成される。このような第一シート材は、所望枚数積層される。
【００５７】
（３）また、基材層２３５および絶縁体層１３５を作製するために、フェライト仮焼粉が、バインダや可塑剤等と共にボールミルで混合される。その結果得られたスラリーは、ドクターブレード法等により成形加工され、その結果、基材層３および絶縁体層１３５の基礎となる第二シート材が得られる。
【００５８】
（４）上記（３）で得られた第二シート材には、上記第一および第二ビア電極１３９ａ，１３９ｂ用のスルーホールが形成される。このスルーホールには電極ペーストが充填され、上記第一および第二ビア電極１３９ａ，１３９ｂが形成される。また、焼結後に所望の厚さとなるように、第一および第二ビア電極１３９ａ，１３９ｂが形成された第二シート材は逐次圧着される。これにより、絶縁体層１３５が作製される。
【００５９】
（５）また、上記（３）で得られた第二シート材には、導体パターン２３７ｂ，２３７ｃ用のスルーホールが形成され、スルーホールには電極ペーストが充填される。さらに、第二シート材において、上面Ｆ２２を形成するものには、電極ペーストをスクリーン印刷等することで、導体パターン２３７ａが形成される。このような第二シート材は逐次圧着される。これにより、基材層２３５が作製される。
【００６０】
（６）以上の絶縁体層１３５、コア１３１および基材層２３５は、まとめて加圧接着させて、例えば９００℃、２時間の条件で焼成された後、ダイシングされる。その結果、上記のコイルアンテナ１３が得られる。
【００６１】
（第六変形例の作用・効果）
上記第六変形例によれば、コイルアンテナ１３の前端側には第一コイル導体２３３だけでなく第三コイル導体２３７が形成され、その後端側には第一コイル導体２３３のみが形成される。換言すると、コイルアンテナ１３は、前端側にのみ二重のコイル導体を有することになる。また、第一コイル導体２３３および第三コイル導体２３７は、低透磁率の基材層２３５を挟んで対向している。
【００６２】
上記のようなコイルアンテナ１３に高周波電流を流すと、図１６に示すように、前端部分の第一および第三コイル導体２３３，２３７には同方向の電流が流れる。これにより、第一および第三コイル導体２３３，２３７の周りには磁界が発生し、これら磁界は互いに結合する。さらに、第三コイル導体２３７は低透磁率の基材層２３５上に形成されるため、磁力線は、コイルアンテナ１３の前端部分の上方に大きく広がる。それに対し、後端部分では相対的に広がらない。このように、第六変形例においても、コイルアンテナ３１が形成する磁界の強度は、上記実施形態と同様、第一巻回軸Ａ１の方向に不均一に分布する。より具体的には、第一および第三コイル導体２３３，２３７が形成される前端部分の磁界強度が大きく、第一部分２３３ａとなる。逆に、第一コイル導体２３３のみが形成される後端部分の磁界強度は小さく、第二部分２３３ｂとなる。
【００６３】
なお、上記第六変形例では、コイルアンテナ１３は二重のコイル導体を有するとして説明したが、これに限らず、三重以上のコイル導体を有していても構わない。
【００６４】
（付記）
上記実施形態において、ブースターアンテナ１５は、二個の第二コイル導体１５２，１５３と、これらの線間容量とを用いて共振するように構成されていた。しかし、これに限らず、ブースターアンテナ１５は、以下に示すものでも構わない。
【００６５】
（ブースターアンテナの各種変形例）
まず、ブースターアンテナ１５は、図１７（ａ）に示すように、一個の第二コイル導体２５１の両端にコンデンサ素子２５３を接続したものでも構わない。また、図１７（ｂ）のように、ブースターアンテナ１５は、図７に示す第二コイル導体１５２上に、第二絶縁シート材２５５を貼り付け、その上に三個目の第二コイル導体２５７を形成したものでも構わない。なお、第二コイル導体２５７の個数はいくつであっても構わない。また、図１７（ｃ）のように、ブースターアンテナ１５を筐体カバー３の内側に設けるのではなく、ＭＩＤ法等を用いて、筐体カバー３の表面および裏面に第二コイル導体２５９，２６１を一つずつ描画して、ブースターアンテナ１５を実現しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係るアンテナ装置および携帯端末装置は、周囲の電子部品の特性劣化を低減可能であり、非接触通信システムが搭載される通信端末装置、または小型ラジオ等、主にＶＨＦ帯以下の周波数で用いられる小型ラジオに好適である。
【符号の説明】
【００６７】
１  通信端末装置
１１  集積回路
９  アンテナ装置
１３  コイルアンテナ
１３１，２３１  コア
１３３，２３３  第一コイル導体
２３５  基材層
２３７  第三コイル導体
１３５  絶縁体層
１５  ブースターアンテナ
１５２，１５３，２５１，２５７，２５９，２６１  第二コイル導体
【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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