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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5772868
(24)【登録日】2015年7月10日
(45)【発行日】2015年9月2日
(54)【発明の名称】アンテナ装置および無線通信装置
(51)【国際特許分類】
H01Q 13/10 20060101AFI20150813BHJP
H01Q 7/06 20060101ALI20150813BHJP
G06K 19/07 20060101ALI20150813BHJP
G06K 19/077 20060101ALI20150813BHJP
【ＦＩ】
H01Q13/10
H01Q7/06
G06K19/07 230
G06K19/077 296
【請求項の数】13
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2013-91066(P2013-91066)
(22)【出願日】2013年4月24日
(65)【公開番号】特開2014-75775(P2014-75775A)
(43)【公開日】2014年4月24日
【審査請求日】2015年1月15日
(31)【優先権主張番号】特願2012-115467(P2012-115467)
(32)【優先日】2012年5月21日
(33)【優先権主張国】JP
(31)【優先権主張番号】特願2012-202754(P2012-202754)
(32)【優先日】2012年9月14日
(33)【優先権主張国】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000970
【氏名又は名称】特許業務法人 楓国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中野 信一
(72)【発明者】
【氏名】用水 邦明
(72)【発明者】
【氏名】加藤 登
【審査官】
佐藤 当秀
(56)【参考文献】
【文献】
特表２００５−５３６１６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００２−１１１３６３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０６Ｋ １９／０７
Ｈ０１Ｑ ７／００− ７／０８
Ｈ０１Ｑ １３／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コイル状の導体を備える給電コイルと面状に広がる面状導体とを有するアンテナ装置において、
前記面状導体は前記給電コイルより面積が大きく、
前記面状導体には外縁の一部から内部へ延びるスリットまたはスリットとともに当該スリットに繋がる開口が形成されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体の巻回軸方向が前記面状導体の法線方向とは異なるように配置されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体のコイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部に近接し、且つ前記コイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部の方を向くように、配置され、
前記給電コイルと前記面状導体とは磁界結合する、
ことを特徴とするアンテナ装置。
前記面状導体は前記給電コイルより面積が大きく、
前記面状導体には外縁の一部から内部へ延びるスリットまたはスリットとともに当該スリットに繋がる開口が形成されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体の巻回軸方向が前記面状導体の法線方向とは異なるように配置されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体のコイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部に近接し、且つ前記コイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部の方を向くように、配置され、
前記給電コイルと前記面状導体とは磁界結合する、
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項2】
コイル状の導体を備える給電コイルと面状導体とを有するアンテナ装置において、
前記面状導体は複数備え、これら複数の面状導体で互いの隣接部にスリットまたはスリットとともに当該スリットに繋がる開口が形成されていて、
前記複数の面状導体および前記スリットの総面積は前記給電コイルの面積より大きく、
前記給電コイルは、前記コイル状導体の巻回軸方向が、前記複数の面状導体のうち少なくとも前記給電コイルが最も近接する方の面状導体の法線方向とは異なるように配置されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体のコイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部に近接し、且つ前記コイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部の方を向くように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
前記面状導体は複数備え、これら複数の面状導体で互いの隣接部にスリットまたはスリットとともに当該スリットに繋がる開口が形成されていて、
前記複数の面状導体および前記スリットの総面積は前記給電コイルの面積より大きく、
前記給電コイルは、前記コイル状導体の巻回軸方向が、前記複数の面状導体のうち少なくとも前記給電コイルが最も近接する方の面状導体の法線方向とは異なるように配置されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体のコイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部に近接し、且つ前記コイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部の方を向くように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項3】
前記複数の面状導体は直流的に接続されていて同電位である、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項4】
前記複数の面状導体は互いに対向する第１導体面および第２導体面を有し、
前記第１導体面と前記第２導体面とを電気的に直接接続する第１接続部と、
前記第１導体面と前記第２導体面とを容量を介して接続する第２接続部と、
を備えた請求項２に記載のアンテナ装置。
前記第１導体面と前記第２導体面とを電気的に直接接続する第１接続部と、
前記第１導体面と前記第２導体面とを容量を介して接続する第２接続部と、
を備えた請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項5】
前記給電コイルは、インダクタを形成する導体が形成された複数の絶縁体層と、キャパシタを形成する導体が形成された複数の絶縁体層とが積層された積層構造であり、
前記容量は、前記給電コイルが有する前記キャパシタである、請求項４に記載のアンテナ装置。
前記容量は、前記給電コイルが有する前記キャパシタである、請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項6】
前記スリットは少なくとも１つの曲折形状部を有する、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項7】
前記給電コイルの巻回軸は、前記スリットの延在方向または前記開口の周縁の一部に対して直交するように配置されている、請求項１〜６のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項8】
前記面状導体は、主に前記スリットまたは前記開口の周縁部により構成される共振回路を有し、前記共振回路の共振周波数は、前記給電コイルを含む回路の共振周波数とほぼ等しい、請求項１〜７のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項9】
前記面状導体の少なくとも一部は金属筺体である、請求項１〜８のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項10】
前記面状導体の少なくとも一部は回路基板に形成されたグランド導体である、請求項１〜９のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項11】
近距離無線通信システムに用いられる、請求項１〜１０のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項12】
アンテナ装置とこのアンテナ装置に接続される通信回路とを備えた無線通信装置において、
前記アンテナ装置は、コイル状の導体を備える給電コイルと面状導体とを有し、
前記面状導体は前記給電コイルより面積が大きく、
前記面状導体には外縁の一部から内部へ延びるスリットまたはスリットとともに当該スリットに繋がる開口が形成されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体の巻回軸方向が前記面状導体の法線方向とは異なるように配置されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体のコイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部に近接し、且つ前記コイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部の方を向くように、配置され、
前記給電コイルと前記面状導体とは磁界結合する、
ことを特徴とする無線通信装置。
前記アンテナ装置は、コイル状の導体を備える給電コイルと面状導体とを有し、
前記面状導体は前記給電コイルより面積が大きく、
前記面状導体には外縁の一部から内部へ延びるスリットまたはスリットとともに当該スリットに繋がる開口が形成されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体の巻回軸方向が前記面状導体の法線方向とは異なるように配置されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体のコイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部に近接し、且つ前記コイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部の方を向くように、配置され、
前記給電コイルと前記面状導体とは磁界結合する、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項13】
アンテナ装置とこのアンテナ装置に接続される通信回路とを備えた無線通信装置において、
前記アンテナ装置は、コイル状の導体を備える給電コイルと面状導体とを有し、
前記面状導体は複数備え、これら複数の面状導体で互いの隣接部にスリットまたはスリットとともに当該スリットに繋がる開口が形成されていて、
前記複数の面状導体および前記スリットの総面積は前記給電コイルの面積より大きく、
前記給電コイルは、前記コイル状導体の巻回軸方向が、前記複数の面状導体のうち少なくとも前記給電コイルが最も近接する方の面状導体の法線方向とは異なるように配置されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体のコイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部に近接し、且つ前記コイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部の方を向くように配置されていることを特徴とする無線通信装置。
前記アンテナ装置は、コイル状の導体を備える給電コイルと面状導体とを有し、
前記面状導体は複数備え、これら複数の面状導体で互いの隣接部にスリットまたはスリットとともに当該スリットに繋がる開口が形成されていて、
前記複数の面状導体および前記スリットの総面積は前記給電コイルの面積より大きく、
前記給電コイルは、前記コイル状導体の巻回軸方向が、前記複数の面状導体のうち少なくとも前記給電コイルが最も近接する方の面状導体の法線方向とは異なるように配置されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体のコイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部に近接し、且つ前記コイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部の方を向くように配置されていることを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はＲＦＩＤシステムや近距離無線通信システムに用いられるアンテナ装置およびそれを備えた無線通信装置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13.56MHz帯のＲＦＩＤにおいては、ＲＦＩＤ用ＩＣチップや整合素子は主に回路基板に実装され、アンテナは樹脂製の端末筺体の内側に貼り付けられ、ＲＦＩＤ用ＩＣチップとアンテナとはスプリングピンなどを介して直流的に接続されるのが一般的である。
【0003】
一方、最近の携帯電話端末などの無線通信装置は薄型化が進められ、薄型化による強度不足に対応するために樹脂筐体にマグネシウムメッキ加工を施したり、アルミニウムまたは炭素繊維などの材料で形成された金属筐体を用いたりして、筐体の「金属化」によって強度を補う場合が増えてきている。
【0004】
しかし筐体を「金属化」した場合、端末に内蔵するアンテナが金属によって遮蔽されるため、相手側装置との通信ができなくなる問題が生じる。
【0005】
そこで、特許文献１や特許文献２のようにアンテナコイルに対し、アンテナコイルよりも広い面積の金属板をアンテナコイルに近接（磁界結合）させて、金属板を放射体として使用する構造のアンテナ装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１１−９７６５７号公報
【特許文献2】特開２０１１−２４９９３５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、特許文献１，２に記載のアンテナ装置においては、以下に示すような解決すべき課題がある。
【0008】
図２５は特許文献１に示されているアンテナ装置の平面図である。面状導体２には導体開口部ＣＡおよびスリット２Ｓが形成されている。コイル状導体３１はそのコイル開口部が導体開口部ＣＡと重なるように配置されている。コイル状導体３１に実線の矢印で示す電流が流れると、面状導体２には破線の矢印で示す電流が誘導される。図２５において領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ではコイル状導体３１に流れる電流と面状導体２に流れる電流の向きが一致している。しかし、領域Ｂではコイル状導体３１に流れる電流と面状導体２に流れる電流の向きが逆である。このように電流の向きが逆の領域が存在することにより、アンテナ（コイル）のインダクタンスが小さくなり、通信特性が劣化する問題がある。また、コイル状導体３１と面状導体２との貼り付け位置や貼り付けた際のコイル状導体３１と面状導体２との距離バラツキによって誘導電流の発生量が変化するため、インダクタンス値がばらつきやすいという問題がある。
【0009】
本発明は給電回路からみたアンテナ装置のインダクタンスの低下およびばらつきの問題を解消したアンテナ装置およびそのアンテナ装置を備えた無線通信装置を提供することを目的としている。
【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、コイル状の導体を備える給電コイルと面状に広がる面状導体とを有し、前記面状導体は前記給電コイルより面積が大きく、
前記面状導体には外縁の一部から内部へ延びるスリットまたはスリットとともに当該スリットに繋がる開口が形成されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体の巻回軸方向が前記面状導体の法線方向とは異なるように配置されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体のコイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部に近接し、且つ前記コイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部の方を向くように、配置されていることを特徴とする。
【0011】
（２）本発明のアンテナ装置は、コイル状の導体を備える給電コイルと面状導体とを有し、前記面状導体は複数備え、これら複数の面状導体で互いの隣接部にスリットまたはスリットとともに当該スリットに繋がる開口が形成されていて、
前記複数の面状導体および前記スリットの総面積は前記給電コイルの面積より大きく、
前記給電コイルは、前記コイル状導体の巻回軸方向が、前記複数の面状導体のうち少なくとも前記給電コイルが最も近接する方の面状導体の法線方向とは異なるように配置されていて、
前記給電コイルは、前記コイル状導体のコイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部に近接し、且つ前記コイル開口が前記スリットまたは前記開口の周縁の一部の方を向くように配置されていることを特徴とする。
【0012】
上記（１）（２）の構成において「近接」とは「給電コイル単体による通信距離より、給電コイルおよび面状導体による通信距離が大きくなる範囲の距離」のことである。この構成により、給電用のコイルに流れる電流の方向と面状導体に流れる電流の方向とが逆になる領域が実質的に生じないので、前記インダクタンスの低下やばらつきの問題が無い。
【0013】
（３）（２）において前記複数の面状導体は直流的に接続されていて同電位であることが好ましい。この構成により、複数の面状導体がシールド導体として作用する。
【0014】
（４）（２）において、前記複数の面状導体は互いに対向する第１導体面および第２導体面を有し、前記第１導体面と前記第２導体面とを電気的に直接接続する第１接続部と、前記第１導体面と前記第２導体面とを容量を介して接続する第２接続部と、を備えた構成でもよい。この構成により、給電コイルは第１導体面に結合して、第１導体面および第２導体面の間が開口として作用するので、導体面にスリットや開口を設けることなく、第１導体面および第２導体面を放射素子として利用できる。
【0015】
（５）（４）において、前記給電コイルは、インダクタを形成する導体が形成された複数の絶縁体層（例えば磁性体層や誘電体層、また誘電体と磁性体とを混合した層）と、キャパシタを形成する導体が形成された複数の絶縁体層（例えば磁性体層や誘電体層、また誘電体と磁性体とを混合した層）とが積層された積層構造であり、前記容量は、前記給電コイルが有する前記キャパシタである構成でもよい。この構成では、第１導体面および第２導体面を接続する容量素子を必要としないため、アンテナサイズを大きくすることなく容量を内蔵することができ、回路基板上の省スペース化が可能である。
【0016】
（６）前記スリットは少なくとも１つの曲折形状部を有していてもよい。この構成により、面状導体に対する給電コイルの配置位置や向きの自由度が高まる。
【0017】
（７）前記給電コイルの巻回軸は前記スリットの延在方向または前記開口の周縁の一部に対して直交するように配置されていることが好ましい。この構成により、給電コイルはスリットまたは開口の周縁に沿って流れる電流による磁界と最も効率よく結合する。
【0018】
（８）前記面状導体は、主に前記スリットまたは前記開口の周縁部により構成される共振回路を有し、前記共振回路の共振周波数は前記給電コイルを含む回路の共振周波数とほぼ等しいことが好ましい。この構成により、面状導体による放射効率が高まる。
【0019】
（９）前記面状導体の少なくとも一部は金属筺体であることが好ましい。この構成により、面状導体としての専用部材を設ける必要がなく、部品数を削減できる。
【0020】
（１０）前記面状導体の少なくとも一部は回路基板に形成されたグランド導体であることが好ましい。この構成により、面状導体としての専用部材を設ける必要がなく、部品数を削減できる。
【0021】
（１１）本発明の無線通信装置は、（１）に記載のアンテナ装置とこのアンテナ装置に接続される通信回路とを備えたことを特徴とする。
【0022】
（１２）本発明の無線通信装置は、（２）に記載のアンテナ装置とこのアンテナ装置に接続される通信回路とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、給電用のコイルに流れる電流の方向と面状導体に流れる電流の方向とが逆になる領域が実質的に生じないので前記インダクタンスの低下やばらつきの問題の無いアンテナ装置およびそのアンテナ装置を備えた無線通信装置が得られる。
【発明を実施するための形態】
【0025】
《第１の実施形態》図１は第１の実施形態に係るアンテナ装置および通信相手側のアンテナコイルの斜視図である。アンテナ装置は給電コイル３と面状導体２とを備えている。給電コイル３は磁性体コア３２とこの磁性体コア３２に巻回されたコイル状の導体３１とを備えている。このコイル状の導体３１は、磁性体コア３２に巻回された導線（巻き線導体）であってもよいし、複数の誘電体層を積層してなる積層体や複数の磁性体層を積層してなる積層体、あるいは、１または複数の誘電体層と１または複数の磁性体層とを積層してなる積層体に形成された導体パターンであってもよい。特に、小型で表面実装可能な給電コイルを構成できることから、複数の磁性体層（例えばフェライトセラミック層）を積層してなる積層体に面内導体パターンおよび層間導体パターンにてコイル状の導体３１を構成したチップ型の給電コイルであることが好ましい。
【0026】
給電コイル３には給電回路であるＲＦＩＣ１３が接続される。すなわち、コイル状の導体３１の一端および他端は、ＲＦＩＣ１３の２つの入出力端子にそれぞれ接続されている。本実施形態において、ＲＦＩＣ１３は、ＮＦＣ用ＲＦＩＣチップであり、ＮＦＣ用の高周波信号を処理する半導体ＩＣチップである。
【0027】
面状導体２は給電コイル３より面積が大きい。すなわち、面状導体２の法線方向から見たとき、面状導体の外形寸法は、給電コイルの外形寸法よりも大きい。面状導体２には外縁の一部から内部へ延びるスリット２Ｓが形成されている。本実施形態において、スリット２Ｓはその一端から他端まで一定幅を有しているが、その幅は必ずしも一定でなくてもよい。
【0028】
この例では面状導体２は通信端末筺体の金属筺体部（金属製カバー部）であり、図１に示した状態で面状導体２の下面に、つまり通信端末筺体の内側に、給電コイル３が配置されている。給電コイル３は、コイル状導体３１の巻回軸方向が面状導体２の法線方向とは異なるように配置されている。より具体的には、コイル状導体３１の巻回軸が面状導体２に対して平行となるように配置されている。なお、「平行」とは厳密な平行を意味するものではなく、コイル状導体の巻回軸方向が面状導体の面に対して±４５°以内の角度を持っていればよい。
【0029】
また、給電コイル３は、そのコイル開口がスリット２Ｓに近接し、且つ給電コイル３のコイル開口がスリット２Ｓの方を向くように配置されている。すなわち、給電コイル３は、面状導体２のスリット２Ｓを通過する磁束がコイル開口を通過し得るように、言い換えると、スリット２Ｓからコイル開口が見えるように、配置されている。
【0030】
面状導体２は金属筺体部に限らず、絶縁性基材に形成された導体膜または絶縁性基材中に形成された導体層であってもよい。すなわち、面状導体２は、通信端末に搭載されたグランド導体、金属シャーシやシールドケース、バッテリーパックの金属カバー等の各種の金属板であってもよいし、フレキシブルシートに設けられた金属薄膜による平面パターンであってもよい。面状導体２がフレキシブルシート上に設けられた金属薄膜パターンである場合は、通信端末の裏蓋内側に接着剤等を介して貼り付ければよい。なお、面状導体２は面状に広がる面を有した導体であればよく、必ずしも平面である必要は無い（曲面でもよい）。
【0031】
図１に表れているように、通信相手側のアンテナコイル４にはＲＦＩＣ１４が接続されている。面状導体２が通信相手のアンテナコイル４に近接することによって、面状導体２に誘導電流が発生し、この電流は縁端効果によって面状導体２の主に端縁に沿って流れる。すなわちアンテナコイル４が発生した磁束の通過を妨げる方向に電流（渦電流）が流れる。図１中の磁束φ１はアンテナコイル４を通る磁束を表している。スリット２Ｓも端縁の一部であり、スリット２Ｓの端縁に沿った部分の電流密度が高くなる。そして、スリット２Ｓの間隙が狭いほどスリット２Ｓ付近の磁界強度が高くなる。図１中の磁束φ２はスリット２Ｓを通る磁束を表している。給電コイル３に磁束φ２の一部が鎖交する。なお、面状導体２の外周の縁端部に沿って流れる電流による磁界も生じるが、給電コイル３は面状導体２の外周の縁端部からは充分に離れているので、主にスリット２Ｓ付近の磁界と強く結合する。（外周の縁端部付近の磁界との結合により、結合が相殺されることはない。）このようにして面状導体２が磁界捕捉素子（放射板）として作用し、給電コイル３は面状導体２を介して通信相手側アンテナコイル４と磁界結合する。また、給電コイルを構成するコイル状導体のコイル開口面が面状導体に対面しておらず、コイル状導体の一部のみが面状導体に近接しているので、さらに言えば、コイル状導体の巻回軸方向から見たとき、コイル状導体には面状導体との距離が近い部分と遠い部分とを有しているので、給電コイル３と面状導体２との相対的な位置関係が多少変わっても、給電コイル３のインダクタンス値は大きく変化しない。ゆえに、製造ばらつきの小さなアンテナ装置を実現できる。
【0032】
給電コイル３のコイル開口はスリット２Ｓの方を向くように配置されていればよいが、図１に示したように、給電コイル３のコイル巻回軸がスリット２Ｓの延在方向（延びるように存在する方向）に対して直交していると、スリット２Ｓ部に生じる磁束φ２との結合効率が最大となる。
【0033】
図２はスリット２Ｓと給電コイル３との位置および向きと結合強度との関係を示す図である。図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）において両端矢じりの実線は給電コイル３のコイル巻回軸方向を表している。また、図２（Ａ）、図２（Ｃ）において両端矢じりの破線はスリット２Ｓの延在方向を表し、図２（Ｂ）において両端矢じりの破線はスリット２Ｓの内部端が延びる方向（スリット２Ｓ全体の間隙方向）を表している。
【0034】
図２（Ａ）は図１に示した例と同様に、給電コイル３のコイル開口がスリット２Ｓの方を向くように配置され、且つ給電コイル３のコイル巻回軸がスリット２Ｓの延在方向に直交している例である。この構成によれば、スリット２Ｓ部に生じる磁界で給電コイル３は面状導体２と強く結合する。
【0035】
図２（Ｂ）は、給電コイル３のコイル開口がスリット２Ｓの内部端方向を向くように配置され、且つ給電コイル３のコイル巻回軸がスリット２Ｓの内部端方向に直交している例である。この構成によれば、給電コイル３はスリット２Ｓの内部端に沿って流れる電流で生じる磁界と結合するので、結合度は弱いながらも給電コイル３は面状導体２と結合する。
【0036】
図２（Ｃ）は、給電コイル３の２つのコイル開口がスリット２Ｓの両側方向を向くように配置され、且つ給電コイル３のコイル巻回軸がスリット２Ｓの延在方向に直交している例である。この構成によれば、給電コイル３はスリット２Ｓの対向する端縁に沿って流れる電流で生じる磁界と逆方向にそれぞれ結合するので、結合が相殺され、給電コイル３は面状導体２と結合しない。
【0037】
したがって、給電コイル３のコイル開口がスリット２Ｓの方を向くように配置され、且つ給電コイル３のコイル巻回軸がスリット２Ｓの延在方向に直交していることが好ましい。
【0038】
《第２の実施形態》図３は第２の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。この例では面状導体２に形成されているスリットは、互いに直交する方向に延びるスリット部２Ｓａ，２Ｓｂで構成されている。すなわちスリットは曲折形状部を有している。給電コイル３ａはスリット部２Ｓａの方を向くように配置され、且つ給電コイル３ａのコイル巻回軸がスリット部２Ｓａの延在方向に直交している。したがって、給電コイル３ａはスリット部２Ｓａ部に生じる磁界と強く結合する。また、給電コイル３ｂはスリット部２Ｓｂの方を向くように配置され、且つ給電コイル３ｂのコイル巻回軸がスリット２Ｓｂの延在方向に直交している。したがって、給電コイル３ｂはスリット部２Ｓｂ部に生じる磁界と強く結合する。
【0039】
この例では２つの給電コイル３ａ，３ｂを設けたが、いずれか一方のみを設けられていてもよい。また、２つの給電コイルを直列または並列に接続されていてもよい。もちろん、３つ以上の給電コイルを利用することもできる。
【0040】
図４は第２の実施形態に係る別のアンテナ装置の斜視図である。この例では面状導体２にスリット２Ｓおよび開口２Ａが形成されている。給電コイル３は開口２Ａに近接し、コイル開口が開口２Ａの方を向くように配置されている。したがって、給電コイル３は開口２Ａの周縁に生じる磁界と強く結合する。なお、給電コイル３は、そのコイル巻回軸がスリット２Ｓ付近に生じる磁界の向きとは直交しているのでスリット２Ｓの影響は受けない。また、面状導体２の外周の縁端部に沿って流れる電流による磁界も生じるが、給電コイル３は面状導体２の外周の縁端部よりも開口２Ａ側に寄っているので、主に開口２Ａ付近の磁界と強く結合する。（外周の縁端部付近の磁界との結合により結合が相殺されることはない。）図５は、第２の実施形態に係るさらに別のアンテナ装置に関し、給電コイル３と面状導体２との結合の様子を示す図である。このアンテナ装置の面状導体には互いに幅の異なるスリット２Ｓおよび開口２Ａが形成されている。図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）において両端矢じりの実線は給電コイル３のコイル巻回軸方向を表している。また、図５（Ａ）、図５（Ｃ）において両端矢じりの破線はスリット２Ｓの延在方向を表し、図５（Ｂ）において両端矢じりの円弧状の破線は開口２Ａに沿って流れる電流の向きを表している。
【0041】
図５（Ａ）の例では、給電コイル３はスリット２Ｓ付近に生じる磁界と強く結合する。図５（Ｂ）の例では、給電コイル３は開口２Ａ付近に生じる磁界のうち給電コイル３近傍の磁界と強く結合する。図５（Ｃ）の例では、給電コイル３はスリット２Ｓの対向する端縁に沿って流れる電流で生じる磁界と逆方向にそれぞれ結合するので、結合が相殺される。また、給電コイル３はコイル巻回軸が開口２Ａ付近に生じる磁界のうち給電コイル３近傍の磁界と直交しているので、やはり給電コイル３は面状導体２と結合しない。
【0042】
なお、図４・図５に示した開口２Ａはスリットの一部が他の部分より幅広になっているものとみることもできる。この構成により、開口部またはスリットの幅広部分を例えばカメラモジュールのレンズ部に対応させれば、カメラモジュールを含む範囲に面状導体を設けることもできる。開口２Ａは、カメラモジュールのレンズ部だけでなく、スピーカーやマイク等、各種の機能部を収容するための穴として利用することができる。
【0043】
《第３の実施形態》図６（Ａ）、図６（Ｂ）は第３の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。図６（Ａ）、図６（Ｂ）のいずれの例も、２つの面状導体２ａ，２ｂを備えている。そして、面状導体２ａと２ｂの互いの隣接部にスリット２Ｓが形成されている。２つの面状導体２ａ，２ｂおよびスリット２Ｓの総面積は給電コイル３の面積より大きい。すなわち、各面状導体２ａ，２ｂの法線方向から見たとき、各面状導体２ａ，２ｂの外形寸法の総面積は、給電コイル３の外形寸法よりも大きい。
【0044】
給電コイル３は面状導体２ａ側に近接配置され、そのコイル開口がスリット２Ｓの方を向くように配置され、且つ給電コイル３のコイル巻回軸がスリット２Ｓの延在方向に直交している。そのため、第１の実施形態で示したアンテナ装置と同様に、給電コイル３は面状導体２ａと結合する。面状導体２ｂはスリット２Ｓを介して面状導体２ａと結合するので、結局、面状導体２ａ，２ｂは磁界捕捉素子（放射板）として作用し、給電コイル３は面状導体２ａ，２ｂを介して通信相手側アンテナコイル４と磁界結合する。本実施形態において、各面状導体２ａ，２ｂの主面は同一面であり、給電コイル３は、そのコイル状導体の巻回軸方向が各面状導体と平行となるように配置されている。
【0045】
上記の例では２つの面状導体を備えたが、３つ以上の複数の面状導体を備えていてもよい。また、本実施形態において、各面状導体は電気的に独立したものであるが、互いに接続されていてもよい。
【0046】
《第４の実施形態》図７は第４の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。第１の実施形態で図１に示したアンテナ装置と異なり、スリット２Ｓの外側の端部付近に、スリット２Ｓを跨ぐようにキャパシタ５を接続している。キャパシタ５は例えばチップコンデンサである。
【0047】
図８は第４の実施形態に係るアンテナ装置の面状導体２のインダクタンス形成部について示す図である。スリット２Ｓの外側の端部付近に、スリット２Ｓを跨ぐようにキャパシタ５を接続した場合、主にスリット２Ｓの内周縁部２ＳＰ（図中破線）の電気長に相当するインダクタンスが生じ、このインダクタンスとキャパシタ５のキャパシタンスとでＬＣ共振回路が構成される。なお、図１〜図６では面状導体に流れる電流が主に導体の縁端部を流れる効果を使っているのに対し、図７では面状導体を共振させて使っているため動作原理が異なる。すなわち、共振を利用する場合、スリット２Ｓを中心にループ状に電流が周回する。しかしいずれの使い方であっても面状導体によってアンテナ特性を改善させることが可能であり、図１〜６のような使い方でもよいし、図７のような使い方でもよい。
【0048】
一方、給電コイル３は、コイル状導体のインダクタンス成分とコイル状導体の線間容量に相当するキャパシタンス成分を有し、且つ外部に接続されるＲＦＩＣ１３の主にキャパシタンスとで共振回路が構成される。面状導体２およびキャパシタ５による共振回路の共振周波数は給電コイル３の共振周波数付近に定められている。これらの共振周波数は、キャリア周波数付近に定められている。このことで、給電コイル３と面状導体２とは強く電磁界結合する。その結果、面状導体２から高効率で電磁界放射することができる。
【0049】
前記面状導体側の共振回路の共振周波数はキャパシタ５のキャパシタンスおよびスリット２Ｓの長さによって定めることができる。また、面状導体のスリット２Ｓ以外の箇所にマイクやスピーカーなどの磁性体を備える部品や金属筺体が近接したとしても、面状導体側の共振周波数は殆ど変化しない。そのため、アンテナ装置の組み込み先の環境に影響受けず、安定したアンテナ特性が得られる。
【0050】
例えば、13.56MHz帯のキャリア信号を通信に用いる場合、給電コイル３側の共振周波数（給電コイル３およびＲＦＩＣ１３による回路単体の共振周波数）を13.56MHzとし、面状導体２側の共振周波数を13.8MHzとする。両者を近接させることで、給電コイル３の共振周波数は13.1MHzとなり、面状導体側の共振周波数は14.2MHzとなる。すなわち、２つの共振回路の結合により結合モードの２つの共振周波数が生じ、この２つの結合モードの共振周波数の周波数帯域に亘って利得を得ることができる。すなわち、面状導体２側の共振周波数と給電コイル３側の共振周波数とを異ならせることにより、通信可能な周波数帯域を広帯域化することができる。
【0051】
図９は第４の実施形態の別のアンテナ装置の斜視図である。面状導体２の構成および給電コイル３は図４に示したものと同じである。図９の例では、基板１にキャパシタ５が実装されていて、スプリングピン６を介してキャパシタ５がスリット２Ｓに跨るように接続されている。面状導体２の共振に寄与するインダクタンス成分はスリット２Ｓおよび開口２Ａの内周縁およびスプリングピン６を流れる電流の電気長で定まる。この構造によれば、面状導体２にキャパシタを設ける必要が無いため、工法的に作りやすい利点がある。なお、図９において、給電コイル３は、面状導体２上に配置させてもよいし、キャパシタ５と同じように基板１上に配置させてもよい。給電コイル３とキャパシタ５とを基板１上に実装する場合、給電コイル３とキャパシタ５とを多層基板等を利用して一体化してもよい。
【0052】
《第５の実施形態》図１０は第５の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。面状導体２にはスリット２Ｓおよび開口２Ａが形成されている。スリット２Ｓはメアンダライン状に形成されている。すなわち導体部が互いに入り込む櫛歯状に形成されている。したがって、このスリット２Ｓのキャパシタンス成分が増大する。一方、開口２Ａの内周縁でインダクタンス成分が生じ、このインダクタンス成分とスリット２Ｓのキャパシタンス成分とで共振回路が構成されている。この構成によれば、別部品としてのチップコンデンサ等が不要となる。前記メアンダライン状のスリット２Ｓはエッチングを含むパターン形成法で作成できるので、必要なキャパシタンスが高精度に得られる。
【0053】
なお、給電コイル３は開口２Ａの周縁の一部の方を向くように配置されている。したがって、給電コイル３は開口２Ａに生じる磁界と強く結合する。
【0054】
図１１（Ａ）は第５の実施形態に係る別のアンテナ装置が備える面状導体の斜視図、図１１（Ｂ）はその正面図である。この例ではフレキシブルシート状の基板１の上面に面状導体２が形成されていて、下面に容量形成用電極７が形成されている。この容量形成用電極７は面状導体２のスリット２Ｓの両側の導体部と対向する位置に形成されている。この構成によっても別部品としてのチップコンデンサ等が不要となる。
【0055】
《第６の実施形態》図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は第６の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）のいずれの例も、２つの面状導体２ａ，２ｂを備えている。そして、面状導体２ａと２ｂの互いの隣接部にスリット２Ｓが形成されている。このスリット２Ｓの端部付近にキャパシタ５ａ，５ｂがそれぞれ接続されている。面状導体２ａ，２ｂの共振周波数の決定に寄与するインダクタンス成分はスリット２Ｓの内周端縁で定まる。このインダクタンス成分と２つのキャパシタ５ａ，５ｂのキャパシタンスとで共振回路が構成されている。その他は第３の実施形態で図６に示したアンテナ装置と同じである。
【0056】
このように、複数の面状導体の隣接部にスリットが形成された構造でも面状導体側の共振周波数を定めることができる。
【0057】
なお、面状導体２ａ，２ｂを直流的に同電位とすれば、面状導体２ａ，２ｂをシールド導体として利用できる。
【0058】
《第７の実施形態》図１３は第７の実施形態に係るアンテナ装置を備えた無線通信装置の筐体内部の構造を示す平面図である。この無線通信装置は、スマートフォンに代表される通信端末装置であり、筐体９１の内部には回路基板７１，８１、バッテリーパック８３等が収められている。回路基板７１には通信回路を備えたＲＦＩＣ６０、給電コイル３、キャパシタ５等が実装されている。この回路基板７１にはＵＨＦ帯アンテナ７２、カメラモジュール７６等も搭載されている。また、回路基板８１にはＵＨＦ帯アンテナ８２等が搭載されている。回路基板７１と回路基板８１とは同軸ケーブル８４を介して接続されている。
【0059】
回路基板７１に形成されているグランド導体は面状導体として作用し、スリット２Ｓおよび開口２Ａが形成されている。このスリット２Ｓの外側の端部にスリット２Ｓを跨ぐようにキャパシタ５が実装されている。また、給電コイル３は開口２Ａ内に実装されている。給電コイル３は、開口２Ａの周縁の一部に近接し、給電コイル３のコイル開口が開口２Ａの周縁の一部の方を向くように配置されている。したがって、給電コイル３は開口２Ａに生じる磁界と強く結合する。
【0060】
図１３に示した例では、面状導体としての専用部材を設ける必要がなく、部品数を削減できる。また、無線通信装置の筐体の両面どちらの面でも通信することができる。また、キャパシタ５のキャパシタンスが、ＵＨＦ帯でバイパスコンデンサとして作用するような大きな値にすれば、ＵＨＦ帯アンテナからの高周波電流が給電コイル３付近を通過しないので、ＵＨＦ帯アンテナが給電コイル３（の材質）の影響を受けて特性が劣化する、ということもない。
【0061】
図１４は第７の実施形態に係るモジュール化した給電コイル３の斜視図である。この給電コイル３セラミック層や樹脂層を積層してなる積層体を素体としている。積層体は磁性体積層部１１とその上下の非磁性体（誘電体）積層部１２とで構成されている。第１コイル導体２１は磁性体積層部１１を周回するように形成されている。この磁性体積層部１１の内部には第２コイル導体が形成されている。積層体の上面にはＲＦＩＣ６０や、たとえばチップインダクタやチップコンデンサのような他のチップ部品６１が搭載されている。誘電体積層部１２には共振周波数設定用のキャパシタが電極パターンによって構成されている。このようにして給電回路側の部品をモジュール化することもできる。
【0062】
《第８の実施形態》図１５は第８の実施形態に係るアンテナ装置を備えた無線通信装置の筐体内部の構造を示す図であり、上部筐体９１と下部筐体９２とを分離して内部を露出させた状態での平面図である。この例では、下部筐体９２は樹脂製であるが、その内面に金属膜による面状導体２が形成されている。フレキシブル基板に面状導体が貼り付けられていてもよいし、下部筺体の内面にレーザーダイレクトストラクチャリング（ＬＤＳ）によって描画されていてもよい。面状導体２にはスリット部２Ｓａ，２Ｓｂおよび開口２Ａが形成されている。開口２Ａに対応する筐体の部分にも開口が形成されていて、この部分にカメラモジュール７６のレンズが光学的に露出するように、これらが配置されている。
【0063】
給電コイル３はスリット部２Ｓｂの先端（開口２Ａから遠い側）を向くように配置され、且つ給電コイル３のコイル巻回軸がスリット部２Ｓｂの先端に直交している例である。この構成によれば、給電コイル３はスリット２Ｓｂの内部端に沿って流れる電流で生じる磁界と結合する。すなわち給電コイル３は面状導体２と結合する。上部筐体９１側の他の構成は図１３に示したものと同じである。
【0064】
《第９の実施形態》図１６（Ａ）は第９の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図、図１６（Ｂ）はその正面図である。この例では、２つの面状導体２ａ，２ｂを備えている。面状導体２ａは例えば回路基板に形成されたグランド導体であり、面状導体２ｂは通信端末の筺体の一部を構成する金属筐体部である。面状導体２ｂは、２つの面状の壁部と各壁部間の主面部とを有する。面状導体２ａはグランド導体であって、回路基板の表層または内層に設けられている。回路基板の表層には給電コイル３がチップ型部品として実装されている。回路基板はプリント配線板であって、図示しないが、セルラー用ＲＦ回路や表示装置の駆動回路等、各種の実装部品が搭載されている。
【0065】
面状導体２ａと面状導体２ｂとの間にはスリット２Ｓａ，２Ｓｂが設けられている。すなわち、面状導体２ａの端部と面状導体２ｂの端部はスリット２Ｓａやスリット２Ｓｂを介して対向している。より具体的には、面状導体２ｂの一方壁部と面状導体２ａとの間にスリット２Ｓａが形成されており、面状導体２ｂの他方壁部と面状導体２ａとの間にスリット２Ｓｂが形成されている。面状導体２ａと面状導体の各壁部とは、各々の法線がほぼ直交するように配置されている。
【0066】
金属筺体部は、例えばマグネシウムやアルミニウム、炭素繊維等の導電材によって構成されている。面状導体２ａも導電材によって構成されており、プリント配線板のグランド導体の他、端末内に配置された金属シャーシやシールドケース、バッテリーパックの金属カバー等の各種の金属体を利用できる。
【0067】
給電コイル３は、面状導体２ｂよりも面状導体２ａ寄りに配置されている。すなわち、給電コイル３は、その巻回軸が面状導体２ａに対して平行となるように、面状導体２ａに近接配置されている。このように、複数の面状導体が隣接する部分をスリットとして利用する場合、給電コイルは、その巻回軸方向が最も近い方の面状導体の法線方向と異なるように配置されていればよい。
【0068】
図１６（Ａ）において、破線の矢印は面状導体２ａ，２ｂの周縁部に流れる電流の経路を表わしている。また、図１６（Ｂ）において、矢印はスリット２Ｓａ，２Ｓｂを通る磁束を表している。例えば面状導体２ｂが通信相手のアンテナコイルに近接することによって、面状導体２ｂに誘導電流が発生し、この誘導電流は縁端効果によって主に面状導体２ｂの端縁に沿って流れる。そして、スリット２Ｓａ，２Ｓｂを介して隣接する面状導体２ａに電流が誘導され、この電流は縁端効果によって主に面状導体２ａの端縁に沿って流れる。さらに、給電コイル３はスリット２Ｓａを通る磁界を介して面状導体２ａ，２ｂと結合する。
【0069】
なお、面状導体２ａ，２ｂを直流的に同電位とすれば、面状導体２ａ，２ｂをシールド導体として利用できる。すなわち、面状導体２ａと面状導体２ｂとは、電気的に独立していてもよいが、給電ピン等を介して接続されていてもよい。
【0070】
このように、２つの面状導体が同一平面ではなく異なる面上にあって、スリット２Ｓａ，２Ｓｂが異なる面を有する面状導体の間に設けられていてもよく、同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施形態によれば、金属筺体部自体には、給電コイル３との結合用のスリットや開口を形成する必要が無いので、金属筺体部の強度が大きく低下することが無いし、筺体のデザイン上の自由度も向上する。
【0071】
なお、給電コイル３の配置状態は、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）で説明したものに限定されない。図１７は給電コイル３の配置状態の別の例を示すアンテナ装置の正面図である。図１７に示すように、面状導体２ａはグランド導体であって、絶縁性基板２ｃの表層（または内層）に設けられている。給電コイル３は、面状導体２ａが設けられていない絶縁性基板２ｃの領域に実装されている。給電コイル３は、コイル巻回軸が絶縁性基板２ｃに対し直交し、かつ、コイル開口部の一部がスリット２Ｓａと重なる位置に配置されていてもよい。この場合であっても、給電コイル３はスリット２Ｓａを通る磁界を介して面状導体２ａ，２ｂと結合する。
【0072】
《第１０の実施形態》図１８（Ａ）は第１０の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図、図１８（Ｂ）はその正面図である。図１９は、アンテナ装置の側面図である。この例では、第９の実施形態と同様に２つの面状導体２ａ，２ｂを備えているが、スリット２Ｓａ，２Ｓｂを跨ぐようにして接続部２ｂ１，２ｂ２，２ｂ３，２ｂ４を設け、面状導体２ａと面状導体２ｂとの一部を接続している点で第９の実施形態と相違する。
【0073】
回路基板２ｃには、面状導体２ａ、および、面状導体２ａとは非導通な電極パターン２ａ１，２ａ２が形成されている。第９の実施形態と同様、面状導体２ａは例えば回路基板２ｃに形成されたグランド導体であり、面状導体２ｂは金属筐体の一部である。回路基板２ｃと面状導体２ｂとの間にスリット２Ｓａ，２Ｓｂが設けられている。なお、面状導体２ａとしては、グランド導体の他、金属シャーシやシールドケース、バッテリーパックの金属カバー等の各種の金属体を利用できる。
【0074】
面状導体２ｂは、スリット２Ｓａの長さ方向における両端部近傍で、電極パターン２ａ１，２ａ２と導通するよう、接続部２ｂ１，２ｂ２により回路基板２ｃに接続されている。上述のように電極パターン２ａ１，２ａ２は面状導体２ａとは非導通であるため、スリット２Ｓａ側では、面状導体２ｂは面状導体２ａと非導通となっている。
【0075】
また、面状導体２ｂは、スリット２Ｓｂの長さ方向における両端部近傍で、面状導体２ａと導通するよう、接続部２ｂ３，２ｂ４により回路基板２ｃに接続されている。なお、面状導体２ｂは、スリット２Ｓｂを形成されないように、回路基板２ｃに接続されていてもよい。
【0076】
なお、接続部２ｂ１，２ｂ２，２ｂ３，２ｂ４は、金属のねじであってもよいし、はんだ、導電ペーストなどであってもよい。また、面状導体２ｂが、面状導体２ａにはめ込まれる構造であってもよい。
【0077】
回路基板２ｃのスリット２Ｓａ側には、第９の実施形態と同様に、給電コイル３が実装されている。
【0078】
回路基板２ｃには、電極パターン２ａ１と面状導体２ａとを接続するキャパシタ５ｃが設けられている。面状導体２ａと面状導体２ｂとは、接続部２ｂ１，２ｂ３およびキャパシタ５ｃにより導通し、図１８（Ｂ）に示すように、面状導体２ａ，２ｂにより形成された開口Ａは、インダクタンスを構成する。このインダクタンスは、キャパシタ５ｃとでＬＣ共振回路を構成している。キャパシタ５ｃは、ＬＣ共振回路が、通信信号のキャリア周波数帯内またはキャリア周波数帯近傍で共振するキャパシタンスに定められている。
【0079】
図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）において磁束φ２は給電コイル３およびスリット２Ｓａを通る磁束を示す。このように、スリット２Ｓａに磁束が通ることで、面状導体２ａに電流が誘導される。この結果、開口Ａに沿って面状導体２ａ，２ｂに電流が流れる。すなわち、開口Ａの周囲にループが形成され、この開口Ａを中心にループ状に電流が流れる。これにより、開口Ａに磁束が出入りし、アンテナ装置においては、図１９の矢印に示すように、開口Ａが放射部として作用する。
【0080】
なお、面状導体２ａのうち開口Ａより外側にある部分には、破線矢印に示すように、開口Ａより放射される磁束を打ち消すように渦電流が流れる。したがって、開口Ａから放射された磁界は、面状導体２ｂ側に曲げられて放射されやすい。
【0081】
第１０の実施形態では、長手方向における面状導体２ｂの長さは、面状導体２ａよりも短い構成が好ましい。この構成にすることで、開口Ａからの磁束が面状導体２ｂ側へと放射するようになり、面状導体２ｂを相手側アンテナに向けて通信することで、より効果的に通信ができる。また、キャパシタ５ｃは可変容量素子として、共振周波数を可変としてもよい。
【0082】
《第１１の実施形態》図２０は、第１１の実施形態に係るアンテナ装置の斜視図である。この例では、回路基板２ｃには、面状導体２ａとは非導通の電極パターン２ａ３，２ａ４がさらに形成されている。電極パターン２ａ２，２ａ３と面状導体２ａとは、インダクタ８ａ，８ｂにより導通している。また、電極パターン２ａ４と面状導体２ａとは、キャパシタ５ｄにより導通している。
【0083】
この構成の場合、スリット２Ｓａの内周縁部でインダクタンスが生じ、このインダクタンスとキャパシタ５ｃのキャパシタンスとでＬＣ共振回路を構成する。また、インダクタンス８ａを用いることで、スリット２Ｓａの内周縁部によるインダクタンスのみを利用した場合と比べて、ＬＣ共振回路が通信信号のキャリア周波数帯内またはキャリア周波数帯近傍で共振するよう、インダクタンスを設定し易くなる。同様に、スリット２Ｓｂに磁束が通ることで、スリット２Ｓｂの内周縁部にも、図中矢印方向に電流が誘導される。すなわち、スリット２Ｓｂからも磁束が放射されるようになる。
【0084】
《第１２の実施形態》図２１は、第１２の実施形態に係るアンテナ装置に用いる給電コイルの分解斜視図である。第１２の実施形態に係る給電コイル３ｃは、インダクタンス成分とキャパシタンス成分とを有している。具体的には、図２１に示すように、給電コイル３ｃは、コイルパターンの一部である面内導体３２１ａ，３２１ｂが形成された非磁性体層３１１ａおよび磁性体層３１１ｂと、複数の磁性体層３１２とを有し、複数の磁性体層３１２が非磁性体層３１１ａおよび磁性体層３１１ｂに挟まれた積層構造となっている。複数の磁性体層３１２の側面には、図示しないが、非磁性体層３１１ａおよび磁性体層３１１ｂの面内導体３２１ａ，３２１ｂを接続する側面ビアが形成されている。
【0085】
また、複数の磁性体層３１２のうち、コイル巻回中心部に位置する二つには、積層方向に対向してキャパシタ成分を構成するための平面導体パターン３１２ａ，３１２ｂが形成されている。コイルパターンから発生する磁界は、面内導体３２１ａ，３２１ｂ付近が最も強く、巻回中心部に向かうに従って強度は弱くなる。このため、巻回中心部付近にキャパシタを形成しても、アンテナ特性にあまり影響を与えることはない。
【0086】
非磁性体層３１１ａの下側には入出力端子３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃ，３３１ｄが形成された非磁性体層３１３が積層されている。なお、入出力端子３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃ，３３１ｄは、非磁性体層３１１ａの面内導体３２１ａが形成された面とは反対面に形成されていてもよし、非磁性体層３１１ａの下面に面内導体３２１ａを形成して、非磁性体層３１１ａを磁性体層としてもよい。
【0087】
入出力端子３３１ａ，３３１ｃには、コイルパターンの端部それぞれが接続されている。すなわち、入出力端子３３１ａ，３３１ｃは、給電コイル３ｃのコイルの入出力端子となる。また、入出力端子３３１ｂには、平面導体パターン３１２ｂが接続され、入出力端子３３１ｄには、平面導体パターン３１２ａが接続されている。すなわち、入出力端子３３１ｂ，３３１ｄは、キャパシタの入出力端子となる。
【0088】
図２２は、第１２の実施形態に係る給電コイルを実装する基板の一部を示す図である。図２２に示す回路基板２ｃおよび回路基板２ｃに形成される面状導体２ａは、第１０および第１１の実施形態と同様である。図２２の１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃは、面状導体２ａとは非導通の端子用電極パターンである。給電コイル３ｃは、入出力端子３３１ａが端子用電極パターン１０１ａと、入出力端子３３１ｂが面状導体２ａと、入出力端子３３１ｃが端子用電極パターン１０１ｂと、入出力端子３３１ｄが端子用電極パターン１０１ｃと導通するように配置される。端子用電極パターン１０１ａ，１０１ｂには、ＲＦＩＣ１５が接続される。端子用電極パターン１０１ｂには、第１０および第１１の実施形態で示した面状導体２ｂが、接続部２ｂ１（図１８（Ａ）参照）により接続される。
【0089】
この構成により、給電コイル３ｃは、インダクタンス成分とキャパシタンス成分とを有するため、第１０および第１１の実施形態で説明した別部品としてキャパシタ５ｃが不要となる。この結果、アンテナサイズを大きくすることなく容量を内蔵することができ、回路基板上の省スペース化が可能である。
【0090】
なお、給電コイル３ｃに形成するキャパシタは、積層方向に形成してもよいし、積層方向に直交する方向、すなわち、各層の面に沿った方向に形成してもよい。また、給電コイル３ｃには、キャパシタを複数設けてもよい。
【0091】
以下に、第１２の実施形態に係る給電コイルの変形例を示す。
【0092】
図２３は、別の例の給電コイルの分解斜視図である。この例の給電コイル３ｄは、平面導体パターン３１２ａ，３１２ｂが形成された磁性体層３１２が、コイルパターンの一部である面内導体３２１ａ，３２１ｂが形成された非磁性体層３１１ａ、磁性体層３１１ｂの下側に積層された構成である。すなわち、給電コイル３ｄのコイルと、実装される面状導体２ａとの間にキャパシタを形成することで、面状導体２ａからコイルまでの距離を稼ぐことができるため、面状導体２ａによる影響を軽減することができる。
【0093】
なお、非磁性体層３１１ｂは、磁性体層であってもよい。また、図２３には複数の磁性体層３１２が配置されているが、これらのうちコイル用導体パターン３２１ａの直上に配置される磁性体層３１１ｂ以外の磁性体層は、非磁性体層によって置換されていてもよい。なお、それぞれの層の磁性・非磁性は、目的に応じて適宜選択してもよい。
【0094】
図２４は、別の例の給電コイルの分解斜視図である。この例の給電コイル３ｅは、図２３と同様に、給電コイル３ｅのコイルと、実装される面状導体２ａとの間に、平面導体パターン３１２ａ，３１２ｂによりキャパシタを形成した構成である。さらに、コイルパターンの一部である面内導体３２１ａ，３２１ｂが形成された非磁性体層３１１ａおよび磁性体層３１１ｂの間に挟まれた複数の磁性体層３１２の一つには、ミアンダ状に形成された電極パターン３１２ｃが形成されている。電極パターン３１２ｃは、図示しない側面ビアを介して、一端が平面導体パターン３１２ｂに導通し、他端が入出力端子３３１ｂに導通している。平面導体パターン３１２ｂは、入出力端子３３１ｄに導通している。なお、複数の磁性体層３１２および磁性体層３１１ｂは非磁性体層であってもよいし、非磁性体層３１１ａ，３１１ｂは磁性体層であってもよい。
【0095】
これにより、入出力端子３３１ｂ，３３１ｄの間に、平面導体パターン３１２ａ，３１２ｂにより形成されるキャパシタと、平面導体パターン３１２ｂにより形成されるインダクタとによるＬＣ直列共振回路が接続された構成となる。平面導体パターン３１２ｂにより形成されるインダクタにより、図１８（Ａ）等で説明した、開口Ａによるインダクタンス成分が不足する場合に補うことができ、通信信号のキャリア周波数帯内またはキャリア周波数帯近傍で共振するＬＣ共振回路を実現できる。
【0096】
なお、以上に示した第１〜第９の実施形態ではアンテナ装置が受信動作する場合について説明したが、アンテナの可逆性により、送信アンテナとして作用する場合にも同様に結合する。すなわち、給電コイルが発生する磁界により面状導体に誘導電流が流れ、それによって発生する磁界で通信相手のアンテナと結合することになる。
【0097】
また、本発明のアンテナ装置は、面状導体を放射体として使用しているため、面状導体のいずれの主面を相手側アンテナに向けても通信することができる。
【0098】
また、面状導体は給電コイルと相手側アンテナとの間に配置してもよいし、給電コイルを面状導体と相手側アンテナとの間に配置してもよい。
【符号の説明】
【0099】
１…基板２…面状導体
２Ａ…開口
２ａ…面状導体（第１導体面）
２ｂ…面状導体（第２導体面）
２ｂ１…接続部（第１接続部）
２ｂ３…接続部（第２接続部）
２Ｓ…スリット
２Ｓａ，２Ｓｂ…スリット（スリット部）
２ＳＰ…内周縁部
３，３ａ，３ｂ，３ｃ…給電コイル
４…アンテナコイル
５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…キャパシタ
６…スプリングピン
７…容量形成用電極
１１…磁性体積層部
１２…積層部
１３，１４…ＲＦＩＣ
２１…第１コイル導体
３１…コイル状導体
３２…磁性体コア
６０…ＲＦＩＣ
６１…チップ部品
７１，８１…回路基板
７２…ＵＨＦ帯アンテナ
７６…カメラモジュール
８２…ＵＨＦ帯アンテナ
８３…バッテリーパック
８４…同軸ケーブル
９１…筐体（上部筐体）
９２…下部筐体