特許 5790904 無線通信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5790904

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】無線通信装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 7/00 20060101AFI20150917BHJP

   H01Q 7/04 20060101ALI20150917BHJP

【ＦＩ】

   H01Q7/00

   H01Q7/04

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-524273(P2015-524273)

(86)(22)【出願日】2015年1月27日

(86)【国際出願番号】JP2015052147

【審査請求日】2015年5月11日

(31)【優先権主張番号】特願2014-15477(P2014-15477)

(32)【優先日】2014年1月30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】村山 博美

(72)【発明者】

【氏名】中野 信一

【審査官】 佐藤 当秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開2013−162195（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2010−109623（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第2011／108339（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開2012−164728（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2012−199370（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2012−114941（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｋ １７／００

Ｇ０６Ｋ １９／０７

Ｈ０１Ｑ ７／００− ７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属板からなる本体構造材と、前記本体構造材の内側に前記本体構造材に対して対面配置され、コイルパターンおよびコイル開口を有する平面コイルアンテナと、を備えた無線通信装置であって、
前記本体構造材に形成され、平面視で、前記コイルパターンの少なくとも２箇所で当該コイルパターンと交差し、且つ前記本体構造材の縁端部に連接しない、第１スリットパターンを備えたことを特徴とする無線通信装置。

【請求項2】

前記第１スリットパターンは、平面視で、前記コイル開口の中心を通っている、請求項１に記載の無線通信装置。

【請求項3】

前記第１スリットパターンは、前記コイルパターンの２箇所で当該コイルパターンと交差している、請求項１または２に記載の無線通信装置。

【請求項4】

前記第１スリットパターンは複数本である、請求項１〜３のいずれかに記載の無線通信装置。

【請求項5】

前記複数の第１スリットパターンは、平面視で、前記コイル開口を分割する、請求項４に記載の無線通信装置。

【請求項6】

平面視で、前記コイルパターンの外側で前記コイルパターンの外縁に沿って形成され、前記第１スリットパターンに連接され、且つ前記本体構造材の縁端部に連接されていない、第２スリットパターンを備えた、請求項１〜５のいずれかに記載の無線通信装置。

【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HF帯のＲＦＩＤにおいては、一般的に平面コイルアンテナが利用されている。

【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、あるいはデザイン性の観点で、樹脂筐体に金属めっき加工を施したり、金属筐体を用いたりする場合が増えてきている。

【0004】

しかし、筐体に金属を用いた場合、端末に内蔵する平面コイルアンテナは金属面に対向するので、平面コイルの信号電流を打ち消すような誘導電流（渦電流）が金属面に流れてしまう。そのため、平面コイルアンテナは金属面によって遮蔽されて、相手側装置との通信はできなくなる。

【0005】

渦電流による問題を解消することを目的としたアンテナ装置に関する発明が特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載のアンテナ装置は、ループアンテナを板状導体の近傍に平行配置し、板状導体に、ループアンテナの弧を直交状態に横切る切り込みを形成したことを特徴とするものである。

【0006】

特許文献１に記載されている上記アンテナ装置においては、板状導体に、ループアンテナに流れるアンテナ電流に対して鏡像となるループ状の鏡像電流が流れるが、板状導体の切り込みが、その鏡像電流を横切って形成されている場合、鏡像電流が、切り込みのエッジ部分に突当って２方向に分流され、この分流電流が更に当該板状導体の周囲のエッジを伝って鏡像電流と逆方向に流れることを利用して、鏡像電流の磁界によるアンテナ電流の磁界の相殺を低減しようとするものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９−４８５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に示されているアンテナ装置では、板状導体の外周に切り込みが形成されていて、板状導体の端縁に沿って鏡像電流が流れるようにしている。そのため、板状導体の機械的強度は低下し、例えば、機械的強度を低下させることなく金属筐体に対して上記板状導体の構造を適用することは困難である。また、特許文献１に示しているアンテナ装置を無線通信装置の金属筐体に適用しようとすると、外観デザインの面で大きな制約を受けることになる。

【0009】

本発明の目的は、無線通信装置の金属板からなる本体構造材に平面コイルアンテナが対面している構造において、機械的強度が低下するのを抑制しながら、所定の通信性能を確保できるようにした無線通信装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の無線通信装置は、金属板からなる本体構造材（シャーシ・筐体等）と、前記本体構造材に対して対面配置され、コイルパターンおよびコイル開口を有する平面コイルアンテナと、を備え、
前記本体構造材に形成され、平面視で、前記コイルパターンの少なくとも２箇所で当該コイルパターンと交差し、且つ前記本体構造材導体の縁端部に連接しない、第１スリットパターンを備えたことを特徴とする。

【0011】

前記第１スリットパターンは、平面視で、コイル開口の中心を通っていることが好ましい。

【0012】

前記第１スリットパターンは、コイルパターンの２箇所で当該コイルパターンと交差していることが好ましい。

【0013】

前記第１スリットパターンは複数本であることが好ましい。

【0014】

前記複数の第１スリットパターンは、平面視で、コイル開口を分割するように形成されていることが好ましい。

【0015】

また、平面視で、前記コイルパターンの外側で前記コイルパターンの外縁に沿って形成され、第１スリットパターンに連接され、且つ本体構造材の縁端部に連接されていない、第２スリットパターンを備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、第１スリットパターンは平面視でコイルパターンを少なくとも２箇所で交差しているので、コイルアンテナに信号電流が流れたとき、大きく周回する電流が効果的に抑制され、本体構造材には、コイルアンテナによる磁界を打ち消しあうような誘導電流が流れにくく、通信相手のアンテナとの結合度を高めることができる。また、コイルアンテナのコイル開口に対向するような開口部を設けることなく、しかも第１スリットパターンは本体構造材の縁端部に連接していないので、本体構造材の機械的強度を大きく低下させることもない。よって、本体構造材の機械的強度を大きく低下させることなく、所望の通信距離を確保した無線通信装置を構成できる。

【0017】

特に、コイルパターンの平面視での外側でコイルパターンの外縁に沿って第２スリット部が形成されていると、第１スリット部で隔てられた隣接する２つの領域間で、誘導電流がより結合しにくくなり、通信相手のアンテナとの結合度がより高くなるので、通信距離をさらに大きくすることができる。または、小面積のスリット形成部で、所定の通信距離を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１（Ａ）は第１の実施形態に係る移動体通信端末１０１の正面図、図１（Ｂ）はその背面図である。

【図2】図２はアンテナ部の拡大平面図である。

【図3】図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、平面コイルアンテナのコイルパターンに流れる電流と下部金属筐体９２に流れる電流との関係を示す図である。

【図4】図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）は、第１の実施形態の比較例としての移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。

【図5】図５は、図２に示した第１の実施形態のアンテナ部、および図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示した比較例のアンテナ部の特性を示す図である。

【図6】図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、第２の実施形態に係る移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。

【図7】図７は、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示した第２の実施形態のアンテナ部、および図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示した比較例のアンテナ部の特性を示す図である。

【図8】図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、第３の実施形態に係る移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。

【図9】図９は、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示した第３の実施形態のアンテナ部、および図４に示した比較例のアンテナ部の特性を示す図である。

【図10】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ）は、第４の実施形態に係る移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。

【図11】図１１は、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ）に示した第４の実施形態のアンテナ部、および図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示した比較例のアンテナ部の特性を示す図である。

【図12】図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は第５の実施形態に係る移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。

【図13】図１３は第６の実施形態に係る移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。

【図14】図１４は第７の実施形態に係る移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。

【図15】図１５は第８の実施形態に係る無線通信装置の例としてのノートパソコンの外観斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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している。各実施形態は例示であり、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ことは言うまでもない。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、異なる点についてのみ説明する。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。

【0020】

《第１の実施形態》
図１（Ａ）は第１の実施形態に係る移動体通信端末１０１の正面図、図１（Ｂ）はその背面図である。この移動体通信端末１０１は本発明の「無線通信装置」の例である。移動体通信端末１０１は、本体構造材として上部金属筐体９１および下部金属筐体９２を備えている。移動体通信端末１０１は前面に表示・タッチパネル８０を備えている。下部金属筐体９２の内側にはその下部金属筐体９２に対して平面コイルアンテナが対面配置されている。下部金属筐体９２には、平面コイルアンテナが対面する位置にスリット形成部１０が設けられている。このスリット形成部１０および上記平面コイルアンテナにより移動体通信端末のアンテナ部が構成されている。

【0021】

図２は上記アンテナ部の拡大平面図である。スリット形成部１０は、第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄおよび第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄで構成されている。平面コイルアンテナはコイルパターン２０およびコイル開口２０Ａを備えている。コイルパターン２０は、コイル開口２０Ａとなる周囲に巻回された矩形スパイラル状の導体パターンであり、例えばフレキシブルな基材に形成されている。

【0022】

コイルパターン２０の両端には給電回路および共振周波数調整用の並列キャパシタが接続されている。コイル開口２０Ａおよびコイルパターン２０の裏面側には磁性体層が設けられている。なお、平面コイルアンテナはこうした形態に限定されるものではなく、たとえば、複数のループパターンを積層した積層型のものであってもよいし、コイル開口内に磁性体層を挿入したものであってもよい。また、上記磁性体層はコイルパターン２０の裏面側にのみ設けられていてもよいし、磁性体層が無くてもよい。なお、共振周波数調整用のキャパシタはコイルパターン２０に対して直列に接続されていてもよいし、共振周波数調整用のキャパシタが無くてもよい。

【0023】

第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、平面視で、コイルパターン２０と交差している。第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄはコイル開口２０Ａの中心でつながっている。

【0024】

第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにそれぞれ連接され、且つ下部金属筐体９２の縁端部には連接されていない。すなわち、第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄおよび第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは下部金属筐体９２の面内で閉じている。第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ、第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、一様な幅を持った線状の抜き部である。この幅は0.01mm以上1.0mm以下程度である。

【0025】

図２において、コイルパターン２０の外形寸法は25×25mm、内形寸法は13×13mmである。ライン＆スペース(L/S)は400μm／200μm、ターン数は10である。また、移動体通信端末の筐体内に組み込んだ状態（下部金属筐体９２に対面した状態）での共振周波数が13.56MHzとなるように、上記並列キャパシタの容量は定める。第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄおよび第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのスリット幅は、機械的強度の低下抑制という観点からコイルパターン２０の内径寸法の１／５以下が好ましく、１／１０以下の幅であればより好ましい。本実施形態では、第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄおよび第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのスリット幅はそれぞれ0.1mmである。第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの長さは12.5mm、第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの長さは12.5mmである。

【0026】

図３（Ａ）（Ｂ）は平面コイルアンテナのコイルパターンに流れる電流と下部金属筐体９２に流れる電流との関係を示す図である。図３（Ａ）において、矢印はコイルパターン２０に流れる信号電流の方向の例である。図３（Ｂ）において、ループ状の電流ｉｏ，ｉｉは下部金属筐体９２に流れる誘導電流を示している。

【0027】

コイルパターン２０に流れる電流により発生される磁界を介して下部金属筐体９２に渦電流が誘導される。第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは平面視でコイルパターンを４箇所で交差しているので、下部金属筐体９２に誘導される電流は第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄで遮断される。

【0028】

その結果、金属筺体９２には、コイルパターン２０に流れる信号電流と鏡像関係になるような大きく周回する渦電流は流れず、第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄで区分された領域内を小さく周回する渦電流ｉｉが流れる。

【0029】

このように、第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、渦電流が流れる範囲を区分するので、上記小さく周回する渦電流ｉｉの隣接する電流の方向は互いに逆となり、渦電流により発生される磁界は、コイル開口２０Ａの中心付近（第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの近傍）で相殺される。各区分に流れる渦電流が、互いの隣接部分で効果的に相殺されるために、第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、平面視で、コイル開口２０Ａの中心を通ってコイル開口２０Ａを等分するように形成されていることが好ましい。

【0030】

また、このように第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが、渦電流の流れる範囲を区分するためには、第１スリットパターンは、コイルパターン２０の少なくとも２個所でコイルパターン２０と交差していることが好ましい。また、渦電流の流れる範囲を多く区分するために第１スリットパターンは複数本であることが好ましい。

【0031】

第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、電流ｉｉの周回範囲を抑制する。また、第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄはコイルパターン２０の外縁とほぼ同じ位置あるいはわずかに外側に形成されているので、第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、スリット形成部１０の周囲を周回しようとする渦電流ｉｏ、つまり、第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄによって区分された領域内を流れようとする渦電流を抑制する。

【0032】

したがって、平面コイルアンテナによる磁界が渦電流で打ち消されにくく、平面コイルアンテナの磁界は下部金属筐体９２を等価的に抜けて、通信相手のアンテナと結合する。

【0033】

図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第１の実施形態の比較例としての移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。図４（Ａ）は、下部金属筐体９２に開口もスリットも形成されていない例、図４（Ｂ）は、下部金属筐体９２の、平面コイルアンテナが対向する位置に開口が形成されている例、図４（Ｃ）は、下部金属筐体９２に、平面コイルアンテナのコイル開口２０Ａの中心から放射方向へ延びる１本のスリットパターン１３が形成されている例である。平面コイルアンテナの構成はいずれも図２に示したものと同じである。

【0034】

図５は、図２に示した第１の実施形態のアンテナ部、および図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示した比較例のアンテナ部の特性を示す図である。図５において縦軸は通信相手側アンテナとの結合係数である。通信相手側アンテナはリーダ・ライタ用のφ70ｍｍのループアンテナである。アンテナ間の距離は25mmである。

【0035】

図５において(0A)(0B)(0C) は図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示した各アンテナ部の特性であり、(1) は図２に示した第１の実施形態のアンテナ部の特性である。図４（Ａ）に示したように、下部金属筐体９２に開口もスリットも形成されていないと結合係数は0.0003と極めて小さく、アンテナとして機能しない。図４（Ｂ）に示したように、下部金属筐体９２の、平面コイルアンテナが対向する位置に開口が形成されていると、結合係数は0.019となり、通信相手側アンテナと強く結合する。図４（Ｃ）に示したように、下部金属筐体９２の、平面コイルアンテナが対向する位置に１本のスリット１３が形成されていると、結合係数は0.0048となり、通信相手側アンテナと僅かに結合する。図２に示した第１の実施形態に係るアンテナ部であれば、結合係数は0.0101となり、通信相手側アンテナと充分結合する。

【0036】

本実施形態によれば、スリット形成部１０のスリット総面積が図４（Ｂ）に示した開口の面積に比べて非常に小さいにも拘わらず比較的大きな結合係数が得られる。また、コイルアンテナのコイル開口に対向する開口部を設けることなく、しかも第１スリットパターンは本体構造材の縁端部に連接していないので、本体構造材の機械的強度を大きく低下させること、あるいは本体構造材のデザイン性を大きく損なうことはない。さらに、金属筐体に幅0.1mm程度のスリットが形成されるだけであるので、通常の使用状態では視認し難く、外観デザイン上の制約を受けない。

【0037】

《第２の実施形態》
第２の実施形態では、スリット形成部の第１スリットパターンの数の違いによる特性の違いについて示す。

【0038】

図６（Ａ）（Ｂ）は第２の実施形態に係る移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。図６（Ａ）において、スリット形成部は、第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄで構成されている。図６（Ｂ）において、スリット形成部は、第１スリットパターン１１ａ，１１ｃ，１１ｄで構成されている。第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの長さはそれぞれ22.5mmである。いずれの平面コイルアンテナもコイルパターン２０およびコイル開口２０Ａを備えている。平面コイルアンテナの構成は、第１の実施形態で示したものと同じである。

【0039】

図７は、図６（Ａ）（Ｂ）に示した第２の実施形態のアンテナ部、および図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示した比較例のアンテナ部の特性を示す図である。図７において縦軸は通信相手側アンテナとの結合係数である。測定条件は第１の実施形態で示したものと同じである。

【0040】

図７において(0A)(0B)(0C) は図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示した各アンテナ部の特性であり、(2A)(2B) は図６（Ａ）（Ｂ）に示した第２の実施形態のアンテナ部の特性である。図６（Ａ）に示したように、下部金属筐体９２の、平面コイルアンテナが対向する位置に十字状に４本の第１スリットパターンが形成されていると、結合係数は0.0142となり、通信相手側アンテナと強く結合する。図６（Ｂ）に示したように、下部金属筐体９２の、平面コイルアンテナが対向する位置にＴ字状に３本の第１スリットパターンが形成されている場合でも、結合係数は0.0122となり、通信相手側アンテナと強く結合する。

【0041】

《第３の実施形態》
第３の実施形態では、スリット形成部の第１スリットパターンの形状の違いによる特性の違いについて示す。

【0042】

図８（Ａ）（Ｂ）は第３の実施形態に係る移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。図８（Ａ）において、スリット形成部は１本の第１スリットパターン１１で構成されている。第１スリットパターン１１のうち、Ｙ軸方向に延びる部分の長さは13mm、Ｘ軸方向に延びる部分の長さはそれぞれ22.5mmである。このように、第１スリットパターン１１は１本であっても、コイル開口２０Ａの中央を通って、コイルパターン２０を２個所で交差するように配置することで、同方向に小さく周回する渦電流が隣接する。また、第１スリットパターン１１はコイルパターン２０の外方へ突出しているので、スリット形成部の周囲を周回しようとする渦電流も抑制される。

【0043】

図８（Ｂ）において、スリット形成部はそれぞれＬ字形の２本の第１スリットパターン１１ｅ，１１ｆで構成されている。第１スリットパターン１１ｅ，１１ｆのＸ軸方向の長さは37.5mm、Ｙ軸方向の長さは12mmである。このように、第１スリットパターンがコイル開口２０Ａの中心付近を通っていなくても、第１スリットパターン１１ｅ，１１ｆの内側（コイル開口２０Ａの内部）を周回する電流は第１スリットパターン１１ｅ，１１ｆに沿って流れ、第１スリットパターン１１ｅ，１１ｆの外側に沿ってそれぞれ周回する電流が流れる。また、第１スリットパターン１１ｅ，１１ｆはコイルパターン２０の外方へ突出しているので、スリット形成部の周囲を周回しようとする渦電流も抑制される。

【0044】

図９は、図８（Ａ）（Ｂ）に示した第３の実施形態のアンテナ部、および図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示した比較例のアンテナ部の特性を示す図である。図９において縦軸は通信相手側アンテナとの結合係数である。測定条件は第１の実施形態で示したものと同じである。

【0045】

図９において(0A)(0B)(0C) は図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示した各アンテナ部の特性であり、(3A)(3B) は図８（Ａ）（Ｂ）に示した第３の実施形態のアンテナ部の特性である。図８（Ａ）に示したように、第１スリットパターン１１は１本であっても、コイルパターンを２個所で交差することにより、0.0126と高い結合係数が得られる。また、図８（Ｂ）に示したように、第１スリットパターンがコイル開口２０Ａの中心付近を通っていなくても、第１スリットパターンがコイルパターン２０の外方へ延伸することにより、0.012と高い結合係数が得られる。

【0046】

《第４の実施形態》
第４の実施形態では、スリット形成部の第２スリットパターンによる作用効果について示す。

【0047】

図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は第４の実施形態に係る移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。図１０（Ａ）に示すアンテナ部の第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの長さは第１の実施形態で示したスリット形成部１０の第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの長さの２倍であり、コイルパターン２０の外形寸法に等しい。

【0048】

図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示した例において第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを分離したものである。図１０（Ｃ）は、第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの寸法を半分にし、それぞれの一端が第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに連接したものである。図１０（Ｄ）は、図１０（Ｃ）に示した例から、第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを、コイルパターン２０の外周に沿って延長したものである。

【0049】

図１１は、図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示した第４の実施形態のアンテナ部、および図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示した比較例のアンテナ部の特性を示す図である。図１１において縦軸は通信相手側アンテナとの結合係数である。測定条件は第１の実施形態で示したものと同じである。

【0050】

図１１において(0A)(0B)(0C) は図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示した各アンテナ部の特性であり、(1) は第１の実施形態で示したアンテナ部の特性である。(4A)(4B)(4C)(4D) は図１０（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示した第４の実施形態のアンテナ部の特性である。

【0051】

図１０（Ａ）に示したように、第２スリットパターンを長くすることにより、0.0133と高い結合係数が得られる。また、図１０（Ｂ）に示したように、第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを分離すると、渦電流を区分する効果が小さくなるので、第２スリットパターンが長いにも拘わらず、結合係数は多少低下する。また、図１０（Ｃ）に示したように、第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの寸法が短くても、それぞれの一端が第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに連接していることにより、0.0126と高い結合係数が得られる。また、図１０（Ｄ）に示したように、コイルパターン２０を囲むように第２スリットパターンを延長することにより、0.0142と高い結合係数が得られる。

【0052】

《第５の実施形態》
第５の実施形態では、平面コイルアンテナのコイルパターンが矩形以外の例について示す。

【0053】

図１２（Ａ）（Ｂ）は第５の実施形態に係る移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。いずれの例も、平面コイルアンテナのコイルパターン２０は、全体が円形のスパイラル状のパターンである。コイルパターン２０は簡略化して表している。

【0054】

図１２（Ａ）に示す例では、スリット形成部は、１２０°等角度で放射状に延びる第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃおよび円弧状の第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃで構成されている。第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃはコイルパターン２０と交差し、第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃはコイルパターン２０の外縁に沿って形成されている。

【0055】

図１２（Ｂ）に示す例では、スリット形成部は、９０°等角度で放射状に延びる第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄおよび円弧状の第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄで構成されている。第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄはコイルパターン２０と交差し、第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄはコイルパターン２０の外縁に沿って形成されている。

【0056】

このように、平面コイルアンテナのコイルパターンが円形である場合に、第２スリットパターンは円弧状であってもよい。また、第１スリットパターンは５本以上である場合にも等角度で放射状に延びるパターンであることが好ましい。

【0057】

《第６の実施形態》
第６の実施形態では、第１スリットパターンおよび第２スリットパターンの他の形状について示す。

【0058】

図１３は第６の実施形態に係る移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。スリット形成部は、第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄおよび第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄで構成されている。第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとの連接部は湾曲している。コイルパターン２０の外側でコイルパターン２０の外縁に沿って延びている部分が第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄである。但し、図１３に示す例では、第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの先端へ向かうほどコイルパターン２０から離れるパターンである。

【0059】

このように、第１スリットパターン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄはコイルパターン２０に対して斜めに交差してもよい。また、第２スリットパターン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは放射方向から傾斜するパターンまたは渦巻状であってもよい。

【0060】

《第７の実施形態》
第７の実施形態では、スリット形成部の他の例およびコイルパターンの他の形状の例を示す。

【0061】

図１４は第７の実施形態に係る移動体通信端末のアンテナ部の平面図である。スリット形成部は、"NFC"というスリットによる文字パターンで構成されている。平面コイルアンテナのコイルパターン２０は、その概形が長方形である。このコイルパターン２０に上記スリットによる文字パターンが重なるように、コイルパターン２０および上記スリットによる文字パターンが配置されている。

【0062】

上記スリットによる文字パターンのうち、コイルパターンと交差してそのまま直線状に延びる部分は第１スリットパターンであり、コイルパターン２０の外縁に沿って延びる部分は第２スリットパターンである。このように閉じたスリットを複数個備える場合にも同様に適用できる。

【0063】

《第８の実施形態》
第８の実施形態では、無線通信装置の他の例について示す。図１５は第８の実施形態に係る無線通信装置の例としてのノートパソコンの外観斜視図である。このノートパソコン１０２は金属筐体９０を備え、操作面のうち、特にタッチパッド横のスペースにスリット形成部１０が設けられている。スリット形成部１０には、これまでに示した実施形態と同様に、平面コイルアンテナのコイルパターンが配置されている。

【0064】

このようにしてノートパソコンの操作面の一部をＮＦＣのための送受信部として用いることができる。

【0065】

《他の実施形態》
以上に示した各実施形態では、無線通信装置の金属筐体にスリット形成部を設けたが、このスリット形成部に、スリットパターンを隠すようにデザインした絶縁性のシールを貼付してもよい。

【0066】

以上に示した各実施形態では、装置外部の本体構造材としての金属筐体にスリット形成部を設けたが、本発明はこれに限らない。例えば樹脂筐体の内部に本体構造材としての金属シャーシを備える場合に、その金属シャーシにスリット形成部を設けてもよい。

【0067】

以上に示した各実施形態では、第１スリットパターンが４本までの例を示したが、第１スリットパターンは４本以上あってもよい。また、第２スリットパターンはすべての第１スリットパターンにそれぞれ連接している必要はなく、複数の第１スリットパターンのうち幾つかの第１スリットパターンにのみ第２スリットパターンが連接していてもよい。

【0068】

以上に示した実施形態では、スリット幅0.1mmのスリットを形成する例を示したが、本発明において「スリット」はコイルパターンの内形幅の１／５以下の幅の切れ込みである。本体構造材の機械的強度を確保するためには、スリットの幅はコイルパターンの内形幅の１／１０以下であることが好ましい。また、スリットの総面積は、金属筺体の強度やシールド性の維持のため、コイル開口２０Ａの面積より小さいことが好ましい。

【0069】

以上の各実施形態で示したスリット形成部および平面コイルアンテナによるアンテナ部は、例えばＲＦＩＤアンテナに適用した場合、タグ用アンテナとして用いることもできる。また、リーダ／ライタ用アンテナとして利用することもできる。

【符号の説明】

【0070】

ｉｏ，ｉｉ…渦電流
１０…スリット形成部
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…第１スリットパターン
１１ｅ，１１ｆ…第１スリットパターン
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…第２スリットパターン
１３…スリットパターン
２０…コイルパターン
２０Ａ…コイル開口
８０…タッチパネル
９０…金属筐体
９１…上部金属筐体
９２…下部金属筐体
１０１…移動体通信端末
１０２…ノートパソコン

【要約】

金属筐体（９２）等の本体構造材と、本体構造材の内側に本体構造材に対して対面配置され、コイルパターン（２０）およびコイル開口（２０Ａ）を有する平面コイルアンテナと、を備えた無線通信装置であって、本体構造材に形成され、平面視で、コイルパターン（２０）の少なくとも２箇所で当該コイルパターン（２０）と交差し、且つ本体構造材の縁端部に連接しない、第１スリットパターン（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）を備える。これにより、機械的強度を確保し、所定の通信性能を確保する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】