特許 6981334 複合アンテナ装置及び電子機器

(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】6981334

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】複合アンテナ装置及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01Q 7/00 20060101AFI20211202BHJP

   H01Q 7/06 20060101ALI20211202BHJP

   H01Q 5/385 20150101ALI20211202BHJP

   H01Q 5/10 20150101ALI20211202BHJP

   H04B 5/02 20060101ALI20211202BHJP

   H02J 50/12 20160101ALI20211202BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20211202BHJP

【ＦＩ】

   H01Q7/00

   H01Q7/06

   H01Q5/385

   H01Q5/10

   H04B5/02

   H02J50/12

   H02J50/80

【請求項の数】9

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2018-57735(P2018-57735)

(22)【出願日】2018年3月26日

(65)【公開番号】特開2019-169907(P2019-169907A)

(43)【公開日】2019年10月3日

【審査請求日】2020年12月8日

(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】向井 剛

(72)【発明者】

【氏名】市川 敬一

【審査官】 鈴木 肇

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／１４７１３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／１１９２１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−２４７５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２９４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１４７１３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１７／０００５３９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１６１６０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００５／０１７８２１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ ５／００−１１／２０

Ｈ０２Ｊ ５０／００−５０／９０

Ｈ０４Ｂ ５／００− ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１コイル開口部を有する第１コイル導体を備える第１システム用の第１アンテナと、
前記第１コイル導体の巻回軸方向から視て前記第１コイル開口部内に配置された第２コイル導体と、前記第２コイル導体に接続される第１キャパシタと、を有する第１共振回路と、第３コイル導体と、前記第３コイル導体に接続される第２キャパシタと、を有する第２共振回路と、を備える第２システム用の第２アンテナと、
で構成される複合アンテナ装置であって、
前記第２コイル導体は、第２コイル開口部を有し、給電回路に接続され、
前記第３コイル導体は、第３コイル開口部を有し、
前記第２コイル導体と前記第３コイル導体とは磁界結合し、
前記第２コイル導体のインダクタンスは、前記第３コイル導体のインダクタンスより大きく、
前記第２コイル開口部の面積は、前記第３コイル開口部の面積より小さく、
前記第１共振回路と前記第２共振回路との結合による複合共振回路の２つの共振周波数のいずれもが、前記第１システムで用いる周波数より高い、
ことを特徴とする、複合アンテナ装置。

【請求項2】

前記第１コイル導体の巻回軸、前記第２コイル導体の巻回軸、及び前記第３コイル導体の巻回軸は互いに平行である、
請求項１に記載の複合アンテナ装置。

【請求項3】

前記第３コイル導体は、前記第１コイル導体に近接する部分である第１部分と、前記第１コイル導体から離れ、かつ前記第１部分とは電流の周回方向が逆方向である第２部分とを有し、
前記第２コイル導体は前記第１部分より前記第２部分に近接する、
請求項２に記載の複合アンテナ装置。

【請求項4】

前記第１コイル導体の巻回軸と前記第２コイル導体の巻回軸とは直交し、
前記第１コイル導体の巻回軸と前記第３コイル導体の巻回軸とは平行である、
請求項１に記載の複合アンテナ装置。

【請求項5】

前記第３コイル導体は、前記第１コイル導体に近接する部分である第１部分と、前記第１コイル導体から離れ、かつ前記第１部分とは電流の周回方向が逆方向である第２部分とを有し、
前記第１コイル導体の巻回軸方向から視て、前記第２コイル開口部の第１開口端が前記第３コイル開口部の外側に位置し、前記第２コイル開口部の第２開口端が前記第３コイル開口部の内側に位置し、前記第２コイル導体の一部が前記第２部分に重なる、
請求項４に記載の複合アンテナ装置。

【請求項6】

主面を有する磁性体を更に備え、
前記磁性体は、前記第２コイル導体と前記給電回路とを接続する配線と、前記第１コイル導体と、の間に配置され、
前記磁性体の前記主面は前記第１コイル導体に対向配置される、
請求項１から５のいずれかに記載の複合アンテナ装置。

【請求項7】

前記磁性体は磁性体開口を有し、
前記第１コイル導体の巻回軸方向から視て、前記第２コイル導体及び前記第３コイル導体は、前記磁性体開口の中に配置される、
請求項６に記載の複合アンテナ装置。

【請求項8】

第１システム用の第１アンテナ及び第２システム用の第２アンテナで構成される複合アンテナ装置と、
前記第１アンテナに接続される第１システム用回路と、
前記第２アンテナに接続される第２システム用回路と、
を備える電子機器において、
前記複合アンテナ装置は、
第１コイル開口部を有する第１コイル導体を備える前記第１アンテナと、
前記第１コイル導体の巻回軸方向から視て前記第１コイル開口部内に配置された第２コイル導体と、前記第２コイル導体に接続される第１キャパシタと、を有する第１共振回路と、第３コイル導体と、前記第３コイル導体に接続される第２キャパシタと、を有する第２共振回路と、を備える前記第２アンテナと、
で構成される複合アンテナ装置であって、
前記第２コイル導体は、第２コイル開口部を有し、給電回路に接続され、
前記第３コイル導体は、第３コイル開口部を有し、
前記第２コイル導体と前記第３コイル導体とは磁界結合し、
前記第２コイル導体のインダクタンスは、前記第３コイル導体のインダクタンスより大きく、
前記第２コイル開口部の面積は、前記第３コイル開口部の面積より小さく、
前記第１共振回路と前記第２共振回路との結合による複合共振回路の２つの共振周波数のいずれもが、前記第１システムで用いる周波数より高い、
ことを特徴とする、電子機器。

【請求項9】

前記第１システムは非接触電力伝送システムであり、前記第２システムは近距離無線通信システムであり、
前記第１システム用回路は送電回路又は受電回路であり、前記第２システム用回路は給電回路である、請求項８に記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複合アンテナ装置に関し、例えば２つのコイルアンテナを備え、異なる２つのシステムで使用される複合アンテナ装置、及びそれを備える電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、近距離無線通信（NFC：Near Field Communication）システムと、非接触電力伝送システムの両方に兼用される複合アンテナ装置が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、第１システム用のコイルアンテナと第２システム用のコイルアンテナとを備えた複合アンテナ装置が開示されている。上記複合アンテナ装置では、第１システム用コイル導体のコイル開口内に第２システム用のコイル導体を配置するため、小型の複合アンテナが構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１７／１１９２１５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば近距離無線通信システムと非接触電力伝送システムの両方に兼用される複合アンテナ装置の場合、複合アンテナ装置の小型化を図るためには、非接触電力伝送用コイルのコイル開口内のスペースに近距離無線通信用コイルを配置することが効果的である。しかし、特許文献１に示される構成では、次のような解決すべき課題があった。

【0006】

まず、無線通信の通信性能を高めるために、給電回路に接続された無線通信用コイルのコイル開口を非接触電力伝送用コイルのコイル開口と同程度にまで大きくすると、非接触電力伝送用コイルと無線通信用コイルとが結合しやすくなる。そのことにより、非接触電力伝送時に無線通信用コイル側へエネルギーが流れて充電性能が劣化する。

【0007】

また、無線通信の通信性能を高めるために、無線通信用コイルの巻回数を多くすると、非接触電力伝送用コイルの実効的なコイル開口が小さくなる場合がある。この場合には、非接触電力伝送の性能が劣化する。

【0008】

本発明の目的は、異なる２つのシステムで使用される２つのアンテナの通信性能を確保しつつ、２つのアンテナ間の不要結合を抑制し、２つのアンテナの相互作用（干渉）を抑制した複合アンテナ装置を提供することにある。また、その複合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】

【0009】

（１）本発明の一例としての複合アンテナ装置は、第１システム用の第１アンテナと第２システム用の第２アンテナとで構成される。第１アンテナは、第１コイル開口部を有する第１コイル導体を備える。第２アンテナは、第１コイル導体の巻回軸方向から視て第１コイル開口部内に配置された第２コイル導体と、第２コイル導体に接続される第１キャパシタと、を有する第１共振回路と、第３コイル導体と、第３コイル導体に接続される第２キャパシタと、を有する第２共振回路と、を備える。そして、第２コイル導体は、第２コイル開口部を有し、給電回路に接続される。また、第３コイル導体は、第３コイル開口部を有する。第２コイル導体と第３コイル導体とは磁界結合する。第２コイル導体のインダクタンスは、第３コイル導体のインダクタンスより大きく、第２コイル開口部の面積は、第３コイル開口部の面積より小さい。第１共振回路と第２共振回路との結合による複合共振回路の２つの共振周波数はいずれも、第１システムで用いる周波数より高い。

【0010】

上記構成によれば、装置が大型化することなく、第１アンテナと第２アンテナとの不要結合が抑制されつつ、第３コイル開口部を大きくすることで第２アンテナを用いるシステムの効率（通信性能、電力伝送効率）が高められる。

【0011】

（２）本発明の一例としての複合アンテナ装置は、第１コイル導体の巻回軸、第２コイル導体の巻回軸、及び第３コイル導体の巻回軸が互いに平行である。この構成によれば、第２コイル導体と第３コイル導体との結合を容易に確保できる。

【0012】

（３）本発明の一例としての複合アンテナ装置は、上記（２）に記載の構成において、第３コイル導体が第１コイル導体に近接する部分である第１部分と、第１コイル導体から離れ、かつ第１部分とは電流の周回方向が逆方向である第２部分とを有し、第２コイル導体は第１部分より第２部分に近接する。この構成によれば、第２コイル導体と第１コイル導体との不要結合を抑制しつつ、第２コイル導体と第３コイル導体との結合が高められる。

【0013】

（４）本発明の一例としての複合アンテナ装置は、第１コイル導体の巻回軸と第２コイル導体の巻回軸とが直交し、第１コイル導体の巻回軸と第３コイル導体の巻回軸とが平行である。この構成によれば、第１コイル導体と第２コイル導体との不要結合を充分に抑制できる。

【0014】

（５）本発明の一例としての複合アンテナ装置は、上記（４）に記載の構成において、第３コイル導体が、第１コイル導体に近接する部分である第１部分と、第１コイル導体から離れ、かつ第１部分とは電流の周回方向が逆方向である第２部分とを有し、第１コイル導体の巻回軸方向から視て、第２コイル開口部の第１開口端が第３コイル開口部の外側に位置し、第２コイル開口部の第２開口端が第３コイル開口部の内側に位置して、第２コイル導体の一部が第２部分に重なる。この構成によれば、第２コイル導体と第３コイル導体との結合度を容易に高められる。

【0015】

（６）本発明の一例としての複合アンテナ装置は、主面を有する磁性体を更に備え、この磁性体は、第２コイル導体と給電回路とを接続する配線と、第１コイル導体と、の間に配置され、磁性体の主面は第１コイル導体に対向配置される。この構成によれば、第１コイル導体のコイル開口を通る磁束に対して第２コイル導体及びそれに繋がる配線が悪影響を与えない。

【0016】

（７）本発明の一例としての複合アンテナ装置は、上記（６）に記載の構成において、磁性体は開口部を有し、第１コイル導体の巻回軸方向から視て、第２コイル導体及び第３コイル導体は、磁性体の開口部内に配置される。この構成によれば、第２コイル導体及び第３コイル導体が磁性体の悪影響を受けないので、第２アンテナを用いるシステムの効率（通信性能、電力伝送効率）が高められる。

【0017】

（８）本発明の一例としての電子機器は、第１システム用の第１アンテナ及び第２システム用の第２アンテナで構成される複合アンテナ装置と、第１アンテナに接続される第１システム用回路と、第２アンテナに接続される第２システム用回路と、を備える。そして、複合アンテナ装置は、上記（１）に記載の構成である。

【0018】

上記構成によれば、装置が大型化することなく、第１システムと第２システムの干渉が抑制された電子機器が得られる。

【0019】

（９）本発明の一例としての電子機器は、上記（８）に記載に構成において、第１システムは非接触電力伝送システムであり、第２システムは近距離無線通信システムであり、第１システム用回路は送電回路又は受電回路であり、第２システム用回路は給電回路である。この構成によれば、小型でありながら、近距離無線通信の高い通信性能と非接触電力伝送の高い効率を有する電子機器が得られる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、異なる２つのシステムで使用される２つのアンテナ間の不要結合を抑制することにより、２つのアンテナの相互作用（干渉）を抑制した複合アンテナ装置が得られる。また、その複合アンテナ装置を備える電子機器が構成できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は第１の実施形態に係る電子機器が備える複合アンテナ装置１０１の斜視図である。

【図2】図２（Ａ）は複合アンテナ装置１０１の平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ部分での複合アンテナ装置１０１の断面図である。

【図3】図３は、第１コイル導体１による第１コイル開口部、第２コイル導体２による第２コイル開口部、及び第３コイル導体３による第３コイル開口部の関係を示す図である。

【図4】図４はチップコイル２０の構成を示す斜視図である。

【図5】図５（Ａ）は、第２コイル導体２及び第３コイル導体３等の平面図である。図５（Ｂ）は電力伝送相手側コイル６と第１コイル導体１との位置関係等を示す断面図である。

【図6】図６（Ａ）は、第２コイル導体２及び第３コイル導体３等の平面図である。図６（Ｂ）は通信相手側コイルアンテナ７と第３コイル導体３との位置関係等を示す断面図である。

【図7】図７は、第３コイル導体３の第１部分３１が１ターン以上の導体パターンで構成されている例を示す平面図である。

【図8】図８は、第３コイル導体３の第１部分３１が１ターンに満たない導体パターンで構成されている例を示す平面図である。

【図9】図９は、互いに逆方向に電流が周回する部分を有する第３コイル導体３の例を示す平面図である。

【図10】図１０は、複合アンテナ装置の等価回路と、複合アンテナ装置に繋がる、又は結合する、回路の構成を示す図であり、複合アンテナ装置１０１を非接触電力伝送システムで用いる状態を表している。

【図11】図１１は、複合アンテナ装置の等価回路と、複合アンテナ装置に繋がる、又は結合する、回路の構成を示す図であり、複合アンテナ装置１０１を近距離無線通信システムで用いる状態を表している。

【図12】図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は、電力伝送相手側コイル６と、これに結合する第３コイル導体及びキャパシタ４による閉ループ回路との関係について示す図である。

【図13】図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、第３コイル導体３に対してそれぞれ異なる位置にキャパシタ４を接続した状態を示す図である。

【図14】図１４は複合アンテナ装置１０１に繋がる、又は結合する、回路の構成を示す図である。

【図15】図１５（Ａ）は第２の実施形態に係る複合アンテナ装置の一部である第３コイル導体３とチップコイル２０との位置関係を示す平面図である。図１５（Ｂ）は、第３コイル導体３とチップコイル２０との磁界結合について示す断面図である。

【図16】図１６は第３の実施形態に係るチップコイル２０の内部の構成を示す斜視図である。

【図17】図１７は、第３の実施形態に係る複合アンテナ装置の一部である第３コイル導体３とチップコイル２０との位置関係を示す平面図である。

【図18】図１８は第４の実施形態に係る複合アンテナ装置を備える電子機器の主要部の断面図である。

【図19】図１９は第４の実施形態の別の複合アンテナ装置及び電子機器の主要部の断面図である。

【図20】図２０は、非接触電力伝送のために設けられた磁性体板５の透磁率の周波数依存性と、チップコイル２０内に設けられている磁性体層の透磁率の周波数依存性を示す図である。

【図21】図２１は第５の実施形態に係る電子機器の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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。要点の説明又は理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能である。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。

【0023】

以降に示す各実施形態では、非接触電力伝送システムを第１システムとし、近距離無線通信システムを第２システムとし、第１システム用の第１アンテナが非接触電力伝送用のアンテナであり、第２システム用の第２アンテナが近距離無線通信用のアンテナである例について示す。上記非接触電力伝送システムは、例えば、ワイヤレスパワーコンソーシアム（Wireless Power Consortium; WPC）が策定したワイヤレス給電の国際標準規格Ｑｉに従ったものである。また、上記近距離無線通信システムは、例えば、13.56MHzの周波数を利用して近距離通信を行う国際標準規格NFCに従ったものである。

【0024】

《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係る電子機器が備える複合アンテナ装置１０１の斜視図である。図２（Ａ）は複合アンテナ装置１０１の平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ部分での複合アンテナ装置１０１の断面図である。

【0025】

複合アンテナ装置１０１は、磁性体板５と、第１コイル導体１と、チップコイル２０と、第３コイル導体３と、キャパシタ４とを備える。第１コイル導体１は絶縁性基材１１の両面に亘って形成されている。第３コイル導体３は絶縁性基材１１の上面に形成されている。チップコイル２０とキャパシタ４は絶縁性基材１１の上面に実装されている。

【0026】

第１コイル導体１は第１システム（非接触電力伝送システム）用の第１アンテナを構成する。チップコイル２０と第３コイル導体３とキャパシタ４とで、第２システム（近距離無線通信システム）用の第２アンテナを構成する。

【0027】

図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）は、第１コイル導体１による第１コイル開口部、第２コイル導体２による第２コイル開口部、及び第３コイル導体３による第３コイル開口部の関係を示す図である。図３（Ａ）には、第１コイル導体１による第１コイル開口部１ＡＰをハッチングで表している。図３（Ｂ）には、第３コイル導体３による第３コイル開口部３ＡＰをハッチングで表している。図３（Ｃ）には、第２コイル導体２による第２コイル開口部２ＡＰをハッチングで表している。

【0028】

第１コイル導体１はスパイラル状のコイル導体が２層に亘って形成されたものであり、第１コイル開口部１ＡＰを有する。

【0029】

第３コイル導体３は第３コイル開口部を有する。第１コイル導体１の巻回軸方向から視て、第３コイル導体３は第１コイル開口部１ＡＰ内に配置されている。

【0030】

チップコイル２０は第２コイル導体２を備える。この第２コイル導体２は給電回路に接続される。第２コイル導体２の巻回軸は図２におけるＺ軸方向を向く。つまり、第２コイル導体２は第３コイル導体３が形成する面（Ｘ−Ｙ面）に平行な面沿って巻回されている。なお、本件明細書中で述べる「平行」とは、厳密に平行であることのみを意味するものではない。概ね平行であればよく、０°以上１０°未満の角度がついていてもよい。

【0031】

第３コイル導体３は、第１コイル導体１に近接する部分である第１部分３１と、第１コイル導体１から離れ、かつ第１部分３１とは電流の周回方向（旋回方向）が逆の部分である第２部分３２を有する。チップコイル２０を第１部分３１よりも第２部分３２に近接して配置することにより、チップコイル２０に形成されている第２コイル導体は第３コイル導体３の第２部分３２と磁界結合しやすくなる。

【0032】

第２コイル導体２のインダクタンスは第３コイル導体３のインダクタンスより大きい。例えば第２コイル導体２のインダクタンスは、第３コイル導体のインダクタンスの５〜１００倍（通常は１０倍程度）であることが好ましい。

【0033】

また、第２コイル導体２の第２コイル開口部２ＡＰの面積は、第３コイル開口部３ＡＰの面積より小さい。ここで、第２コイル開口部の面積は、例えば、第２コイル導体の巻回軸方向から見た場合の、第２コイル開口部の面積をいう。また、第３コイル開口部３ＡＰの面積は、例えば、第３コイル導体が形成される絶縁性基材１１を平面視した場合の、第３コイル開口部３ＡＰの面積をいう。例えば第３コイル開口部の面積は、第２コイル開口の面積の１０倍〜５００倍であることが好ましい。

【0034】

上記構成により、第２システムに必要となるインダクタンスの大部分を第２コイル導体２のインダクタンスで確保できるため、第３コイル導体３は大きなインダクタンスが不要となり、第３コイル導体３の巻回数を最小限に抑えることができる。これにより、第３コイル導体３の導体面積を小さくできるため、第１アンテナの動作時に悪影響を与え難い。例えば、第１システムが非接触電力伝送システムの場合、正規の受電コイルが結合しているか否かが上記Ｑ値の検出によって行われる場合に、第３コイル導体３が「異物」として誤検知されることがない。また、第２システムの動作時に第３コイル導体３は放射導体として機能するため、第３コイル開口部の面積を大きく採れるため、性能を向上させることができる。例えば第２システムが近距離無線通信システムの場合、通信性能を向上させることができる。

【0035】

本実施形態の複合アンテナ装置は、上記第２コイル導体及び後に示すキャパシタ（図１０中の複数のキャパシタＣ２）を有する第１共振回路と、第３コイル導体３及びキャパシタ４を有する第２共振回路と、を備え、第１共振回路と第２共振回路との結合によって複合共振回路が構成されている。この複合共振回路は２つの共振周波数を有し、この２つの共振周波数のいずれもが、第１システムで用いられる周波数より高い。

【0036】

図４はチップコイル２０の構成を示す斜視図である。チップコイル２０は、導電性ペーストによるパターンが形成されたセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートが積層されて、焼結されたものある。図４において、最下層、最上層、中間層は非磁性体層２１である。また、最下層と中間層との間に磁性体層２２が挟まれている。同様に、最上層と中間層との間に磁性体層２２が挟まれている。中間層には、複数の非磁性体層に亘って第２コイル導体２が形成されている。上記非磁性体層２１は非磁性シートであり、上記磁性体層２２はフェライトシートである。この第２コイル導体２は矩形ヘリカル状であり、コイル巻回軸はＺ軸方向を向く。

【0037】

チップコイル２０の大きさは、使用する周波数帯における波長λに比べて十分に小さい。チップコイル２０の大きさはλ／１０以下である。より具体的には、第２コイル導体２の電流経路の長さはλ／１０以下である。なお、ここでいう「波長」とは、導体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ことである。

【0038】

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、と予め宣言したとおり、上述のチップコイル２０の大きさの関係は、本実施形態だけでなく、後に示す実施形態についても同様である。

【0039】

図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、第１コイル導体１で構成される第１アンテナを用いる非接触電力伝送時の各コイル間の結合について示す図である。図５（Ａ）は、第２コイル導体２及び第３コイル導体３等の平面図である。図５（Ｂ）は電力伝送相手側コイル６と第１コイル導体１との位置関係等を示す断面図である。図５（Ａ）と図５（Ｂ）とは便宜上図を分けて表しているが、この二つの図を上下に配置したとき、図５（Ａ）に示すチップコイル２０及び第３コイル導体３は、図５（Ｂ）中のチップコイル２０及び第３コイル導体３の位置と対応する。

【0040】

図５（Ｂ）中に磁束φ１で示すように、第１コイル導体１と電力伝送相手側コイル６とは磁界結合する。第１コイル導体１のコイル開口内に第３コイル導体３及びチップコイル２０が存在するが、第３コイル導体３の巻回数は実質的に１ターンであり、第１コイル開口部１ＡＰに占める第３コイル導体３及びチップコイル２０の占有面積は３０％未満である。そのため、第３コイル導体３及びチップコイル２０は第１コイル開口部１ＡＰを抜ける磁束を殆ど遮蔽しない。このことにより、第１コイル導体１と電力伝送相手側コイル６との結合係数が低下せず、電力伝送効率が維持される。

【0041】

図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、近距離無線通信時の各コイル間の結合について示す図である。図６（Ａ）は、第２コイル導体２及び第３コイル導体３等の平面図である。図６（Ｂ）は通信相手側コイルアンテナ７と第３コイル導体３との位置関係等を示す断面図である。

【0042】

第３コイル導体３の第２部分３２はチップコイル２０の四辺の略全周に沿って周回している。第３コイル導体３の第２部分には、第１部分３１との境界部分に絞り部ＮＡが形成されている。この形状により、第３コイル導体３の実質的なコイル開口（第１部分３１の内側から第２部分の外側までの領域）が広く形成されている。

【0043】

チップコイル２０に形成されている第２コイル導体２と、絶縁性基材１１の平面視で（すなわちＺ軸方向から視て）、この第２コイル導体２に沿った第３コイルの第２部分３２とは、磁束φ２で示すように磁界結合する。また、第３コイル導体の第１部分３１と通信相手側コイルアンテナ７とは磁束φ３で示すように磁界結合する。つまり、第２コイル導体２は第３コイル導体３との磁界結合を介して通信相手側コイルアンテナ７と磁界結合する。

【0044】

なお、第３コイル導体３の第２部分３２を流れる電流の周回方向（旋回方向）は第１部分３１を流れる電流の周回方向とは逆であるが、第２部分３２の周回形成領域は第３コイル導体３の形成領域全体に比べて充分に小さいので、第２部分３２から放射される磁界は通信性能に悪影響を殆ど与えない。

【0045】

図７、図８、図９は、第３コイル導体の他の例を示す平面図である。図７に示す例では、第３コイル導体３の第１部分３１は１ターン以上の導体パターンで構成されている。図７において、第１部分３１同士の、破線で示す交差部は絶縁されている。図８に示す例では、第３コイル導体３の第１部分３１は１ターンに満たない導体パターンで構成されている。図９に示す例では、第３コイル導体３は、電流の周回方向が互いに逆方向の関係にある第１部分３１を備える。この例では第１部分３１が「８の字」形状の導体パターンで構成されている。

【0046】

図９に示す例では、第３コイル導体３の二つの半円形状部分を流れる電流の周回方向は互いに逆方向であるので、この第３コイル導体３と第１コイル導体（図１、図２等に示した第１コイル導体１）との不要結合は実質的に無い。また、第３コイル導体３の中心と近距離無線通信相手側コイルの中心とが平面視で一致する位置では結合しない（ヌル点となる）が、そこから図９に示す向きで左右に変位する位置では第３コイル導体３と近距離無線通信相手側コイルとが結合し、通信か可能となる。

【0047】

これらの例に示すように、第３コイル導体のターン数は実質的に１ターンに限るものではない。また、第３コイル導体パターンの第１部分３１は、互いに電流の周回方向が逆の関係にある部分を有していてもよい。

【0048】

図２０は、非接触電力伝送のために設けられた磁性体板５の透磁率の周波数依存性と、チップコイル２０内に設けられている磁性体層の透磁率の周波数依存性を示す図である。図２０において、「Ｗ」で示す特性は磁性体板５の透磁率の周波数依存性を示し、「Ｎ」で示す特性はチップコイル２０内に設けられている磁性体層の透磁率の周波数依存性を示す。

【0049】

非接触電力伝送システムで用いる周波数帯は例えば１００ｋＨｚであるので、この周波数帯で透磁率の高い、例えば、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト等の材料が用いられる。一方、近距離無線通信システムで用いる周波数帯は例えば１３．５６ＭＨｚであるので、この周波数帯で透磁率の高い、例えば、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト等の材料が用いられる。

【0050】

非接触電力伝送の周波数帯では、磁性体板５は第１コイル導体１の第１コイル開口部１ＡＰを通過する磁束を集磁するので、磁性体板５を設けることによって非接触電力伝送効率を高められる。また、近距離無線通信の周波数帯では、磁性体板５の透磁率は非常に小さいので、磁性体板５の存在により、近距離無線通信性能が低下することは殆どない。

【0051】

図１０、図１１は、複合アンテナ装置の等価回路と、複合アンテナ装置に繋がる、又は結合する、回路の構成を示す図である。図１０は、複合アンテナ装置１０１を非接触電力伝送システムで用いる状態を表している。図１１は、複合アンテナ装置１０１を近距離無線通信システムで用いる状態を表している。

【0052】

破線で囲んだ部分が複合アンテナ装置１０１に相当する。図１０において、インダクタＬ１は第１コイル導体１の自己インダクタンス成分に相当し、抵抗Ｒ１は第１コイル導体１の抵抗成分に相当する。インダクタＬ２は第２コイル導体２の自己インダクタンス成分に相当し、抵抗Ｒ２は第２コイル導体２の抵抗成分に相当する。インダクタＬ３は第３コイル導体３に相当し、抵抗Ｒ３は第３コイル導体３の抵抗成分に相当する。キャパシタＣ４はキャパシタ４に相当する。

【0053】

第１コイル導体にはキャパシタＣ５が直列接続され、この回路が非接触電力伝送の受電回路４１に接続されている。

【0054】

第２コイル導体にはキャパシタＣ２，Ｃ２の直列回路が接続されていて、このキャパシタＣ２，Ｃ２と第２コイル導体との並列回路によって共振回路ＲＣが構成されている。そして、近距離無線通信用回路であるＲＦＩＣ４２と第２コイル導体との間に、キャパシタＣ０，Ｃ１，Ｃ２及びインダクタＬ０から構成されるインピーダンス整合回路ＭＣが接続されている。

【0055】

図１０において、インダクタＬ６は電力伝送相手側コイル６のインダクタンス成分であり、抵抗Ｒ６は電力伝送相手側コイル６の抵抗成分である。この電力伝送相手側コイル６にキャパシタＣ６が直列接続され、この直列回路が送電回路５１に接続されている。

【0056】

非接触電力伝送を行う場合、図１０に示すように、電力伝送相手側コイル６と第１コイル導体とが磁界結合する。非接触電力伝送システムで用いる周波数は例えば１００ｋＨｚであり、第１コイル導体とキャパシタＣ５とによる共振回路の共振周波数は１００ｋＨｚ又はその近傍に定められている。同様に、電力伝送相手側コイル６とキャパシタＣ６とによる共振回路の共振周波数は１００ｋＨｚ又はその近傍に定められている。

【0057】

キャパシタＣ４は、近距離無線通信システムで用いる周波数（13.56MHz）で共振電流が流れて、通信が可能となる程度のキャパシタンスを有するものである。しかし、キャパシタＣ４のインピーダンスは、非接触電力伝送の周波数（100kHz）では非常に高いので、非接触電力伝送時に、キャパシタC4は回路上、実質的にオープン状態となり、第３コイル導体には電流が流れない。つまり、送電回路５１からみたＱ値が第３コイル導体の存在によって殆ど低下することがない。そして、非接触電力伝送システムにおいて、正規の受電コイルが結合しているか否かが上記Ｑ値の検出によって行われる場合に、第３コイル導体が異物として誤検知されることがない。また、非接触電力伝送システムにおいて、第３コイル導体には電流が実質的に流れないことから、第１コイル導体と第３コイル導体とは実質的に磁界結合をせず、第３コイル導体が悪影響を与えない。

【0058】

図１０では、複合アンテナ装置１０１に接続されている受電回路４１が非接触電力伝送システムの送電回路５１から電力を受電する例を示したが、これとは逆に、複合アンテナ装置１０１に非接触電力伝送システムの送電装置を接続し、第１コイル導体１に磁界結合する電力伝送相手側コイル６側へ電力を送電するようにしてもよい。

【0059】

図１１において、インダクタＬ７は通信相手側コイルアンテナ７のインダクタンス成分である。この通信相手側コイルアンテナ７にキャパシタＣ７が並列接続され、この並列回路が近距離無線通信回路であるＲＦＩＣ５２に接続されている。

【0060】

近距離無線通信を行う場合、図１１に示すように、通信相手側コイルアンテナ７と第３コイル導体とが磁界結合する。また、第３コイル導体と第２コイル導体とは磁界結合する。近距離無線通信システムで用いる周波数は例えば１３．５６ＭＨｚであり、第３コイル導体とキャパシタＣ４とによる共振回路の共振周波数は１３．５６ＭＨｚ又はその近傍に定められている。同様に、第２コイル導体とキャパシタＣ２，Ｃ２とによる共振回路ＲＣの共振周波数は１３．５６ＭＨｚ又はその近傍に定められている。

【0061】

図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は、非接触電力伝送システムにおいて、相手側コイル６と、第３コイル導体及びキャパシタ４による閉ループ回路とが仮に結合したときの関係について示す図である。図１２（Ｂ）は、第３コイル導体に電力伝送相手側コイル６が仮に磁界結合した状態での、第３コイル導体とキャパシタ４による等価回路を示す図である。

【0062】

第３コイル導体とキャパシタ４による閉ループ回路の第３コイル導体に電力伝送相手側コイル６が仮に結合すると、図１２（Ｂ）に示すように、電力伝送相手側コイル６との結合により、第３コイル導体に誘導される誘導起電圧Ｅが生じる。

【0063】

図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、非接触電力伝送システムにおいて、第３コイル導体３に対してそれぞれ異なる位置にキャパシタ４を接続した状態を示す図である。図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）において、インダクタＬ３１は第３コイル導体３の第１部分３１のインダクタンス成分、抵抗Ｒ３１は第１部分３１の抵抗成分である。また、インダクタＬ３２は第３コイル導体３の第２部分３２のインダクタンス成分、抵抗Ｒ３２は第２部分３２の抵抗成分である。

【0064】

図１３（Ｂ）は、第３コイル導体３の第１部分３１と第２部分３２との接続位置にキャパシタ４を接続した比較例である。この構成では、キャパシタ４が第３コイル導体の第１部分３１に直列接続されないので、非接触電力伝送システムで用いる１００ｋＨｚでは、キャパシタ４のインピーダンスはハイインピーダンス（例えば、数ｋΩ〜数十ｋΩ）となって、実質的に開放状態となるものの、図１３（Ｂ）に記載の矢印のルートで電流が流れてしまう。

【0065】

したがって、図１３（Ｂ）に示すようなキャパシタ４の配置では、非接触電力伝送システムで用いる１００ｋＨｚで、第３コイル導体３に電流が流れ、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２による損失が生じ、Ｑ値が低下する。

【0066】

これに対し、図１３（Ａ）は、図１、図２に示したとおり、キャパシタ４を第３コイル導体の第１部分３１に直列接続した場合の回路を示す。非接触電力伝送システムで用いる１００ｋＨｚでは、キャパシタ４のインピーダンスはハイインピーダンスであり、実質的に開放状態となる。そのため、非接触電力伝送システムで用いる１００ｋＨｚで、第３コイル導体３に電流が流れず、Ｑ値が低下することもない。

【0067】

上述のとおり、図１３（Ａ）では第１部分３１と第２部分３２を含む第３コイル導体３のループ上に、ループに沿って（ループを分断しないように）キャパシタ４が配置されているため、非接触電力伝送システムで用いる１００ｋＨｚでは、第３コイル導体３のループに電流が流れず、Ｑ値が低下することもない。一方、図１３（Ｂ）では、第１部分３１のループの両端部及び第２部分３２のループの両端部同士をそれぞれ接続してループを分断するようにキャパシタ４が配置されているため、非接触電力伝送システムで用いる１００ｋＨｚで、第３コイル導体３に電流が流れ、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２による損失が生じ、Ｑ値が低下する。

【0068】

図１４は複合アンテナ装置１０１に繋がる、又は結合する、回路の構成を示す図である。図１１に示した例とは、複合アンテナ装置１０１に繋がる近距離無線通信の回路が異なる。図１４に示す例では、第２コイル導体（Ｌ２，Ｒ２）にはキャパシタＣ２が並列接続されていて、共振回路ＲＣが構成されている。近距離無線通信用回路であるＲＦＩＣ４２には、キャパシタＣ０及びインダクタＬ０から構成されるインピーダンス整合回路ＭＣが接続されている。このバラン４３と共振回路ＲＣとの間にキャパシタＣ１が接続されている。

【0069】

このように、複合アンテナ装置１０１に不平衡給電回路を接続してもよい。

【0070】

本実施形態に係る複合アンテナ装置１０１によれば、次のような作用効果を奏する。

【0071】

（ａ）装置が大型化することなく、第１コイル導体１による第１アンテナと、第２コイル導体、第３コイル導体、及びキャパシタ４で構成される第２アンテナとの不要結合が抑制されつつ、第３コイル開口部３ＡＰを大きくすることで、第２アンテナを用いるシステムの効率（通信性能）が高められる。

【0072】

（ｂ）第２コイル導体２の巻回軸及び第３コイル導体３の巻回軸は互いに平行であり、第３コイル導体３の第２部分３２が第２コイル導体の周囲を囲むように配置することで、第２コイル導体２が発生する磁束が第２部分３２の実質的に全四辺と鎖交するため、第２コイル導体２と第３コイル導体３との磁界結合を高めることができる。

【0073】

（ｃ）第３コイル導体３のうち、第１コイル導体１から離れ、かつ第１部分３１とは電流の周回方向（旋回方向）が逆の部分である第２部分３２に第２コイル導体２が近接するので、第２コイル導体２と第１コイル導体１との不要結合が抑制されつつ、第２コイル導体２と第３コイル導体３との結合が高められる。

【0074】

《第２の実施形態》
第２の実施形態は、基本的には、第１の実施形態と構成や作用効果が共通しており、共通する部分の説明は割愛し、異なる部分を中心に説明する。

【0075】

図１５（Ａ）は第２の実施形態に係る複合アンテナ装置の一部である第３コイル導体３とチップコイル２０との位置関係を示す平面図である。図１５（Ｂ）は、この第３コイル導体３とチップコイル２０との磁界結合について示す断面図である。

【0076】

本実施形態の複合アンテナ装置では、第３コイル導体３は、略１ターンの円形ループ状を成す。チップコイル２０は円形ループの内側で第３コイル導体３に近接する位置に配置されている。そのため、図１５（Ｂ）に示すように、破線で示す磁束φがチップコイル２０と第３コイル導体３とに鎖交して、第３コイル導体３とチップコイル２０とが磁界結合する。

【0077】

本実施形態によれば、第３コイル導体３とチップコイル２０との結合係数を高めにくいが、チップコイル２０の実装位置の自由度が高い。また、第３コイル導体３のループ内部は、チップコイル２０の配置位置以外に無駄なスペースがなく、この第３コイル導体３のループ内部にチップコイル２０以外の部品を実装することもでき、複合アンテナ装置の設計自由度が高い。

【0078】

《第３の実施形態》
第３の実施形態も、基本的には、第１の実施形態及び第２の実施形態と構成や作用効果が共通しており、共通する部分の説明は割愛し、異なる部分を中心に説明する。

【0079】

図１６は第３の実施形態に係るチップコイル２０の内部の構成を示す斜視図である。この例では、Ｘ軸に沿った方向に巻回軸を有する矩形ヘリカル状の第２コイル導体２を積層体の内部に備える。第２コイル導体２は、Ｘ−Ｙ面に沿った方向に延びる複数の導体パターン２Ｈ１，２Ｈ２と、Ｚ軸方向に延びる複数の導体パターン２Ｖと、が順次接続された構造となっている。具体的には、絶縁体層２３の上面に導体パターン２Ｈ１が形成されていて、絶縁体層２５の下面に導体パターン２Ｈ２が形成されていて、複数の導体パターン２Ｈ１，２Ｈ２を順次接続するように層間接続導体による導体パターン２Ｖが形成されている。

【0080】

第２コイル導体２は、二つの第２コイル開口部２ＡＰ１，２ＡＰ２を有する。第１の第２コイル開口部２ＡＰ１は、第２コイル導体２を平面視して（Ｚ軸方向から視て）第２コイル導体２を構成する複数巻のループのうち、最も−Ｘ側に位置する１ターンのループが形成する開口部である。同様に、第２の第２コイル開口部２ＡＰ２は、第２コイル導体２を平面視して（Ｚ軸方向から視て）第２コイル導体２を構成する複数巻のループのうち、最も＋Ｘ側に位置する１ターンのループが形成する開口部である。

【0081】

本実施形態では、第１の第２コイル開口部２ＡＰ１の面積と、第２の第２コイル開口部２ＡＰ２の面積とは同じである。また、本実施形態では、第２コイル導体２をＸ軸方向に視て、Ｘ軸に沿った方向のどの位置にある１ターンのループが形成する開口部の面積も、第２コイル開口部２ＡＰ１，２ＡＰ２の面積と同じである。なお、第１開口の面積と、第２開口の面積は実質的に同じであればよい。

【0082】

図１７は、本実施形態に係る複合アンテナ装置の一部である第３コイル導体３とチップコイル２０との位置関係を示す平面図である。図１７中のチップコイル２０は、図１６に示した構成のチップコイルである。第３コイル導体３は、図外の第１コイル導体（図２における第１コイル導体１）に近接する部分である第１部分３１と、第１コイル導体１から離れ、かつ第１部分３１とは電流の周回方向（旋回方向）が逆の部分である第２部分３２を有する。チップコイル２０は、チップコイル２０が実装される絶縁性基材１１の平面視で、第３コイル導体３の第２部分３２に重なる位置に配置されている。そして、チップコイル２０の第２コイル導体２の第１開口端Ｅ１が第３コイル導体３のループ外に、第２開口端Ｅ２が第３コイル導体３のループ内にそれぞれ配置されている。

【0083】

上記第１開口端Ｅ１は、上記第２コイル導体２を構成する複数巻のループのうち、最も−Ｘ側に位置する１ターンのループが形成する位置である。また、上記第２開口端Ｅ２は、上記第２コイル導体２を構成する複数巻のループのうち、最も＋Ｘ側に位置する１ターンのループが形成する位置である。

【0084】

第１コイル導体と第３コイル導体との相対的位置関係や第１コイルの構成は第１の実施形態で示したものと同じである。第１コイル導体１の巻回軸と第２コイル導体２の巻回軸とが直交する。ここで、「直交」とは、平面視で、−３０度を超え、＋３０度未満の範囲内の角度関係である。

【0085】

図１６、図１７に示す構成によれば、磁束がチップコイル２０の第２コイル導体と、第３コイル導体３の第２部分３２とに鎖交して、第３コイル導体３とチップコイル２０とが磁界結合する。

【0086】

なお、キャパシタ４は、平面視で、チップコイル２０に形成されている第２コイル導体のコイル巻回軸上に無いことが好ましい。キャパシタ４が第２コイル導体を通る磁束を妨げないからである。

【0087】

本実施形態によれば、つぎのような作用効果を奏する。

【0088】

（ａ）第１コイル導体１の巻回軸と第２コイル導体２の巻回軸とが直交し、第１コイル導体１の巻回軸と第３コイル導体３の巻回軸とが平行であるので、第１コイル導体１と第２コイル導体２との不要結合を充分に抑制できる。

【0089】

（ｂ）第２コイル開口部の一方が第３コイル導体３の開口部の内側に位置し、第２コイル開口部の他方が第３コイル導体３の開口部の外側に位置して、第２コイル導体２の一部が第２部分３２に重なる構造であるので、第２コイル導体２と第３コイル導体３との結合度を容易に高められる。

【0090】

なお、図１６に示したチップコイル２０内に第２コイル導体２と磁界結合する導体パターンを備えてもよい。特に、第３コイル導体に繋がり、第２コイルと磁界結合するループ状の導体パターンをチップコイル２０内に形成すれば、第２コイル導体と第３コイル導体３（第２部分３２）との磁界結合を効果的に高めることができる。

【0091】

《第４の実施形態》
第４の実施形態では、これまでに示した複合アンテナ装置とは主に磁性体板５の配置が異なる複合アンテナ装置と、それを備える電子機器の例を示す。

【0092】

第４の実施形態も、基本的には、第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態と構成や作用効果が共通しており、共通する部分の説明は割愛し、異なる部分を中心に説明する。

【0093】

図１８は第４の実施形態の複合アンテナ装置を備える電子機器の主要部の断面図である。この例では、第３コイル導体３及びチップコイル２０は磁性体板５とは別に、回路基板８１上に配置されている。そして、第３コイル導体３及びチップコイル２０と第１コイル導体１との間に磁性体板５が介在するように、それらが配置されている。平面視での関係は図１に示した構成と同じである。磁性体板５は、第１の実施形態で説明したとおり、非接触電力伝送システムで用いる周波数帯で透磁率の高い材料（近距離無線通信システムで用いる周波数帯では透磁率の低い材料）である。

【0094】

回路基板８１には、給電回路８３が形成されていて、この給電回路８３とチップコイル２０との間は配線８２を介して接続されている。給電回路８３は、図１０、図１１、図１４に示したＲＦＩＣ４２、インピーダンス整合回路ＭＣ、及び共振回路ＲＣを備える。

【0095】

上記複合アンテナ装置は下部筐体９０Ｌと上部筐体９０Ｕとの間に納められている。

【0096】

図１８に示した構造の複合アンテナ装置によれば、非接触電力伝送を行う場合、第１コイル導体１は磁性体板５によって第３コイル導体３及びチップコイル２０から磁気遮蔽される。そのため、第３コイル導体３及びチップコイル２０の存在によって、非接触電力伝送の効率が低下することがない。一方、第３コイル導体３及びチップコイル２０を用いて近距離無線通信を行う際には、磁性体板５の透磁率は低くなるため、磁性体板５による磁気遮蔽はなされず、近距離無線通信の通信性能は低下しにくい。

【0097】

図１９は、本実施形態の別の複合アンテナ装置及び電子機器の主要部の断面図である。磁性体板５に開口５ＡＰが形成されていて、この開口５ＡＰの位置に第３コイル導体３及びチップコイル２０が配置されている。また、回路基板８１は磁性体板５に近接又は当接している。その他の構成は図１８に示したとおりである。

【0098】

本実施形態によれば、次のような作用効果を奏する。

【0099】

（ａ）磁性体板５が、第２コイル導体２内蔵のチップコイル２０と給電回路８３とを接続する配線８２と、第１コイル導体１と、の間に配置され、磁性体板５の主面は第１コイル導体１に対向配置されているので、第１コイル導体１のコイル開口を通る磁束に対して第２コイル導体２及びそれに繋がる配線８２が悪影響を与えない。

【0100】

（ｂ）さらに、図１９に示した構造の複合アンテナ装置によれば、チップコイル２０及び第３コイル導体３の上に磁性体部材が存在しないため、チップコイル２０内の第２コイル導体及び第３コイル導体３がより磁性体の悪影響を受けにくく、さらに、図１８に示した構成の複合アンテナ装置に比べて、第３コイル導体３が通信相手側のコイルにより近接する状態に配置できるため、近距離無線通信の通信特性（通信距離）が向上する。また、図１８に示した構成の複合アンテナ装置に比べて薄型化できる。

【0101】

《第５の実施形態》
第５の実施形態では、これまでに示した複合アンテナ装置を備える電子機器について、一例を示す。ここで、「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端末、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やタブレットＰＣ等の携帯ＰＣ、カメラ、ゲーム機、玩具等の情報機器、ＩＣタグ、ＳＤカード、ＳＩＭカード、ＩＣカード等の情報媒体、ワイヤレス充電台等、様々な電子機器を指す。

【0102】

第５の実施形態も、基本的には、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態及び第４の実施形態と構成や作用効果が共通しており、共通する部分の説明は割愛し、異なる部分を中心に説明する。

【0103】

図２１は第５の実施形態に係る電子機器の構成を示す図である。図２１において平面図は、電子機器の底面を上面に向けた状態で、且つ筐体９０の底面側半分を取り外した状態での平面図である。

【0104】

本実施形態では、第１コイル導体１は絶縁性基材１１の両面に亘って形成されている。いずれの面にもスパイラル状の導体パターンが形成されている。つまり、２層のスパイラル状導体パターンで第１コイル導体１が構成されている。

【0105】

第３コイル導体３は絶縁性基材１１の上面（図２１に示す向きでの上面）に形成されている。また、この絶縁性基材１１の上面にチップコイル２０及びキャパシタ４が実装されている。

【0106】

絶縁性基材１１の下面には磁性体板５が近接配置されている。この磁性体板５の下方にはバッテリ９１が配置されている。電子機器の表面側（図２１に示す向きでは下面側）にディスプレイデバイス９２が設けられている。また、筐体９０の内部に回路基板９３が設けられている。

【0107】

本実施形態によれば、バッテリ９１等の金属部材と第１コイル導体１との間に磁性体板５が介在するので、金属部材が磁性体板５で磁気遮蔽されて、金属部材に渦電流が流れることが抑制され、非接触電力伝送の効率低下が抑制される。

【0108】

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及び変更が適宜可能である。

【0109】

例えば、各実施形態では、第１システムとして非接触電力伝送システムを例示し、第２システムとして近距離無線通信システムを例示し、第１システム用の第１アンテナが非接触電力伝送用のアンテナであり、第２システム用の第２アンテナが近距離無線通信用のアンテナである例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば第１システムが近距離無線通信システム、第２システムが非接触電力伝送システムであってもよい。また、例えば第１システム、第２システム共に非接触電力伝送システムであってもよい。また、第１システム、第２システム共に近距離無線通信システムであってもよい。

【0110】

また、例えば、各実施形態では、第１コイル導体１の概形及び１ターン分のループが略円形である例を示したが、これに限られるものではない。これらは楕円形、矩形、多角形など、その他の形状であってもよい。

【0111】

また、例えば、各実施形態では、磁性体板５を備える例を示したが、磁性体板５を備えていなくてもよい。

【0112】

また、例えば、各実施形態では、絶縁性基材１１の両面に第１コイル導体１が形成された例を示したが、絶縁性基材１１の一方の主面に複数層に亘って第１コイル導体１が形成されてもよい。

【0113】

また、例えば、各実施形態では、絶縁性基材１１上に第３コイル導体３が形成され、第２コイル導体２及びキャパシタ４が実装される例を示したが、第３コイル導体３、第２コイル導体２、又はキャパシタ４のいずれかは、又は全ては、絶縁性基材１１とは異なる絶縁性基材上に形成されてもよい。さらには、第３コイル導体３、第２コイル導体２、又はキャパシタ４のいずれか、又は全てが絶縁性基材１１以外の絶縁性基材に実装されてもよい。

【0114】

また、例えば、各実施形態では、複合アンテナ装置１０１の非接触電力伝送システムが受電装置として機能する場合は、第１コイル導体は、絶縁性基材１１上に形成した導体パターンであることが好ましい。

【0115】

また、複合アンテナ装置１０１の非接触電力伝送システムが送電装置として機能する場合は、第１コイル導体１は撚り線であることが好ましい。第１コイル導体１の交流抵抗が小さくなって、電力伝送効率が高まるからである。

【0116】

また、例えば、各実施形態では、非接触電力伝送システムとして用いられる第１コイル導体１のインダクタンスは、近距離無線通信システムとして用いられる第２コイル導体２のインダクタンス及び第３コイル導体３のインダクタンスのいずれよりも大きいことが好ましい。

【0117】

また、例えば、各実施形態では、第２システム用の第２アンテナが、第１共振回路と第２共振回路との結合による複合共振回路を有する例を示したが、第２アンテナが３つ以上の共振周波数を有していてもよい。例えば、第２アンテナが、３つ以上のコイル導体や平面導体等から構成される場合は、３つ以上の共振周波数が生じうる。

【符号の説明】

【0118】

Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２…キャパシタ
Ｃ４〜Ｃ７…キャパシタ
Ｌ０，Ｌ１〜Ｌ３…インダクタ
Ｌ３１，Ｌ３２…インダクタ
Ｌ６，Ｌ７…インダクタ
ＭＣ…インピーダンス整合回路
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ６…抵抗
Ｒ３１，Ｒ３２…抵抗
ＲＣ…共振回路
１…第１コイル導体
１ＡＰ…第１コイル開口部
２…第２コイル導体
２Ｈ１，２Ｈ２…導体パターン
２Ｖ…導体パターン
３…第３コイル導体
３ＡＰ…第３コイル開口部
４…キャパシタ
５…磁性体板
５ＡＰ…開口
６…電力伝送相手側コイル
７…通信相手側コイルアンテナ
１１…絶縁性基材
２０…チップコイル
２１…非磁性体層
２２…磁性体層
２３〜２５…絶縁体層
３１…第１部分
３２…第２部分
４１…受電回路
４２…ＲＦＩＣ
４３…バラン
５１…送電回路
５２…ＲＦＩＣ
８１…回路基板
８２…配線
８３…給電回路
９０…筐体
９０Ｌ…下部筐体
９０Ｕ…上部筐体
９１…バッテリ
９２…ディスプレイデバイス
９３…回路基板
１０１…複合アンテナ装置

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】