特開 2024-84716 近距離無線通信アンテナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024084716

(43)【公開日】2024-06-25

(54)【発明の名称】近距離無線通信アンテナ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 7/00 20060101AFI20240618BHJP

   H01Q 1/12 20060101ALI20240618BHJP

【ＦＩ】

H01Q7/00

H01Q1/12 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023208167

(22)【出願日】2023-12-11

(31)【優先権主張番号】18/079932

(32)【優先日】2022-12-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】503473149

【氏名又は名称】タイコ エレクトロニクス アンプ コリア カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｔｙｃｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ＡＭＰ Ｋｏｒｅａ Ｃｏ．，Ｌｔｄ

(71)【出願人】

【識別番号】518345815

【氏名又は名称】ティーイー コネクティビティ ソリューソンズ ゲーエムベーハー

(71)【出願人】

【識別番号】516036191

【氏名又は名称】タイコ エレクトロニクス ホールディングス（バミューダ）ナンバー７ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100100077

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 充

(74)【代理人】

【識別番号】100136010

【弁理士】

【氏名又は名称】堀川 美夕紀

(74)【代理人】

【識別番号】100203046

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 聖子

(74)【代理人】

【識別番号】100229736

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 剛

(72)【発明者】

【氏名】ジョンフン キム

(72)【発明者】

【氏名】キラン ヴァンジャニ

(72)【発明者】

【氏名】クェイ シュー シアン

(72)【発明者】

【氏名】チャン ヒョン リ

(72)【発明者】

【氏名】ホ シン

【テーマコード（参考）】

5J047

【Ｆターム（参考）】

5J047AA07

5J047AB11

5J047BG08

5J047BG10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】近距離無線通信（ＮＦＣ）用のタグはサイズおよび形状の制約を有することがあり、サイズを小さくすることが望まれている。
【解決手段】近距離無線通信（ＮＦＣ）アンテナ１１０は、ベース１３４とベースから延びる支持リング１３６とを有するキャリア１３０を備える。支持リングは中央孔１３２を囲む。中央孔は、キャリアの上部１３５とキャリアの下部１３３との間でキャリアを通って開口している。ＮＦＣアンテナはまた、キャリアに結合されたアンテナ要素１６０を備える。アンテナ要素は、円筒形コイル１６４として配置された導体１６２を含む。円筒形コイルは、支持リングに沿って延び、中央孔を囲む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

近距離無線通信（ＮＦＣ）アンテナであって、
ベースと前記ベースから延びる支持リングとを有するキャリアであって、前記支持リングは中央孔を囲み、前記中央孔は、前記キャリアの上部と前記キャリアの下部との間で前記キャリアを通って開口している、キャリアと、
前記キャリアに結合されたアンテナ要素であって、前記アンテナ要素は、円筒形コイルとして配置された導体を含み、前記円筒形コイルは、前記支持リングに沿って延び、前記中央孔を囲む、アンテナ要素と
を備える、ＮＦＣアンテナ。

【請求項2】

前記円筒形コイルは、前記ベース上で前記支持リングに沿って垂直に延びる、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項3】

前記円筒形コイルは、前記ベース上に垂直に積み重ねられた複数の層を含む、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項4】

前記導体は、前記中央孔の周りに螺旋状に巻き付けられて、前記円筒形コイルを形成する、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項5】

前記導体は、前記円筒形コイルにおいて垂直に積み重ねられた複数の螺旋巻線と、前記円筒形コイルにおいて水平に積み重ねられた複数の渦巻き巻線とを含む、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項6】

前記円筒形コイルは、コイル下部とコイル上部との間に延び、前記円筒形コイルは、前記コイル下部と前記コイル上部との間に複数の螺旋コイル層を含み、前記円筒形コイルは、前記コイル上部に複数の渦巻きコイル層を含む、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項7】

前記円筒形コイルは、互いに垂直にずれた下部コイルと上部コイルとを含むように巻かれ、前記円筒形コイルは、互いに水平にずれた内側コイルと外側コイルとを含むように巻かれている、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項8】

前記支持リングは、前記ベースの上面と前記支持リングの上縁部との間の支持リング高さを有し、前記円筒形コイルは、前記円筒形コイルの下部コイルと上部コイルとの間のコイル高さを有し、前記コイル高さは前記支持リング高さに略等しい、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項9】

前記導体は、前記中央孔の周りに巻き付けられて前記円筒形コイルを形成する被覆ワイヤである、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項10】

前記導体は、レーザ直接構造化（ＬＤＳ）基板に形成されたＬＤＳ回路であり、前記ＬＤＳ基板は、前記ＬＤＳ回路を前記中央孔の周りに巻き付けるように前記支持リングに結合されている、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項11】

前記導体は前記支持リングの外面に沿って延びる、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項12】

前記導体は前記支持リングの内面に沿って延びる、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項13】

前記支持リングはポケットを含み、前記導体は前記ポケットに受け入れられている、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項14】

前記円筒形コイルは前記支持リングに接着されている、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項15】

前記支持リングの上縁部に結合されたカバーをさらに備え、前記カバーは前記中央孔を覆い、前記カバーは前記キャリアから取外し可能である、請求項１に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項16】

近距離無線通信（ＮＦＣ）アンテナであって、
ベースと前記ベースから延びる支持リングとを有するキャリアであって、前記支持リングは中央孔を囲み、前記中央孔は、前記キャリアの上部と前記キャリアの下部との間で前記キャリアを通って開口している、キャリアと、
前記キャリアに結合されたアンテナ要素であって、前記アンテナ要素は、導体を画定するワイヤを含み、前記ワイヤは、前記ベース上に垂直に積み重ねられた複数の層を有する円筒形コイルとなるように巻かれ、前記円筒形コイルは、前記支持リングに沿って延び、前記中央孔を囲む、アンテナ要素と
を備える、ＮＦＣアンテナ。

【請求項17】

前記導体は、前記円筒形コイルにおいて垂直に積み重ねられた複数の螺旋巻線と、前記円筒形コイルにおいて水平に積み重ねられた複数の渦巻き巻線とを含む、請求項１６に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項18】

前記円筒形コイルは、コイル下部とコイル上部との間に延び、前記円筒形コイルは、前記コイル下部と前記コイル上部との間に複数の螺旋コイル層を含み、前記円筒形コイルは、前記コイル上部に複数の渦巻きコイル層を含む、請求項１６に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項19】

前記円筒形コイルは、互いに垂直にずれた下部コイルと上部コイルとを含むように巻かれ、前記円筒形コイルは、互いに水平にずれた内側コイルと外側コイルとを含むように巻かれている、請求項１６に記載のＮＦＣアンテナ。

【請求項20】

近距離無線通信（ＮＦＣ）アンテナであって、
ベースと前記ベースから上縁部へ延びる支持リングとを有するキャリアであって、前記支持リングは中央孔を囲み、前記中央孔は、前記キャリアの上部と前記キャリアの下部との間で前記キャリアを通って開口している、キャリアと、
前記キャリアに結合されたアンテナ要素であって、前記アンテナ要素は、円筒形コイルとして配置された導体を含み、前記円筒形コイルは、前記支持リングに沿って延び、前記中央孔を囲む、アンテナ要素と、
前記支持リングの前記上縁部に結合されたカバーであって、前記カバーは前記中央孔を覆い、前記カバーは、前記キャリアから取外し可能である、カバーと
を備える、ＮＦＣアンテナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書の主題は、一般に、近距離無線通信（ＮＦＣ）アンテナに関する。

【背景技術】

【0002】

ＮＦＣ技術は、短距離無線通信技術である。ＮＦＣ技術が開発されるにつれて、ＮＦＣデバイスが、モバイルデバイスにおいて、より一般的に使用されている。ＮＦＣ技術は、電子デバイス間の非接触データ交換を可能にする。ＮＦＣ技術を使用するシステムは、１つのデバイスにＮＦＣタグを含み、別のデバイスにＮＦＣリーダを含むことがある。ＮＦＣタグは、サイズおよび形状の制約を有することがある。小型フォームファクタのＮＦＣタグ内に収まるように、ＮＦＣアンテナのサイズを小さくすることが望まれている。

【発明の概要】

【0003】

一実施形態において、近距離無線通信（ＮＦＣ）アンテナが提供され、ＮＦＣアンテナは、ベースとベースから延びる支持リングとを有するキャリアを備える。支持リングは中央孔を囲む。中央孔は、キャリアの上部とキャリアの下部との間でキャリアを通って開口している。ＮＦＣアンテナは、キャリアに結合されたアンテナ要素を備える。アンテナ要素は、円筒形コイルとして配置された導体を含む。円筒形コイルは、支持リングに沿って延び、中央孔を囲む。

【0004】

別の実施形態において、近距離無線通信（ＮＦＣ）アンテナが提供され、ＮＦＣアンテナは、ベースとベースから延びる支持リングとを有するキャリアを備える。支持リングは中央孔を囲む。中央孔は、キャリアの上部とキャリアの下部との間でキャリアを通って開口している。ＮＦＣアンテナは、キャリアに結合されたアンテナ要素を備える。アンテナ要素は、導体を画定するワイヤを含む。ワイヤは、ベース上に垂直に積み重ねられた複数の層を有する円筒形コイルとなるように巻かれている。円筒形コイルは、支持リングに沿って延び、中央孔を囲む。

【0005】

さらなる実施形態において、近距離無線通信（ＮＦＣ）アンテナが提供され、ＮＦＣアンテナは、ベースとベースから上縁部へ延びる支持リングとを有するキャリアを備える。支持リングは中央孔を囲む。中央孔は、キャリアの上部とキャリアの下部との間でキャリアを通って開口している。ＮＦＣアンテナは、キャリアに結合されたアンテナ要素を備える。アンテナ要素は、円筒形コイルとして配置された導体を含む。円筒形コイルは、支持リングに沿って延び、中央孔を囲む。ＮＦＣアンテナは、支持リングの上縁部に結合されたカバーを備える。カバーは中央孔を覆う。カバーは、キャリアから取外し可能である。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】例示的な実施形態による通信システムの概略図である。

【図2】例示的な実施形態による、第１の電気デバイス（図１に示す）のＮＦＣアンテナの斜視図である。

【図3】例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナの分解図である。

【図4】例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナの底面図である。

【図5】例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナの後面図である。

【図6】例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナの側面図である。

【図7】例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナの断面図である。

【図8】例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナの断面図である。

【図9】例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナの断面図である。

【図10】例示的な実施形態による、第１の電気デバイス（図１に示す）のＮＦＣアンテナの斜視図である。

【図11】例示的な実施形態による、第１の電気デバイス（図１に示す）のＮＦＣアンテナの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

図１は、例示的な実施形態による通信システム１００の概略図である。通信システム１００は、第１の電気デバイス１０２と第２の電気デバイス１０４との間の無線通信を提供する。例示的な実施形態において、通信システム１００は近距離無線通信（ＮＦＣ）システムである。

【0008】

様々な実施形態において、通信システム１００は、短距離無線技術を使用して、約２０ｃｍ以下、例えば約１０ｃｍ以下の分離距離の通信を可能にする。例示的な実施形態において、通信システムは、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００－３エアインターフェースの１３．５６ＭＨｚで、１０６ｋｂｉｔ／ｓ～４２４ｋｂｉｔ／ｓの速度で動作する。

【0009】

例示的な実施形態において、第１の電気デバイス１０２はイニシエータまたはリーダであり、第２の電気デバイス１０４はターゲットである。第１の電気デバイス１０２は、ＲＦ磁場を発生するＮＦＣアンテナ１１０を含み、このＲＦ磁場により第２の電気デバイス１０４に電力を供給することができる。ＮＦＣアンテナ１１０は、ホスト回路基板１２２に接続されている。第１の電気デバイス１０２（例えば、リーダまたはイニシエータ）は、キャリア場（ｃａｒｒｉｅｒ ｆｉｅｌｄ）を提供することができ、第２の電気デバイス１０４（例えば、ターゲット）は、ＮＦＣアンテナ１１０と通信するＮＦＣアンテナ１２０を含む。例えば、第２の電気デバイス１０４は、トランスポンダとして作用し、入射場（ｉｎｃｉｄｅｎｔ ｆｉｅｌｄ）を変調することによって通信することができる。
第２の電気デバイス１０４は、その動作電力を、第１の電気デバイス１０２によって提供される磁場から引き出すことができる。第２の電気デバイス１０４は、マイクロコントローラ１２２を含むことができる。他の様々な実施形態において、第２の電気デバイス１０４は、ピアツーピア通信を可能にする動力デバイスであってよい。例えば、第１の電気デバイス１０２および第２の電気デバイス１０４の両方が、それ自体の磁場を交互に発生させることによって通信し、互いにデータを受信するように構成されている。

【0010】

第２の電気デバイス１０４は、無給電タグ、ステッカ、キーフォブ、またはカードなどの単純な形態であってよい。代替実施形態において、スマートフォン、タブレット、コンピュータなどの他のタイプの電気デバイスを使用してもよい。第２の電気デバイス１０４は、データを含むことができ、読み取り専用であってよいが、書き込み可能であってもよい。第２の電気デバイス１０４は、特別にコード化されてよく、固有の識別などの固有のデータを含むことができる。第２の電気デバイス１０４は、デビットカード情報およびクレジットカード情報、ロイヤルティプログラムデータ、ＰＩＮ、およびネットワークコンタクトなどの個人データを、その他の情報の中でも特に安全に格納することができる。

【0011】

通信システム１００は、第１の電気デバイス１０２および第２の電気デバイス１０４のアンテナ間の誘導結合を使用することができる（例えば、空芯変圧器を効果的に形成する）。第１の電気デバイス１０２と第２の電気デバイス１０４とを分離する距離は、動作周波数の電磁放射（電波）の波長と比べて比較的短い（例えば、約２２メートル）ため、近距離無線通信を画定することができる。第１の電気デバイス１０２は、交番磁界を主な結合因子として使用することができ、電波（振動電場も含む電磁波である）の形態で放射される電力はほとんどない。したがって、意図した範囲をはるかに超える、第１のデバイスと第２の電気デバイスとの干渉、および同じ周波数での、または他のデバイスとの無線通信を、最小限に抑えることができる。

【0012】

図２は、例示的な実施形態による、第１の電気デバイス１０２（図１に示す）のＮＦＣアンテナの斜視図である。図３は、例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナ１１０の分解図である。

【0013】

ＮＦＣアンテナ１１０は、キャリア１３０と、キャリア１３０に結合されたアンテナ要素１６０とを備える。例示的な実施形態において、キャリア１３０は、キャリア１３０の中央を通る中央孔１３２を有する円筒形である。キャリア１３０を、成形品などのプラスチック材料から製造することができる。キャリア１３０は、ベース１３４とベース１３４から延びる支持リング１３６とを含む。ベース１３４および支持リング１３６は、中央孔１３２を囲む。例示的な実施形態において、中央孔１３２は、キャリア１３０の下部１３３とキャリア１３０の上部１３５との間でキャリア１３０を通って開口している。

【0014】

任意選択で、カバー１３８を上部１３５および／または下部１３３に結合して、中央孔１３２を閉じることができる。カバー１３８は、組立て後などに取外し可能であってよい。例えば、カバー１３８を、出荷および組立て中の取扱いのために使用することができる。例えば、カバー１３８を、ＮＦＣアンテナ１１０を第１の電気デバイス１０２の回路基板または他の基板に組み立てるためのピックアンドプレース組立てプロセス中に使用することができる。組立て後にカバー１３８を取り外すことができる。

【0015】

例示的な実施形態において、ベース１３４はリング状である。ベース１３４は円形であってもよい。中央孔１３２はベース１３４を通る。ベース１３４は、下部１３３にまたは下部１３３近くに設けられている。ベース１３４は、第１の電気デバイス１０２の回路基板または他の基板に結合するように構成されている。ベース１３４は、下面１４２と上面１４４との間に延びる。支持リング１３６は、上面１４４から（よりも、ｆｒｏｍ）上方に延びる。例示的な実施形態において、ベース１３４は、下部１３３に１つまたは複数の取付タブ１４０を含む。取付タブ１４０は、ベース１３４の下面１４２から延びる。取付タブ１４０は、キャリア１３０を回路基板に取り付けるために使用される。図示の実施形態において、取付タブ１４０は弧状タブである。
代替実施形態において、取付タブ１４０は他の形状を有することができる。例えば、代替実施形態において、取付タブ１４０はピンまたは支柱であってよい。

【0016】

例示的な実施形態において、ベース１３４は、ベース１３４の外縁部１４８に１つまたは複数の外側リム（ｏｕｔｅｒ ｒｉｍ）１４６を含む。外側リム１４６は、上面１４４から上方に延びる。外側リム１４６は、支持リング１３６から半径方向外方に配置されている。アンテナ要素１６０は、外側リム１４６と支持リング１３６との間の間隙または空間に配置されている。外側リム１４６は外縁部１４８の略全周に延びるものとして示されているが、外側リム１４６は、大きい間隙などを間に有して互いに離間していてもよい。

【0017】

支持リング１３６はアンテナ要素１６０を支持する。支持リング１３６は、キャリア１３０のベース１３４から上部１３５へ延びる。図示の実施形態において、支持リング１３６は、ベース１３４の内縁部１５０に配置されている。支持リング１３６は中央孔１３２の一部を画定する。支持リング１３６は上縁部１５２まで延びる。支持リング１３６は、内面１５４と外面１５６とを有する。内面１５４は中央孔１３２に面している。外面１５６は、支持リング１３６と外側リム１４６との間のポケット１５８に面している。ポケット１５８はアンテナ要素１６０を受け入れる。様々な実施形態において、支持リング１３６は、内面１５４と外面１５６との間に均一な厚さを有する。しかしながら、代替実施形態において、支持リング１３６は、ベース１３４で厚くなり、上縁部１５２で薄くなるなど、ベース１３４と上縁部１５２との間でテーパ状であってもよい。

【0018】

アンテナ要素１６０は、キャリア１３０に結合するように構成されている。アンテナ要素１６０は導体１６２を含む。導体１６２は円筒形コイル１６４に形成されている。円筒形コイル１６４は、支持リング１３６に沿って延び、中央孔１３２を囲む。例示的な実施形態において、導体１６２は、ワイヤ１６６の外面に被覆またはジャケットを有する被覆ワイヤなどのワイヤ１６６を含む。ワイヤ１６６は小径ワイヤであってよい。様々な実施形態において、ワイヤ１６６は０．２ｍｍワイヤである。しかしながら、代替実施形態において、ワイヤ１６６は他の直径を有することができる。代替実施形態において、ワイヤ以外の他のタイプの導体、例えば、プリント回路またはレーザ直接構造化（ＬＤＳ）回路（レーザダイレクトストラクチャード（ＬＤＳ）回路、ｌａｓｅｒ ｄｉｒｅｃｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ （ＬＤＳ） ｃｉｒｃｕｉｔ）などの回路を使用することができる。

【0019】

円筒形コイル１６４は、コイル下部１７０とコイル上部１７２との間に延びる。円筒形コイル１６４は、複数の巻線１７４を含むように巻かれている。巻線１７４は積み重ねられ、例えば垂直に積み重ねられている。巻線１７４は、水平に積み重ねられていてもよい。例示的な実施形態において、円筒形コイル１６４は、全体として垂直軸に沿って延びる円筒形である。円筒形コイル１６４は、ベース１３４上で支持リング１３６に沿って垂直に延びる。円筒形コイル１６４は、ベース１３４上に垂直に積み重ねられた複数の層１７５を含む。例えば、導体１６２を中央孔１３２の周りに螺旋状に巻き付けて、円筒形コイル１６４を形成することができる。

【0020】

例示的な実施形態において、導体１６２は、円筒形コイル１６４においてコイル下部１７０とコイル上部１７２との間に垂直に積み重ねられた複数の螺旋（ヘリカル、ｈｅｌｉｃａｌ）巻線１７４ａを含む。円筒形コイル１６４は、コイル下部１７０とコイル上部１７２との間に複数の螺旋コイル層を含むように巻かれている。例えば、円筒形コイル１６４は、下部コイル１７６と、上部コイル１７８と、下部コイル１７６と上部コイル１７８との間の少なくとも１つの中間コイル１７７とを含むことができる。下部コイル１７６、中間コイル１７７、および上部コイル１７８は、互いに垂直にずれている（例えば、垂直に積み重ねられている）。様々な実施形態において、円筒形コイル１６４は７つの螺旋巻線１７４ａ（例えば、下部コイル１７６、５つの中間コイル１７７、および上部コイル１７８）を含む。
しかしながら、代替実施形態において、より多いまたは少ない螺旋巻線１７４ａを設けることができる。螺旋巻線１７４ａを垂直に積み重ねることにより、導体１６２のフットプリント（例えば、直径）を増加させることなく、導体１６２の全長を増加させる。

【0021】

例示的な実施形態において、導体１６２は、円筒形コイル１６４においてコイル下部１７０とコイル上部１７２との間に水平に積み重ねられた複数の渦巻き（スパイラル、ｓｐｉｒａｌ）巻線１７４ｂをさらに含むことができる。図示の実施形態において、渦巻き巻線１７４ｂは、コイル上部１７２に設けられ、例えば、最上の螺旋巻線１７４ａに位置合わせされている。例えば、螺旋巻線１７４ａは、コイル下部１７０からコイル上部１７２に巻かれて内側コイル１８０を画定し、次に導体１６２は、内側コイル１８０の半径方向外側で、コイル下部１７０に向かって戻るようにさらに巻かれて、内側コイル１８０から水平に（例えば、半径方向外方に）ずれて配置された少なくとも１つの外側コイル１８２を形成する。
様々な実施形態において、円筒形コイル１６４は、７つの内側コイル（例えば、７つの螺旋巻線１７４ａ）に加えて２つの外側コイル１８２を含み、合計で９つの巻線１７４を含む。渦巻き巻線１７４ｂは、円筒形コイル１６４の高さを増加させることなく、巻線１７４の総数、したがって、導体１６２の全長を増加させる。

【0022】

導体１６２は、第１の端部１９０と第２の端部１９２との間に延びる。第１の端部１９０および第２の端部１９２は、回路基板または他の電気部品に終端するように構成されている。導体１６２は、第１の端部１９０と第２の端部１９２との間で巻かれて、円筒形コイル１６４を形成する。例示的な実施形態において、第１の端部１９０および第２の端部１９２は、円筒形コイル１６４から半径方向外方に曲げられている。第１の端部１９０および第２の端部１９２は、回路基板または他の電気部品に終端するように互いに平行に延びることができる。第１の端部１９０および第２の端部１９２は、外側リム１４６間の間隙を通ってキャリア１３０の外側に出ることができる。

【0023】

例示的な実施形態において、アンテナ要素１６０は、例えばポケット１５８において、支持リング１３６の外面１５６に結合されている。円筒形コイル１６４を支持リング１３６に、例えば外面１５６に接着することができる。任意選択で、渦巻き巻線１７４ｂを、外側リム１４６上に配置することができる。支持リング１３６は、ベース１３４の上面１４４と支持リング１３６の上縁部１５２との間の支持リング高さを有する。円筒形コイル１６４は、コイル下部１７０とコイル上部１７２との間のコイル高さを有する。コイル高さは、巻線１７４の数と各ワイヤ１６６の直径とによって画定される。コイル高さは、支持リング高さに略等しくてよい。例えば、下部コイル１７６はベース１３４の上面１４４に載ることができ、上部コイル１７８は支持リング１３６の上縁部１５２に配置されてよい。

【0024】

図４は、例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナ１１０の底面図である。図５は、例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナ１１０の後面図である。図６は、例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナ１１０の側面図である。ＮＦＣアンテナ１１０は、キャリア１３０に結合されたアンテナ要素１６０を備える。図５は、カバー１３８のないＮＦＣアンテナ１１０を示す。図６は、カバー１３８のあるＮＦＣアンテナ１１０を示す。

【0025】

キャリア１３０は、ベース１３４によって画定されたフットプリントを有する。ベース１３４は、中央孔１３２を囲むリング状である。ベース１３４は、内縁部１５０によって画定された内径を有する。様々な実施形態において、内径は１０ｍｍ～１２ｍｍ、例えば約１０．８ｍｍであってよい。ベース１３４は、外縁部１４８によって画定された外径を有する。様々な実施形態において、外径は、１３ｍｍ～１５ｍｍ、例えば約１３．８ｍｍであってよい。円筒形コイル１６４は、キャリアのフットプリント内に収まる。例えば、円筒形コイル１６４は、約１２．０ｍｍの直径を有することができる。キャリア１３０は、下部１３３と上部１３５との間のキャリア高さを有する。取付タブ１４０は、下部１３３をある距離だけ越えて延びるが、回路基板または他の取付構造内に延びるように構成されている。
様々な実施形態において、キャリア高さは約２．０ｍｍであってよい。円筒形コイル１６４は、約１．４ｍｍなどのキャリア１３０の高さ内に収まるコイル高さを有する。コイル高さは、巻線の数およびワイヤの直径によって画定されてよい。

【0026】

図７は、例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナ１１０の断面図である。ＮＦＣアンテナ１１０は、キャリア１３０に結合されたアンテナ要素１６０を備える。アンテナ要素１６０は、支持リング１３６の外面１５６に取り付けられた状態で示されている。図示の実施形態において、円筒形コイル１６４は、円筒形コイル１６４においてコイル下部１７０とコイル上部１７２との間に垂直に積み重ねられた９つの螺旋巻線１７４ａを含む。図示の実施形態において、円筒形コイル１６４は渦巻き巻線１７４ｂ（図３）を含まない。図示の実施形態において、円筒形コイル１６４は上縁部１５２より上に延びる。代替実施形態において、より多いまたは少ない螺旋巻線１７４ａを設けることができる。螺旋巻線１７４ａを垂直に積み重ねることにより、ＮＦＣアンテナ１１０のフットプリント（例えば、直径）を増加させることなく、導体１６２の全長を増加させる。

【0027】

図８は、例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナ１１０の断面図である。ＮＦＣアンテナ１１０は、キャリア１３０に結合されたアンテナ要素１６０を備える。アンテナ要素１６０は、支持リング１３６の外面１５６に取り付けられた状態で示されている。図示の実施形態において、円筒形コイル１６４は、円筒形コイル１６４においてコイル下部１７０とコイル上部１７２との間に垂直に積み重ねられた７つの螺旋巻線１７４ａと、円筒形コイル１６４において、例えばコイル上部１７２などにおいて、対応する螺旋巻線１７４ａに水平に積み重ねられた２つの渦巻き巻線１７４ｂとを含む。渦巻き巻線１７４ｂは、螺旋巻線１７４ａの半径方向外方および支持リング１３６の半径方向外方に配置されている。図示の実施形態において、円筒形コイル１６４は上縁部１５２まで延びる。
代替実施形態において、より多いもしくは少ない螺旋巻線１７４ａおよび／またはより多いもしくは少ない渦巻き巻線１７４ｂを設けることができる。螺旋巻線１７４ａを垂直および水平に積み重ねることにより、ＮＦＣアンテナ１１０のフットプリント（例えば、直径）を増加させることなく、導体１６２の全長を増加させる。

【0028】

図９は、例示的な実施形態によるＮＦＣアンテナ１１０の断面図である。ＮＦＣアンテナ１１０は、キャリア１３０に結合されたアンテナ要素１６０を備える。アンテナ要素１６０は、支持リング１３６の外面１５６および支持リング１３６の内面１５４に取り付けられた状態で示されている。図示の実施形態において、円筒形コイル１６４は、円筒形コイル１６４において垂直に積み重ねられて、外面１５６に沿って配置された７つの螺旋巻線１７４ａと、対応する螺旋巻線１７４ａに水平に積み重ねられて、内面１５４に沿って配置された２つの渦巻き巻線１７４ｂとを含む。例えば、渦巻き巻線１７４ｂは中央孔１３２内に配置されている。代替実施形態において、より多いもしくは少ない螺旋巻線１７４ａおよび／またはより多いもしくは少ない渦巻き巻線１７４ｂを設けることができる。
代替実施形態において、螺旋巻線１７４ａおよび渦巻き巻線１７４ｂの両方を、外面１５６に沿ってではなく内面１５４に沿って配置してもよい。

【0029】

図１０は、例示的な実施形態による、第１の電気デバイス１０２（図１に示す）のＮＦＣアンテナ１１０の斜視図である。図１０は、キャリア１３０を備えるＮＦＣアンテナ１１０を示し、このキャリア１３０は、アンテナ要素１６０を支持リング１３６に対して保持するために使用される、位置決めタブの形態の外側リム１４６を有する。様々な実施形態において、外側リム１４６のうちの２つまたは３つを、ベース１３４の外周に沿って等間隔に離間して設けることができる。代替実施形態において、他のタイプの外側リムを使用してもよく、または取付リムを使用しなくてもよい。図１０は、回路基板または他の支持構造の開口部に装着するように構成された、支柱またはピンの形態の取付タブ１４０を示す。代替実施形態において、他のタイプの取付タブを使用してもよい。

【0030】

図１１は、例示的な実施形態による、第１の電気デバイス１０２（図１に示す）のＮＦＣアンテナ１１０の斜視図である。図１１は、ＬＤＳ構造２００の形態のアンテナ要素１６０を備えるＮＦＣアンテナ１１０を示す。ＬＤＳ構造２００は、ＬＤＳ回路２０２をＬＤＳ基板２０４に含む。様々な実施形態において、ＬＤＳ基板２０４はフレキシブルフィルムであってよい。ＬＤＳ回路２０２は、ＬＤＳ基板２０４に、例えばＬＤＳ基板２０４の内面および／または外面に施される。図示の実施形態において、ＬＤＳ構造２００は、支持リング１３６の外面１５６に設けられている。しかしながら、加えてまたは代わりに、ＬＤＳ構造２００を支持リング１３６の内面１５４に設けてもよい。様々な実施形態において、ＬＤＳ基板をキャリア１３０によって画定することができる。
例えば、ＬＤＳ回路２０２を、キャリア１３０の表面、例えばベース１３４および／または支持リング１３６に形成することができる。

【0031】

ＬＤＳ回路２０２は、ＬＤＳ基板２０４の周りに巻線２０６を含む。例えば、ＬＤＳ回路２０２を、螺旋パターンおよび／または渦巻きパターンに配置することができる。巻線２０６を垂直にずらす、かつ／または、水平にずらすことができる。

【0032】

上記の説明は例示的なものであり、限定的なものではないことを理解されたい。例えば、上記の実施形態（および／またはその態様）を互いに組み合わせて使用することができる。加えて、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適応させるように多くの修正を行うことができる。本明細書に記載の様々な部品の寸法、材料の種類、向き、および様々な部品の数および位置は、ある実施形態のパラメータを定義するためのものであり、決して限定的なものではなく、例示的な実施形態に過ぎない。上記の説明を検討すれば、特許請求の範囲の趣旨および範囲内の多くの他の実施形態および修正が、当業者に明らかになろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲と、そのような特許請求の範囲に包含される均等物の全範囲とを参照して決定されるべきである。
添付の特許請求の範囲において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「において（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」という用語は、それぞれ「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「において（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という用語の平易な英語の同義語として使用される。さらに、以下の特許請求の範囲において、「第１の」、「第２の」、および「第３の」などの用語は、単に標示として使用され、それらの対象物に数値的な要件を付与するものではない。さらに、以下の特許請求の範囲の限定は、ミーンズプラスファンクション形式で書かれておらず、そのような特許請求の範囲の限定が、「～のための手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」の後にさらなる構造のない機能の記述が続く言い回しを明示的に使用しない限り、そして使用するまでは、米国特許法第１１２条（ｆ）に基づいて解釈されることを意図するものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【外国語明細書】