[发明专利]大开口面积的环形天线装置

说明书

技术领域

本发明涉及例如使用了HF频带的RFID(Radio FrequencyIdentification射频识别)用的通信设备中使用的环形天线装置。

背景技术

这种环形天线装置用于例如交通设施的自动售票机，利用两个天线间的磁场结合进行信号的接收。

详细来说，当用户持有的IC卡通过由读卡机/复写器的天线产生的磁场内时，产生电共振，感应电流流到该卡的天线而使IC芯片启动，另外，在该天线产生与从读卡机/复写器输送的磁通反向的磁场。由此，通过这些卡与读卡机/复写器之间的非接触使得数据的交换成为可能。

在此，在环形天线装置具有将以螺旋状卷绕的导电体配置于绝缘基板上的构造。而且，公开有邻接的环之间的寄生电容小时，天线的增益变高，其可通信距离变长(例如，参照专利文献1、2)。

专利文献1：日本特开平11-272826号公报

专利文献2：日本特开2005-223402号公报

但是，上述的环形天线装置中，优选其低高度化或通信品质的提高。

即，假设具有规定的高度及宽度的环配置于绝缘基板上，在全部的环形成为其宽度比其高度大时，换言之，只由横置的环构成时，能够实现装置的低高度化。

但是，只由该横置的环构成时，有不能实现通信品质的提高的问题。原因在于，如果绕线数增加，则在基板上形成于环的内侧的开口面积变小，磁通容易被消除，结果是天线的可通信距离变短。

另一方面，在全部的环形成为其高度比其宽度大时，换言之，只由纵置的环构成时，该开口面积变大，但是仍然不能实现通信品质的提高。原因是邻接的环之间的寄生电容变大，向外部放出的磁场能量变小。

如此，为了实现通信品质的提高，必须考虑环内侧的开口面积和环之间的寄生电容的平衡，但是上述现有技术中，针对该考虑依然是残留课题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种解除上述课题，增加绕线数的同时，使开口面积大且Q值高的环形天线装置。

用于实现上述目的的第一发明是一种环形天线装置，其是在绝缘基板上具有以螺旋状地卷绕的导电体的环形天线装置，其中，导电体由多个具有规定高度及宽度的截面观察为大致长方形的环连接而成，该高度部分对置的邻接的环彼此中，一侧的环的高度比另一侧的环的高度低，另一侧的环的宽度比所述一侧的环的宽度小。

根据第一发明，环形天线装置具有以螺旋状连续的导电体，该导电体由多个具有规定高度及宽度的截面观察为大致长方形的环连接而构成，并配置于绝缘基板上。

在此，假设全部的环只由横置的环构成时，开口面积变小，天线的可通信距离变短。与此相对，假设全部的环只由纵置的环构成时，邻接的环之间的寄生电容变大，仍然是天线的可通信距离变短。

但是，本发明的环以交替卷绕构成。即，在高度部分对置的邻接的一侧及另一侧的环中，所述一侧的环的高度比另一侧的环的高度低，所述另一侧的环的宽度比一侧的环的宽度小。

因此，即使绕线数增加，与上述的只由横置的环构成的情况相比，基于宽度小的另一侧的环的结构，使得开口面积变大，其天线的可通信距离长，通信品质提高。

并且，与上述的只由纵置的环构成的情况相比，基于高度低的一侧的环的结构，使得寄生电容变小。由此，Q值变高，向外部放出的磁场能量变多，因此天线的可通信距离变长。

其结果，成为线路长度长，开口面积大，并且共振特性敏锐的天线，环形天线装置的通信品质成为良好。

第二发明以第一发明的结构为基础，其特征在于，一侧的环的截面积与另一侧的环的截面积为大致相同的大小。

根据第二发明，除第一发明的作用之外，进一步，各环的截面积在任一部位都大致相同，去掉狭窄部位，因此能够降低环的阻抗，可靠地抑制电力损失。

第三发明以第一或第二发明的结构为基础，其特征在于，相对于一侧的环形成为其宽度比其高度大，另一侧的环形成为其高度比其宽度大。

根据第三发明，除第一或第二的发明的作用之外，进一步，一侧的环即横置的环和另一方面的环即纵置的环交替连接。

因此，与上述的只由横置的环构成的情况相比，基于该纵置的环的结构使得开口面积可靠地变大。而且，与上述的只由纵置的环构成的情况相比，基于该横置的环的结构使得寄生电容可靠地变小。

第四发明以第一到第三发明的结构为基础，其特征在于，另一侧的环的一部分埋设于基板，并以另一侧的环的构成宽度的表面和一侧的环的构成宽度的表面为大致同一面地配置。