[发明专利]天线用磁性材料、以及天线和无线通信器械

说明书

技术领域

本发明涉及适用于天线用途的磁性材料、以及使用其的天线和无线通信器械。

背景技术

近年来，正在推进移动电话机和移动信息终端等的无线通信器械所使用的无线信号频率的高频化。例如，第一代移动电话机的使用频率为800MHz频带，相对于此，2001年以后开始服务的第三代移动电话机的使用频率变成2GHz频带，要求能够在包含GPS及蓝牙、无线LAN用途的GHz频带使用的天线。另外，伴随着无线通信器械的多功能化，对应于多种无线方式的多频带·模式化也正在发展，对于这样的无线通信器械所使用的天线而言，也要求可以在宽的频率频带下使用。再有，近来，伴随着无线通信器械的小型化，天线自身的进一步小型化也成为紧迫的课题。这样，对于近年的无线通信器械所使用的天线而言，热切地希望可实现高频率下的宽频带化和小型化的两者。

与这样的技术相关，例如在专利文献1中记载了将通过适当地选择放射电极和接地电极的形状而得到小型薄型化、高增益和宽频带特性作为目的的微带(micro-strip)构造的芯片型天线元件。另外，在专利文献2中记载了含有Y型铁氧体(ferrite)作为主相的六方晶铁氧体和使用其的天线。再有，在专利文献3中提出了作为电磁场结合调整体而使用将具有超顺磁性的磁性纳米粒子分散在非磁性的母材(matrix)中的复合磁性介电材料的天线。此外，在专利文献4中记载了以Co置换型的W型六方晶铁氧体作为主相的磁性氧化物分散于树脂而成的复合磁性材料和使用其的天线。此外，在专利文献5中记载了具备用由Y型、Z型或M型的铁氧体化合物组成的氧化物系磁性材料构成的绝缘体层的天线装置。

专利文献

专利文献1：日本专利第3625191号公报

专利文献2：国际公开第2006/064839号小册子

专利文献3：日本特开2008-228227号公报

专利文献4：日本特开2010-238748号公报

专利文献5：日本特开2005-278067号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在此，与天线的小型化相关，电磁波的波长缩短率等于传送介质中的相位速度的降低率，由于该相位速度理论上与介质的相对磁导率和相对介电常数的积的平方根成反比例，因此，一般来说，通过使用磁导率和/或介电常数与真空中相比更大的材料作为天线的基材和母材，可以缩短在该天线中传播的电磁波的波长，从而可以谋求其小型化。具体而言，通过磁性材料内的电磁波(电波)的波长λ用表示(波长缩短效果)。这里，因子μ′r表示磁性材料的复相对磁导率μr的实部，因子ε′r表示磁性材料的复相对介电常数εr的实部。还有，这里的“波长缩短率”是用“在传送介质传播的电磁波的波长/真空中的电磁波的波长”所表示的值，该值越小，表示波长缩短效果越好。

与此相关，例如，在专利文献1中存在与通过提高相对介电常数而实现的天线的小型化相关的记载。然而，在专利文献1记载的天线中使用相对介电常数大的基材的情况下，得到高效率的频率频带狭小，其结果，可使用的频率频带被限制到不适合的程度。

另外，如果使用专利文献2所记载的Y型六方晶铁氧体那样的磁性材料，则在GHz以上的高频率频带下的磁损耗会变得过大，在这样的情况下，可使用的频率频带被限制到不适合的程度。

再有，由于在专利文献3所记载的天线中，所使用的磁性纳米粒子的粒径如字面上那样是纳米级的，因此，向作为其分散剂的树脂材料的分散性不充分，另外，由于难以进行高填充，导致难以得到充分的天线性能。另外，由于在操作性方面较差，而且导致制造成本的增加，因此，很难说这样的磁性纳米粒子适于产品的量产。

另一方面，由本申请人得到的专利文献4所记载的复合磁性材料，使用W型铁氧体，因此，具有能够减小高频率下的磁损耗和介电损耗的优点。然而，由于W型铁氧体的磁导率比较小，另外，为了采用将W型铁氧体与树脂混合而形成的复合体而进一步降低作为整体的磁导率，因此，专利文献4所记载的复合磁性材料，从充分减小上述波长缩短率而谋求天线的更加小型化的观点看，可能存在不充分的情况。

另一方面，在专利文献5中，如上所述，公开了各种组成的铁氧体作为天线的材料，然而，这些详细的材料物性并不清楚，一般而言，使用这样的材料的天线也被认为在GHz以上的高频率频带下的磁损耗大到了不适合程度。