[发明专利]线圈天线及便携式电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种设置于便携式电子设备中的线圈天线，以及包含这种线圈天线的便携式电子设备。

背景技术

近年来，已将各种非接触IC卡或IC标签中使用的所谓RFID(射频识别-Radio Frequency Identification-非接触数据识别技术，无线电波系统识别)系统引入到自动检票闸门、进入和离开建筑物所用之安全系统或电子银钱系统等场合中。

这样的RFID系统包括非接触IC卡和读/写器，所述非接触IC卡含有IC芯片和平面线圈，用于数据发送/接收及数据存储，所述读/写器用于把数据写入非接触IC卡或从卡内读取数据。来自读/写器的磁通量穿过所述平面线圈，可以实现所述非接触IC卡与读/写器之间的相互通信联系。

近年来，代替上述RFID系统中非接触IC卡，包含IC芯片的蜂房式电话与读/写器之间的通信技术已属极平常的事。

在包含这种IC芯片的蜂房式电话情况下，将具有大环圈面积的线圈天线或者通过在磁芯周围缠绕线圈而成的线圈天线设置于蜂房式电话的壳体中。于是，就使这样的蜂房式电话更加接近读/写器的天线，使来自读/写器天线的磁通量能够穿过所述线圈天线的线圈。

在含有这种非接触式IC卡芯片的蜂房式电话等情况下，将所述平面线圈设在蜂房式电话外壳的一个表面上(在表面附近)。但由于蜂房式电话内部设置有包含接地电极的电路板、金属性电池盒等，致使磁通量难于穿过所述平面线圈。因而，就存在不能实现较宽通信范围的问题。另外，比如在使蜂房式电话较为接近读/写器，以使蜂房式电话正面侧和背面侧从各自应有状态颠倒的情况下，并不总能实现通信联系。因此，就存在灵敏度会随蜂房式电话的定位而改变的问题。

专利文献1中公开了一种实现有效地接收所需电功率的非接触IC卡(RFID介质)，它是这种类型RFID介质当中的一种。专利文献1中所述的非接触IC卡包括通信天线和多个接收线圈，其中的通信天线发送及接收数据和信号，却都无需接触。在接收线圈面对馈送线圈，其间夹有间隙的情况下，在所述接收线圈与馈送线圈之间产生电磁感应。在接收电功率的情况下，接收线圈通过电磁感应从馈送线圈接收电能，而无需接触。

另外，专利文献2公开了一种RFID介质，即使在沿垂直于读/写器之线圈天线的方向设置RFID介质的情况下，也能实现读/写器与RFID介质之间的通信联系。

图1示出专利文献2中描述的非接触IC标签的结构。在这种非接触IC标签中，在作为基板部件250的树脂片等上面，设置从外部将信息写入其中或从其读出信息的IC介质210，以及传导天线单元220，该传导天线单元220利用电磁感应把电功率从读/写器供送给IC介质210，以实现把信息写入IC介质210以及从IC介质210读取信息。天线单元220连接到IC介质210，使两个线圈天线221a和221b串联连接，从而形成8字图样的形状。

专利文献1：日本未审专利申请公开No.2000-201442

专利文献2：日本未审专利申请公开No.2004-126750

发明内容

发明要解决的问题

然而，对于这种公知的RFID介质而言，在通过使便携式电子设备靠近读/写器进行通信，用以识别用户、建筑物和居住地的情况下，根据便携式电子设备中所设置的通信天线的位置，也就是说，根据是否使通信天线靠近读/写器的中心部分或者靠近偏离读/写器中心部分的位置(自中心部分移动的位置)，会使通信性能(通信范围)有很大的改变。这种变化直接表现为在使RFID介质靠近读/写器外周部分的情况下所能通信的范围减小的问题。

在专利文献1中所述非接触IC卡的情况下，RFID介质中所设置的多个接收线圈提高电功率接收的效率。然而，由于所述非接触IC卡中只提供单独一个通信天线线圈，就无法解决在使RFID介质靠近读/写器，致使RFID介质的位置偏离读/写器情况下的通信性能变差问题。

除此而外，设计了专利文献2，为的是即使在RFID介质与读/写器之间的位置关系从RFID介质和读/写器彼此面对的已知方向改变到RFID介质和读/写器互相垂直的方向的情况下，也能做到提供预定的通信范围的目的。因而，专利文献2仍然有在使RFID介质靠近读/写器，以致RFID介质的位置偏离读/写器的情况下，通信性能变差的问题。此外，由于多个天线线圈串联连接，使天线线圈的卷绕方向彼此相反，以致在磁通量穿过各线圈的情况下，感应电流互相抵销，同时引起通信范围进一步变窄的问题。