JP2009260447A - Antenna and radio tag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触にて情報の書き込みや読み出しができる無線タグ等に好適に適用されるアンテナの改良に関する。 The present invention relates to an improvement in an antenna suitably applied to a wireless tag or the like that can write and read information without contact.
所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から所定の無線タグ通信装置（質問器）により非接触にて情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムが知られている。このＲＦＩＤシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。 2. Description of the Related Art An RFID (Radio Frequency Identification) system is known in which information is read out in a non-contact manner by a predetermined wireless tag communication device (interrogator) from a small wireless tag (responder) in which predetermined information is stored. This RFID system is capable of reading information stored in a wireless tag by communication with the wireless tag communication device even when the wireless tag is dirty or disposed at an invisible position. Therefore, practical use is expected in various fields such as merchandise management and inspection processes.
上記ＲＦＩＤシステムにおける基本的な課題の一つとして、上記無線タグの小型化が挙げられる。この無線タグの小型化では、無線による情報の送受信を行うためのアンテナの特性を保持しつつそのアンテナを可及的に狭小な面積に収めることが特に求められる。斯かるアンテナ構造の一例に、平面ミアンダライン構造がある。例えば、特許文献１に記載されたテレビジョン放送受信用の平面アンテナがそれである。この平面ミアンダライン構造によれば、線状の導体をミアンダ状（ジグザグ）に形成することで、長さ寸法等の特性はそのままにそのアンテナを可及的に狭小な面積に収めることができる。
One of the basic problems in the RFID system is downsizing of the wireless tag. In miniaturization of this wireless tag, it is particularly required to keep the antenna as small as possible while maintaining the characteristics of the antenna for wirelessly transmitting and receiving information. One example of such an antenna structure is a planar meander line structure. For example, this is a flat antenna for receiving television broadcasts described in
ところで、ＲＦＩＤ通信に用いられる無線タグの回路部（ＩＣチップ）の入力インピーダンスは一般に容量性であり、インピーダンス整合のためにアンテナを誘導性インピーダンスとなる範囲で用いることが求められる。しかし、前述したような従来の技術によりアンテナを小型化した場合、入力抵抗が低下すると共にその帯域幅（例えば、電圧定在波比ＶＳＷＲ≦２となる帯域）が狭くなるという不具合があった。このため、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化が可能なアンテナ及び無線タグの開発が求められていた。 By the way, the input impedance of a circuit part (IC chip) of a wireless tag used for RFID communication is generally capacitive, and it is required to use an antenna in an inductive impedance range for impedance matching. However, when the antenna is miniaturized by the conventional technique as described above, there is a problem that the input resistance is lowered and the bandwidth (for example, the band where the voltage standing wave ratio VSWR ≦ 2) is narrowed. Therefore, there has been a demand for the development of an antenna and a wireless tag that can be miniaturized while maintaining impedance matching and a sufficient bandwidth.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化が可能なアンテナ及び無線タグを提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an antenna and a wireless tag that can be miniaturized while maintaining impedance matching and sufficient bandwidth. is there.
斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、所定の回路部に接続されて無線により情報の送受信を行うためのアンテナであって、それぞれ複数辺の幅方向導体部及び長手方向導体部が交互に接続されて蛇行を成すミアンダ状に形成された、前記回路部との接続部分を給電点とする給電ミアンダライン部と、それぞれ複数辺の幅方向導体部及び長手方向導体部が交互に接続されて蛇行を成すミアンダ状に形成され、前記給電ミアンダライン部に対して入れ子状に併設された、前記回路部に対して給電点を有しない無給電ミアンダライン部とを、備え、前記給電ミアンダライン部は、前記回路部との接続部分近傍に前記無給電ミアンダライン部を入れ子状としない連続ミアンダ部を、前記無給電ミアンダライン部は、その連続ミアンダ部に相当する部分に前記給電ミアンダライン部に対して入れ子状とならない迂回部をそれぞれ備えると共に、前記給電ミアンダライン部の給電点を直流的に短絡させる短絡ライン部が設けられたことを特徴とするものである。 In order to achieve such an object, the gist of the first aspect of the present invention is an antenna for transmitting and receiving information wirelessly connected to a predetermined circuit unit, each of which has a plurality of sides in the width direction. And a meander line portion formed in a meander shape in which meandering portions are alternately connected to form a meandering shape, and a feeding meander line portion having a feeding point as a connection portion with the circuit portion, and a width direction conductor portion and a longitudinal direction of a plurality of sides, respectively. Conductor portions are alternately connected to form a meandering meander, and are provided in a nested manner with respect to the feeding meander line portion, and a non-feeding meander line portion having no feeding point with respect to the circuit portion. The feeder meander line section includes a continuous meander section that does not nest the parasitic feeder meander line section in the vicinity of a connection portion with the circuit section, and the parasitic feeder meander line section includes A portion corresponding to the meander portion is provided with a detour portion that is not nested with respect to the power supply meander line portion, and a short-circuit line portion that short-circuits the power supply point of the power supply meander line portion is provided. It is what.
また、前記目的を達成するために、本第２発明の要旨とするところは、所定の無線タグ通信装置との間で無線にて情報の通信を行う無線タグであって、所定の情報を記憶し得る記憶部を有するＩＣ回路部を前記回路部として備えると共に、その回路部に接続される前記第１発明のアンテナを備えたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the gist of the second invention is a wireless tag that wirelessly communicates information with a predetermined wireless tag communication device, and stores predetermined information. An IC circuit unit having a storage unit that can be used is provided as the circuit unit, and the antenna of the first invention connected to the circuit unit is provided.
このように、前記第１発明によれば、それぞれ複数辺の幅方向導体部及び長手方向導体部が交互に接続されて蛇行を成すミアンダ状に形成された、前記回路部との接続部分を給電点とする給電ミアンダライン部と、それぞれ複数辺の幅方向導体部及び長手方向導体部が交互に接続されて蛇行を成すミアンダ状に形成され、前記給電ミアンダライン部に対して入れ子状に併設された、前記回路部に対して給電点を有しない無給電ミアンダライン部とを、備え、前記給電ミアンダライン部は、前記回路部との接続部分近傍に前記無給電ミアンダライン部を入れ子状としない連続ミアンダ部を、前記無給電ミアンダライン部は、その連続ミアンダ部に相当する部分に前記給電ミアンダライン部に対して入れ子状とならない迂回部をそれぞれ備えると共に、前記給電ミアンダライン部の給電点を直流的に短絡させる短絡ライン部が設けられたものであることから、アンテナを小型化できると共に、所望のインピーダンスに対応して適宜構成を定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を十分に広げることができる。すなわち、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化が可能なアンテナを提供することができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the width-direction conductor portions and the longitudinal-direction conductor portions of a plurality of sides are alternately connected to each other and the meander-shaped meander shape is fed to feed the connection portion with the circuit portion. A feeding meander line portion as a point, and a plurality of sides of the width direction conductor portion and the longitudinal direction conductor portion are alternately connected to form a meandering shape, and are nested in the feeding meander line portion. In addition, a non-feeding meander line part having no feeding point with respect to the circuit part is provided, and the feeding meander line part does not nest the non-feeding meander line part in the vicinity of a connection part with the circuit part. When the continuous meander part is provided, the non-feeding meander line part includes a detour part that is not nested with respect to the feeding meander line part in a portion corresponding to the continuous meander part. In addition, since the short-circuit line portion that short-circuits the feed point of the feed meander line portion in a DC manner is provided, the antenna can be reduced in size, and by appropriately determining the configuration corresponding to the desired impedance, The antenna bandwidth can be sufficiently widened by the double resonance. That is, an antenna that can be miniaturized while maintaining impedance matching and a sufficient bandwidth can be provided.
ここで、前記第１発明において、好適には、前記短絡ライン部は、その一部が前記給電ミアンダライン部の幅方向導体部と平行を成すようにその給電ミアンダライン部に沿って設けられたものである。このようにすれば、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。 Here, in the first invention, preferably, the short-circuit line portion is provided along the feed meander line portion so that a part thereof is parallel to the width direction conductor portion of the feed meander line portion. Is. In this way, the antenna bandwidth can be more suitably widened by double resonance.
また、好適には、前記給電ミアンダライン部の連続ミアンダ部における幅方向導体部相互間の距離のうち少なくとも一部は、その連続ミアンダ部以外の部分における前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部それぞれの幅方向導体部相互間の距離よりも大きいものである。このようにすれば、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。 Preferably, at least part of the distance between the width direction conductor portions in the continuous meander portion of the power supply meander line portion is the power supply meander line portion and the non-power supply meander line portion in a portion other than the continuous meander portion. It is larger than the distance between the respective conductors in the width direction. In this way, the antenna bandwidth can be more suitably widened by double resonance.
また、好適には、前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部は、前記連続ミアンダ部及び前記迂回部以外の部分において、それぞれを構成する前記幅方向導体部が一定の相互間距離となるように設けられたものである。このようにすれば、前記アンテナを可及的に狭小な面積に収めることができる。 Preferably, the feeding meander line portion and the non-feeding meander line portion are configured such that the width direction conductor portions constituting each of the portions other than the continuous meander portion and the detour portion have a constant mutual distance. Is provided. In this way, the antenna can be contained in as small an area as possible.
また、好適には、前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部それぞれを構成する前記幅方向導体部の線幅は、前記相互間距離と等しいものである。このようにすれば、前記アンテナを可及的に狭小な面積に収めることができる。 Preferably, the line widths of the width direction conductor portions constituting each of the power supply meander line portion and the non-power supply meander line portion are equal to the distance between each other. In this way, the antenna can be contained in as small an area as possible.
また、前記第２発明によれば、所定の無線タグ通信装置との間で無線にて情報の通信を行う無線タグであって、所定の情報を記憶し得る記憶部を有するＩＣ回路部を前記回路部として備えると共に、その回路部に接続される前記第１発明のアンテナを備えたものであることから、アンテナを小型化できると共に、所望のインピーダンスに対応して、複共振によりアンテナ帯域幅を十分に広げることができる。すなわち、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化が可能な無線タグを提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, there is provided a wireless tag for wirelessly communicating information with a predetermined wireless tag communication device, wherein the IC circuit unit having a storage unit capable of storing predetermined information is Since it is provided with the antenna of the first invention connected to the circuit unit as a circuit unit, the antenna can be miniaturized and the antenna bandwidth can be increased by double resonance corresponding to a desired impedance. Can be expanded sufficiently. That is, it is possible to provide a wireless tag that can be miniaturized while maintaining impedance matching and a sufficient bandwidth.
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本第１発明の一実施例であるアンテナを備えた無線タグ１２との間で情報の通信を行う無線タグ通信システム１０を例示する図である。この無線タグ通信システム１０は、本第２発明の一実施例である単数乃至は複数（図１では単数）の無線タグ１２と、その無線タグ１２との間で無線にて情報の通信を行うための無線タグ通信装置１４とから構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記無線タグ１２はそのＲＦＩＤシステムの応答器として、上記無線タグ通信装置１４は質問器としてそれぞれ機能する。すなわち、上記無線タグ通信装置１４から質問波Ｆc（送信信号）が上記無線タグ１２に向けて送信されると、その質問波Ｆｃを受信した上記無線タグ１２において所定の情報信号（データ）によりその質問波Ｆcが変調され、応答波Ｆr（返信信号）として上記無線タグ通信装置１４に向けて返信される。そして、その応答波Ｆrが上記無線タグ通信装置１４により受信されることで、上記無線タグ１２と無線タグ通信装置１４との間で非接触による情報の通信が行われ、その無線タグ１２に対する情報の読み出し及び／又は書き込みが実行される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a wireless
図２は、上記無線タグ通信装置１４の構成を例示する図である。この無線タグ通信装置１４は、上記無線タグ１２に対する情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を実行するためにその無線タグ１２との間で情報の通信を行うものであり、図２に示すように、上記無線タグ１２との通信に係る送信データをディジタル信号として出力したり、その無線タグ１２からの返信信号を復号する等のディジタル信号処理を実行するＤＳＰ（Digital Signal Processor）１６と、上記質問波Ｆｃの搬送波に相当する所定の周波数信号を出力する搬送波出力部１８と、上記ＤＳＰ１６により出力された送信データをアナログ信号に変換する送信Ｄ／Ａ変換部２０と、その送信Ｄ／Ａ変換部２０によりアナログ信号に変換された送信データで上記搬送波出力部１８から出力される搬送波信号を変調（振幅変調）する送信ミキサ２２と、その送信ミキサ２２から出力される信号を増幅する送信アンプ２４と、その送信アンプ２４から出力される信号を質問波Ｆｃとして上記無線タグ１２に向けて送信すると共に、その質問波Ｆｃに応じて無線タグ１２から返信される応答波Ｆｒを受信する送受信アンテナ２６と、上記送信アンプ２４により増幅された信号を上記送受信アンテナ２６に供給すると共に、その送受信アンテナ２６により受信された受信信号を受信ミキサ３０に供給する送受信分離部２８と、上記送受信アンテナ２６により受信されてその送受信分離部２８を介して供給される受信信号と上記搬送波出力部１８から出力される搬送波信号とを乗算し、フィルタにより高周波成分を除去することによりホモダイン検波或いは直交検波する受信ミキサ３０と、その受信ミキサ３０から出力される信号を増幅する受信アンプ３２と、その受信アンプ３２からの出力をディジタル信号に変換して上記ＤＳＰ１６に供給する受信Ａ／Ｄ変換部３４とを、備えて構成されている。ここで、上記送受信分離部２８としては、サーキュレータ若しくは方向性結合器等が好適に用いられる。また、必要に応じて、上記送受分離部２８と受信ミキサ３０の間に受信信号を増幅する低雑音増幅器等を設けてもよい。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the wireless
上記ＤＳＰ１６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を備え、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータシステムであり、上記送信Ｄ／Ａ変換部２０及び受信Ａ／Ｄ変換部３４のサンプリング周波数を出力させるサンプリング周波数出力部３６と、前記無線タグ１２との通信に係る送信データに対応するコマンドビット列を生成する送信ビット列生成部３８と、その送信ビット列生成部３８から出力されたディジタル信号をパルス幅変調方式等により符号化して上記送信Ｄ／Ａ変換部２０へ供給する符号化部４０と、上記受信Ａ／Ｄ変換部３４から供給される信号（復調波）をＦＭ方式等により復号する復号部４２と、その復号部４２により復号された復号信号を解釈して前記無線タグ１２の変調に関する情報信号を読み出す返答ビット列解釈部４４とを、機能的に備えている。
The DSP 16 is a so-called microcomputer system that includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and performs signal processing according to a program stored in advance in the ROM while using a temporary storage function of the RAM. The transmission D / A converter 20 A sampling
図３は、前記無線タグ１２に備えられた無線タグ回路素子５０の構成を説明する図である。この図３に示すように、斯かる無線タグ回路素子５０は、本第１発明の一実施例であるアンテナ５２と、そのアンテナ５２に接続された回路部であり、前記無線タグ通信装置１４から送信されて上記アンテナ５２により受信された信号を処理するためのＩＣ回路部５４とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部５４は、上記アンテナ５２により受信された前記無線タグ通信装置１４からの質問波Ｆｃを整流する整流部５６と、その整流部５６により整流された質問波Ｆｃのエネルギを蓄積するための電源部５８と、上記アンテナ５２により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部６６に供給するクロック抽出部６０と、所定の情報信号を記憶し得る記憶部として機能するメモリ部６２と、上記アンテナ５２に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部６４と、上記整流部５６、クロック抽出部６０、及び変復調部６４等を介して上記無線タグ回路素子５０の作動を制御するための制御部６６とを、機能的に含んでいる。この制御部６６は、前記無線タグ通信装置１４と通信を行うことにより上記メモリ部６２に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ５２により受信された質問波Ｆｃを上記変復調部６４において上記メモリ部６２に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで応答波Ｆｒとして上記アンテナ５２から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the
上述したような無線タグ回路素子５０では一般に、Ｒc＋ｊＸcで回路部はＸcが負、アンテナはこれと複素共役な抵抗成分Ｒcと同じでリアクタンス成分がＸcとは符号が逆の正となるインピーダンスを持たせる必要がある。図４は、前記ＩＣ回路部５４における９種類の代表的なチップインピーダンスＲc＋ｊＸcに対してそれぞれＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比）が２以下となるアンテナ入力インピーダンス範囲を示すスミスチャートであり、虚部Ｘc＝−６０に対応する範囲を実線で、Ｘc＝-８０に対応する範囲を破線で、Ｘc＝−１００に対応する範囲を一点鎖線でそれぞれ示している。この図４に示すように、ＶＳＷＲが２以下となるアンテナ入力インピーダンス範囲は、チップインピーダンスＲc＋ｊＸcの複素共役となるインピーダンスを含む円となり、前記ＩＣ回路部５４のチップインピーダンスに応じてそれぞれ異なる。例えば、前記無線タグ通信システム１０に用いられる無線タグ１２（ＩＣ回路部５４）に関しては、点Ａで示す５０＋ｊ５０近傍が実用の値として用いられるため、その近傍にＶＳＷＲが２以下（すなわち反射係数｜Ｓ11｜が９．５４ｄＢ以下）となるアンテナ入力インピーダンス範囲がくるように前記アンテナ５２を設計することが望まれる。ここで、例えば図６に示すようなアンテナ入力インピーダンスを示すスミスチャートにおいて、図４に示す各アンテナ入力インピーダンス範囲を示す円と重なる部分（円の中に入る部分）が長いほど、そのチップインピーダンスである前記ＩＣ回路部５４の入力インピーダンスにアンテナ入力インピーダンスがマッチングできる周波数帯域が広くなる。すなわち、図６に示すようなアンテナ入力インピーダンスを示すインピーダンス軌跡において、ループ（小巻円）様になっている部分が図４に示すアンテナ入力インピーダンス範囲を示す円の中に入る場合、そのチップインピーダンスを持つ前記ＩＣ回路部５４にアンテナ入力インピーダンスがインピーダンスマッチングできる周波数帯域が可及的に広くなる。これを前提として、以下、本発明の実施例であるアンテナ５２がとり得る種々の態様を、図面に基づいて詳しく説明する。
Generally, in the RFID
図５は、前記アンテナ５２の一態様である複共振ミアンダラインアンテナ７０の構成を説明する平面図である。前記無線タグ１２において、前記ＩＣ回路部５４及びこの図５に示すミアンダラインアンテナ７０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等から成るフィルム状の基材の表面に固設されている。このミアンダラインアンテナ７０は、前記ＩＣ回路部５４との接続部分を給電点６８とするミアンダ（meander）状且つ長手状に形成された線状の導体から成る給電ミアンダライン部７２と、前記ＩＣ回路部５４に対して給電点を有しないミアンダ状に形成された線状の導体から成り、上記給電ミアンダライン部７２の入力インピーダンスに影響を与える位置、例えばその給電ミアンダライン部７２に所定の間隔を隔てて併行する位置に配設された無給電ミアンダライン部７４とから成る。これら給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４は、銅、アルミニウム、銀等の導電性材料による細線パターン（幅寸法０．１〜３．０ｍｍ、厚み寸法１〜１００μｍ程度）が基材の表面に金属箔、薄膜、或いは印刷（銀又は銅ペースト）等の技術により形成されたものである。ここで、ミアンダ状とは、複数のＳ字型をつなぎ合わせた形で長手方向に連続する形状であり、蛇行状と同義である。なお、Ｓ字型は角が角張っていたり、斜めに面取りされているような形状でもよい。また、上記無給電ミアンダライン部７４は、好適には、上記給電ミアンダライン部７２と絶縁されたものである。
FIG. 5 is a plan view for explaining the configuration of a multi-resonance
図５に示すように、上記給電ミアンダライン部７２は、前記ミアンダラインアンテナ７０の幅方向（図５に示すｙ方向）に直線状を成すように設けられた複数辺の幅方向導体部７６及び前記ミアンダラインアンテナ７０の長手方向（図５に示すｘ方向）に直線状を成すように設けられたそれぞれ長さ寸法の異なる２種類の長手方向導体部７８、８０が交互に接続されて蛇行を成すように形成されたものである。また、上記無給電ミアンダライン部７４は、複数辺の幅方向導体部８２及びそれぞれ長さ寸法の異なる２種類の長手方向導体部８４、８６が交互に接続されて蛇行を成すように形成されたものである。ここで、好適には、上記幅方向導体部７６及び８２の長さ寸法は等しく、上記長手方向導体部７８及び８４、８０及び８６の長さ寸法はそれぞれ等しい。このように、直線状の導体部が幅方向及び長手方向に交互に接続されて蛇行を成すように形成されることで、上記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４は、それぞれ所定のミアンダパターン（単位パターン）８８、９０が周期的に繰り返される構成とされている。これらのミアンダパターン８８、９０は、本実施例においては等しい構成となっている。そして、上記無給電ミアンダライン部７４における幅方向導体部８２が、相互に隣接する上記給電ミアンダライン部７２における幅方向導体部７６の間に挟まれるような位置関係に、換言すれば上記無給電ミアンダライン部７４が上記給電ミアンダライン部７２に対して入れ子状に併設されている。
As shown in FIG. 5, the feeding meander line portion 72 includes a plurality of width
また、図５に示すように、前記ミアンダラインアンテナ７０は、例えば、長手方向寸法Ｌａ＝５２ｍｍ程度、幅方向寸法Ｌｂ＝２０ｍｍ程度の寸法を備えて構成されている。また、好適には、前記給電ミアンダライン部７２を構成する導体部と前記無給電ミアンダライン部７４を構成する導体部とは、後述する連続ミアンダ部９２及び迂回部９４以外の部分においてはその相互間距離が一定とされており、その相互間距離は、上記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４それぞれを構成する導体部の線幅と略等しいものである。また、この相互間距離（＝導体部の線幅）は、それら導体部の絶縁を保証する範囲内における可及的に小さな間隔０．５ｍｍ程度とされている。このような形状とされることで、前記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４は、相互に絶縁された状態で同一の平面上に可及的小さな占有面積にて配置されている。なお、前記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４それぞれの導電経路長は、前記無線タグ回路素子５０との間で情報の通信を行うために用いられる電磁波すなわち前記質問波Ｆｃの搬送波の波長の１／２以上とされるのが好ましい。
As shown in FIG. 5, the
また、図５に示すように、前記給電ミアンダライン部７２は、前記ＩＣ回路部５４との接続部分すなわち給電点６８近傍に前記無給電ミアンダライン部７４を入れ子状としない連続ミアンダ部９２を備えている。また、前記無給電ミアンダライン部７４は、その連続ミアンダ部９２に相当する部分に前記給電ミアンダライン部７２に対して入れ子状とならない迂回部９４を備えている。換言すれば、前記ミアンダラインアンテナ７０は、前記給電ミアンダライン部７２の連続ミアンダ部９２及び無給電ミアンダライン部７４の迂回部９４に対応する部分において、それら給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４が相互に入れ子状とならないように構成されている。ここで、好適には、図５に示すように、前記給電ミアンダライン部７２の連続ミアンダ部９２における幅方向導体部７６相互間の距離のうち少なくとも一部（図５では、最も中央に位置する一対の幅方向導体部７６とその両外側に配置された幅方向導体部７６との距離）は、その連続ミアンダ部９２以外の部分における前記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４それぞれの幅方向導体部７６、８２相互間の距離（＝導体部の線幅）よりも大きいものとされている。
Further, as shown in FIG. 5, the feeder meander line portion 72 includes a continuous meander portion 92 that does not nest the parasitic feeder
また、図５に示すように、前記給電ミアンダライン部７２の連続ミアンダ部９２には、その給電ミアンダライン部７２の給電点６８を直流的に短絡させる短絡ライン部９６が設けられている。この短絡ライン部９６は、好適には、図５に示すように、前記給電ミアンダライン部７２の連続ミアンダ部９２における前記給電点６８の最近接位置に設けられた相互に隣接する幅方向導体部７６の長さ方向（ミアンダラインアンテナ７０の幅方向）中央部においてそれら幅方向導体部７６に接続されると共に、その一部が斯かる幅方向導体部７６と平行を成すようにその給電ミアンダライン部７２に沿って、前記給電点６８側に延伸して設けられたものである。この幅方向導体部７６と短絡ライン部９６との相互間距離は、好適には、それら導体部の線幅と同じとされている。また、上記短絡ライン部９６は、好適には、前記導体部７６等と同様に銅、アルミニウム、銀等の導電性材料による細線パターンが基材の表面に金属箔、薄膜、或いは印刷（銀又は銅ペースト）等の技術により形成されたものであり、その線幅は例えば前記導体部７６等の線幅と同程度とされている。
As shown in FIG. 5, the continuous meander portion 92 of the power supply meander line portion 72 is provided with a short-circuit line portion 96 that short-circuits the
図６は、前記ミアンダラインアンテナ７０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。また、図７は、同様にそのミアンダラインアンテナ７０の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、入力インピーダンスの虚数部すなわちリアクタンスを示す曲線を実線で、抵抗（放射抵抗）に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。図６に示すように、前述した図５に示す構成のミアンダラインアンテナ７０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分（実部Ｒc）及びリアクタンス成分（虚部Ｘc）を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。前述のように、このインピーダンス軌跡が示す経路のうち、図４に示す各アンテナ入力インピーダンス範囲を示す円と重なる部分（円の中に入る部分）が長いほど、そのチップインピーダンスに関して前記ＩＣ回路部５４にインピーダンスマッチングできる周波数帯域が広くなるが、図６に示す環状曲線では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝４０−ｊ８０（或いはＲc＋ｊＸc＝２０−ｊ１００）に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。より詳細に計算した結果、図５に示すミアンダラインアンテナ７０は、チップインピーダンスがＲc＋ｊＸc＝２８−ｊ８６であるＩＣ回路部５４を備えた無線タグ回路素子５０に好適に用いられる。図４１は、図５に示すミアンダラインアンテナ１１０のチップインピーダンス２８−ｊ８６［Ω］に対する反射係数特性を示すグラフである。この図４１に示すように、上記ミアンダラインアンテナ１１０では、反射係数｜Ｓ11｜が−９．５４ｄＢ以下となる周波数帯域が４０ＭＨｚ以上（４５．９ＭＨｚ程度）得られるため、例えば９００ＭＨｚ帯で十分なアンテナ帯域を実現できる（３０ＭＨｚ程度で米国のＩＳＭバンドの帯域を十分をカバーできる）のである。アンテナ帯域幅４５．９ＭＨｚ、中心周波数９４７ＭＨｚに対する割合（比帯域）は４．８％と通常の小形アンテナの目安である１〜２％の倍以上が得られている。
FIG. 6 is a Smith chart showing the frequency characteristics of the input impedance of the
続いて、前記アンテナ５２の他の好適な態様を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
Next, another preferred mode of the
図８は、前記アンテナ５２の他の態様である複共振ミアンダラインアンテナ１００の構成を説明する平面図である。このミアンダラインアンテナ１００の給電ミアンダライン部１０２における連続ミアンダ部１０４には、その給電ミアンダライン部１０２の給電点６８を直流的に短絡させる短絡ライン部１０６が設けられている。この短絡ライン部１０６は、図８に示すように、上記給電ミアンダライン部１０２の連続ミアンダ部１０４における前記給電点６８の最近接位置に設けられた相互に隣接する幅方向導体部７６の長さ方向中央部においてそれら幅方向導体部７６に接続されると共に、その一部が斯かる幅方向導体部７６と平行を成すようにその給電ミアンダライン部１０２に沿って、前記給電点６８の反対側に延伸して設けられたものである。また、この幅方向導体部７６と短絡ライン部１０６との相互間距離は、好適には、それら導体部の線幅と同程度とされている。
FIG. 8 is a plan view illustrating a configuration of a multi-resonance
図９は、上記ミアンダラインアンテナ１００の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。また、図１０は、同様にそのミアンダラインアンテナ１００の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、入力インピーダンスのリアクタンスに対応する曲線を実線で、抵抗に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。図９に示すように、上述した図８に示す構成のミアンダラインアンテナ１００について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分及びリアクタンス成分を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。図９に示すインピーダンス軌跡では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝６０−ｊ１００に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。より詳細に計算を行った結果、図８に示すミアンダラインアンテナ１００は、チップインピーダンスがＲc＋ｊＸc＝５０−ｊ１４５であるＩＣ回路部５４を備えた無線タグ回路素子５０に好適に用いられる。このときのアンテナ帯域幅（ＶＳＷＲ≦２となる帯域）は４１ＭＨｚとなり、中心周波数９４７ＭＨｚに対する割合（比帯域）は４．３％と通常の小形アンテナの目安である１〜２％の倍以上が得られている。
FIG. 9 is a Smith chart showing the frequency characteristics of the input impedance of the
図１１は、前記アンテナ５２の更に別の態様である複共振ミアンダラインアンテナ１１０の構成を説明する平面図である。このミアンダラインアンテナ１１０の給電ミアンダライン部１１２における連続ミアンダ部１１４には、その給電ミアンダライン部１１２の給電点６８を直流的に短絡させる短絡ライン部１１６が設けられている。この短絡ライン部１１６は、図１１に示すように、上記給電ミアンダライン部１１２の連続ミアンダ部１１４における前記給電点６８の最近接位置に設けられた相互に隣接する幅方向導体部７６の長さ方向中央よりも給電点６８寄りの位置（幅方向導体部７６の長さを１とした場合に給電点６８から略１／４の位置）においてそれら幅方向導体部７６に接続されると共に、その一部が斯かる幅方向導体部７６と平行を成すようにその給電ミアンダライン部１１２に沿って、前記給電点６８の反対側に延伸して設けられたものである。また、この幅方向導体部７６と短絡ライン部１１６との相互間距離は、好適には、それら導体部の線幅と同程度とされている。
FIG. 11 is a plan view illustrating a configuration of a multi-resonance
図１２は、上記ミアンダラインアンテナ１１０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。また、図１３は、同様にそのミアンダラインアンテナ１１０の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、入力インピーダンスのリアクタンスに対応する曲線を実線で、抵抗に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。図１２に示すように、上述した図１１に示す構成のミアンダラインアンテナ１１０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分及びリアクタンス成分を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。図１２に示す環状曲線では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝４０−ｊ８０（或いはＲc＋ｊＸc＝４０−ｊ６０）に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。詳細に計算した結果、図１１に示すミアンダラインアンテナ１１０は、チップインピーダンスがＲc＋ｊＸc＝３７−ｊ８０であるＩＣ回路部５４を備えた無線タグ回路素子５０に好適に用いられる。このときのアンテナ帯域幅（ＶＳＷＲ≦２となる帯域）は４６ＭＨｚとなり、中心周波数９７０ＭＨｚに対する割合(比帯域)は４．７％と通常の小形アンテナの目安である１〜２％の倍以上が得られている。
FIG. 12 is a Smith chart showing the frequency characteristics of the input impedance of the
図１４は、前記アンテナ５２の更に別の態様である複共振ミアンダラインアンテナ１２０の構成を説明する平面図である。このミアンダラインアンテナ１２０の給電ミアンダライン部１２２における連続ミアンダ部１２４に設けられた幅方向導体部１２６は、その連続ミアンダ部１２４以外の部分に設けられた幅方向導体部７６に比べてその長さ寸法が３／４程度とされている。また、その給電ミアンダライン部１２２の給電点６８を直流的に短絡させる短絡ライン部１２８が設けられている。この短絡ライン部１２８は、図１４に示すように、上記給電ミアンダライン部１２２の連続ミアンダ部１２４における前記給電点６８の最近接位置に設けられた相互に隣接する幅方向導体部１２６の長さ方向の給電点６８側から２／３付近においてそれら幅方向導体部１２６に接続されると共に、その一部が斯かる幅方向導体部１２６と平行を成すようにその給電ミアンダライン部１２２に沿って、前記給電点６８側に延伸して設けられたものである。また、この幅方向導体部１２６と短絡ライン部１２８との相互間距離は、好適には、それら導体部の線幅と同程度とされている。
FIG. 14 is a plan view illustrating a configuration of a multi-resonance
図１５は、上記ミアンダラインアンテナ１２０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。また、図１６は、同様にそのミアンダラインアンテナ１２０の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、入力インピーダンスのリアクタンスに対応する曲線を実線で、抵抗に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。図１５に示すように、上述した図１４に示す構成のミアンダラインアンテナ１２０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分及びリアクタンス成分を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。図１５に示すインピーダンス軌跡では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝２０−ｊ１００（或いはＲc＋ｊＸc＝２０−ｊ８０）に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。詳細に計算した結果、図１４に示すミアンダラインアンテナ１２０は、チップインピーダンスがＲc＋ｊＸc＝２８−ｊ９２であるＩＣ回路部５４を備えた無線タグ回路素子５０に好適に用いられる。このときのアンテナ帯域幅（ＶＳＷＲ≦２となる帯域）は４１ＭＨｚとなる。
FIG. 15 is a Smith chart showing the frequency characteristics of the input impedance of the
図１７は、前記アンテナ５２の更に別の態様である複共振ミアンダラインアンテナ１３０の構成を説明する平面図である。このミアンダラインアンテナ１３０の給電ミアンダライン部１３２における連続ミアンダ部１３４では、その中央（短絡ライン部１３６が設けられた部分）以外の部分における幅方向導体７６相互間の距離（ミアンダラインアンテナ１３０の長手方向に関する距離）が、それら導体部の線幅と同程度とされている。換言すれば、上記連続ミアンダ部１３４における幅方向導体７６相互間の距離が、その連続ミアンダ部１３４の距離（ミアンダラインアンテナ１３０の長手方向に関する距離）を可及的短くするように定められている。また、上記連続ミアンダ部１３４には、上記給電ミアンダライン部１３２の給電点６８を直流的に短絡させる短絡ライン部１３６が設けられている。この短絡ライン部１３６は、図１７に示すように、上記給電ミアンダライン部１３２の連続ミアンダ部１３４における前記給電点６８の最近接位置に設けられた相互に隣接する幅方向導体部７６の長さ方向の中央部付近においてそれら幅方向導体部７６に接続されると共に、その一部が斯かる幅方向導体部７６と平行を成すようにその給電ミアンダライン部１３２に沿って、前記給電点６８側に延伸して設けられたものである。また、この幅方向導体部７６と短絡ライン部１３６との相互間距離は、好適には、それら導体部の線幅と同程度とされている。なお、図１７に示すミアンダラインアンテナ１３０では、前述した図５のミアンダラインアンテナ７０等と比べて無給電ミアンダライン部７４における迂回部９４の幅が狭まっているが、それ以外の部分については同様の構成であるためその説明を省略する（以下の説明において同じ）。
FIG. 17 is a plan view illustrating a configuration of a multi-resonance
図１８は、上記ミアンダラインアンテナ１３０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。また、図１９は、同様にそのミアンダラインアンテナ１３０の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、入力インピーダンスのリアクタンスに対応する曲線を実線で、抵抗に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。図１８に示すように、上述した図１７に示す構成のミアンダラインアンテナ１３０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分及びリアクタンス成分を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるような回が描かれる。図１８に示す回では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝２０−ｊ８０（或いはＲc＋ｊＸc＝２０−ｊ１００）に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。詳細に計算を行った結果、図１７に示すミアンダラインアンテナ１３０は、チップインピーダンスがＲc＋ｊＸc＝２２−ｊ９０であるＩＣ回路部５４を備えた無線タグ回路素子５０に好適に用いられる。図４２は、図１７に示すミアンダラインアンテナ１３０のチップインピーダンス２２−ｊ９０［Ω］に対する反射係数特性を示すグラフである。この図４２に示すように、上記ミアンダラインアンテナ１３０では、反射係数｜Ｓ11｜が９．５４ｄＢ以下となる周波数帯域が４０ＭＨｚ以上（４０．９ＭＨｚ程度）得られるため、例えば９００ＭＨｚ帯で十分なアンテナ帯域を実現できる（３０ＭＨｚ程度で米国のＩＳＭバンドをカバーできる）のである。
FIG. 18 is a Smith chart showing the frequency characteristics of the input impedance of the
図２０は、前記アンテナ５２の更に別の態様である複共振ミアンダラインアンテナ１４０の構成を説明する平面図である。このミアンダラインアンテナ１４０の給電ミアンダライン部１４２における連続ミアンダ部１４４に設けられた幅方向導体部１４６は、その連続ミアンダ部１４４以外の部分に設けられた幅方向導体部７６に比べてその長さ寸法が３／４程度とされている。また、上記ミアンダラインアンテナ１４０の給電ミアンダライン部１４２における連続ミアンダ部１４４では、その中央（短絡ライン部１４８が設けられた部分）以外の部分における幅方向導体１４６相互間の距離（ミアンダラインアンテナ１３０の長手方向に関する距離）が、それら導体部の線幅と同程度とされている。換言すれば、上記連続ミアンダ部１４４における幅方向導体１４６相互間の距離が、その連続ミアンダ部１４４の距離（ミアンダラインアンテナ１４０の長手方向に関する距離）を可及的短くするように定められている。また、上記連続ミアンダ部１４４には、上記給電ミアンダライン部１４２の給電点６８を直流的に短絡させる短絡ライン部１４８が設けられている。この短絡ライン部１４８は、図２０に示すように、上記給電ミアンダライン部１４２の連続ミアンダ部１４４における前記給電点６８の最近接位置に設けられた相互に隣接する幅方向導体部１４６の中程（給電点６８から幅方向導体部１４６の長さの２／３だけ離隔する位置）においてそれら幅方向導体部１４６に接続されると共に、その一部が斯かる幅方向導体部１４６と平行を成すようにその給電ミアンダライン部１４２に沿って、前記給電点６８側に延伸して設けられたものである。また、この幅方向導体部１４６と短絡ライン部１４８との相互間距離は、好適には、それら導体部の線幅と同程度とされている。
FIG. 20 is a plan view illustrating a configuration of a multi-resonance
図２１は、上記ミアンダラインアンテナ１４０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。また、図２２は、同様にそのミアンダラインアンテナ１４０の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、入力インピーダンスのリアクタンスに対応する曲線を実線で、抵抗に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。図２１に示すように、上述した図２０に示す構成のミアンダラインアンテナ１４０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分及びリアクタンス成分を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。図２１に示すインピーダンス軌跡では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝２０−ｊ１００に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。詳細に計算を行った結果、図２０に示すミアンダラインアンテナ１４０は、チップインピーダンスがＲc＋ｊＸc＝２４−ｊ９９であるＩＣ回路部５４を備えた無線タグ回路素子５０に好適に用いられる。このときのアンテナ帯域幅（ＶＳＷＲ≦２となる帯域）は４３．５ＭＨｚとなる。
FIG. 21 is a Smith chart showing the frequency characteristics of the input impedance of the
図２３は、前記アンテナ５２の更に別の態様である複共振ミアンダラインアンテナ１５０の構成を説明する平面図である。このミアンダラインアンテナ１５０の給電ミアンダライン部１５２における連続ミアンダ部１５４の中央（給電点６８に最も近い位置）に設けられた幅方向導体部１５６は、その連続ミアンダ部１５４以外の部分に設けられた幅方向導体部７６に比べてその長さ寸法が１／２程度とされている。また、それら幅方向導体部１５６相互間の距離は、好適には、それら導体部の線幅と同程度とされている。また、上記連続ミアンダ部１５４には、上記給電ミアンダライン部１５２の給電点６８を直流的に短絡させる短絡ライン部１５８が設けられている。この短絡ライン部１５８は、図２３に示すように、上記給電ミアンダライン部１５２の連続ミアンダ部１５４における前記給電点６８の最近接位置に設けられた相互に隣接する幅方向導体部１５６それぞれに隣接して、前記給電点６８に関して外側に設けられたものであり、その一部が斯かる幅方向導体部１５６と平行を成すようにその給電ミアンダライン部１５２に沿って、上記幅方向導体部１５６及び給電点６８を囲繞するように設けられたものである。また、この幅方向導体部１５６と短絡ライン部１５８との相互間距離は、好適には、それら導体部の線幅と同程度とされている。
FIG. 23 is a plan view illustrating a configuration of a multi-resonance
図２４は、上記ミアンダラインアンテナ１５０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。また、図２５は、同様にそのミアンダラインアンテナ１５０の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、入力インピーダンスのリアクタンスに対応する曲線を実線で、抵抗に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。図２４に示すように、上述した図２３に示す構成のミアンダラインアンテナ１５０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分及びリアクタンス成分を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。図２４に示すインピーダンス軌跡では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝６０−ｊ１００（或いはＲc＋ｊＸc＝６０−ｊ８０）に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。換言すれば、図２３に示すミアンダラインアンテナ１５０は、チップインピーダンスがＲc＋ｊＸc＝７１−ｊ９８であるＩＣ回路部５４を備えた無線タグ回路素子５０に好適に用いられる。このときのアンテナ帯域幅（ＶＳＷＲ≦２となる帯域）は４２．３ＭＨｚとなる。
FIG. 24 is a Smith chart showing the frequency characteristics of the input impedance of the
図２６は、前記アンテナ５２の更に別の態様である複共振ミアンダラインアンテナ１６０の構成を説明する平面図である。このミアンダラインアンテナ１６０の給電ミアンダライン部１６２における連続ミアンダ部１６４には、その間に前記無給電ミアンダライン部７４を入れ子状としない幅方向導体部７６が所定の間隔で設けられており、そのうちの一つの幅方向導体部７６における長さ方向の中央部に前記給電点６８が設けられている。また、上記連続ミアンダ部１６４には、上記給電ミアンダライン部１６２の給電点６８を直流的に短絡させる短絡ライン部１６６が設けられている。この短絡ライン部１６６は、図２６に示すように、前記給電点６８が設けられた幅方向導体部７６と平行を成すようにその給電ミアンダライン部１６２に沿って設けられたものである。また、この幅方向導体部７６と短絡ライン部１６６との相互間距離は、好適には、それら導体部の線幅と同程度とされている。
FIG. 26 is a plan view illustrating a configuration of a multi-resonance
図２７は、上記ミアンダラインアンテナ１６０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。また、図２８は、同様にそのミアンダラインアンテナ１６０の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、入力インピーダンスのリアクタンスに対応する曲線を実線で、抵抗に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。図２７に示すように、上述した図２６に示す構成のミアンダラインアンテナ１６０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分及びリアクタンス成分を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。図２７に示すインピーダンス軌跡では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝２０−ｊ１００（或いはＲc＋ｊＸc＝４０−ｊ１００）に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。換言すれば、図２６に示すミアンダラインアンテナ１６０は、チップインピーダンスがＲc＋ｊＸc＝２０−ｊ１００（或いはＲc＋ｊＸc＝４０−ｊ１００）であるＩＣ回路部５４を備えた無線タグ回路素子５０に好適に用いられる。
FIG. 27 is a Smith chart showing the frequency characteristics of the input impedance of the
続いて、本発明の実施例であるアンテナ部５２と比較するための比較例について説明する。図２９は、第１の比較例であるミアンダラインアンテナ１７０の構成を説明する平面図である。このミアンダラインアンテナ１７０には、前述した連続ミアンダ部９２等及び迂回部９４が設けられておらず、給電ミアンダライン部１７２及び無給電ミアンダライン部１７４は、上記ミアンダラインアンテナ１７０の長手方向の全長に渡って相互に入れ子状となるように設けられている。また、上記給電ミアンダライン部１７２には、前記給電点６８を直流的に短絡させる短絡ライン部１７６が設けられている。
Then, the comparative example for comparing with the
図３０は、上記ミアンダラインアンテナ１７０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。また、図３１は、同様にそのミアンダラインアンテナ１７０の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、入力インピーダンスのリアクタンスに対応する曲線を実線で、抵抗に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。図３０に示すように、上述した図２９に示す構成のミアンダラインアンテナ１７０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分及びリアクタンス成分を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。図３０に示すインピーダンス軌跡では、前述した実施例のようなループ（小巻円）様となった部分が存在せず、従って、所定のチップインピーダンスに関して広い周波数帯域が得られるという本発明の効果は示さない。
FIG. 30 is a Smith chart showing the frequency characteristics of the input impedance of the
図３２は、第２の比較例であるミアンダラインアンテナ１８０の構成を説明する平面図である。このミアンダラインアンテナ１８０には、前述した連続ミアンダ部９２等及び迂回部９４が設けられておらず、給電ミアンダライン部１８２及び無給電ミアンダライン部１８４は、上記ミアンダラインアンテナ１８０の長手方向の全長に渡って相互に入れ子状となるように設けられている。また、上記給電ミアンダライン部１８２の長手方向中央部すなわち給電点６８の近傍において相互に隣接する幅方向導体部１８６は、それ以外の部分に設けられた幅方向導体部に比べてその長さ寸法が３／４程度とされており、それら幅方向導体部１８６の間には、前記給電点６８を直流的に短絡させる短絡ライン部１８８が設けられている。
FIG. 32 is a plan view illustrating the configuration of a
図３３は、上記ミアンダラインアンテナ１８０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。また、図３４は、同様にそのミアンダラインアンテナ１８０の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、入力インピーダンスのリアクタンスに対応する曲線を実線で、抵抗に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。図３３に示すように、上述した図３２に示す構成のミアンダラインアンテナ１８０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分及びリアクタンス成分を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。図３３に示すインピーダンス軌跡では、前述した実施例のようなループ（小巻円）様となった部分が存在せず、従って、所定のチップインピーダンスに関して広い周波数帯域が得られるという本発明の効果は示さない。
FIG. 33 is a Smith chart showing the frequency characteristics of the input impedance of the
図３５は、第３の比較例であるミアンダラインアンテナ１９０の構成を説明する平面図である。このミアンダラインアンテナ１９０には、前述した連続ミアンダ部９２等及び迂回部９４が設けられておらず、給電ミアンダライン部１９２及び無給電ミアンダライン部１９４は、上記ミアンダラインアンテナ１９０の長手方向の全長に渡って相互に入れ子状となるように設けられている。また、上記給電ミアンダライン部１９２の中央部に配設された４つのミアンダパターン（単位パターン）を隔てて給電ライン部１９６が備えられており、その給電ライン部１９６の中央に前記給電点６８が設けられている。
FIG. 35 is a plan view illustrating a configuration of a
図３６は、上記ミアンダラインアンテナ１９０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。また、図３７は、同様にそのミアンダラインアンテナ１９０の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、入力インピーダンスのリアクタンスに対応する曲線を実線で、抵抗に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。図３６に示すように、上述した図３５に示す構成のミアンダラインアンテナ１９０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分及びリアクタンス成分を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。図３６に示すインピーダンス軌跡にはループ（小巻円）様となった部分が存在するが、そのループ様となった部分は図４に示すどの円にもかからない。すなわち、図４に例示されるＶＳＷＲが２以下となるアンテナ入力インピーダンス範囲の何れにも関与しない。従って、少なくとも図４に例示した実用的な９種類のチップインピーダンスに関しては、広い周波数帯域が得られるという本発明の効果は示さない。
FIG. 36 is a Smith chart showing the frequency characteristics of the input impedance of the
図３８は、第４の比較例であるミアンダラインアンテナ２００の構成を説明する平面図である。このミアンダラインアンテナ２００に備えられた無給電ミアンダライン部２０４は、その中央部すなわち前記給電点６８近傍に給電ミアンダライン部２０２を入れ子状としない連続ミアンダ部２０６を備えている。また、上記ミアンダラインアンテナ２００に備えられた給電ミアンダライン部２０２は、上記連続ミアンダ部２０６に相当する部分に上記無給電ミアンダライン部２０４に対して入れ子状とならない迂回部２０８を備えている。
FIG. 38 is a plan view illustrating a configuration of a
図３９は、上記ミアンダラインアンテナ２００の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。また、図４０は、同様にそのミアンダラインアンテナ２００の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、入力インピーダンスのリアクタンスに対応する曲線を実線で、抵抗に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。図３９に示すように、上述した図３８に示す構成のミアンダラインアンテナ２００について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分及びリアクタンス成分を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。図３９に示すインピーダンス軌跡にはループ（小巻円）様となった部分が存在するが、そのループ様となった部分は図４に示すどの円にもかからない。すなわち、図４に例示されるＶＳＷＲが２以下となるアンテナ入力インピーダンス範囲の何れにも関与しない。従って、少なくとも図４に例示した実用的な９種類のチップインピーダンスに関しては、広い周波数帯域が得られるという本発明の効果は示さない。
FIG. 39 is a Smith chart showing the frequency characteristics of the input impedance of the
このように、本実施例によれば、それぞれ複数辺の幅方向導体部７６及び長手方向導体部７８等が交互に接続されて蛇行を成すミアンダ状に形成された、前記ＩＣ回路部５４との接続部分を給電点６８とする給電ミアンダライン部７２等と、それぞれ複数辺の幅方向導体部８２及び長手方向導体部８４等が交互に接続されて蛇行を成すミアンダ状に形成され、前記給電ミアンダライン部７２等に対して入れ子状に併設された、前記ＩＣ回路部５４に対して給電点を有しない無給電ミアンダライン部７４とを、備え、前記給電ミアンダライン部７２は、前記ＩＣ回路部５４との接続部分近傍に前記無給電ミアンダライン部７４を入れ子状としない連続ミアンダ部９２等を、前記無給電ミアンダライン部７４は、その連続ミアンダ部９２等に相当する部分に前記給電ミアンダライン部７２に対して入れ子状とならない迂回部９４をそれぞれ備えると共に、前記給電ミアンダライン部７２等の給電点６８を直流的に短絡させる短絡ライン部９６等が設けられたものであることから、アンテナ５２を小型化できると共に、所望のインピーダンスに対応して適宜構成を定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を十分に広げることができる。すなわち、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化が可能なアンテナ５２を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, each of the
また、前記短絡ライン部９２等は、その一部が前記給電ミアンダライン部７２等の幅方向導体部７６と平行を成すようにその給電ミアンダライン部７２に沿って設けられたものであるため、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。
In addition, the short-circuit line portion 92 and the like are provided along the feed meander line portion 72 so that a part thereof is parallel to the width
また、前記給電ミアンダライン部７２等の連続ミアンダ部９２等における幅方向導体部７６相互間の距離のうち少なくとも一部は、その連続ミアンダ部９２以外の部分における前記給電ミアンダライン部７２等及び無給電ミアンダライン部７４それぞれの幅方向導体部７６、８２相互間の距離よりも大きいものであるため、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。
Further, at least a part of the distance between the width
また、前記給電ミアンダライン部７２等及び無給電ミアンダライン部７４は、前記連続ミアンダ部９２等及び前記迂回部９４以外の部分において、それぞれを構成する前記導体部７６、７８、８０、８２、８４、８６等が一定の相互間距離となるように設けられたものであるため、前記アンテナ５２を可及的に狭小な面積に収めることができる。
The feeder meander line part 72 and the like and the non-feeder
また、前記給電ミアンダライン部７２等及び無給電ミアンダライン部７４それぞれを構成する前記導体部７６、７８、８０、８２、８４、８６等の線幅は、前記相互間距離と等しいものであるため、前記アンテナ５２を可及的に狭小な面積に収めることができる。
In addition, the line widths of the
また、本実施例によれば、所定の無線タグ通信装置１４との間で無線にて情報の通信を行う無線タグ１２であって、所定の情報を記憶し得るメモリ部６２を有するＩＣ回路部５４を前記回路部として備えると共に、そのＩＣ回路部５４に接続される前記アンテナ５２を備えたものであることから、そのアンテナ５２を小型化できると共に、所望のインピーダンスに対応して、複共振によりアンテナ帯域幅を十分に広げることができる。すなわち、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化が可能な無線タグ１２を提供することができる。
In addition, according to the present embodiment, the IC tag unit having the
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and may be implemented in other modes.
例えば、前述の実施例において、前記ミアンダラインアンテナ７０等は、所定の基材における同一平面に形成された前記給電ミアンダライン部７２等及び無給電ミアンダライン部７４を備えたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば所定の基材の表面に前記給電ミアンダライン部７２等が、裏面に前記無給電ミアンダライン部７４がそれぞれ形成されたものであっても構わない。すなわち、前記給電ミアンダライン部７２等及び無給電ミアンダライン部７４は、平面視においてその一部が相互に入れ子状になっていると共にそれらが相互のインピーダンスに影響を与える位置に配設されていればよく、その相対位置関係は必ずしも前述した実施例のものでなくともよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、それぞれ所定のミアンダパターン（単位パターン）が周期的に繰り返される構成とされた給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部から成るアンテナ５２等について説明したが、例えば、その長手方向に関する給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部自体の間隔やその相互間の間隔が前記ＩＣ回路部５４から離れるにつれて狭まる態様や、前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部を構成する幅方向導体部の長さ寸法が長くなっていく態様等も考えられる。このような態様においても、インピーダンスの整合及び通信特性を保持しつつ小型化が可能なアンテナを提供することができる。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、前記無線タグ通信装置１４から送信される質問波Ｆcからエネルギを得る内的な電力供給源を含まない所謂パッシブタグ（passive tag）について説明したが、内的な電力供給源を含む所謂アクティブタグ（active tag）にも本発明は好適に適用されるものである。
In the above-described embodiment, a so-called passive tag that does not include an internal power supply source that obtains energy from the interrogation wave F c transmitted from the wireless
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the present invention is implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.
１２：無線タグ
５２：アンテナ
５４：ＩＣ回路部
６２：メモリ部（記憶部）
６８：給電点
７０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０：ミアンダラインアンテナ
７２、１０２、１１２、１２２、１３２、１４２、１５２、１６２：給電ミアンダライン部
７４：無給電ミアンダライン部
７６：幅方向導体部
７８、８０：長手方向導体部
８２：幅方向導体部
８４、８６：長手方向導体部
９２、１０４、１１４、１２４、１３４、１４４、１５４、１６４：連続ミアンダ部
９４：迂回部
９６、１０６、１１６、１２８、１３６、１４８、１５８、１６６：短絡ライン部
12: Wireless tag 52: Antenna 54: IC circuit unit 62: Memory unit (storage unit)
68: Feeding points 70, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160:
Claims (6)
それぞれ複数辺の幅方向導体部及び長手方向導体部が交互に接続されて蛇行を成すミアンダ状に形成された、前記回路部との接続部分を給電点とする給電ミアンダライン部と、
それぞれ複数辺の幅方向導体部及び長手方向導体部が交互に接続されて蛇行を成すミアンダ状に形成され、前記給電ミアンダライン部に対して入れ子状に併設された、前記回路部に対して給電点を有しない無給電ミアンダライン部と
を、備え、
前記給電ミアンダライン部は、前記回路部との接続部分近傍に前記無給電ミアンダライン部を入れ子状としない連続ミアンダ部を、前記無給電ミアンダライン部は、該連続ミアンダ部に相当する部分に前記給電ミアンダライン部に対して入れ子状とならない迂回部をそれぞれ備えると共に、前記給電ミアンダライン部の給電点を直流的に短絡させる短絡ライン部が設けられたものであることを特徴とするアンテナ。 An antenna connected to a predetermined circuit unit for wirelessly transmitting and receiving information,
A feeding meander line portion having a feeding portion as a feeding portion formed in a meander shape in which a plurality of sides of a width direction conductor portion and a longitudinal direction conductor portion are alternately connected to form a meander,
A plurality of sides of the width direction conductors and the longitudinal direction conductors are alternately connected to form a meandering meander, and are provided in a nested manner with respect to the power feeding meander line, feeding power to the circuit part A non-powered meander line section having no points, and
The feeding meander line section includes a continuous meander section that does not nest the parasitic feeder meander line section in the vicinity of a connection portion with the circuit section, and the parasitic feeder meander line section includes a portion corresponding to the continuous meander section. An antenna comprising a detour portion that is not nested with respect to the feed meander line portion, and a short-circuit line portion that short-circuits a feed point of the feed meander line portion in a DC manner.
所定の情報を記憶し得る記憶部を有するＩＣ回路部を前記回路部として備えると共に、該回路部に接続される請求項１から５の何れか１項に記載のアンテナを備えたものであることを特徴とする無線タグ。 A wireless tag for wirelessly communicating information with a predetermined wireless tag communication device,
An IC circuit unit having a storage unit capable of storing predetermined information is provided as the circuit unit, and the antenna according to any one of claims 1 to 5 is connected to the circuit unit. A wireless tag characterized by
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2008104160A JP2009260447A (en) | 2008-04-11 | 2008-04-11 | Antenna and radio tag |
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| JP2009260447A true JP2009260447A (en) | 2009-11-05 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012186598A (en) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Brother Ind Ltd | Antenna and radio tag |
-
2008
- 2008-04-11 JP JP2008104160A patent/JP2009260447A/en active Pending
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