JP4645762B1 - 送受信アンテナとそれを用いた送受信装置 - Google Patents

送受信アンテナとそれを用いた送受信装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、送受信アンテナとそれを用いた送受信装置に関するもので、周波数特性の広帯域化を図るとともに、消費電力を低下させることを目的とするものである。
【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、誘電体基板11と、この誘電体基板11に設けられた励振用ループアンテナ12と、この励振用ループアンテナ12に接続された送信処理部用接続端子13と、前記励振用ループアンテナ12とは非接触状態で近接配置された送受信用ループアンテナ14と、この送受信用ループアンテナ14の両端に接続された共振用コンデンサ15と、前記送受信用ループアンテナ14に接続された受信処理部用接続端子16とを備え、前記励振用ループアンテナ12は1回巻きのループを有する構成にするとともに、前記送受信用ループアンテナ14は複数回巻きのループを有する構成とした。
【選択図】図1

Description

本発明は、商品や書籍に貼付されたICタグや、個人認証等に用いられる非接触ICカード等の無線通信媒体に、電力と送信データを供給するとともに、この無線通信媒体から受信データを受信する送受信アンテナと、この送受信アンテナを用いた送受信装置に関するものである。
一般に非接触ICカードシステムと呼ばれているシステムは、例えば13.56MHzの周波数帯を利用し、物流システム、交通システム、商品管理システム、書籍管理システム、個人認証システム等において、実用化されつつある。
具体的には、商品や書籍に貼付されたICタグや、個人認証等に用いられる非接触ICカード等の無線通信媒体に、送受信装置の送受信アンテナから、電力と送信データを供給する。
また、無線通信媒体からの受信データは、前記送受信アンテナで受信し、送受信装置によって受信処理するようになっている。
また、近年、セキュリティシステム、電子マネー、個人認証等の分野でも前記無線通信媒体の利用が進んでおり、通信方式の異なる複数種類の通信方式が混在する状況下においても、1台の送受信装置で対応することが要望されている。
そこで、このような要望、つまり、通信方式の異なる複数種類の通信方式が混在する状況下において、1台の送受信装置で対応出来るようにするために、送受信アンテナの送受信経路に複数の抵抗体を介在させ、順次抵抗体(抵抗値)を切り換えることで周波数特性の広帯域化を図るものが提案されている(例えば下記、特許文献1)。
特開2007−199871号公報
上述のごとく、(特許文献1)に開示された技術では、送受信アンテナに接続した複数の抵抗体(抵抗値)を、順次切り換えることで周波数特性広帯域化を図っているが、送受信アンテナの送受信経路に常時抵抗体が介在する結果として、抵抗体による損失が、消費電力を大きくしてしまうという課題が発生する。
そこで、本発明は周波数特性の広帯域化を図るとともに、消費電力を低下させることを目的とするものである。
そしてこの目的を達成するために本発明の送受信アンテナは、誘電体基板と、この誘電体基板に設けられた励振用ループアンテナと、この励振用ループアンテナに接続された送信処理部用接続端子と、前記励振用ループアンテナとは非接触状態で近接配置された送受信用ループアンテナと、この送受信用ループアンテナの両端に接続された共振用コンデンサと、前記送受信用ループアンテナに接続された受信処理部用接続端子とを備え、前記励振用ループアンテナは1回巻きのループを有する構成にするとともに、前記送受信ループアンテナは複数回巻きのループを有し、これらの励振用ループアンテナと送受信用ループアンテナは、共に前記誘電体基板の表面に形成され、前記励振用ループアンテナは、前記送受信用ループアンテナを構成する内側ループアンテナと、その外側に配置された外側ループアンテナとの間に配置された構成とし、これにより初期の目的を達成するものである。
また、本発明の送受信アンテナは、誘電体基板と、この誘電体基板に設けられた励振用ループアンテナと、この励振用ループアンテナに接続された送信処理部用接続端子と、前記励振用ループアンテナとは非接触状態で近接配置された送受信用ループアンテナと、この送受信用ループアンテナの両端に接続された共振用コンデンサと、前記送受信用ループアンテナに接続された受信処理部用接続端子とを備え、前記励振用ループアンテナは1回巻きのループを有する構成にするとともに、前記送受信ループアンテナは複数回巻きのループを有し、これらの励振用ループアンテナと送受信用ループアンテナは、共に前記誘電体基板の表面に形成され、前記励振用ループアンテナは前記送受信用ループアンテナの内側に配置した構成とし、これにより初期の目的を達成するものである。
また、本発明の送受信アンテナは、誘電体基板と、この誘電体基板に設けられた励振用ループアンテナと、この励振用ループアンテナに接続された送信処理部用接続端子と、前記励振用ループアンテナとは非接触状態で近接配置された送受信用ループアンテナと、この送受信用ループアンテナの両端に接続された共振用コンデンサと、前記送受信用ループアンテナに接続された受信処理部用接続端子とを備え、前記励振用ループアンテナは1回巻きのループを有する構成にするとともに、前記送受信ループアンテナは複数回巻きのループを有し、これらの励振用ループアンテナと送受信用ループアンテナは、共に前記誘電体基板の表面に形成され、前記励振用ループアンテナは前記送受信用ループアンテナの外側に配置した構成とし、これにより初期の目的を達成するものである。
さらに、本発明の送受信装置は、前記送受信アンテナと、この送受信アンテナの送信処理部用接続端子に接続された送信処理部と、前記送受信アンテナの受信処理部用接続端子に接続された受信処理部と、この受信処理部と前記送信処理部に接続された制御部とを備えた構成とし、これにより初期の目的を達成するものである。
以上のごとく本発明の送受信アンテナは、誘電体基板と、この誘電体基板に設けられた励振用ループアンテナと、この励振用ループアンテナに接続された送信処理部用接続端子と、前記励振用ループアンテナとは非接触状態で近接配置された送受信用ループアンテナと、この送受信用ループアンテナの両端に接続された共振用コンデンサと、前記送受信用ループアンテナに接続された受信処理部用接続端子とを備え、前記励振用ループアンテナは1回巻きのループを有する構成にするとともに、前記送受信ループアンテナは複数回巻きのループを有する構成としたものであるので、周波数特性の広帯域化を図るとともに、消費電力を低下させることが出来る。
すなわち、本発明においては、励振用ループアンテナと送受信用ループアンテナとの結合係数を設定することで周波数特性の広帯域化を図ることができ、またこのように広帯域化を図るために送受信アンテナの送受信経路に抵抗体を介在させてはいないので、消費電力を低くすることが出来る。
さらに、前記励振用ループアンテナを1回巻きのループを有する構成にするとともに、前記送受信ループアンテナは複数回のループを有する構成としたものであるので、この点からも消費電力を低くすることが出来る。
すなわち、励振用ループアンテナに流れる電流と、送受信ループアンテナに流れる電流の向きは反対方向と成るので、励振用ループアンテナに電流が流れる結果として発生する磁束は、送受信ループアンテナに電流が流れる結果として発生する磁束を弱める状態と成る。
このため、本発明においては、励振用ループアンテナを1回巻きのループを有する構成とすることで、送受信ループアンテナの磁束が弱められるのを抑制するようにしている。
したがって、励振用ループアンテナからの送信パワーを高めなくても、送受信ループアンテナからは十分な磁束が発生し、これにて消費電力を低くすることが出来るのである。
また、本発明の送受信装置は、前記送受信アンテナと、この送受信アンテナの送信処理部用接続端子に接続された送信処理部と、前記送受信アンテナの受信処理部用接続端子に接続された受信処理部と、この受信処理部と前記送信処理部に接続された制御部とを備えた構成としたものであるので、前記と同様の理由により、周波数特性の広帯域化を図るとともに、消費電力を低下させることが出来る。
本発明の実施の形態1にかかる非接触ICカードシステムを示すブロック図 同送受信アンテナを示す斜視図 同送受信アンテナの要部斜視図 同送受信アンテナの要部平面図 同送受信アンテナの要部断面図(図4のА−A線断面図) 同送受信アンテナを、トランス回路を用いて表現した等価回路図 同送受信アンテナを、コイルを用いて表現した等価回路図 同送受信アンテナの結合係数Kと一次側電流I1の周波数特性図 同送受信アンテナの結合係数Kと二次側電流I2の周波数特性図 同送受信アンテナの結合係数Kと送信出力、受信感度の周波数特性図 同送受信アンテナの結合係数Kと送信出力、受信感度の周波数特性図 同送受信アンテナの結合係数Kと通信総合評価図 本発明の実施の形態2にかかる非接触ICカードシステムの送受信アンテナを示す斜視図 同送受信アンテナの要部斜視図 同送受信アンテナの要部平面図 同送受信アンテナの要部断面図(図15のА−A線断面図) 本発明の実施の形態3にかかる非接触ICカードシステムの送受信アンテナを示す斜視図 同送受信アンテナの要部斜視図 同送受信アンテナの要部平面図 同送受信アンテナの要部断面図(図19のА−A線断面図)
以下 本発明の実施の形態1について図面を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1にかかる非接触ICカードシステムを示すブロック図で、例えば13.56MHzの周波数帯を利用し、物流システム、交通システム、商品管理システム、書籍管理システム、個人認証システム等に活用されるものである。
具体的には、商品や書籍に貼付されたICタグや、個人認証等に用いられる非接触ICカード等の無線通信媒体1に、送受信装置2の送受信アンテナ3から、電力と送信データを供給する。
無線通信媒体1は周知のものであるので、その説明は簡単に行うが、送受信用ループアンテナ4と、それに接続された制御IC(図示せず)により構成されている。
送受信装置2は、ネットワーク回線5に接続された制御装置6と、この制御装置6のリーダライタ装置7とにより構成されている。
また、リーダライタ装置7は制御装置6に接続された制御部8と、この制御部8に接続された受信処理部9、及び送信処理部10とにより構成されている。
さらに、送受信アンテナ3は、誘電体基板11と、この誘電体基板11の表面に印刷形成により設けられた励振用ループアンテナ12と、この励振用ループアンテナ12に接続された送信処理部用接続端子13と、前記励振用ループアンテナ12とは非接触状態で近接配置された送受信用ループアンテナ14と、この送受信用ループアンテナ14の両端に接続された共振用コンデンサ15と、前記送受信用ループアンテナ14に接続された受信処理部用接続端子16とを備えた構成となっている。
そして、送信処理部用接続端子13には前記送信処理部10が接続され、また受信処理部用接続端子16には前記受信処理部9が接続されている。
つまり、送信処理部10からの送信信号は、フィルタ回路10a、送信処理部用接続端子13を介して励振用ループアンテナ12に伝達され、その後磁気誘導で送受信用ループアンテナ14に伝達され、この送受信用ループアンテナ14から無線通信媒体1に送信される。
無線通信媒体1ではその発振信号を送受信用ループアンテナ4で受信し、これにより受信と電力供給が行われる。
次に無線通信媒体1からの送信信号は、リーダライタ装置7の送受信アンテナ3に設けた送受信用ループアンテナ14で受信され、次にこの受信信号は受信処理部用接続端子16からフィルタ回路9aを介して受信処理部9に伝達され、制御部8を介して制御装置6に伝達されるようになっている。
前記励振用ループアンテナ12は、図2〜図5に示すように1回巻きの矩形状のループを有する構成となっており、また前記送受信用ループアンテナ14は複数回巻きの矩形状のループを有する構成となっている。
さらに具体的には、図2〜図5に示すように、励振用ループアンテナ12は、送受信用ループアンテナ14を構成する内側ループアンテナ14aと、その外側に配置された外側ループアンテナ14bとの間に配置されている。
なお、図3〜図5は、あえて誘電体基板11を記載せず、励振用ループアンテナ12と送受信用ループアンテナ14の構造、及び相互関係が明確に成るようにしたものである。
また、以上の構成となった送受信アンテナ3を、トランス回路にて置き換えた等価回路を図6に、トランス回路を用いないでコイルを用いた等価回路を図7に示す。
これらの図6、図7に示すインダクタンス値L1が、励振用ループアンテナ12が有するインダクタンス値L1を示している。また、インダクタンス値L2が、送受信用ループアンテナ14が有するインダクタンス値L2を示している。
インダクタンス値L1とインダクタンス値L2の間には、電磁結合による相互誘導Mが存在する。
相互誘導Mとインダクタンス値L1とインダクタンス値L2の間には次の(式1)が成り立つ。
M=K×√(L1×L2) ・・・(式1)
ここでKは結合係数である。Kは0≦K≦1の範囲の値と成る。よって結合係数Kが大きい程、相互誘導Mの値は大きく成る。
今、励振用ループアンテナ12に流れる電流I1により生じる磁束により、相互誘導Mを介して、送受信用ループアンテナ14の開放端に誘起電圧V2が生じる。送受信用ループアンテナ14の開放端には共振用コンデンサ15(C1)が接続されているため、インダクタンスL2とコンデンサC1から成る閉回路に電流I2が流れる。
励振用ループアンテナ12に流れる電流I1の周波数特性と結合係数Kの関係を計算した結果を、図8に示す。
図8より結合係数Kの値がK=1に近づくにつれ、すなわちKが大きい程、共振周波数foを中心にその電流I1の値が小さくなり、またその周波数特性もKが大きい程広帯域に渡って電流I1の値が小さくなっている事が分かる。
次に送受信用ループアンテナ14に流れる電流I2の周波数特性と結合係数Kの関係を計算した結果を、図9に示す。
図9より、結合係数Kの値がK=0に近い程、すなわちKの値が小さい程その電流I2の値が小さく、結合係数Kの値が大きく成るにつれて徐々に電流I2の値は増加し、尚且つその周波数帯域も共振周波数foを中心に広がり、Kがある値で電流I2のピーク値(最大値)を取り、その後電流I2のピーク値は徐々に低下しつつも周波数帯域は、継続して広がっていることが分かる。
また、励振用ループアンテナ12と、送受信用ループアンテナ14から発生する磁束(磁界強度)について説明する。
一般にコイル導体を流れる電流Iにより発生する磁界強度Hは、コイル導体のインダクタンスをLとすると次の(式2)で表される。
H∝L×I ・・・(式2)
すなわち、磁界強度Hはインダクタンス値Lとコイル導体を流れる電流Iの積に比例する。
したがって、共振周波数foおいて、励振用ループアンテナ12のインダクタンスL1を流れる電流I1により、発生する磁界強度をH1とすると、磁界強度H1はインダクタンス値L1とコイル導体を流れる電流I1の積に比例する。
同様に、送受信用ループアンテナ14のインダクタンスL2を流れる電流I2により、発生する磁界強度をH2とすると、磁界強度H2はインダクタンス値L2とコイル導体を流れる電流I2の積に比例する。
しかしながら、図4に示すように電流I1と電流I2の流れる向きが逆方向であるため、それぞれの磁束の向きも逆となり、相殺現象が生じる。
その相殺現象を考慮した送受信アンテナ3としての磁界強度Hは、磁界H2からH1を減じた値と成る。
すなわち、励振用ループアンテナ12に流れる電流と、送受信用ループアンテナ14に流れる電流の向きは反対方向と成るので、励振用ループアンテナ12に電流が流れる結果として発生する磁束は、送受信用ループアンテナ14に電流が流れる結果として発生する磁束を弱める状態と成る。
このため、本実施の形態1においては、励振用ループアンテナ12を1回巻きのループを有する構成とすることで、送受信用ループアンテナ14の磁束が弱められるのを抑制するようにしている。
このため、励振用ループアンテナ12からの送信パワーを高めなくても、送受信用ループアンテナ14からは十分な磁束が発生し、これにて消費電力を低くすることが出来るのである。
さらに、本実施の形態1の周波数特性を示したものが図10であり、前記図9に示した電流I2の特性にL2を乗じた値と略同一と成る。
ここで図11を用いて、前記抵抗Rを用いて周波数特性の広帯域化を図った場合の従来例(B線)と本実施の形態1(A線)とを比較すると、この図11のごとく送信電力及び受信感度は従来例よりも高く、しかも周波数特性も広帯域であることが分かる。
つまり、本実施の形態1においては、従来例のように送受信アンテナ3の送受信経路に抵抗体を介在させてはいないので、消費電力を低くすることが出来るのである。
また、本実施の形態1においては、励振用ループアンテナ12と、送受信用ループアンテナ14との結合係数Kを調整することで、周波数特性の広帯域化を図ることが出来る。
次に、結合係数Kの最適値について図12を用いて説明する。
図12は結合係数Kをパラメータに、無線通信媒体1への送信性能と、無線通信媒体1からの応答信号の受信性能と、それらの総和の総合性能を示したカーブである。
なお、A線は送信性能、B線は受信性能、C線は総合通信性能を示している。
図12を基に考察すると、送信性能(A線)はK=0.3〜0.7の範囲で、受信性能(B線)はK=0.5〜0.9の範囲で良好なカーブを示している。
よって、送受信とも見た総合通信性能(C線)は結合係数K=0.5〜0.7が最適である。本実施の形態1の構成において、概ねK=0.7となり、良好な通信性能を有することが出来る。
以上のように本実施の形態1によれば、上記の構成により、励振用ループアンテナ12と、送受信用ループアンテナ14との結合係数Kを大きく取り、送受信用ループアンテナ14に大きな電流を流す事により、周波数特性の広帯域化を実現することが出来る。
また、送受信アンテナ3は、誘電体基板11の表面に、励振用ループアンテナ12と、送受信用ループアンテナ14とを印刷形成したものであるので、薄型化も図れる。
(実施の形態2)
図13〜図16は本発明の実施の形態2を示している。なお、図14〜図16は、あえて誘電体基板11を記載せず、励振用ループアンテナ12と送受信用ループアンテナ14の構造、及び相互関係が明確に成るようにしたものである。
この実施の形態2でも、送受信アンテナ3は、誘電体基板11と、この誘電体基板11の表面に印刷形成により設けられた励振用ループアンテナ12と、この励振用ループアンテナ12に接続された送信処理部用接続端子13と、前記励振用ループアンテナ12とは非接触状態で近接配置された送受信用ループアンテナ14と、この送受信用ループアンテナ14の両端に接続された共振用コンデンサ(図示していないが、図2の15と同様のもの)と、前記送受信用ループアンテナ14に接続された受信処理部用接続端子16とを備えた構成となっている。
そして、送信処理部用接続端子13には図1の送信処理部10が接続され、また受信処理部用接続端子16には図1の前記受信処理部9が接続される。
この図13〜図16に示す励振用ループアンテナ12も、1回巻きのループを有する構成となっており、また前記送受信用ループアンテナ14は複数回巻きのループを有する構成となっている。
さらに具体的には、図13〜図16に示すように、励振用ループアンテナ12は、送受信用ループアンテナ14の内側に配置されており、この構成により、結合係数Kは略K=0.5となり、これは図12からも理解されるように、良好な通信性能を有することが出来る。
以上のように本実施の形態2によれば、上記の構成により、励振用ループアンテナ12と、送受信用ループアンテナ14との結合係数Kを大きく取り、送受信用ループアンテナ14に大きな電流を流す事により、周波数特性の広帯域化を実現することが出来る。
また、送受信アンテナ3は、誘電体基板11の表面に、励振用ループアンテナ12と、送受信用ループアンテナ14とを印刷形成したものであるので、薄型化も図れる。
(実施の形態3)
図17〜図20は本発明の実施の形態3を示している。なお、図18〜図20は、あえて誘電体基板11を記載せず、励振用ループアンテナ12と送受信用ループアンテナ14の構造、及び相互関係が明確に成るようにしたものである。
この実施の形態3でも、送受信アンテナ3は、誘電体基板11と、この誘電体基板11の表面に印刷形成により設けられた励振用ループアンテナ12と、この励振用ループアンテナ12に接続された送信処理部用接続端子13と、前記励振用ループアンテナ12とは非接触状態で近接配置された送受信用ループアンテナ14と、この送受信用ループアンテナ14の両端に接続された共振用コンデンサ(図示していないが、図2の15と同様のもの)と、前記送受信用ループアンテナ14に接続された受信処理部用接続端子16とを備えた構成となっている。
そして、送信処理部用接続端子13には図1の送信処理部10が接続され、また受信処理部用接続端子16には図1の前記受信処理部9が接続される。
この図17〜図20に示す励振用ループアンテナ12も、1回巻きのループを有する構成となっており、また前記送受信用ループアンテナ14は複数回巻きのループを有する構成となっている。
さらに具体的には、図17〜図20に示すように、励振用ループアンテナ12は、送受信用ループアンテナ14の外側に配置されており、この構成により、結合係数Kは略K=0.5となり、これは図12からも理解されるように、良好な通信性能を有することが出来る。
以上のように本実施の形態3によれば、上記の構成により、励振用ループアンテナ12と、送受信用ループアンテナ14との結合係数Kを大きく取り、送受信用ループアンテナ14に大きな電流を流す事により、周波数特性の広帯域化を実現することが出来る。
また、送受信アンテナ3は、誘電体基板11の表面に、励振用ループアンテナ12と、送受信用ループアンテナ14とを印刷形成したものであるので、薄型化も図れる。
なお、以上の実施の形態1〜3では、励振用ループアンテナ12と、送受信用ループアンテナ14を、矩形のループアンテナとしたが、円形または楕円形のループアンテナとしても同様の効果が得られる。
以上のごとく本発明の送受信アンテナは、誘電体基板と、この誘電体基板に設けられた励振用ループアンテナと、この励振用ループアンテナに接続された送信処理部用接続端子と、前記励振用ループアンテナとは非接触状態で近接配置された送受信用ループアンテナと、この送受信用ループアンテナの両端に接続された共振用コンデンサと、前記送受信用ループアンテナに接続された受信処理部用接続端子とを備え、前記励振用ループアンテナは1回巻きのループを有する構成にするとともに、前記送受信ループアンテナは複数回巻きのループを有する構成としたものであるので、広帯域化を図るとともに、消費電力を低下させることが出来る。
すなわち、本発明においては、励振用ループアンテナと送受信用ループアンテナとの結合係数を設定することで広帯域化を図ることができ、またこのように広帯域化を図るために送受信アンテナの送受信経路に抵抗体を介在させてはいないので、消費電力を低くすることが出来る。
さらに、前記励振用ループアンテナを1回巻きのループを有する構成にするとともに、前記送受信ループアンテナは複数回のループを有する構成としたものであるので、この点からも消費電力を低くすることが出来る。
すなわち、励振用ループアンテナに流れる電流と、送受信ループアンテナに流れる電流の向きは反対方向と成るので、励振用ループアンテナに電流が流れる結果として発生する磁界は、送受信ループアンテナに電流が流れる結果として発生する磁界を弱める状態と成る。
このため、本発明においては、励振用ループアンテナを1回巻きのループを有する構成とすることで、送受信ループアンテナの磁界が弱められるのを抑制するようにしている。
このため、励振用ループアンテナからの送信パワーを高めなくても、送受信ループアンテナからは十分な磁界が発生し、これにて消費電力を低くすることが出来るのである。
また、送受信アンテナは、誘電体基板の表面に、励振用ループアンテナと、送受信用ループアンテナとを印刷形成したものであるので、薄型化も図れる。
また、本発明の送受信装置は、前記送受信アンテナと、この送受信アンテナの送信処理部用接続端子に接続された送信処理部と、前記送受信アンテナの受信処理部用接続端子に接続された受信処理部と、この受信処理部と前記送信処理部に接続された制御部とを備えた構成としたものであるので、前記と同様の理由により、周波数特性の広帯域化を図るとともに、消費電力を低下させることが出来る。
したがって、周波数特性の広帯域化及び装置の薄型化を可能としたところから、例えばノート型パーソナルコンピュータや携帯情報端末、携帯電話等への搭載も可能と成る。
1 無線通信媒体
2 送受信装置
3 送受信アンテナ
4 送受信用ループアンテナ
5 ネットワーク回線
6 制御装置
7 リーダライタ装置
8 制御部
9 受信処理部
10 送信処理部
11 誘電体基板
12 励振用ループアンテナ
13 送信処理部用接続端子
14 送受信用ループアンテナ
15 共振用コンデンサ
16 受信処理部用接続端子

Claims (6)

  1. 誘電体基板と、この誘電体基板に設けられた励振用ループアンテナと、この励振用ループアンテナに接続された送信処理部用接続端子と、前記励振用ループアンテナとは非接触状態で近接配置された送受信用ループアンテナと、この送受信用ループアンテナの両端に接続された共振用コンデンサと、前記送受信用ループアンテナに接続された受信処理部用接続端子とを備え、前記励振用ループアンテナは1回巻きのループを有する構成にするとともに、前記送受信ループアンテナは複数回巻きのループを有し、これらの励振用ループアンテナと送受信用ループアンテナは、共に前記誘電体基板の表面に形成され、前記励振用ループアンテナは、前記送受信用ループアンテナを構成する内側ループアンテナと、その外側に配置された外側ループアンテナとの間に配置された送受信アンテナ。
  2. 誘電体基板と、この誘電体基板に設けられた励振用ループアンテナと、この励振用ループアンテナに接続された送信処理部用接続端子と、前記励振用ループアンテナとは非接触状態で近接配置された送受信用ループアンテナと、この送受信用ループアンテナの両端に接続された共振用コンデンサと、前記送受信用ループアンテナに接続された受信処理部用接続端子とを備え、前記励振用ループアンテナは1回巻きのループを有する構成にするとともに、前記送受信ループアンテナは複数回巻きのループを有し、これらの励振用ループアンテナと送受信用ループアンテナは、共に前記誘電体基板の表面に形成され、前記励振用ループアンテナは前記送受信用ループアンテナの内側に配置した送受信アンテナ。
  3. 誘電体基板と、この誘電体基板に設けられた励振用ループアンテナと、この励振用ループアンテナに接続された送信処理部用接続端子と、前記励振用ループアンテナとは非接触状態で近接配置された送受信用ループアンテナと、この送受信用ループアンテナの両端に接続された共振用コンデンサと、前記送受信用ループアンテナに接続された受信処理部用接続端子とを備え、前記励振用ループアンテナは1回巻きのループを有する構成にするとともに、前記送受信ループアンテナは複数回巻きのループを有し、これらの励振用ループアンテナと送受信用ループアンテナは、共に前記誘電体基板の表面に形成され、前記励振用ループアンテナは前記送受信用ループアンテナの外側に配置した送受信アンテナ。
  4. 励振用ループアンテナのインダクタンス値をL1、送受信用ループアンテナのインダクタンス値L2とし、L2はL1の10倍以上の値(L2≧10×L1)とした請求項1〜3のいずれか一つに記載の送受信アンテナ。
  5. 励振用ループアンテナと送受信用ループアンテナ間の相互誘導による電磁結合の結合係数Kの値を、K=0.5〜0.7とした請求項1〜4のいずれか一つに記載の送受信アンテナ。
  6. 請求項1〜5のいずれか一つに記載の送受信アンテナと、この送受信アンテナの送信処理部用接続端子に接続された送信処理部と、前記送受信アンテナの受信処理部用接続端子に接続された受信処理部と、この受信処理部と前記送信処理部に接続された制御部とを備えた送受信装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4674656B1 (ja) * 2010-06-04 2011-04-20 パナソニック株式会社 送受信アンテナとそれを用いた送受信装置
JP4850975B1 (ja) * 2011-02-15 2012-01-11 パナソニック株式会社 送受信装置
US9431698B2 (en) 2012-03-26 2016-08-30 Murata Manufacturing Co., Ltd. Wireless communication device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001185939A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Mitsubishi Electric Corp アンテナコイル及び電磁誘導型非接触データキャリアシステム
JP4010263B2 (ja) * 2003-03-14 2007-11-21 富士電機ホールディングス株式会社 アンテナ、及びデータ読取装置
JP4103684B2 (ja) * 2003-05-29 2008-06-18 富士電機ホールディングス株式会社 アンテナユニット
JP2005198047A (ja) * 2004-01-07 2005-07-21 Fuji Electric Holdings Co Ltd 情報処理装置のアンテナ、及び情報処理装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4674656B1 (ja) * 2010-06-04 2011-04-20 パナソニック株式会社 送受信アンテナとそれを用いた送受信装置
JP2011254413A (ja) * 2010-06-04 2011-12-15 Panasonic Corp 送受信アンテナとそれを用いた送受信装置
JP4850975B1 (ja) * 2011-02-15 2012-01-11 パナソニック株式会社 送受信装置
US9431698B2 (en) 2012-03-26 2016-08-30 Murata Manufacturing Co., Ltd. Wireless communication device

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