JP6258105B2 - antenna - Google Patents
antenna Download PDFInfo
- Publication number
- JP6258105B2 JP6258105B2 JP2014075867A JP2014075867A JP6258105B2 JP 6258105 B2 JP6258105 B2 JP 6258105B2 JP 2014075867 A JP2014075867 A JP 2014075867A JP 2014075867 A JP2014075867 A JP 2014075867A JP 6258105 B2 JP6258105 B2 JP 6258105B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- antenna
- parasitic electrode
- width direction
- length direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Waveguides (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
本発明は、他の通信装置と近接させることによって通信可能となるアンテナに関するものである。 The present invention relates to an antenna that can communicate with another communication device in the vicinity thereof.
従来より無線通信において、各種のアンテナが使用されている。このアンテナとは高周波エネルギーを電波として空間に放射、あるいは逆に空間の電波を高周波エネルギーへ相互に変換する装置のことである。アンテナは、その用途などから送信用アンテナと受信用アンテナに分けられることがあるが、可逆性があり送受信を兼用することができるものが多い。 Conventionally, various antennas are used in wireless communication. This antenna is a device that radiates high frequency energy as radio waves into space, or conversely converts space radio waves into high frequency energy. There are cases where antennas are divided into a transmitting antenna and a receiving antenna depending on the application, but there are many antennas that are reversible and can be used for both transmission and reception.
このアンテナには、代表的なものとしてダイポールアンテナがある。ダイポールアンテナは、ケーブルの先の給電点に2本の直線状の導線を左右対称につけたアンテナである。このダイポールアンテナは、導線に垂直な方向で電波の放射が最大になり、導線に平行な方向には放射がゼロになる性質を有する。具体的には、放射の角度と強度の関係を図示すると、「8」の字のように円を2個連ねた形になる。このため、ダイポールアンテナは、特定の狭い方向の電波だけを受信する性質(指向性)が大きく、この特定の方向から方向がずれると急激に感度が低下する。 A typical example of this antenna is a dipole antenna. The dipole antenna is an antenna in which two linear conductive wires are symmetrically attached to a feeding point at the end of a cable. This dipole antenna has the property that the emission of radio waves is maximized in the direction perpendicular to the conducting wire, and the radiation is zero in the direction parallel to the conducting wire. Specifically, when the relationship between the angle and intensity of radiation is illustrated, it becomes a shape in which two circles are connected like a letter “8”. For this reason, the dipole antenna has a high property (directivity) for receiving only radio waves in a specific narrow direction, and the sensitivity rapidly decreases when the direction deviates from this specific direction.
したがって、ダイポールアンテナは、通信方向が定まった遠距離用のアンテナとして利用することは有効であるが、通信先がわずかに移動するだけで通信方向が大きく変化する近距離用のアンテナとして利用することは有効ではなかった。 Therefore, it is effective to use the dipole antenna as a long-distance antenna with a fixed communication direction, but it should be used as a short-distance antenna whose communication direction changes greatly when the communication destination moves slightly. Was not effective.
そこで、従来、近距離用のアンテナとして、特許文献1に示すアンテナが提案されていた。このアンテナは、電波長λの周波数帯で通信する通信装置と、電波長λ以外の周波数帯で通信する通信装置とのいずれにも接続可能なアンテナであって、前記アンテナに接続された通信装置は他の通信装置と通信し、当該通信装置が接続される信号端子と接地端子を有する給電部、 前記給電部の信号端子に一端が接続され、当該他の通信装置に接続される他のアンテナと近接して容量結合もしくは電磁誘導結合する導体線からなる線路部、前記給電部の接地端子と前記線路部の他端との間を接続する終端抵抗部を備えるものである。 Therefore, conventionally, an antenna shown in Patent Document 1 has been proposed as a short-distance antenna. This antenna is an antenna that can be connected to both a communication device that communicates in the frequency band of the electric wavelength λ and a communication device that communicates in a frequency band other than the electric wavelength λ, and the communication device connected to the antenna Is a power feeding unit that communicates with another communication device and has a signal terminal and a ground terminal to which the communication device is connected, and another antenna that has one end connected to the signal terminal of the power feeding unit and is connected to the other communication device A line portion made of a conductor wire that is capacitively coupled or electromagnetically coupled in proximity to each other, and a terminating resistor portion that connects between the ground terminal of the power feeding portion and the other end of the line portion.
しかしながら、上記アンテナは、線路部の一端(給電部側)から他端(終端抵抗部側)に向かうに従って、放射される電波の強度が急激に減衰するものであった。このため上記アンテナの実際の使用に際しては、渦巻き状に巻いた状態にしなければならないため(上記特許文献1の図10参照)、十分な強度の電波を線状に放射することができず、細い柱や穴などの狭所に配置することは困難であるという問題があった。 However, in the antenna, the intensity of the radiated radio wave is rapidly attenuated from one end (feeding portion side) of the line portion to the other end (terminal resistance portion side). For this reason, when the antenna is actually used, it must be wound in a spiral shape (see FIG. 10 of Patent Document 1). There is a problem that it is difficult to arrange in a narrow space such as a pillar or a hole.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、十分な強度の電波を線状に放射することができ、ひいては細い柱や穴などの狭所に配置することが可能なアンテナを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an antenna that can radiate a sufficiently strong radio wave in a linear shape and can be disposed in a narrow space such as a thin column or hole. The purpose is to do.
本発明は、上記目的を達成するために、所定の方向に延びる基板と、該基板上に設けられた給電部と、前記基板上に設けられた終端抵抗部と、前記基板上に設けられ、前記給電部と前記終端抵抗部を通電可能な状態で接続するストリップライン部とを備えるアンテナであって、前記ストリップライン部は、前記基板の長さ方向に延び、かつ前記基板の幅方向に互いに所定距離を隔てながら横列状態に並ぶ態様に形成された複数のマイクロストリップラインを備え、各マイクロストリップラインの間において、前記基板の長さ方向に延び、かつ各マイクロストリップラインと所定距離を隔てる態様で無給電電極部が設けられ、該無給電電極部は前記マイクロストリップラインを流れる電流の周波数の半波長の整数倍の長さを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is provided on the substrate, a substrate extending in a predetermined direction, a power feeding unit provided on the substrate, a termination resistor provided on the substrate, An antenna including a stripline portion that connects the power feeding portion and the terminating resistor portion in a state where current can be passed, wherein the stripline portion extends in the length direction of the substrate and extends in the width direction of the substrate. A plurality of microstrip lines formed in a row in a row state with a predetermined distance therebetween, and extending in the length direction of the substrate between the microstrip lines and a predetermined distance from each microstrip line The parasitic electrode portion is provided with a length that is an integral multiple of a half wavelength of the frequency of the current flowing through the microstrip line. That.
これによれば、電流が給電部から各マイクロストリップラインを通じて終端抵抗部まで流れると、各マイクロストリップラインの周囲に電界および磁界が生じ、各マイクロストリップラインと無給電電極部が電磁的に結合するため、無給電電極部の内部に電流が発生して、無給電電極部から電波が放射される。このとき無給電電極部は、マイクロストリップラインを流れる電流の周波数の半波長の整数倍の長さを有しているため、無給電電極部から放射される電波が共振することにより、十分な強度の電波を線状に放射することができる。 According to this, when a current flows from the power supply unit to the termination resistor unit through each microstrip line, an electric field and a magnetic field are generated around each microstrip line, and each microstrip line and the parasitic electrode unit are electromagnetically coupled. Therefore, a current is generated inside the parasitic electrode portion, and radio waves are radiated from the parasitic electrode portion. At this time, since the parasitic electrode portion has a length that is an integral multiple of a half wavelength of the frequency of the current flowing through the microstrip line, the radio wave radiated from the parasitic electrode portion resonates, thereby providing sufficient strength. Can be emitted linearly.
また、前記ストリップライン部は、一つの前記給電部から前記基板の幅方向に複数のマイクロストリップラインに分岐したあと、各マイクロストリップラインが前記基板の長さ方向に延び、かつ前記基板の幅方向に互いに所定距離を隔てながら横列状態に並び、いずれも一つの前記終端抵抗部に収束しながら到達する態様に形成されているのが好ましい。 In addition, the strip line portion branches from one power feeding portion into a plurality of micro strip lines in the width direction of the substrate, and then each micro strip line extends in the length direction of the substrate, and the width direction of the substrate It is preferable that they are arranged in a row with a predetermined distance from each other, and all of them are formed so as to reach one terminal resistance portion while converging.
これによれば、各マイクロストリップラインには一つの給電部から分岐した電流が流れるため、各マイクロストリップラインを流れる電流の周波数が同一となる。このため、各マイクロストリップラインの間に設けられた無給電電極部は、各ストリップライン部から同一の周波数の電界および磁界を両側から受けるため、無給電電極部から放射される電波を効率的に共振させることができる。 According to this, since the current branched from one electric power feeding part flows in each microstrip line, the frequency of the current which flows through each microstrip line becomes the same. For this reason, the parasitic electrode portions provided between the microstrip lines receive an electric field and a magnetic field of the same frequency from each strip line portion from both sides, so that the radio waves radiated from the parasitic electrode portions are efficiently transmitted. It can resonate.
また、前記無給電電極部は、互いに所定距離を隔てながら複数設けられていてもよい。これによれば電波の放射量、放射方向および放射長さを容易に設計変更することができる。 A plurality of parasitic electrode portions may be provided with a predetermined distance from each other. This makes it possible to easily change the design of the radiation amount, radiation direction, and radiation length of radio waves.
また、前記無給電電極部は、前記基板の幅方向に互いに所定距離を隔てながら横列状態に並ぶ態様で設けられている場合、横列状態に並ぶ態様で設けられた各無給電電極部から電波が放射されるため、強度の大きな電波を効率良く線状に放射することができる。 Further, in the case where the parasitic electrode portions are provided in a row in a row state while being spaced apart from each other in the width direction of the substrate, radio waves are transmitted from the parasitic electrode portions provided in the row state. Since it is radiated, it is possible to efficiently radiate a radio wave having a high intensity in a linear shape.
また、前記無給電電極部は、前記基板の長さ方向に互いに所定距離を隔てながら縦列状態に並ぶ態様で設けられている場合、縦列状態に並ぶ態様で設けられた各無給電電極部から電波を線状に放射されるため、基板の長さ方向に沿って十分な強度の電波を線状に放射することができる。 Further, in the case where the parasitic electrode portions are provided in a state of being arranged in a column state while being separated from each other by a predetermined distance in the length direction of the substrate, radio waves are transmitted from the parasitic electrode portions provided in a state of being arranged in a column state. Can be emitted linearly along the length direction of the substrate.
また、前記無給電電極部は、前記基板の長さ方向に沿って前記給電部から前記終端抵抗部に向かうに従って、前記基板の幅方向の横列数が段階的に増加する態様で設けられてもよい。これによれば、基板の長さ方向に沿って給電部から終端抵抗部に向かうに従って十分な強度の電波をバランス良く線状に放射することができる。 Further, the parasitic electrode portion may be provided in such a manner that the number of rows in the width direction of the substrate increases stepwise from the feeding portion to the termination resistor portion along the length direction of the substrate. Good. According to this, it is possible to radiate radio waves with sufficient strength in a linear manner in a balanced manner from the power feeding unit to the terminal resistance unit along the length direction of the substrate.
また、前記無給電電極部は、前記基板の長さ方向に沿って前記給電部から前記終端抵抗部に向かうに従って、前記基板の幅方向の長さが段階的に長くなる態様で設けられてもよい。これによれば、基板の長さ方向に沿って給電部から終端抵抗部に向かうに従って十分な強度の電波をバランス良く線状に放射することができる。 In addition, the parasitic electrode portion may be provided in such a manner that the length in the width direction of the substrate increases stepwise from the power supply portion toward the termination resistor portion along the length direction of the substrate. Good. According to this, it is possible to radiate radio waves with sufficient strength in a linear manner in a balanced manner from the power feeding unit to the terminal resistance unit along the length direction of the substrate.
また、本発明に係るRFID読取システムは、上記アンテナと、該アンテナと通信を行うRFIDタグと、該アンテナに接続されたリーダ装置とを備え、アンテナによりRFIDタグの情報を受信してリーダ装置により読み取ることを特徴とする。 An RFID reading system according to the present invention includes the antenna, an RFID tag that communicates with the antenna, and a reader device connected to the antenna. The RFID tag receives information from the antenna and uses the reader device. It is characterized by reading.
本発明によれば、電流が給電部から各マイクロストリップラインを通じて終端抵抗部まで流れると、各マイクロストリップラインの周囲に電界および磁界が生じ、各マイクロストリップラインと無給電電極部が電磁的に結合するため、無給電電極部の内部に電流が発生して、無給電電極部から電波が放射される。このとき無給電電極部は、各マイクロストリップラインを流れる電流の周波数の半波長の整数倍の長さを有しているため、無給電電極部から放射される電波が共振することにより、十分な強度の電波を線状に放射することができる。 According to the present invention, when a current flows from the feeding part to the terminating resistor part through each microstrip line, an electric field and a magnetic field are generated around each microstrip line, and each microstrip line and the parasitic electrode part are electromagnetically coupled. Therefore, a current is generated inside the parasitic electrode portion, and radio waves are radiated from the parasitic electrode portion. At this time, since the parasitic electrode portion has a length that is an integral multiple of a half wavelength of the frequency of the current flowing through each microstrip line, the radio wave radiated from the parasitic electrode portion resonates sufficiently. Intense radio waves can be emitted linearly.
また、本アンテナは、各マイクロストリップラインの間に無給電電極部が設けられる構造であるため、無給電電極部から放射される電波が基板の幅方向に対称なバランスの良い状態となる。 In addition, since this antenna has a structure in which a parasitic electrode portion is provided between each microstrip line, the radio wave radiated from the parasitic electrode portion is in a well-balanced state in which it is symmetrical in the width direction of the substrate.
また、無給電電極部を設けるだけなので、簡易な構成にして製造コストを抑えることができる。 In addition, since only the non-feed electrode portion is provided, the manufacturing cost can be reduced by a simple configuration.
また、本アンテナは、無給電電極部の長さを変更することにより、放射される電波の周波数を容易に設計変更することができる。 Further, the design of the antenna can be easily changed by changing the length of the non-feed electrode portion.
また、本アンテナは、無給電電極部5の本数や配置を変更することにより、利得や電波の指向性を容易に設計変更することができる。 In addition, the design of the antenna can be easily changed by changing the number and arrangement of the parasitic electrode portions 5.
また、本アンテナは、ストリップライン部および無給電電極部が設けられた基板を幅狭に形成し得るため、本アンテナを細い柱や穴などの狭所に設置することができ、アンテナの用途を広げることが可能となる。例えば、該アンテナは、試着室の鏡枠に設置され、被服に取り付けられたRFIDタグと通信することにより、該被服が試着室に持ちこまれた回数などを計測することができる。このため、販売者は、この計測の結果を被服の陳列方法に反映させたり、商品開発に反映させたりすることが可能となる。 In addition, since this antenna can be formed with a narrow substrate with a stripline portion and a parasitic electrode portion, the antenna can be installed in a narrow space such as a thin column or hole. It can be expanded. For example, the antenna is installed in a mirror frame of a fitting room and can communicate with an RFID tag attached to the clothes to measure the number of times the clothes are brought into the fitting room. For this reason, the seller can reflect the result of the measurement in the display method of the clothes or the product development.
<第1の実施形態>
次に、本発明に係るアンテナの第1の実施形態について図1〜図4を参照しつつ説明する。以下、「右側」および「左側」の語は、図1に正対した場合における右側および左側を指すものとして用いる。
<First Embodiment>
Next, a first embodiment of an antenna according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the following, the terms “right side” and “left side” are used to indicate the right side and the left side when facing directly in FIG.
本アンテナは、図1に示すように、所定の方向に延びる基板1と、基板1上に設けられた給電部2と、基板1上に設けられた終端抵抗部3と、基板1上に設けられ、給電部2と終端抵抗部3を通電可能な状態で接続するストリップライン部4と、基板1上に設けられ、電波を線状に放射する無給電電極部5と、基板1の裏面に設けられた金属板6を備えている。 As shown in FIG. 1, the antenna is provided on a substrate 1 extending in a predetermined direction, a power feeding unit 2 provided on the substrate 1, a termination resistor unit 3 provided on the substrate 1, and the substrate 1. A strip line portion 4 that connects the power feeding portion 2 and the termination resistor portion 3 in a state where electricity can be passed, a parasitic electrode portion 5 that is provided on the substrate 1 and radiates radio waves linearly, and a back surface of the substrate 1. A provided metal plate 6 is provided.
前記基板1は、アンテナの基材であって、ガラス繊維とエポキシ樹脂とを含むプリント基板である。この基板1は、長さ275mm、幅15mm、厚み3mmの幅狭な板状に形成されている。 The substrate 1 is a substrate for an antenna, and is a printed board including glass fiber and epoxy resin. The substrate 1 is formed in a narrow plate shape having a length of 275 mm, a width of 15 mm, and a thickness of 3 mm.
前記給電部2は、本アンテナのストリップライン部4に電流を供給するためのものであって、基板1の表面の左端部1aに設けられている。この給電部は、左側に図示略の無線機器のケーブル端子が接続されるとともに、右側にストリップライン部4が接続されている。このため無線機器からケーブルを介して給電部に電磁波が入力されると、ストリップライン部に電流を供給することができる。 The feeding portion 2 is for supplying current to the strip line portion 4 of the antenna, and is provided at the left end portion 1 a of the surface of the substrate 1. The power supply unit is connected to a cable terminal of a wireless device (not shown) on the left side and to the stripline unit 4 on the right side. For this reason, when an electromagnetic wave is input from the wireless device to the power feeding unit via the cable, a current can be supplied to the strip line unit.
前記終端抵抗部3は、ストリップライン部4を流れた電流の不要な反射が発生することを防止するためのものであって、基板1の表面の右端部1cに設けられている。この終端抵抗部3は、左側にストリップライン部4が接続されている。なお、終端抵抗部3は、ストリップライン部4の線路インピーダンスと同じインピーダンスの抵抗である。 The termination resistor 3 is for preventing unnecessary reflection of the current flowing through the stripline portion 4 and is provided at the right end 1 c of the surface of the substrate 1. The termination resistor unit 3 is connected to the strip line unit 4 on the left side. The termination resistor 3 is a resistor having the same impedance as the line impedance of the strip line 4.
前記ストリップライン部4は、給電部2から供給された電流が流れる導体の線路であって、基板1の長さ方向に延びる態様に形成されている。具体的には、このストリップライン部4は、給電部2に接続されている給電接続部41と、終端抵抗部3に接続されている終端抵抗接続部42と、給電接続部41と終端抵抗接続部42とを接続するマイクロストリップライン本体43とを備える。なお、ストリップライン部4は、表面が絶縁性の塗料で塗装されている。 The strip line portion 4 is a conductor line through which a current supplied from the power feeding portion 2 flows, and is formed in a form extending in the length direction of the substrate 1. Specifically, the strip line unit 4 includes a power supply connection unit 41 connected to the power supply unit 2, a termination resistor connection unit 42 connected to the termination resistor unit 3, and a power supply connection unit 41 and a termination resistor connection. And a microstrip line main body 43 for connecting the portion 42. The stripline portion 4 is painted with an insulating paint on the surface.
前記給電接続部41は、基板1の表面の左端部1aにおいて、大きさが長さ5mm、幅5.5mm程度に形成されている。 The feeding connection portion 41 is formed with a length of about 5 mm and a width of about 5.5 mm at the left end portion 1 a of the surface of the substrate 1.
前記終端抵抗接続部42は、基板1の表面の右端部1cにおいて、大きさが長さ5mm、幅5.5mm程度に形成されている。 The termination resistor connecting portion 42 is formed with a length of about 5 mm and a width of about 5.5 mm at the right end 1 c of the surface of the substrate 1.
前記マイクロストリップライン本体43は、基板1の表面の中間部1bにおいて、給電接続部41から基板1の幅方向に2つのマイクロストリップライン43a、43bに分岐したあと、基板1の長さ方向に延び、かつ基板1の幅方向に互いに所定距離を隔てながら横列状態に並び、いずれも終端抵抗接続部42に収束しながら到達する態様に形成されている。このマイクロストリップライン43a、43bは、いずれも幅2mmで基板1の長さ方向に延び、互いに7mm程の距離を隔てながら横列状態に並んでいる。 The microstrip line main body 43 extends in the length direction of the substrate 1 after branching into two microstrip lines 43 a and 43 b in the width direction of the substrate 1 from the power supply connection portion 41 in the intermediate portion 1 b on the surface of the substrate 1. In addition, they are arranged in a row in the width direction of the substrate 1 while being separated from each other by a predetermined distance, and all of them are formed so as to reach the termination resistor connection portion 42 while converging. The microstrip lines 43a and 43b are both 2 mm wide, extend in the length direction of the substrate 1, and are arranged in a row while being separated from each other by a distance of about 7 mm.
なお、マイクロストリップライン43a、43bは、上記した幅に限定されるものではないが、線路インピーダンスが無線機器の出力インピーダンス(本実施形態では50Ω)となるような幅であるのが好ましい。 Note that the microstrip lines 43a and 43b are not limited to the above-described width, but preferably have such a width that the line impedance becomes the output impedance of the wireless device (50Ω in the present embodiment).
前記無給電電極部5は、マイクロストリップライン本体43のマイクロストリップライン43a、43bの間において、基板1の長さ方向に延び、かつ前記マイクロストリップライン43a、43bと所定距離を隔てる態様で設けられた複数の無給電電極部5a〜5dからなる。 The parasitic electrode portion 5 is provided between the microstrip lines 43a and 43b of the microstrip line main body 43 so as to extend in the length direction of the substrate 1 and to be separated from the microstrip lines 43a and 43b by a predetermined distance. And a plurality of parasitic electrode portions 5a to 5d.
具体的には、無給電電極部5は、マイクロストリップライン本体43の左側の第1のエリアA1に1本の無給電電極部5aが設けられている。この第1のエリアA1の無給電電極部5aは、幅1.5mm程度に形成され、両側のマイクロストリップライン43a、43bから距離D1を隔てて設けられている。 Specifically, the parasitic electrode portion 5 is provided with one parasitic electrode portion 5 a in the first area A 1 on the left side of the microstrip line main body 43. The parasitic electrode portion 5a in the first area A1 is formed with a width of about 1.5 mm, and is provided at a distance D1 from the microstrip lines 43a and 43b on both sides.
また、マイクロストリップライン本体43の右側の第2のエリアA2に3本の無給電電極部5b、5c、5dが設けられている。これら無給電電極部5b、5c、5dは、基板1の幅方向に互いに所定距離を隔てながら横列状態に並ぶ態様、かつ第1のエリアA1の無給電電極部5aと所定距離を隔てながら縦列状態に並ぶ態様で設けられている。このうち第2のエリアA2の外側の無給電電極部5b、5dは、幅1.5mm程度に形成され、両側のマイクロストリップライン43a、43bから距離D2を隔てて設けられている。また第2のエリアA2の内側の無給電電極部5cは、幅1mm程度に形成され、無給電電極部5b、5cの間において、両側のマイクロストリップライン43a、43bのいずれからも距離D3を隔てて設けられている。 Further, three parasitic electrode portions 5b, 5c, and 5d are provided in the second area A2 on the right side of the microstrip line main body 43. The parasitic electrode portions 5b, 5c, and 5d are arranged in a row in a row state with a predetermined distance from each other in the width direction of the substrate 1, and in a column state with a predetermined distance from the parasitic electrode portion 5a in the first area A1. It is provided in the form arranged in line. Among these, the parasitic electrode portions 5b and 5d outside the second area A2 are formed to have a width of about 1.5 mm and are provided at a distance D2 from the microstrip lines 43a and 43b on both sides. The parasitic electrode portion 5c inside the second area A2 is formed to have a width of about 1 mm, and is separated from the microstrip lines 43a and 43b on both sides by a distance D3 between the parasitic electrode portions 5b and 5c. Is provided.
なお、この無給電電極部5は、いずれも各マイクロストリップライン43a、43bを流れる電流の周波数の半波長程度の長さを有している。例えば、各マイクロストリップライン43a、43bを流れる電流の周波数が920MHzの場合は長さ80〜100mm程、2.45GHzの場合は長さが30〜40mm程、5GHzの場合は長さが10〜20mm程にそれぞれ形成されるのが好ましい。 The parasitic electrode portion 5 has a length of about half a wavelength of the current flowing through the microstrip lines 43a and 43b. For example, when the frequency of the current flowing through the microstrip lines 43a and 43b is 920 MHz, the length is about 80 to 100 mm. When the frequency is 2.45 GHz, the length is about 30 to 40 mm. When the frequency is 5 GHz, the length is 10 to 20 mm. It is preferable that each of them is formed.
前記金属板6は、ストリップライン部4を構成するためのグランド電極である。この金属板6は、長さが放射される電波の一波長程度とされるのが好ましい。なお、金属板6は、表面が絶縁性の塗料で塗装されている。 The metal plate 6 is a ground electrode for constituting the strip line portion 4. The metal plate 6 is preferably about one wavelength of the radio wave radiated. The metal plate 6 is coated with an insulating paint on the surface.
而して、電流が給電部2から各マイクロストリップライン43a、43bを流れて終端抵抗部3に到達すると、マイクロストリップライン43a、43bの周囲に電界および磁界が生じ、各マイクロストリップライン43a、43bと無給電電極部5が電磁的に結合するため、無給電電極部5の内部に電流が発生して、無給電電極部5から電波が放射される。このとき無給電電極部5は、各マイクロストリップライン43a、43bを流れる電流の周波数の半波長程度の長さを有しているため、無給電電極部5から放射される電波が共振することにより、十分な強度の電波を線状に放射することができる。 Thus, when a current flows from the power feeding unit 2 through the microstrip lines 43a and 43b and reaches the terminating resistor unit 3, an electric field and a magnetic field are generated around the microstrip lines 43a and 43b, and the microstrip lines 43a and 43b are generated. And the parasitic electrode portion 5 are electromagnetically coupled, so that a current is generated inside the parasitic electrode portion 5 and radio waves are radiated from the parasitic electrode portion 5. At this time, since the parasitic electrode portion 5 has a length of about a half wavelength of the frequency of the current flowing through the microstrip lines 43a and 43b, the radio wave radiated from the parasitic electrode portion 5 resonates. A sufficiently strong radio wave can be emitted linearly.
また、第2のエリアA2には本の無給電電極部5b、5c、5dが基板1の幅方向に横列状態に並ぶ態様で設けられているため、強度の大きな電波を効率良く線状に放射することができる。 Further, since the parasitic electrodes 5b, 5c, and 5d are arranged in a row in the width direction of the substrate 1 in the second area A2, high-intensity radio waves are efficiently radiated in a linear shape. can do.
また、一般に各マイクロストリップライン43a、43bを流れる電流は給電部2から終端抵抗部3にかけて次第に微弱となることから、各マイクロストリップライン43a、43bの周囲の電界および磁界も狭くなっていく。このため通常では無給電電極部5を流れる電流も次第に微弱となって、無給電電極部5から放射される電界の強度も次第に弱まっていく。しかしながら、本実施形態では、無給電電極部5は、基板1の長さ方向に沿って給電部2から終端抵抗部3に向かうに従って、基板1の幅方向の横列数が2段階で増加する態様で設けられているため、図4に示すように、基板1の長さ方向に沿って給電部2から終端抵抗部3に向かうに従って十分な強度の電波をバランス良く線状に放射することができる。
<第2の実施形態>
In general, since the current flowing through the microstrip lines 43a and 43b gradually becomes weak from the power feeding unit 2 to the terminating resistor unit 3, the electric and magnetic fields around the microstrip lines 43a and 43b are also narrowed. For this reason, normally, the current flowing through the parasitic electrode portion 5 is also gradually weakened, and the intensity of the electric field radiated from the parasitic electrode portion 5 is gradually weakened. However, in the present embodiment, the parasitic electrode portion 5 has an aspect in which the number of rows in the width direction of the substrate 1 increases in two steps as it goes from the power supply portion 2 to the termination resistor portion 3 along the length direction of the substrate 1. 4, as shown in FIG. 4, a sufficiently strong radio wave can be radiated in a well-balanced line along the length direction of the substrate 1 from the power supply unit 2 toward the termination resistor unit 3. .
<Second Embodiment>
次に、本発明に係るアンテナの第2の実施形態について図5〜図8を参照しつつ説明する。なお、本実施形態のアンテナは、給電部2および終端抵抗部3は第1の実施形態に示すものと同一のため、同一の符号を付して、その説明を省略する。また、基板1およびストリップライン部4は、長さが異なるのみであり、形状が同一のため、同一の符号を付して、その説明を省略する。 Next, a second embodiment of the antenna according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the antenna of this embodiment, since the power feeding unit 2 and the termination resistor 3 are the same as those shown in the first embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. In addition, the substrate 1 and the strip line portion 4 are different only in length and have the same shape, so that the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
前記無給電電極部5は、マイクロストリップライン本体43のマイクロストリップライン43a、43bの間において、基板1の長さ方向に延び、かつ前記マイクロストリップライン43a、43bと所定距離を隔てる態様で設けられた複数の無給電電極部5e〜5jからなる。 The parasitic electrode portion 5 is provided between the microstrip lines 43a and 43b of the microstrip line main body 43 so as to extend in the length direction of the substrate 1 and to be separated from the microstrip lines 43a and 43b by a predetermined distance. The plurality of parasitic electrode portions 5e to 5j.
具体的には、マイクロストリップライン本体43の左側の第1のエリアB1に、1本の無給電電極部5eが設けられている。この第1のエリアB1の無給電電極部5eは、幅1.5mm程度に形成され、両側のマイクロストリップライン43a、43bから距離D1を隔てて設けられている。 Specifically, one parasitic electrode portion 5 e is provided in the first area B 1 on the left side of the microstrip line main body 43. The parasitic electrode portion 5e in the first area B1 is formed with a width of about 1.5 mm, and is provided at a distance D1 from the microstrip lines 43a and 43b on both sides.
また、マイクロストリップライン本体43の中間の第2のエリアB2に、2本の無給電電極部5f、5gが設けられている。この第2のエリアB2の無給電電極部5f、5gは、基板1の幅方向に互いに所定距離を隔てながら横列状態に並ぶ態様、かつ第1のエリアB1の無給電電極部5eと所定距離を隔てながら縦列状態に並ぶ態様で設けられている。また、この第2のエリアB2の無給電電極部5f、5gは、幅1.5mm程度に形成され、両側のマイクロストリップライン43a、43bから距離D2を隔てて設けられている In addition, in the second area B2 in the middle of the microstrip line main body 43, two parasitic electrode portions 5f and 5g are provided. The parasitic electrode portions 5f and 5g in the second area B2 are arranged in a row state with a predetermined distance from each other in the width direction of the substrate 1, and the predetermined distance from the parasitic electrode portion 5e in the first area B1. They are provided in such a manner that they are arranged in a column while being separated. Further, the parasitic electrode portions 5f and 5g in the second area B2 are formed to have a width of about 1.5 mm, and are provided at a distance D2 from the microstrip lines 43a and 43b on both sides.
また、マイクロストリップライン本体43の右側の第3のエリアB3に、3本の無給電電極部5h、5i、5jが設けられている。この無給電電極部5h、5i、5jは、基板1の幅方向に互いに所定距離を隔てながら横列状態に並ぶ態様、かつ第2のエリアB2の無給電電極部5f、5gと所定距離を隔てながら縦列状態に並ぶ態様で設けられている。このうち第3のエリアB3の無給電電極部5h、5jは、幅1.5mm程度に形成され、両側のマイクロストリップライン43a、43bから距離D2を隔てて設けられている。一方、第3のエリアB3の無給電電極部5iは、無給電電極部5h、5jの間において、幅1mm程度に形成され、両側のマイクロストリップライン43a、43bのいずれからも距離D3を隔てて設けられている。 In addition, in the third area B3 on the right side of the microstrip line main body 43, three parasitic electrode portions 5h, 5i, and 5j are provided. The parasitic electrode portions 5h, 5i, and 5j are arranged in a row state while being spaced apart from each other in the width direction of the substrate 1, and while being spaced apart from the parasitic electrode portions 5f and 5g in the second area B2. They are provided in a state of being arranged in a column. Among these, the parasitic electrode portions 5h and 5j in the third area B3 are formed with a width of about 1.5 mm, and are provided at a distance D2 from the microstrip lines 43a and 43b on both sides. On the other hand, the parasitic electrode part 5i in the third area B3 is formed with a width of about 1 mm between the parasitic electrode parts 5h and 5j, and is separated from the microstrip lines 43a and 43b on both sides by a distance D3. Is provided.
なお、この無給電電極部5は、いずれもマイクロストリップライン43a、43bを流れる電流の周波数の半波長程度の長さを有している。 The parasitic electrode portion 5 has a length of about a half wavelength of the frequency of the current flowing through the microstrip lines 43a and 43b.
本実施形態では、無給電電極部5は、基板1の長さ方向に沿って給電部2から終端抵抗部3に向かうに従って、基板1の幅方向の横列数が3段階で増加する態様で設けられているため、図8に示すように、基板1の長さ方向に沿って給電部2から終端抵抗部3に向かうに従って十分な強度の電波をより一層バランス良く線状に放射することができる。
<第3の実施形態>
In the present embodiment, the parasitic electrode portion 5 is provided in such a manner that the number of rows in the width direction of the substrate 1 increases in three steps from the power supply portion 2 toward the termination resistor portion 3 along the length direction of the substrate 1. Therefore, as shown in FIG. 8, a sufficiently strong radio wave can be radiated in a well-balanced line along the length direction of the substrate 1 from the power feeding unit 2 toward the terminating resistor unit 3. .
<Third Embodiment>
次に、本発明に係るアンテナの第3の実施形態について図9を参照しつつ説明する。なお、本実施形態のアンテナは基板1、給電部2、終端抵抗部3およびストリップライン部4は、第1の実施形態に示すものと同一のため、同一の符号を付して、その説明を省略する。 Next, a third embodiment of the antenna according to the present invention will be described with reference to FIG. In the antenna of this embodiment, the substrate 1, the feeding portion 2, the termination resistor portion 3 and the stripline portion 4 are the same as those shown in the first embodiment. Omitted.
マイクロストリップライン本体43の第2のエリアA2に、幅広の無給電電極部5kが設けられている。この無給電電極部5kは、第1のエリアA1の無給電電極部5aと所定距離を隔てながら縦列状態に並ぶ態様で設けられている。また、無給電電極部5kは、幅5mm程度に形成され、両側のマイクロストリップライン43a、43bのいずれからも距離1mm程度を隔てて設けられている。 A wide parasitic electrode portion 5k is provided in the second area A2 of the microstrip line main body 43. The parasitic electrode portion 5k is provided in a state of being arranged in a column with a predetermined distance from the parasitic electrode portion 5a in the first area A1. The parasitic electrode portion 5k is formed to have a width of about 5 mm, and is provided at a distance of about 1 mm from both the microstrip lines 43a and 43b on both sides.
而して、マイクロストリップライン43a、43bと無給電電極部5kの距離が近くなることから、マイクロストリップライン43a、43bと無給電電極部5kが電磁的に強く結合することとなり、幅狭の無給電電極部に比べて放射される電波の強度を大きくすることができる。よって、本実施形態のように、基板1の長さ方向に沿って給電部2から終端抵抗部3に向かうに従って、基板1の幅方向の長さが段階的に長くなる態様で設けられると、基板1の長さ方向に沿って給電部2から終端抵抗部3に向かうに従って十分な強度の電波をバランス良く線状に放射することができる。
<第4の実施形態>
Thus, since the distance between the microstrip lines 43a and 43b and the parasitic electrode portion 5k is short, the microstrip lines 43a and 43b and the parasitic electrode portion 5k are electromagnetically strongly coupled, and the narrow non-feed The intensity of radio waves radiated can be increased compared to the power supply electrode portion. Therefore, as in the present embodiment, when the length in the width direction of the substrate 1 is increased stepwise as it goes from the power feeding portion 2 to the termination resistor portion 3 along the length direction of the substrate 1, A sufficiently strong radio wave can be radiated in a well-balanced line along the length direction of the substrate 1 from the power supply unit 2 toward the terminal resistor unit 3.
<Fourth Embodiment>
次に、本発明に係るアンテナの第4の実施形態について図10を参照しつつ説明する。なお、本実施形態のアンテナは基板1、給電部2、終端抵抗部3および無給電電極部5は、第1の実施形態に示すものと同一のため、同一の符号を付して、その説明を省略する。 Next, a fourth embodiment of the antenna according to the present invention will be described with reference to FIG. In the antenna of the present embodiment, the substrate 1, the feeding portion 2, the terminating resistor portion 3, and the parasitic electrode portion 5 are the same as those shown in the first embodiment, and therefore, the same reference numerals are used for the description. Is omitted.
本実施形態では、ストリップライン部4の形状を変更している。例えば、図10(a)に示すアンテナでは、ストリップライン部4は、一つの給電部2から複数の各マイクロストリップライン43a、43bに分岐したあと、基板1の長さ方向に延びかつ基板1の幅方向に所定間隔を隔てる態様で横列状態に並び、互いに異なる終端抵抗部3、3に接続する。 In the present embodiment, the shape of the stripline portion 4 is changed. For example, in the antenna shown in FIG. 10A, the strip line portion 4 extends in the length direction of the substrate 1 after branching from the single feeding portion 2 to each of the plurality of microstrip lines 43 a and 43 b. They are arranged in a row in a manner spaced at a predetermined interval in the width direction, and are connected to different termination resistor units 3 and 3.
また、図10(b)に示すアンテナでは、ストリップライン部4は、異なる給電部2、2からマイクロストリップライン43a、43bが基板1の長さ方向に延びかつ基板1の幅方向に所定間隔を隔てる態様で横列状態に並び、いずれも同一の終端抵抗部3に接続する。 Further, in the antenna shown in FIG. 10B, the strip line portion 4 has microstrip lines 43a and 43b extending from different feeding portions 2 and 2 in the length direction of the substrate 1 and having a predetermined interval in the width direction of the substrate 1. They are arranged in a row in a separated manner, and both are connected to the same termination resistor section 3.
また、図10(c)に示すアンテナでは、ストリップライン部4は、異なる給電部2、2からマイクロストリップライン43a、43bが基板1の長さ方向に延びかつ基板1の幅方向に所定間隔を隔てる態様で横列状態に並び、互いに異なる終端抵抗部3、3に接続する。 In the antenna shown in FIG. 10C, the strip line portion 4 includes micro-strip lines 43 a and 43 b extending from the different feeding portions 2 and 2 in the length direction of the substrate 1 and having a predetermined interval in the width direction of the substrate 1. They are arranged in a row in a separated manner, and are connected to different termination resistor parts 3 and 3.
なお、以上の実施形態では、ストリップライン部4は2列のマイクロストリップラインからなるとしたが、これに限られず、3列以上のマイクロスリットラインからなるものであってもよい。 In the above embodiment, the stripline portion 4 is composed of two rows of microstrip lines. However, the present invention is not limited to this, and may be composed of three or more rows of microslit lines.
また、同一エリアに並ぶ無給電電極部5の本数が1〜3本のものを示したが、これに限られず、同一エリアに並ぶ無給電電極部5の本数が4本以上であってもよい。 Moreover, although the number of the parasitic electrode parts 5 arranged in the same area is one to three, the present invention is not limited thereto, and the number of the parasitic electrode parts 5 arranged in the same area may be four or more. .
また、給電部2から終端抵抗部3に向かうに従って、無給電電極部5の本数が2段階または3段階に増加するものを示したが、これに限られず、1段階のみまたは4段階以上に増加するものであってもよい。 In addition, the number of the non-feed electrode portions 5 increases in two steps or three steps from the power supply portion 2 toward the termination resistor portion 3 is not limited to this, but increases only in one step or in four steps or more. You may do.
また、無給電電極部5の長さをマイクロストリップライン43a、43bを流れる電流の周波数の半波長程度としたが、半波長の整数倍であれば、その他の長さであってもよい。 Further, although the length of the parasitic electrode portion 5 is set to about a half wavelength of the frequency of the current flowing through the microstrip lines 43a and 43b, other length may be used as long as it is an integral multiple of the half wavelength.
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
1…基板
2…給電部
3…終端抵抗部
4…ストリップライン部
41…給電接続部
42…終端抵抗接続部
43…マイクロストリップライン本体
43a、43b…マイクロストリップライン
5…無給電電極部
6…金属板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate 2 ... Feeding part 3 ... Termination resistance part 4 ... Strip line part 41 ... Feeding connection part 42 ... Termination resistance connection part 43 ... Micro strip line main body 43a, 43b ... Micro strip line 5 ... Parasitic electrode part 6 ... Metal Board
Claims (8)
前記ストリップライン部は、前記基板の長さ方向に延び、かつ前記基板の幅方向に互いに所定距離を隔てながら横列状態に並ぶ態様に形成された複数のマイクロストリップラインを備え、
各マイクロストリップラインの間において、前記基板の長さ方向に延び、かつ各マイクロストリップラインと所定距離を隔てる態様で無給電電極部が設けられ、該無給電電極部は前記マイクロストリップラインを流れる電流の周波数の半波長の整数倍の長さを有することを特徴とするアンテナ。 A substrate extending in a predetermined direction, a power supply unit provided on the substrate, a termination resistor unit provided on the substrate, and provided on the substrate and capable of energizing the power supply unit and the termination resistor unit An antenna comprising a stripline part connected in a state,
The stripline portion includes a plurality of microstriplines formed in a manner that extends in the length direction of the substrate and is arranged in a row state with a predetermined distance from each other in the width direction of the substrate,
Between each microstrip line, there is provided a parasitic electrode portion extending in the length direction of the substrate and spaced apart from each microstrip line by a predetermined distance, and the parasitic electrode portion is a current flowing through the microstrip line. An antenna having a length that is an integral multiple of a half wavelength of the frequency of.
An antenna according to any one of claims 1 to 7, an RFID tag that communicates with the antenna, and a reader device connected to the antenna. An RFID reading system characterized by reading.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014075867A JP6258105B2 (en) | 2014-04-02 | 2014-04-02 | antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014075867A JP6258105B2 (en) | 2014-04-02 | 2014-04-02 | antenna |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015198372A JP2015198372A (en) | 2015-11-09 |
JP6258105B2 true JP6258105B2 (en) | 2018-01-10 |
Family
ID=54547831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014075867A Active JP6258105B2 (en) | 2014-04-02 | 2014-04-02 | antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6258105B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017220232A (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-14 | 帝人株式会社 | Reading system |
KR101846841B1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-04-09 | 경상대학교산학협력단 | Microstrip antenna |
KR102030646B1 (en) * | 2017-09-08 | 2019-10-10 | 경상대학교산학협력단 | Microstrip antenna, method for controling microstrip antenna and computer program |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE9700401D0 (en) * | 1997-02-05 | 1997-02-05 | Allgon Ab | Antenna operating with isolated channels |
JP4541595B2 (en) * | 2001-06-18 | 2010-09-08 | マスプロ電工株式会社 | Microstrip antenna |
JP2006352347A (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Nec Corp | High-frequency transmission line |
JP4291809B2 (en) * | 2005-09-29 | 2009-07-08 | 沖電気工業株式会社 | Transport container |
-
2014
- 2014-04-02 JP JP2014075867A patent/JP6258105B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015198372A (en) | 2015-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100938527B1 (en) | Rfid tag read system and method of reading rfid tag | |
CN106207420B (en) | Bowtie short-circuit patch antenna with parasitic short-circuit patch | |
TWI497816B (en) | Long strip dual feed line RFID antenna with distributed radiation perturbation | |
EP2717385B1 (en) | Antenna apparatus | |
JP5548779B2 (en) | Antenna device | |
US20110291836A1 (en) | Microstrip antenna for rfid device | |
US20090146902A1 (en) | Loop-Type Antenna and Antenna Array | |
US9831556B2 (en) | Planar antenna | |
JPWO2009110382A1 (en) | Compound antenna | |
JP2019514285A (en) | Antenna device | |
JP6258105B2 (en) | antenna | |
US20160233589A1 (en) | Antenna Device for Radar System | |
Mobashsher et al. | Three‐dimensional folded antenna with ultra‐wideband performance, directional radiation and compact size | |
US20170005405A1 (en) | Antenna device of radar system | |
US9614287B2 (en) | Multi-band antenna | |
JP2014060692A (en) | Proximity field antenna | |
CN208209008U (en) | Band antenna pallet and the RFID system of the card reader of RFID tag | |
Parthiban et al. | Low-cost low-profile UHF RFID reader antenna with reconfigurable beams and polarizations | |
JP6548976B2 (en) | Flat antenna | |
KR101459768B1 (en) | Antenna | |
TWI401605B (en) | Circularly polarized microstrip antenna for rfid tag | |
KR101349519B1 (en) | Antenna | |
US9893422B2 (en) | Antenna with the eighth of the wavelength | |
JP6555791B1 (en) | Cable antenna | |
US10193228B2 (en) | Antenna for near field sensing and far field transceiving |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171204 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171206 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6258105 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |